新疆庫車縣克孜庫坦礦區煤類分布特征及原因分析

摘 要：本文通過對礦區地質資料的分析，闡述了煤層的煤質特征，并對煤類分布特征進行了描述，說明了該區煤類分布原因為：深成變質作業為主，火燒所引起的接觸變質作用為輔。

關鍵詞：煤質；煤類；深成變質；接觸變質作用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.052

1 概況

位于庫車縣北93千米，克孜庫坦河東側。東西長約3.922千米；南北寬約1.998千米，面積約為6.345平方千米，隸屬阿克蘇地區庫車縣管轄。

區內出露的地層由老至新有上三疊統黃山街組（T3h），下侏羅統塔里奇克組（J1t）、第四系（Q4）。其侏羅系下統塔里奇克組地層（J1t）為主要含煤地層，礦區總體呈一簡單單斜構造。地層傾向南，傾角平緩，傾角3°-12°，最大22°，由北向南有逐漸變小趨勢。由下侏羅統塔里奇克組上、中、下三段組成寬緩的單斜構造[1]。

2 煤層特征

含煤地層為下侏羅統塔里奇克組，按巖性組合特征及含煤性可分為上、中、下三段。上段（J1t3）：巖性以灰白色、淺黃綠色中、細砂巖為主，夾粉砂巖、泥巖，含煤5層，編號為下1-下5煤層，地表露頭及淺部均自燃，巖石中鐵質被氧化呈紫紅-棕紅色，裂隙發育，堅硬，下5煤層火燒嚴重，地表易于辯別，作為上、中段分界標志。控制本段地層厚度平均49.61米。中段（J1t2）：巖性以灰白色粗砂巖及砂礫巖為主，夾灰色粉砂巖、泥巖，含煤7層，編號為下6-下12煤層，其中下5、下7、下8、下10煤層全區可采，為本次主要勘探煤層，下9、下12煤層全區分布，局部可采，層位穩定，為中、下段分界標志，本段地層平均厚約133.70米。下段（J1t1）：上部以深灰色粉、細砂巖為主，夾薄層泥巖及下13煤層，下部灰綠色中、粗砂巖為主，夾有細砂巖，具大型斜層理，不含煤，底部為砂礫巖，本段地層厚約130米。鉆探控制80米。塔里奇克組地層平均厚度313.31米，煤層平均總厚14.80米，塔里奇克組含煤系數為4.72%。井田內煤層中，下5、下7、下8、下10煤層為主要可采煤層，對上述煤層進行評述[1]：

①下5煤層：全區大部分可采范圍。結構簡單，屬全區可采較穩定煤層。煤層厚度1.19—7.62米，平均3.39米。②下7煤層：結構簡單～中等，屬全區可采較穩定煤層。煤層厚度2.00—4.51米，平均3.31米。③下8煤層：結構簡單～中等，含夾矸0—3層，屬全區可采較穩定煤層。煤層厚度0.40—4.49米，平均2.59米。④下9煤層：結構簡單，屬局部可采較不穩定煤層。煤層厚度0.29—3.24米，平均1.38米。⑤下10煤層：結構簡單，屬全區可采穩定煤層。煤層厚度2.17—3.12米，平均2.76米。

3 煤質特征

區內各煤層除個別見煤點外一般平均值為：水分（Mad）含量原煤為1.92 -9.52 %，浮煤為1.96-9.58%；灰分（Ad）產率原煤為7.88-28.51%，浮煤為2.51-13.43%，下9、下10號煤為7.88-8.9%，屬特低灰煤。灰分（Ad）產率下7號煤為15.15%，屬低灰煤。灰分（Ad）產率下5、下8號煤為23.17-28.51%，屬中灰煤；揮發分（Vdaf）產率：各煤層原煤為36.57-41.18%，浮煤為36.17-41.21%，屬中高-高揮發分煤。（見表1）

區內各煤層全硫（St.d）含量為0.33-0.47%，均屬特低硫煤；各煤層含磷較低，下8號煤層平均為0.041%，屬低磷煤。下5、下7、下9、下10號煤層平均為0.002-0.006%，均屬特低磷煤。各煤層中氟、氯、砷的含量較低，一般氟（Fad）含量為47.6-92úg/g，氯（Clad）含量為0.038-0.055%，砷（ASad）含量為1.0-2.75úg/g，各煤層的原煤發熱量（Qb.d）平均為20.33～31.01 MJ/kg，發熱量（Qb.daf）平均為25.91～33.76MJ/kg。（Qgr.d）平均為18.79～30.95MJ/kg，下5號煤原煤發熱量（Qgr，d）平均為18.79MJ/kg，屬低發熱量煤。下8號煤原煤發熱量（Qgr，d）平均為22.89MJ/kg，屬中發熱量煤。下7、下9、下10號煤原煤發熱量（Qgr，d）平均為27.23-30.95MJ/kg，屬高發熱量煤。

4 煤類分布特征

根據獲得的各煤層煤質資料可以看出：下5、下7、下8號煤層的精煤揮發分（Vdaf）產率為36.17-41.21%，粘結指數（G）為0-34.8，根據《中國煤炭分類國家標準》，煤類以41CY-42CY-32RN為主。下9、下10、下12、下13號煤層的精煤揮發分產率為37.70～40.27%，膠質層（Y值）平均為12～14mm。粘結指數（G）為45-96，根據《中國煤炭分類國家標準》，煤類以45號氣煤為主。（見表2）

井田內煤的變質主要是深成變質作用，變質程度隨煤層的埋藏深度增大而增高，含煤巖系在垂直剖面上（圖1）顯示出煤變質的分帶現象。按照變質程度由高～低可分為二個變質帶，Ⅰ帶為弱粘煤；Ⅱ帶為氣煤。變質帶的界面與煤、巖層界面大致平行，即以下8煤層與下9煤層之間為界線，下8以上（包括下8）為BN-RN；下9以下（包括下9）為QM-JM。由于熱力變質（火燒烘烤），下7煤層在礦區東部煤層露頭火燒區附近出現45QM，下10煤層在井田東南部火燒區下變為25JM，具接觸變質作用的特征。

5 結論

綜觀區內煤質特征及煤類分布情況，歸納有以下特征：全區各煤層具低中-中高灰分，中高-特高發熱量、低硫-特低硫、低-特低磷等特征，煤質相對較穩定，而下5、下7、下8煤層煤類以長焰煤（41-42CY），弱粘煤（32RN）為主，可作為火力發電，工業鍋爐用煤和民用煤；下9、下10、下12、下13煤層，煤類以氣煤（45QM）為主，可作為煉焦用煤。，縱向上煤類具深成變質的特征，而在橫向上靠近火燒區的煤層露頭位置處下7、下10煤層煤類變化較大具接觸變質特征，綜上分析煤類變化的原因為以深成變質作業為主，火燒所引起的接觸變質作用[2-3]為輔。對煤質及煤類分布規律的探討在于選擇更加合理，煤層開發更加經濟。

參考文獻：

[1]陳愛東，劉江，劉盛林，張偉等.新疆庫拜煤田庫車縣克孜庫坦（偉曄）煤礦勘探報告[R].新疆煤田地質局一五六煤田地質勘探隊，2007.

[2]韓德馨，楊起.中國煤田·地質學[M].北京：煤炭工業出版社，

1980.

[3]王正華，葉蘭.準南煤田白楊河普查區煤類分帶及原因分析.西部探礦工程[J].2006（02）：0193.

作者簡介：馬何龍（1985-），男，新疆人，地質工程師，從事煤田地質勘查工作。