本站小編為你精心準(zhǔn)備了論霍西煤田礦區(qū)火成巖對煤質(zhì)影響參考范文,愿這些范文能點燃您思維的火花,激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
摘要:文章通過對礦區(qū)內(nèi)火成巖特征,入侵層位及入侵后對煤層厚度的影響、煤質(zhì)變化對比等,對火成巖入侵對煤層、煤質(zhì)的影響進(jìn)行初步分析。
關(guān)鍵詞:火成巖;煤質(zhì);霍西煤田
1礦區(qū)地層
本區(qū)為黃土全掩蓋區(qū),沒有基巖出露。本區(qū)地層由老到新為奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組、峰峰組,石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組,二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、二疊系上統(tǒng)上石盒子組,新生界地層不整合覆于各時代基巖地層之上。具體含煤地層描述如下:
1.1上統(tǒng)太原組
(Ct)3本組為主要含煤地層之一,區(qū)內(nèi)無出露,為一套泥巖、粉砂巖、煤層及石灰?guī)r交替沉積的海陸交互相含煤建造。依據(jù)本次勘查鉆孔地質(zhì)資料,本組總厚度38.2-49.8m,平均厚度45.27m,與下伏地層整合接觸。下段從K砂巖至K灰?guī)r底,以砂巖為主,本層含9+10號12煤層,為主要可采煤層。本區(qū)鉆孔揭露厚度:4.75-10.25m,平均厚度7.80m。K砂巖為太原組與本溪組的分界,為一層灰色-灰黑色1中-細(xì)粒砂巖,局部相變成粉砂巖,本區(qū)發(fā)育穩(wěn)定,節(jié)理發(fā)育,含有少量的黑色泥質(zhì)條紋,本區(qū)鉆孔揭露厚度:1.3-2m,平均厚度1.65m。1-1、2-1、1-2、2-2中均有火成巖侵入,其中1-2火成巖厚24.13m,ZK2-2火成巖厚30.49m,1-1和2-1因火成巖侵入過厚分別在施工了68.95m和49.20m后結(jié)束施工,未見K界面。火成巖巖性為閃長斑巖,灰白、淺1灰色石英為主,含斜長石斑晶,巖石致密、堅硬。中段從K灰?guī)r底至K灰?guī)r頂,中間夾有一層不穩(wěn)定不可24采的7、7、8號煤層,以三層深灰色含動物碎片的石灰?guī)r下(K、K、K)為主,K局部缺失,或K灰?guī)r分叉為兩層。夾23442黑色、淺褐色灰色薄層中厚層狀炭質(zhì)泥巖、泥巖、細(xì)粒砂巖。在1-2、2-2、2-3和112鉆孔中(勘查區(qū)西部)均有發(fā)現(xiàn)火成巖侵入,主要巖性為閃長斑巖,灰白色或淺綠灰色,含灰色長石斑晶及黃鐵礦細(xì)晶。本區(qū)鉆孔揭露厚度:15.05-30.86m,平均厚度24.68m。K灰?guī)r深灰色生物碎屑灰?guī)r,厚2.15-8.20m,平均25.43m,在ZK2-2鉆孔發(fā)生分叉現(xiàn)象,含有少量的動物化石,裂隙較發(fā)育,方解石以脈狀充填其中。K灰?guī)r深灰色生物碎屑灰?guī)r,厚0.87-4.18m,平均32.2m,裂隙較發(fā)育,方解石以脈狀充填其中。K灰?guī)r深灰色生物碎屑灰?guī)r,厚0.47-3.14m,平均41.64m,在ZK1-2鉆孔缺失該灰?guī)r,含有少量的動物化石,裂隙較發(fā)育,方解石以脈狀充填其中。上段從K灰?guī)r頂至K砂巖底,以灰黑色泥巖及灰白色砂巖47(一般3-4層,厚度不均)為主,6號煤層位于此層內(nèi),均為不可采煤層,本區(qū)鉆孔揭露厚度:4.70-24.5m,厚度12.78m。
1.2下統(tǒng)山西組
(Ps)1自K砂巖底至K砂巖底,為井田主要含煤地層之一。厚度78為22-36.83m,平均厚度30.78m,與下伏地層整合接觸。區(qū)內(nèi)無出露,依據(jù)鉆孔資料:本組植物化石豐富,巖性主要以灰白色、灰色砂巖,深灰色粉砂巖,灰黑色泥巖為主。含煤3-4層(1號、1號、、2號、3號),其中2號煤層全區(qū)穩(wěn)定可采,上1、3號煤層大部可采,1號煤層為不穩(wěn)定不可采煤層。上在勘查區(qū)西部的ZK1-1、ZK1-2、ZK2-1、ZK2-2均有火成巖侵入,厚度30.5-34.88m,主要巖性為閃長斑巖,灰白色、淺灰綠色,含有長石斑晶。底界分界砂巖K區(qū)內(nèi)較為發(fā)育,其巖性特征為灰色厚層7狀中-細(xì)粒砂巖,以長石、石英為主,為長石石英砂巖,有較豐富的黑色泥質(zhì)條紋,少量的炭屑和白云母片,厚0.92-3.0m,平均1.98m。
2礦區(qū)構(gòu)造
本區(qū)位于山西省中南都,霍西煤田西南部。其構(gòu)造形態(tài)受新華夏系控制,呈現(xiàn)出總體走向NNE向的兩塹一壘的構(gòu)造格局。受新生界新構(gòu)造運動影響,襄汾普查區(qū)形成一個近東西向隆起帶,其北側(cè)和南側(cè)分別為臨汾、侯馬挽近斷陷盆地,礦區(qū)位于襄汾隆起帶西南部。
3火成巖巖性及特征
在2-3號鉆孔656.50-656.55m及775.60-775.67m處采取兩個火成巖樣品做薄片試驗,樣品鏡下特征為:斑狀結(jié)構(gòu)、基質(zhì)呈霏細(xì)結(jié)構(gòu)、微粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。巖石主要由斑晶和基質(zhì)兩部分組成,斑晶主要為蝕變暗色礦物、斜長石、正長石、石英等,斑晶具世代結(jié)構(gòu),一世代呈半自形-較自形晶,較粗大,大小1-5mm,多1.5-3mm;二世代斑晶較細(xì)小,大小0.1-1mm,基質(zhì)呈霏細(xì)結(jié)構(gòu),成分以長石為主,具絹云母化、碳酸鹽化。鑒定結(jié)果為二長斑巖。
4火成巖的侵入范圍及對煤層的影響
根據(jù)本次勘查及引用以往資料,本區(qū)火成巖從勘查區(qū)西北偏北方向侵入勘查區(qū)(見圖1),除2-3號鉆孔在下石盒子組見一層火成巖外,其余鉆孔所見火成巖的主要入侵層位為山西組和太原組,順?biāo)绍泿r層侵入,山西組主要在2號煤層底板上下,太原組主要在K灰?guī)r上下,火成巖侵入2區(qū)主要在勘查區(qū)西部、中部即1、2勘探線,3勘探線未受到火成巖侵入影響。從單孔巖性結(jié)合化驗資料來分析,ZK2-3孔火成巖侵入上部在下石盒子組,下部在太原組,山西組未受到火成巖侵?jǐn)_。從煤質(zhì)化驗結(jié)果來看,山西組煤層仍為焦煤,下組煤為無煙煤。1號勘探線山西組火成巖入侵主要集中在1號煤頂板,使得1號煤層厚度變薄;太原組火成巖入侵主要集中在K灰?guī)r底板2下,使得1-1號鉆孔K灰?guī)r以下為69m的火成巖,未見9+10號煤2層,1-2鉆孔9+10號煤層分為上下兩層,下層失去開采價值。2號勘探線山西組火成巖入侵2-3、2-2兩個鉆孔主要集中在2號煤頂板,使得1號煤層消失,2號煤層未受影響,2-1鉆孔山西組火成巖在2號煤層底板位置,1號煤層完整且可采,2號煤層分為上下兩層;根據(jù)火成巖入侵方向,2-1號鉆孔太原組火成巖入侵位于K灰?guī)r以下,為50m的火成巖,2未見9+10號煤層,2-2號鉆孔太原組火成巖入侵位于K灰?guī)r2以下,9+10號煤層頂板上,使得9+10號煤層變薄,2-3號鉆孔太原組火成巖入侵位于K灰?guī)r頂板的8號煤層以上。
5巖漿活動對煤質(zhì)的影響
5.1物理性質(zhì)
隨著煤層距離火成巖巖體距離的不同,煤層物理性質(zhì)變化也不同,區(qū)內(nèi)各煤層煤巖均呈灰黑色,條痕呈褐黑色,光澤為似金屬光澤,參差狀、階梯狀斷口,煤巖結(jié)構(gòu)主要為條帶狀、粒狀、透鏡狀,次之煤巖構(gòu)造類型有層狀、塊狀構(gòu)造,內(nèi)生裂隙發(fā)育,煤芯易破碎,一般呈粉末狀或碎屑狀。宏觀煤巖組分以亮煤為主,暗煤次之,有少量鏡煤。煤巖類型以光亮型或半亮型煤為主。1-1、1-2、2-1、2-2、2-3部分煤層受火成巖侵入體的烘烤影響,局部呈明顯焦化特征。
5.2顯微煤巖特征
隨著煤層距離火成巖巖體距離的不同,顯微煤層特征變化也不同,顯微煤巖組分鏡質(zhì)組以基質(zhì)鏡質(zhì)體居多,其次為均質(zhì)鏡質(zhì)體和結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體,有少量團塊鏡質(zhì)體和碎屑鏡質(zhì)體。惰質(zhì)組中以氧化半絲質(zhì)體居多,其次為粗粒體和少量惰屑體和微粒體。礦物中粘土以浸染居多,其次為充填狀和分散狀,有少量團塊狀巖,有少量方解石和黃鐵礦。其中1-2和2-2中2號煤因火成巖烘烤造成有機質(zhì)主要為天然焦,有少量熱變煤。
5.3化學(xué)工藝及工業(yè)性能
由于火成巖的入侵作用,使煤的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能發(fā)生了一系列變化。從煤的工業(yè)分析、元素分析、顯微煤巖特征等各項化學(xué)工藝指標(biāo)來看,接觸變質(zhì)煤與正常煤相比,水分、灰分、揮發(fā)分、發(fā)熱量、粘結(jié)性指數(shù)及浮煤回收率較少。根據(jù)煤質(zhì)化驗資料分析,受火成巖侵入影響的1、2號勘探線主要煤層煤質(zhì)為無煙煤,可作民用;未受火成巖入侵影響的3號勘探線主要煤質(zhì)為焦煤,可作為化工及煉焦配煤。
6結(jié)論
通過以上初步分析,可知本區(qū)火成巖入侵為順軟弱層侵入,侵入在煤層位置時會對煤層的厚度產(chǎn)生影響,并且隨之火成巖巖體與煤層距離的遠(yuǎn)近,對煤質(zhì)也產(chǎn)生了不同程度的影響,煤的工業(yè)用途也發(fā)生了變化。圖1火成巖侵入范圍示意圖
參考文獻(xiàn):
[1]煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范DZ/TD215-2002[S].
[2]顯微煤巖類型分類GB/T15589-1995[S].
[3]煤炭質(zhì)量分級GB/T15224.1-2010[S].
作者:秦隨明 單位:山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院