新疆后峽煤田黑山礦區(qū)托克遜縣硝爾布拉克——梯匈溝露天礦煤類異常點(diǎn)及原因分析

馬何龍

新疆煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊(duì)（830009）

1 勘查區(qū)概況

勘探區(qū)位于天山緯向構(gòu)造帶之準(zhǔn)噶爾～北天山褶皺系的北天山優(yōu)地槽褶皺帶，勘探區(qū)構(gòu)造發(fā)育有∶①南傾的單斜構(gòu)造,地層走向約95°,傾角一般在13°～25°，走向上傾角變化不大，在勘探區(qū)東部的F4逆斷層附近，地層受斷層的影響，傾角急劇增大，F(xiàn)4逆斷層的下盤地層傾角約70°；②W1向斜；③斷層（F3）；④逆斷層；（F4）；⑤斷層（f5）。 勘探區(qū)內(nèi)古火區(qū)的形成與發(fā)展是由于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用的結(jié)果。在更新世以前含煤地層受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用出露地表，使西山窯組巨厚煤層13-2號(hào)煤層與空氣接觸，經(jīng)氧化作用，使其驟熱增溫，引起自燃。更新世的冰期運(yùn)動(dòng)，使煤層火燃區(qū)熄滅，以后再未自燃。歷經(jīng)千百萬年對(duì)圍巖燒烤蝕變所形成的一條近東西向的燒變巖帶。

勘探區(qū)賦存的地層(由老至新分)∶泥盆系天格爾組（D3t）、石炭系牙滿蘇組（C1y）、侏羅系（J）、下第三系及第四系全新統(tǒng)（Q4），勘探區(qū)煤層賦存于西山窯組中段（J2x2）和西山窯組上段（J2x3）。其中西山窯組中段（J2x2）地層 9 號(hào)、11 號(hào)、12-1 號(hào)、12-2號(hào)、13-1號(hào)、13-2號(hào)煤層，其中 9號(hào)、12-1號(hào)、13-1號(hào)、13-2號(hào)煤層為全區(qū)可采煤層；西山窯組上段（J2x3）地層含煤 8 層，依次為 1、2、3、4、5、6、7、8 號(hào)煤層。6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、11號(hào)煤層為大部可采煤層；12-2號(hào)煤層為局部可采煤層。通過系統(tǒng)的煤芯煤樣采集化驗(yàn),詳細(xì)了解了可采煤層的煤質(zhì)特征,確定了煤類,對(duì)同一煤層在不同位置產(chǎn)生的煤類變化,對(duì)勘探區(qū)內(nèi)異常點(diǎn)分布規(guī)律進(jìn)行了探討。

2 煤質(zhì)特征

2.1 煤質(zhì)特征

勘探區(qū)內(nèi)各煤層除個(gè)別見煤點(diǎn)外一般平均值為∶水分（Mad）含量原煤為 3.81%～5.79%，浮煤為2.19%～5.95%；灰分（Ad）產(chǎn)率 13-1、13-2 號(hào)煤層原煤為 4.87%～9.64%,屬特低灰煤,9、11、12-1 號(hào)煤層，原煤為 10.41%～12.81%，屬低灰煤；揮發(fā)分（Vdaf）產(chǎn)率∶9、11、12-1、13-1、13-2 煤層原煤為 37.45%～46.78%，屬高揮發(fā)分煤。(見表1)

勘探區(qū)內(nèi)各煤層除個(gè)別見煤點(diǎn)外一般平均值為∶水分（Mad）含量原煤為 3.81%～5.79%，浮煤為2.19%～5.95%；灰分（Ad）產(chǎn)率 13-1、13-2 號(hào)煤層原煤為 4.87%～9.64%,屬特低灰煤，9、11、12-1 號(hào)煤層,原煤為 10.41%～12.81%，屬低灰煤；揮發(fā)分（Vdaf）產(chǎn)率∶9、11、12-1、13-1、13-2 煤層原煤為 37.45%～46.78%，屬高揮發(fā)分煤。總體上看煤質(zhì)大部分較為穩(wěn)定。

勘探區(qū)內(nèi)各煤層均屬低變質(zhì)煙煤,一般碳（Cdaf）含 量 為 79.03%～81.82%、氫 （Hdaf） 含 量 為5.22%～4.97%、氮（Ndaf）含量為 1.38%～1.14%、氧化硫（(O+S)daf）含量為14.78%～11.74%各煤層同一元素的含量都較接近，且都在我國相同煤的變化范圍之內(nèi)。

煤層主要化驗(yàn)項(xiàng)目兩極值/平均值（點(diǎn)數(shù)）統(tǒng)計(jì)表，見表1。

根據(jù)獲得的各煤層煤質(zhì)資料可以看出∶全區(qū)內(nèi)以長焰煤（CY）為主,不粘煤（BN）次之，個(gè)別點(diǎn)有弱粘煤（RN）,而在靠近火燒烘烤出現(xiàn)異常點(diǎn)，出現(xiàn)無煙煤(WY)、貧煤（PM）、氣煤（QM），見表 2。

2.2 煤質(zhì)異常點(diǎn)分布特征

根據(jù)獲得的各煤層煤質(zhì)資料，該區(qū)煤層在靠近北部露頭位置呈現(xiàn)有明顯的煤類異常和煤類分界線。橫向上自東向西的發(fā)育煤類為：貧煤→氣煤→不粘煤，煤階由高到低，且呈帶狀分布；縱向上煤層由上到下呈現(xiàn)的規(guī)律為：離火燒區(qū)較近的同一煤層為不粘煤，遠(yuǎn)離火燒區(qū)的煤層為長焰煤，由淺部到深部煤類變質(zhì)程度未隨著深度增加而增加，不具有深成變質(zhì)的特點(diǎn)。如圖1、圖2，表2所示。

表1 煤層主要化驗(yàn)項(xiàng)目兩極值/平均值（點(diǎn)數(shù)）統(tǒng)計(jì)表

表2 各煤層浮煤揮發(fā)分、粘結(jié)指數(shù)、煤類分析表

3 結(jié)論

綜觀區(qū)內(nèi)煤類的分布情況,歸納為以下特征∶全區(qū)以長焰煤為主,煤質(zhì)相對(duì)較穩(wěn)定，靠近火燒區(qū)的煤層露頭位置,煤類變化較大,自東向西發(fā)育有貧煤→氣煤→不粘煤，呈帶狀分布，縱向上煤質(zhì)變化不大，不具有深成變質(zhì)的特征，根據(jù)導(dǎo)致煤變質(zhì)的熱源及其作用方式和變質(zhì)特征可將煤變質(zhì)作用劃分為4種類型∶深成變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用、區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用和動(dòng)力變質(zhì)作用[2]，綜上分析煤類變化的主要原因?yàn)榛馃鸬慕佑|變質(zhì)作用所致。

[1]韓德馨,楊起.中國煤田·地質(zhì)學(xué)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1980.

[2]牛歡.淺談煤變質(zhì)類型及其特點(diǎn).科教論壇[J].2009(1)197.

[3]李璽,姜林,叢光華,陳愛東,等.新疆后峽煤田黑山礦區(qū)托克遜縣硝爾布拉克-梯匈溝露天礦勘探報(bào)告[R].新疆煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊(duì),2009.