周志玲

摘要：绍根煤田隶属于内蒙古自治区赤峰市阿鲁科尔沁旗境内，地理位置位于大兴安岭余脉南麓、松辽平原西缘，区域构造上位于阴山纬向构造带属南东、北西受断裂控制的山间断陷型盆地，为全掩盖型煤田。煤田分为四个矿区，分别为东区、西区、中区、和F1断层东侧区。煤的变质程度较低，本文依据野外施工资料对绍根煤田F1断层东侧矿区的成煤条件及煤质特征进行分析研究。

关键词：绍根煤田；地层；煤层；透光率

1. 研究区地质概况

1.1 地层

F1断层东侧矿区位于绍根煤田东北部，行政区划隶属于赤峰市阿鲁科尔沁旗绍根镇管辖。该区地层自下而上发育有中生代白垩系下统九佛堂组上段、阜新组，白垩系上统孙家湾组及新生代第四系地层，由下至上分述如下：

白垩系下统九佛堂组上段：岩性为深灰、黑色泥岩、灰白色砂砾岩、灰色细砂岩，分上、下两段。下段为灰、灰白、杂色砂砾岩，灰色细砂岩及砂质泥岩；上段以灰、深灰色泥岩为主，夹灰色粉砂岩、细砂岩，泥岩断口平坦，具滑面。

阜新组：为本区煤系地层，下部以灰色泥岩为主，中部为煤层含2、3、4、5煤组，以3、4、5煤组较发育。上部以灰色、浅灰、浅灰绿色泥岩为主，夹灰、浅灰色粉、细砂岩，厚度237.05m～495.05m。

白垩系上统孙家湾组：以陆源沉积为主，下部砂砾岩段、泥岩段，上部砂砾岩段、玄武岩段、泥岩段。砂砾岩段：棕红、灰、灰绿色砂砾岩、砂岩沉积为主，砾径2m～35mm，次圆状，砂以中、粗砂为主，分选差，厚度10m～30m，与下伏地层不整合接触。泥岩段：灰、深灰色泥岩，厚层状，水平层理，为一套浅湖相沉积，含蚌化石，厚10m～40m。玄武岩段：发育于北东侧，颜色深灰、黑灰色，裂隙发育，具气孔及杏仁状构造，具方解石脉，厚4.85m～21.05m。泥岩段：以棕红、灰、灰绿色泥岩为主，夹粉砂岩薄层，含砾。厚度30m～40m。

新生界第四系：底部为松散砂砾、砾石，夹粘土薄层；中下部为灰、灰白色的粉、细砂夹灰色粘土及砂礫层；上部为灰白色的粉砂岩夹亚粘土薄层；顶部为灰、灰黑色亚粘土及腐殖土。

1.2 构造

绍根煤田在区域构造上位于阴山纬向构造带即西拉木伦河构造带之北侧、新华夏系大兴安岭隆褶带的南端、松辽沉降带交汇部位，属南东、北西受断裂控制的山间断陷型盆地，它是在海西褶皱带基底上发展起来的中生代断陷型盆地。燕山期构造运动控制了盆地的形成、发展，喜山期的构造演变塑造了现今的构造形态。

F1断层东侧矿区构造形态为一宽缓的单斜构造，走向近北东—南西，倾向南东，倾角3°～12°，共发育6条断层，均为正断层。其中两条大断层控制了含煤盆地的形态。F0断层：发育于绍根煤田东南部，延为绍根煤田东南侧边缘断层，走向18°，倾向288°，倾角70°～76°，落差大于400m。F1断层：由绍根煤田东南侧延入本区，从本区西北部穿过，走向32°～35°，倾向302°～305°，倾角54°～70°，落差100m～160m，为一走向正断层。

1.3 煤层

阜新组为本区含煤地层，共含4个煤组，分别为2、3、4、5煤组，以3、4、5煤组最发育，基本覆盖含煤区，2煤组只零星发育，煤层埋深在530.00m以下，受F1、F0断层影响，含煤地层呈北东向分布，含煤地层平均厚度335.05m，可采煤层总厚度133.35m，平均厚度2.47m，可采含煤系数4.37%。

2. 研究区煤质特征

2.1 显微组分及镜质体反射率：

煤的镜质体反射率是表征煤阶的重要指标。研究区各煤层的镜质组反射率及煤岩组分见下表：

组分里镜质组含量较高，最高为97.00%，最低是94.84%；惰质组含量在5.16%～3.00%之间，壳质组含量均为零。煤的显微煤岩类型总体为微镜煤。煤层镜质组反射率在0.41%～0.44%之间，其变质阶段为0～I阶段，为低变质煤。

2.2 水分、灰分、挥发份与发热量

水分（M）：煤层原煤水分产率最低是3-3煤为6.33%，最高者是5-1煤为8.38%，其他煤层原煤水分在6.34%～8.13%之间。

灰分（A）：煤的灰分用来表示煤中矿物质的含量，它不仅影响煤的热值，而且在煤的加工利用过程中都带来不利影响，因此，煤中灰分测定有着重要意义。本区原煤灰分产率最低是4-2煤为23.26%，最高是5-1煤为29.13%，其他煤层原煤灰分产率在24.11%～29.03%之间，平均值为26.90%。按照国家标准分级：全区各煤层平均为中灰煤。

挥发份（V）：煤样在高温隔绝空气的条件下，经一定时间加热，煤中有机质受热分解出一部分小分子液态或气态产物，称为挥发份，其所占比率为挥发份。挥发份是煤炭分类的重要指标，区内主要煤层的浮煤挥发分产率最低者是5-1煤为38.64%，最高者是4煤为39.39%。其他煤层在38.67%～39.18%之间，依据国家煤炭行业标准分级，各煤层均属高挥发分煤。

发热量（Q）：发热量是评价煤质的一项重要指标，也是燃烧计算中不可缺少的数据，随着煤变质程度的变化发热量会随之改变。研究区原煤干燥基高位发热量（Qgr.d）最低是3号煤层为21.44 MJ/kg，最高是4-3煤层为23.07 MJ/kg，按照标准分级：各煤层属中等发热量煤。

各煤层浮煤的恒湿无灰基高位发热量（Qgr.maf）在25.58 MJ/kg～30.38 MJ/kg之间，均高于24.00 MJ/kg。

各煤层的发热量呈现随着深度加深而增高，又随着灰分增加而降低趋势。

各煤层水分、灰分与挥发份与发热量见下表：

2.3 透光率

透光率：煤透光率指低煤化程度的煤（褐煤、长焰煤等），在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后，所得溶液对光的透过率称为透光率。随着煤化程度加深，透光率逐渐加大。因此，它是区别褐煤、长焰煤和气煤的重要指标。

2.4 元素分析

煤中主要元素有碳（C）、氢（H）、氮（N）、氧（O），硫（S）。其中，碳是煤中最重要的组成成分，是组成煤的大分子骨架，在燃烧过程中产生热量的重要元素之一。碳含量在各元素中占首位，随煤化程度增高，碳含量比率增加。氢是煤中第二个重要组成元素，也是煤中可燃部分，燃烧时放出大量热。煤中氢含量虽然不高，但发热量高。氧元素也是煤中重要的元素之一，在燃烧时氧与氢结合成水，从而降低热量，所以是动力用煤的不利因素。氮元素在煤中含量较少，本区主要可采煤层的碳含量为71.06%～75.70%之间，氢的含量为4.39%～5.28%，氮的含量为0.95%～1.09%，氧含量为18.04%～21.93%。

煤中硫分也是评价煤质的重要指标，本区各煤层原煤全硫最低是4-2煤0.65%，最高者是4-4煤为0.99%，各煤层为低硫煤。见下表。

2.5 粘结指数：经测试，各煤层粘结指数为0。

3. 结论

绍根煤田F1断层东侧矿区的构造形态总体为一单斜构造，倾角3°～12°，2条正断层贯穿全区，断距大于40m。白垩系下统阜新组是主要含煤地层。研究区煤为中灰—中高灰、低硫，中等发热量煤。煤类为长焰煤。结合我国工业用煤的要求，该区的煤都可作为民用煤（但不可直接烘烤食品）和火力发电用煤，也可做为炼油用煤。

参考文献：

[1] 张志强，等.《内蒙古自治区阿鲁科尔沁旗绍根煤田F1断层东侧煤炭详查报告》内蒙古自治区煤田地质局104勘探队，2012.

[2] 韦咏梅， 李建慧， 孙亮亮. 内蒙古巴彦宝力格煤田赛汉塔拉组中煤层煤质特征分析[J]. 西部资源， 2012（2）：79-81.