石煤矿知识兼论陕西平利县罗家院—东山寨石煤矿床地质特征

论文导读：发热量12.50～25.50MJ/Kg的石煤为优质石煤，相当于无烟煤和烟煤发热量的分级中热值煤（22.41～25.50MJ/Kg）、低热值煤（16.30～22.40MJ/Kg）和特低热值煤（低值煤，12.50～16.30MJ/Kg），主要为产于南秦岭的寒武纪石煤，代表矿区：紫阳县段家沟石煤、镇坪县茅坪—平利县八道石煤。罗家院—东山寨石煤矿床位于我国重要的陕西省安康市平利县城南152°38km处，地理坐标为东经：109°22＇，北纬：32°11＇，石煤矿体赋存层位为寒武系—奥陶系洞河群。
关键词：平利，罗家院—东山寨，石煤矿床，地质特征
 

一、石煤矿简介

石煤是形成于早元古代和早古生代的深变质的可燃有机岩，呈黑色或黑灰色，大多具有含炭少、高灰分（一般大於60%）、高硫、低发热量和硬度大的特点，是一种低热值燃料。一般生成于古老地层中，由菌藻类等生物遗体在浅海、泻湖、海湾条件下经腐泥化作用和煤化作用转变而成。科技论文。外观像石头，肉眼不易与石灰岩或炭质页岩相区别。其成分除含有机碳外，还有氧化硅、氧化钙和少量的氧化铁、氧化铝和氧化镁等。科技论文。石煤有各种不同的分类。按灰分和发热量，可分为一般石煤和优质石煤：一般石煤的灰分为40％～90％，发热量在16.7千焦／克以下；优质石煤的灰分为20％～40％，发热量为16.7～27.1千焦／克。按结构、构造，可分为块状石煤、粒状石煤、鳞片状石煤和粉状石煤。按石煤中矿物杂质的主次，分为硅质石煤、钙质石煤等。石煤在中国分布广泛，南秦岭区储量最为丰富。

石煤按发热量划分为高热值石煤、优质石煤和劣质石煤三类。发热量＞25.50MJ/Kg（＞6090Kcal/Kg）的石煤为高热值石煤，相当于无烟煤和烟煤发热量的分级中的高热值煤（25.51～29.60 MJ/Kg）和特高热值煤（＞25.50 MJ/Kg），主要为产于扬子地台的寒武纪石煤，代表区：镇坪县大河石煤。发热量12.50～25.50MJ/Kg的石煤为优质石煤，相当于无烟煤和烟煤发热量的分级中热值煤（22.41～25.50 MJ/Kg）、低热值煤（16.30～22.40 MJ/Kg）和特低热值煤（低值煤，12.50～16.30 MJ/Kg），主要为产于南秦岭的寒武纪石煤，代表矿区：紫阳县段家沟石煤、镇坪县茅坪—平利县八道石煤。发热量＜12.50 MJ/Kg（＜2985.57Kcal/Kg）的石煤划为劣质石煤（矿产名称：石炭），主要为产于南秦岭的志留纪石煤，代表矿区：紫阳县蒿坪石煤、汉滨区大竹园石煤。

石煤不属于煤矸石，煤矸石是一种沉积岩，是在煤层形成的时候就同期形成的，而石煤大多数是石灰岩，由于长期受煤层浸润扩散，也有比较低的含碳量，颜色呈黑灰色；煤矸石单独燃烧很困难，可以制成粉末状配合好煤在煤粉炉中燃烧利用，也可以在特殊设计的沸腾炉中当作燃料。

二、罗家院—东山寨石煤矿床地质特征

罗家院—东山寨石煤矿床位于我国重要的 陕西省安康市平利县城南152°38km处，地理坐标为东经：109°22＇，北纬：32°11＇，石煤矿体赋存层位为寒武系—奥陶系洞河群。

一）、矿体特征

矿床由5个煤层组成，主要可采石煤层为1、3、5号石煤层，次要可采石煤层为2号、4号石煤层。主要可采煤层介绍如下：

1号石煤层：一般厚度1.2m～2.8m，最厚3.5 m，平均2.58m，厚度比较稳定，为较稳定型薄层含煤层，含夹矸0—2层，夹矸厚度一般0.01 m～0.03 m，煤层结构简单。灰分（Ad）36.72% ～ 47.48 %，挥发份（Veod） 3.14 %～6.08 %，发热量（Qb.ad）1204.49—3606.93MJ/Kg，全硫（Sd）0.73 ～ 1.2 %，磷（Pd）0.002 ～ 0.046 %。为高灰，低～中硫，特低磷 ，低发热量的劣质石煤，属工业用煤。

3号石煤层：一般厚度1m～3.5m，平均2.62m，厚度比较稳定，为复杂型中—薄层含煤层，含夹矸0—2层，夹矸厚度一般0.01 m～0.03 m，煤层结构简单。灰分（Ad）34.52% ～ 46.98 %，挥发份（Veod） 2.74 %～5.83 %，发热量（Qb.ad）1204.49—4306.93MJ/Kg，全硫（Sd）0.63 ～ 1.09 %，磷（Pd）0.002 ～ 0.043 %。为高灰，低～中硫，特低磷 ，低发热量的优质石煤，属民用—工业用煤。

5号石煤层：可采厚度 0.8 m～3.5 m，一般厚度1m～2.8m，平均2.26m，为复杂型薄层含煤层，厚度比较稳定，煤层结构简单，含夹矸0～2层，夹矸厚度一般0.01 m～0.02 m。主要煤质指标：灰分（Ad）36.72% ～ 47.48 %，挥发份（Veod） 3.14 %～6.08 %，发热量（Qb.ad）1104.35—4906.53MJ/Kg，全硫（Sd）0.75 ～ 1.13 %，磷（Pd）0.002 ～ 0.046 %。为高灰，低～中硫，特低磷 ，低发热量的优质石煤，属民用—工业用煤。

二）、煤质、煤岩学特征

1、石煤煤质特征

（1）发热量

该矿床石煤发热量在13.61—23.04MJ/kg，平均15.67MJ/kg，属低热值煤（表1）。

表1 无烟煤和烟煤发热量的分级

（GB/T 15524.3-2004煤炭质量分级 发热量）

（2）灰分

该矿床石煤灰分含量42.50～46.56 %，平均44.17 %，按照国家标准《GB/T 15524.3-2004煤炭质量分级 灰分》中动力煤的灰分分级进行分级（表2），属高灰煤。

表2 动力煤灰分分级

（GB/T 15524.3-2004煤炭质量分级 灰分）

（3）硫分

该矿床石煤硫分在0.67～1.20 %， 按照国家标准《GB/T 15524.3-2004煤炭质量分级 硫分》中无烟煤和烟煤的硫分分级进行分级（表3），属低硫—中高硫煤。

表3 无烟煤和烟煤硫分的分级

（GB/T 15524.3-2004煤炭质量分级 硫分）

（4）其他煤质特征

矿区石煤原煤水分含量2.38～5.95，平均4.16%；石煤原煤可燃基挥发分产率3.14～6.08 %，平均4.61%；原煤干基磷含量0.002～0.005 %；原煤三氧化二砷含量平均0.3PPm；氟含量20～60PPm；氯含量0.003～0.004 %，有害成分远低于国家标准。

综上所述，该矿床石煤为低水分，低挥发分，高灰分，中高硫，低砷，低氟氯，特低磷的低热值优质石煤。

2、煤岩特征

该矿床石煤煤岩呈黑—灰黑色，条痕为褐黑色，玻璃—沥青光泽，偶见丝绢光泽。内外主裂隙均不发育，被少量方解石、石英、黄铁矿薄膜充填。线理状和细条带状结构，浸染状显微煤岩构造，局部中—宽条带状结构，层状构造。阶梯状或参差状断口，视密度2.10～2.05t/m3，平均2.06t/m3。

宏观煤岩类型：煤岩组分主要由亮煤和暗煤组成，多呈条带状沿层面分布，构成浸染状显微煤岩构造。

按石煤的显微煤岩组分含量，石煤层属海相沉积的高变质藻煤，石煤中发现有叠层石炭化藻，还有不等量且保存程度不一的菌藻类煤形态分子，其中藻类可占有机组分的50 %以上。科技论文。

因此，该矿床成因类型属于藻类煤。