福建省大田縣大田礦區華溪井田煤礦地質特征

王青華

（福建省核工業二九五大隊，福建 龍巖 364200）

1 概述

研究區大田縣地處福建省中部，是礦產資源大縣，礦山點多面廣，是三明鋼鐵廠主要原料供給地，素有“閩中寶庫”之稱，已勘查發現擁有45 種礦種，其中，煤炭、鐵礦、石灰石、鉛鋅礦為大田縣的優勢礦產。

2 區域地質背景

大田縣大田礦區華溪井田位于閩西南拗陷帶的大田-龍巖拗陷北段，大地構造位置歐亞大陸東南緣的華南大陸東部，華—長塔復式背斜北段的西翼，瀕臨西太平洋，地質歷史早期是華夏古陸的重要組成部分[1]。如圖1 所示。

2.1 區域地層

井田出露及鉆孔揭露的地層由老至新有石炭系下統林地組（C1l），一套灰色千枚巖和石英礫巖互層；二疊系下統棲霞組（P1q）一套巖性主要為灰巖，上部見有硅質灰巖，灰巖中含較多不規則狀燧石結核[2]；文筆山組（P1w）巖性以泥質巖為主，次為粉砂巖和細砂巖，水平層理發育，泥質巖見有雙園海百合莖、戟貝化石以及菱鐵礦質結核；童子巖組（P1t）為一套泥巖和砂巖互層，以泥巖為主；上統翠屏山組（P2cp）巖性呈淺灰—灰白色，中厚—厚層狀，硅、泥質膠結，堅硬，地貌常呈陡壁；泥質巖水平層理發育，含有大羽羊齒、櫛羊齒等植物化石；泥質巖、細粉砂巖風化后常呈灰白、淺紅及紫紅等雜色，并含較多星散狀或團塊狀菱鐵質鮞粒[3]。各地層層序、厚度、接觸關系見華溪井田地層表（見表1）。

圖1 井田礦區礦區區域位置圖

2.2 區域構造

區內褶皺較發育。主要褶皺為太華－長塔復式背斜，其兩翼次級褶曲發育，常見倒轉現象，個別轉折端呈尖棱狀延伸數十米。如大田煤礦區上京井田表現更為特征等。

區內斷裂也較發育，斷面走向主要為北西、和北東，半隱伏和隱伏緩斷層為區域斷裂之特點，對煤系影響較大，如童子巖組之上和翠屏山組常發生，區域常稱F2或F1，斷面傾角一般在15°～25°左右，且有波狀起伏現象；深部童子巖組與文筆山組也較常見，區域常稱F3或F0。同時與褶皺相伴生，近于平行的高角度斷層，亦可破壞含煤地層的連續性，常作為劃分井田的邊界。

表1 華溪井田地層表

2.3 區域巖漿巖

區域內主要為中酸性-酸性侵入巖，主要巖性為黑云母花崗巖和斑巖類，大多呈巖基、巖株、巖脈產出，對煤系地層保存有一定的破壞作用。

2.4 區域地質礦產

本區位于浦城—龍巖鐵硫多金屬礦成礦帶南部東側，成礦地質條件較好，區內礦產資源較豐富。區內有多處鐵、硫多金屬礦、高嶺土、石灰石礦床（點）和10 多個無煙煤礦產地。

3 煤巖地質特征

3.1 煤巖特征和煤的物理性質

本區三層可采煤層為鋼灰-灰黑色，半亮型-光亮型，似金屬光澤的無煙煤，參差狀和貝殼狀斷口[4]；以條帶狀塊煤和粉粒狀塊煤為主，局部因擠壓，呈鱗片狀、粉狀。煤層結構以簡單為主，局部較復雜[5-7]。小體重1.69g/cm3-2.12g/cm3，平均1.87g/cm3。各煤層煤巖特征如下：

16 號煤層：鋼灰-灰黑色，以條帶狀塊煤和粉粒狀塊煤為主，夾極少量的條帶狀結構煤，節理裂隙發育，似金屬光澤，參差狀斷口，屬半亮-光亮型無煙煤。

19 煤層：鋼灰-灰黑色，以條帶狀塊煤和粉粒狀塊煤為主，局部塊狀構造，似金屬光澤，貝殼狀斷口，屬半亮-光亮型無煙煤。

33 煤層：鋼灰-灰黑色，以條帶狀塊煤和粉粒狀塊煤為主，似金屬光澤，貝殼狀斷口，屬半亮-光亮型無煙煤。

3.2 煤質特征及工業用途

煤的化學性質和工藝性能通過煤心煤樣的工業分析、元素分析和發熱量測定項目加以綜合了解。根據《煤、泥炭地質勘查規范》要求，對研究區井田煤層取樣分析。其中16 號煤樣有3 件，19 號煤樣有2 件，33 號煤樣有5 件，各煤層工業分析一覽表見表2：煤質煤質特征綜合成果表。

依據 《GB-T 15224.1 2004 煤炭質量分級 第1部分灰份》《GB/T 15224.22004 煤炭質量分級第2部分硫份》《GB/T 15224.3 2004 煤炭質量分級第3部分發熱量》《GB/T 20475.1 2006 煤中有害元素含量分級第1 部分磷》，由表2 可以得出區內三層可采煤層屬富灰分-高灰分、低硫-特低硫、低磷-高磷、中等發熱量、低熔灰分-高熔灰分的無煙煤。

3.3 煤的工業用途

根據本區的煤質特征，適用做動力用煤和民用燃料，對火力發電、工業鍋爐、民用燃料等亦適用，在使用中應注意排渣方式的選擇。

4 礦床地質評價

整體為一傾向南西西的單斜構造。礦區構造以斷裂為主。經過普終工作，含煤地層主要為童子巖組第一段（P1t）和童子巖組第三段（P1t3）。童子巖組第一段（P1t1）總厚度約265m，含可采煤層1 層，編號33 號，為較穩定大部可采煤層，童子巖組第三段（P1t3），總厚度大于172m，含可采煤層2 層，編號16、19 號，19 號煤層為較穩定大部可采煤層，16 號煤層為不穩定局部可采煤層。煤質屬富灰分-高灰分、低硫-特低硫、低磷-高磷、中等發熱量、低熔-高熔灰分的無煙煤。

表2 煤質特征測試綜合成果表

5 結論

1）井田含煤地層的構造形態為一傾向南西西的單斜構造，地層走向總體為北北西—南南東，傾向南西西，沿走向和傾向上發育一對寬緩的背向斜構造。

2）本區含煤地層為二疊系下統童子巖組第一、三段，為海陸交互相含煤沉積。

3）童子巖組第一段、第二段和第三段，井田可采煤層為三層。16、19、33 號煤層均為較穩定（第二型）大部可采煤層，16 號煤層為不穩定（第三型）局部可采煤層。

4）井田16、19、33 號煤層屬富灰分—高灰分、低硫-特低硫、低磷-高磷、中等發熱量的無煙煤。灰熔點（ST）多數接近或大于1200℃，屬低熔—高熔灰分，可作為動力用煤。