(新疆天富南山煤矿有限责任公司，石河子市，832026) 高 飞

水沟分矿位于石河子市西南约75km。行政区划属新疆维吾尔自治区沙湾县管辖。井田走向长约4 100m，南北宽600～15 00m，走向由南东转向北东呈弧形。地理坐标为东经85°39′32″～85°42′06″；北纬43°53′27″～43°54′36″。中心地理坐标为：东经85°41′17″，北纬43°54′01″。矿区范围内由五个拐点圈定，开采深度由1498m至900m标高。矿区面积约3.8992km2。

1 煤层

矿区煤层集中分布于下侏罗统八道湾组下亚组（J1ba），共含煤四层，其中三层为可采煤层，自下而上编号为A1、A2、A3；另一层在A2与A3煤层之间，在井田西部A3-A1联络石门中及前人施工过的ZK202孔分别见有厚度为0.70m及0.42m的煤层，其它二个孔均未见到该层煤。井田内3层可采煤层平均总厚度为4.93m，均属较稳定煤层（见表1）。

井田内三层可采煤层之间均有砾岩、砂砾岩相间隔，水沟煤矿在主斜井东270m的石门中揭穿了A1-A3三层煤，从石门中也可以清晰的看到三层砾岩、砂砾岩，A1煤层井下巷道已经贯通全矿区，A3煤层巷道也布满矿区的三分之二以上，所以井田内煤层对比是可靠的。各煤层特征叙述如下：

A1煤层：煤层为较稳定的全区可采煤层，共有见煤点11个，其中10个点都是达到可采厚度以上0.75～2.26m；仅在井田西部边界外的ZK203孔中见到0.04m的不可采点。煤层结构简单，一般不含矸，煤层顶板为砾岩、砂砾岩、底板为泥岩、砂质泥岩，岩性比较稳定。与A2煤层间距71.80～104.40m，平均间距81.12m。

A2煤层：煤层为较稳定可采煤层，见煤点11个，其中钻孔3处，井下巷道8处，全层最大厚度为3.17m，最小厚度为0.83m，平均可采厚度2.14m。煤层结构简单不含夹矸。煤层厚度西薄东厚。煤层顶板泥岩砂质泥岩，岩性比较稳定。与A3煤层间距54.50～59.93m，平均间距58.08m。

A3煤层：煤层属较稳定煤层，共有14个见煤点，其中可采点13个，可采煤层厚0.76m～2.03m，ZK201孔见0.37m的煤层（可能打薄），但该处已被小窑开采成采空区，估计钻孔煤层厚度可能偏薄，本次资源量估算不采用该厚度，采用其它13个见煤点，最大厚度为2.03m，最小厚度为0.76m，平均厚度1.37m。煤层结构简单，一般不含夹矸或偶含一层薄夹矸，煤层顶板为砾岩、砂砾岩，伪顶为泥岩、底板为泥岩、粉砂岩。各煤层特征详见表2。

2 煤的物理性质和煤岩特征

2.1 煤的物理性质

（1）各煤层性质基本相同。煤的颜色为灰黑色，黑色、暗淡无光泽，条痕黑褐色，断口参差状，节理不明显；A1煤层视相对密度1.36～1.41T/m3，平均1.39T/m3，；A2 煤层为 1.30～1.33T/m3，平均 1.32T/m3；A3煤层为1.31～1.32T/m3，平均1.32T/m3。

（2）宏观煤岩组份及煤岩类型

各煤层煤岩组份大致相同，以暗亮型煤为主，次为暗煤，条带状均一状结构，层状构造。

表1 煤层厚度统计表

表2 煤层特征一览表

（3）显微煤岩组份及显微煤岩类型

根据井田内三层可采煤层前人在生产井的1277水平、1380水平中分别对A1、A2、A3三层煤层，采用刻槽取全层煤样送新疆煤田地质局综合试验室分析化验。利用副样进行了煤岩鉴定，其宏观和显微煤岩特征均为暗煤。根据反射率测定其变质阶段：A1、A2为Ⅰ阶，A3为0阶。

2.2 煤岩特征

A1煤层显微煤岩特征：有机组成主要有镜质组分，半镜质组分，隋质组分和壳质组分。镜质组分以无结构镜质体为主，无结构镜质体以基质体为主，局部也可见碎屑镜质体；半镜质组分主要以基质半镜质体为主。隋质组分以丝质体为主；壳质组分主要是小孢子体。矿物组成主要是黏土矿物；呈浸染状分布。煤岩组分含量见表。根据煤岩鉴定其显微煤岩类型为暗亮煤型，反射率测定其变质阶段：Ⅰ阶。

A2煤层显微煤岩特征：有机组成主要有镜质组分，半镜质组分，隋质组分。镜质组分以无结构镜质体为主，无结构镜质体又以基质体和均质镜质体为主；局部也可见碎屑镜质体；半镜质组分主要以基质半镜质体为主；隋质组分以丝质体为主，丝质体大多为氧化丝质体，局部也可见碎屑惰质体，壳质组分主要为小孢子体。矿物组成主要为粘土矿物，并含有少量的碳酸盐和黄铁矿矿物。粘土矿物呈浸染状分布。显微煤岩组分含量见表。根据煤岩鉴定其显微煤岩类型：暗亮煤型。反射率一测定其变质阶段：Ⅰ阶。

A3煤层显微煤岩特征：有机组成主要有镜质组分，半镜质组分，隋质组分和壳质组分。

镜质组分以无结构镜质体为主，无结构镜质体以基质体为主；半镜质组分主要以基质半镜质体和均质半镜质体为主；隋质组分以丝质体为主，丝质体大多为氧化丝质体，局部也可见碎屑隋质体；壳体组分主要为小孢子体。无机组分主要为黏土矿物。呈浸染状分布。根据煤岩鉴定其显微煤岩类型为暗亮煤型。反射率测定其变质阶段为0阶。

3 煤的化学组成和工艺性质

3.1 煤的工业分析

（1）水分（Mad）

煤层的原煤水分含量变化在1.16～4.10%，平均值2.78%；浮煤2.96～4.10%。平均3.35%。煤的水分低，属低水分煤。

（2）灰分（Ad）

原煤灰分产率为3.81～25.33%，平均11.48%，浮煤3.88～11.20%，平均6.89%。A1煤层平均灰分产率为21.14%为低中灰分煤外，A2和A3煤层的平均灰分产率均在10%以内，属低灰分煤。煤层在走向上灰分变化较大，西部灰分高于东部，浅部灰分高于深部。

（3）挥发份（Vdaf）

煤层的原煤挥发份产率两级值为36.68～64.13%，总平均值为45.71%，浮煤挥发份产率为43.25～45.63%，平均44.31%，挥发分总体变化很小。除1959年157队在该区施工的ZK202孔采集的煤芯煤样，经化验煤层原煤挥发分高达64.13%外，其它煤层浮煤挥发分变化在40～45%之间，为高挥发分煤。

3.2 煤的元素分析

煤中的有机质是煤的主要化学组成，其中碳、氢、氮、氧+硫等元素占主导地位，井田内碳元素的区间值是76.24～89.34%，平均80.09%；氢元素含量5.14～5.86%，平均5.60%，氮1.43～1.80%，平均1.72%；氧+硫12.20～16.34%，平均值13.95%，碳、氢元素含量与《煤炭化验手册》中我国煤的碳、氢含量的一般变化范围值对照，属长焰煤范围。

3.3 煤的有害元素

煤层中有害元素主要指硫和磷，它们对煤的储存和加工利用都非常有害，各煤层硫的平均含量都在0.5%以下，属特低硫煤；磷含量除A2煤层有一个点为0.014属中磷煤外，其余煤层均属特低磷煤，含量在0.001～0.006%之间。

3.4 煤的工艺性质

3.4.1 煤的发热量（Qb.d）

发热量是煤质研究和评价动力用煤的一项重要指标。本井田煤层发热量普遍较高，原煤（Qb.d）两极值为25.09～36.17MJ/kg，全区平均高达29.34 MJ/kg，其中A1煤层两级值为25.73～26.55MJ/kg；A2煤层两级值为27.42～36.17MJ/kg；A3煤层两级值为25.09～32.49MJ/kg；按照煤发热量分级属中高或高热值煤。各煤层发热量值比较接近，变化幅度很小。

3.4.2 煤的粘结性

井田范围内前人及本次工作先后共测试粘结指数6个，数值测试数据为1～6，仅一个样为6外，其余均为1或4，按粘结性的四个等级比照，全区煤层绝大部分煤层为不粘结煤。

3.4.3 煤的低温干馏

本次工作未分析煤层的低温干馏，根据前人报告中叙述该井田内煤的干馏试验焦油产率A1为14.3%，A2为11.2%，A3为17.1%，A1、A2煤层为高油煤，A3煤层为富油煤。

3.4.4 煤灰成份

本井田煤灰成份以二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙含量较高为特征。二氧化硅两极值33.57～56.49%，全区平均49.44%、三氧化二铝两极值为13.30～27.45%，全区平均达23.19%，三氧化二铁两极值为3.02～8.72%，平均5.25%，氧化钙两级值为5.61～31.82%，平均12.82%，各煤层间变化不大，煤灰成分类型总体是以硅质为主，铝、钙质其次。

3.4.5 煤灰熔融性

煤灰熔融性是一项很重要的指标，依据中华人民共和国煤炭行业标准《煤灰软化温度分级》MT/T853.1-2000对各煤层进行分级，井田内煤层属中等软化温度灰；依据煤灰流动温度分级标准，井田煤层属于中等流动温度灰。

4 结论

根据《中华人民共和国国家标准》（GB5751-86），结合工作区煤层煤化程度较低的特点，煤种确定的主要指标是浮煤可燃基挥发份产率和粘结性指数，本井田各煤层挥发份产率普遍在43.25～45.63%，粘结指数1～6，结合碳、氢含量，根据中国煤炭分类国家标准，确定为41号长焰煤。该井田三层煤均属低变质的烟煤，煤层具有低水分、低灰分、高挥发分、特低硫、特低磷、中高或高热值、中等软化温度及中等流动温度灰等特征。

[1]宋汉疆.新疆准东煤田煤炭综合利用问题探讨[J].西部探矿工程，2008，(9)：149-151.

[2]王平全，梁大川，崔茂荣，罗平亚.吐哈盆地西山窑八道湾煤层井壁不稳定机理探[J].西南石油学院学报.1995,（2）：55-64.