上饒新田礦區二疊系煤層煤質特征及成煤環境

羅萍

摘 要：通過對上饒新田礦區二疊系研究，弄清礦區內煤質特征及其變化規律，新田礦區位于上饒縣應家復式向斜北翼中段，區內含煤地層有二疊系中統上饒組彭家段+饒家段（稱A煤組）、童家段（稱B煤組）和二疊系上統霧霖山組（稱C煤組），其中A煤組和C煤組不含可采煤層，B煤組為區內主要含煤地層，本區可采煤層按平均值總體屬特低～中灰、低～中硫、特低氯、特低～中磷、高～特高發熱量、一～三級含砷的1/3的焦煤，煤灰屬較低～高軟化溫度灰和較低～高流動溫度灰，是較好的煉焦配煤，也可作為動力用煤或電煤。

關鍵詞：新田礦區 上饒組 霧霖山組 煤質

1.緒論

利用煤來研究煤形成環境是含煤建造研究一個很重要的方面。加強成煤環境研究及煤質特征評價對充分合理利用煤炭資源有重要意義。本文研究的新田礦區位于上饒縣應家復式向斜北翼中段，煤系地層隱伏于白堊系和侏羅系上統鵝湖嶺組紅層不整合面之下面，總體為一走向北東、向南東傾斜的單斜構造，地層傾角一般20～35°，被多條走向正、逆斷層切割，構成逆沖多階式斷塊構造形態，褶曲不發育。

2.研究區地質概況

本區域自下古生界至下石炭統皆缺失，中生界至新生界沉積不全，上古生界至下三疊統地層沉積發育，分布廣泛。工作區大地構造位于華南褶皺系（I2）贛中南褶隆（Ⅱ3）饒南拗陷（Ⅲ9）永平～廣豐坳斷束（Ⅳ22）之中段，是上古生界至中下三疊統的發育地帶。以褶皺發育為主，伴生較多斷裂為特征，主體構造走向呈北東東伸展。

3.煤質特征

3.1 物理性質

灰黑～黑色，塊狀，碎粒狀為主，次為粉狀、片狀，條痕棕黑色，褐黑色，暗淡、瀝青及油脂光澤，參差狀、階梯狀和貝殼狀斷口，以亮暗型煤為主，次為暗亮型煤，少數光亮型煤。光亮型煤性脆易碎，亮暗型煤硬度大，不易破碎。局部具條帶狀或透鏡狀結構，塊狀、細粒狀構造為主。質輕，較堅硬。

3.2煤巖特征

①有機顯微組分。主要為鏡質組，次為惰質組，少量殼質組，它們在有機組分中的平均含量分別為70.45%、18.77%和3.46%。有機組分在顯微組分中的含量為92.58%。②無機顯微組分。主要為粘土礦物，其次為硫化物和氧化硅類，偶見碳酸鹽類。無機顯微組分在顯微組分中的含量為7.42%。③顯微結構及煤巖顯微類型。顯微結構：主要為條帶狀和碎屑狀。顯微類型：以亮暗型煤為主，暗亮型、礦化絲炭質亮煤型及混合亮煤型亦有見及。

3.3煤的化學性質

對區內可采煤層總的煤的主要化學性質敘述如下：

①水份（Mad）。原煤水份0.55～1.76%，平均1.20%。平均值最高B15煤層1.29%，最低B8煤層1.12%。浮煤水份0.86～2.18%，平均1.31%。平均值最高B10煤層1.35%，最低B16煤層1.23%。

②灰分（Ad）。原煤4.77～40.43%，平均14.21%，按平均值屬低灰煤。其中最高為B17煤層，平均22.83%，屬中灰煤，其余可采煤層均屬低灰煤，B15煤層平均值最低為11.08%。浮煤2.86～14.19%，平均6.56%，按平均值屬特低灰煤。平均值最高為B17煤層9.22%，最低B14煤層5.15%。

③揮發分（Vdaf）。原煤26.32～34.96%，平均31.33%，按平均值屬中高揮發分煤。平均值最高B16煤層32.14%，最低B14煤層30.14%。浮煤25.44～36.13%，平均30.91%，按平均值屬中高揮發分煤。平均值最高B10煤層31.76%，最低B14煤層30.05%。

④硫分（St，d）。原煤0.46～3.90%，平均1.33%，按平均值屬中硫煤。其中平均值最高為B8煤層1.65%，最低B17煤層1.03%。浮煤0.47～3.31%，平均0.98%，按平均值屬低硫煤。其中平均值最高B9煤層1.14%，最低B17煤層0.83%。硫相中，以硫鐵礦硫（Sp，d）最多，其次為有機硫（So，d），硫酸鹽硫（Ss，d）最少。原煤中平均含量分別為：Sp，d為1.20%、So，d為0.57%、Ss，d為0.08%；浮煤：Sp，d為0.87%、So，d為0.57%、Ss，d為0.016%。

⑤發熱量（Qgr，d）。原煤18.62～34.23MJ/kg，平均30.12MJ/kg， 按平均值屬高發熱量煤。平均值最高B15和B10煤層31.35MJ/kg，最低B17煤層26.34MJ/kg。浮煤29.76～35.18MJ/kg，平均33.11MJ/kg， 按平均值屬特高發熱量煤。平均值最高B14煤層33.60MJ/kg，最低B17煤層31.97MJ/kg。

⑥浮煤元素分析（Cdaf、Hdaf、Ndaf）

碳含量（Cdaf）81.00～90.03%，平均85.73%，平均值最高B17煤層87.30%，最低B8煤層83.79%。氫含量（Hdaf）4.50～5.63%，平均5.09%，平均值最高B8煤層，為5.38%，最低B15煤層4.91%。氮含量（Ndaf）1.40～1.83%，平均1.63%，平均值最高B16和B9煤層，均為1.71%，最低B17煤層1.55%。

⑦灰成分。可采煤層的灰成分主要為SiO2，Al2O3和Fe2O3，其余TiO2、CaO、MgO和SO3等含量平均值均小于3.44%，故煤灰一般無工業利用價值，其中SiO2含量31.10～60.26%，平均48.77%，Al2O3含量17.40～39.98%，平均29.13%，Fe2O3含量3.29～31.68%，平均10.22%，TiO2含量0.72～2.33%，平均1.46%，CaO含量0.30～9.34%，平均3.44%，MgO含量0.21～2.92%，平均0.81%，SO3含量0.20～5.81%，平均1.68%。

⑧有害元素。原煤Cld含量0.001～0.023%平均0.0054%，按平均值屬特低氯煤；原煤Fd只做了一個樣，含量為122.11ppm，屬低氟煤；原煤Pd含量0.005～0.216%，平均0.0519%，應屬低～中磷煤；原煤Asd含量1～58g/t，平均9.80g/t，按平均值屬三級含砷煤。

4.成煤環境

本區二疊世早期位于贛東～贛南濱海盆地的東北端，處于近海型海灣瀉湖相，沉積了棲霞組饒家段淺海和濱海～海灣瀉湖相灰巖，鈣質泥巖沉積，至彭家段時期，由于基底小幅抬升，沉積了海陸交互相泥巖，粉砂質泥巖夾薄層灰巖為主的含煤碎屑巖沉積，隨著海灣底盤的逐漸上升，到童家段時期形成以陸相湖泊、沼澤為主夾瀉湖相的有利植物繁殖，且反復出現泥炭沼澤堆積的局面，故形成煤層多而薄，厚度不穩定為特征的童家段含煤沉積。至二疊世晚期之初，本區地殼繼續上升，完全為陸相河湖沉積環境，同時氣候較為干旱，不利于植物生長，故形成了陸相雜色碎屑巖夾薄煤層的霧霖山組含煤沉積。到了二疊世晚期之末，地殼再次下降，海水侵蝕，形成淺海硅泥質相的大隆組沉積。

5.結論

本區含煤地層有二疊系中統上饒組彭家+饒家段（P2sh3+2）、童家段（P2sh4）和二疊系上統霧霖山組（P3w），其中P2sh3+2（A煤組）和P3w（C煤組）不含可采煤層，故童家段為本區主要含煤地層童家段地層厚度171.75～200.12m，平均187.43m。本段含煤18層，實際15層，煤層平均總厚9.58m，含煤系數5.11%。其中可采煤層7層（即B17、B16、B15、B14、B10、B9、B8等煤層），可采煤層平均總厚6.95m，可采含煤系數3.71%。

參考文獻

[1]劉隆光.上饒地區的構造演化及控煤作用.江西煤炭科技，1996.

[2]李富玉.江西上饒以南的上饒組.地層學雜質，1986.