(新疆天富南山煤礦有限責任公司，石河子市，832026) 高 飛

水溝分礦位于石河子市西南約75km。行政區(qū)劃屬新疆維吾爾自治區(qū)沙灣縣管轄。井田走向長約4 100m，南北寬600～15 00m，走向由南東轉向北東呈弧形。地理坐標為東經85°39′32″～85°42′06″；北緯43°53′27″～43°54′36″。中心地理坐標為：東經85°41′17″，北緯43°54′01″。礦區(qū)范圍內由五個拐點圈定，開采深度由1498m至900m標高。礦區(qū)面積約3.8992km2。

1 煤層

礦區(qū)煤層集中分布于下侏羅統(tǒng)八道灣組下亞組（J1ba），共含煤四層，其中三層為可采煤層，自下而上編號為A1、A2、A3；另一層在A2與A3煤層之間，在井田西部A3-A1聯(lián)絡石門中及前人施工過的ZK202孔分別見有厚度為0.70m及0.42m的煤層，其它二個孔均未見到該層煤。井田內3層可采煤層平均總厚度為4.93m，均屬較穩(wěn)定煤層（見表1）。

井田內三層可采煤層之間均有礫巖、砂礫巖相間隔，水溝煤礦在主斜井東270m的石門中揭穿了A1-A3三層煤，從石門中也可以清晰的看到三層礫巖、砂礫巖，A1煤層井下巷道已經貫通全礦區(qū)，A3煤層巷道也布滿礦區(qū)的三分之二以上，所以井田內煤層對比是可靠的。各煤層特征敘述如下：

A1煤層：煤層為較穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層，共有見煤點11個，其中10個點都是達到可采厚度以上0.75～2.26m；僅在井田西部邊界外的ZK203孔中見到0.04m的不可采點。煤層結構簡單，一般不含矸，煤層頂板為礫巖、砂礫巖、底板為泥巖、砂質泥巖，巖性比較穩(wěn)定。與A2煤層間距71.80～104.40m，平均間距81.12m。

A2煤層：煤層為較穩(wěn)定可采煤層，見煤點11個，其中鉆孔3處，井下巷道8處，全層最大厚度為3.17m，最小厚度為0.83m，平均可采厚度2.14m。煤層結構簡單不含夾矸。煤層厚度西薄東厚。煤層頂板泥巖砂質泥巖，巖性比較穩(wěn)定。與A3煤層間距54.50～59.93m，平均間距58.08m。

A3煤層：煤層屬較穩(wěn)定煤層，共有14個見煤點，其中可采點13個，可采煤層厚0.76m～2.03m，ZK201孔見0.37m的煤層（可能打?。撎幰驯恍「G開采成采空區(qū)，估計鉆孔煤層厚度可能偏薄，本次資源量估算不采用該厚度，采用其它13個見煤點，最大厚度為2.03m，最小厚度為0.76m，平均厚度1.37m。煤層結構簡單，一般不含夾矸或偶含一層薄夾矸，煤層頂板為礫巖、砂礫巖，偽頂為泥巖、底板為泥巖、粉砂巖。各煤層特征詳見表2。

2 煤的物理性質和煤巖特征

2.1 煤的物理性質

（1）各煤層性質基本相同。煤的顏色為灰黑色，黑色、暗淡無光澤，條痕黑褐色，斷口參差狀，節(jié)理不明顯；A1煤層視相對密度1.36～1.41T/m3，平均1.39T/m3，；A2 煤層為 1.30～1.33T/m3，平均 1.32T/m3；A3煤層為1.31～1.32T/m3，平均1.32T/m3。

（2）宏觀煤巖組份及煤巖類型

各煤層煤巖組份大致相同，以暗亮型煤為主，次為暗煤，條帶狀均一狀結構，層狀構造。

表1 煤層厚度統(tǒng)計表

表2 煤層特征一覽表

（3）顯微煤巖組份及顯微煤巖類型

根據井田內三層可采煤層前人在生產井的1277水平、1380水平中分別對A1、A2、A3三層煤層，采用刻槽取全層煤樣送新疆煤田地質局綜合試驗室分析化驗。利用副樣進行了煤巖鑒定，其宏觀和顯微煤巖特征均為暗煤。根據反射率測定其變質階段：A1、A2為Ⅰ階，A3為0階。

2.2 煤巖特征

A1煤層顯微煤巖特征：有機組成主要有鏡質組分，半鏡質組分，隋質組分和殼質組分。鏡質組分以無結構鏡質體為主，無結構鏡質體以基質體為主，局部也可見碎屑鏡質體；半鏡質組分主要以基質半鏡質體為主。隋質組分以絲質體為主；殼質組分主要是小孢子體。礦物組成主要是黏土礦物；呈浸染狀分布。煤巖組分含量見表。根據煤巖鑒定其顯微煤巖類型為暗亮煤型，反射率測定其變質階段：Ⅰ階。

A2煤層顯微煤巖特征：有機組成主要有鏡質組分，半鏡質組分，隋質組分。鏡質組分以無結構鏡質體為主，無結構鏡質體又以基質體和均質鏡質體為主；局部也可見碎屑鏡質體；半鏡質組分主要以基質半鏡質體為主；隋質組分以絲質體為主，絲質體大多為氧化絲質體，局部也可見碎屑惰質體，殼質組分主要為小孢子體。礦物組成主要為粘土礦物，并含有少量的碳酸鹽和黃鐵礦礦物。粘土礦物呈浸染狀分布。顯微煤巖組分含量見表。根據煤巖鑒定其顯微煤巖類型：暗亮煤型。反射率一測定其變質階段：Ⅰ階。

A3煤層顯微煤巖特征：有機組成主要有鏡質組分，半鏡質組分，隋質組分和殼質組分。

鏡質組分以無結構鏡質體為主，無結構鏡質體以基質體為主；半鏡質組分主要以基質半鏡質體和均質半鏡質體為主；隋質組分以絲質體為主，絲質體大多為氧化絲質體，局部也可見碎屑隋質體；殼體組分主要為小孢子體。無機組分主要為黏土礦物。呈浸染狀分布。根據煤巖鑒定其顯微煤巖類型為暗亮煤型。反射率測定其變質階段為0階。

3 煤的化學組成和工藝性質

3.1 煤的工業(yè)分析

（1）水分（Mad）

煤層的原煤水分含量變化在1.16～4.10%，平均值2.78%；浮煤2.96～4.10%。平均3.35%。煤的水分低，屬低水分煤。

（2）灰分（Ad）

原煤灰分產率為3.81～25.33%，平均11.48%，浮煤3.88～11.20%，平均6.89%。A1煤層平均灰分產率為21.14%為低中灰分煤外，A2和A3煤層的平均灰分產率均在10%以內，屬低灰分煤。煤層在走向上灰分變化較大，西部灰分高于東部，淺部灰分高于深部。

（3）揮發(fā)份（Vdaf）

煤層的原煤揮發(fā)份產率兩級值為36.68～64.13%，總平均值為45.71%，浮煤揮發(fā)份產率為43.25～45.63%，平均44.31%，揮發(fā)分總體變化很小。除1959年157隊在該區(qū)施工的ZK202孔采集的煤芯煤樣，經化驗煤層原煤揮發(fā)分高達64.13%外，其它煤層浮煤揮發(fā)分變化在40～45%之間，為高揮發(fā)分煤。

3.2 煤的元素分析

煤中的有機質是煤的主要化學組成，其中碳、氫、氮、氧+硫等元素占主導地位，井田內碳元素的區(qū)間值是76.24～89.34%，平均80.09%；氫元素含量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、氫元素含量與《煤炭化驗手冊》中我國煤的碳、氫含量的一般變化范圍值對照，屬長焰煤范圍。

3.3 煤的有害元素

煤層中有害元素主要指硫和磷，它們對煤的儲存和加工利用都非常有害，各煤層硫的平均含量都在0.5%以下，屬特低硫煤；磷含量除A2煤層有一個點為0.014屬中磷煤外，其余煤層均屬特低磷煤，含量在0.001～0.006%之間。

3.4 煤的工藝性質

3.4.1 煤的發(fā)熱量（Qb.d）

發(fā)熱量是煤質研究和評價動力用煤的一項重要指標。本井田煤層發(fā)熱量普遍較高，原煤（Qb.d）兩極值為25.09～36.17MJ/kg，全區(qū)平均高達29.34 MJ/kg，其中A1煤層兩級值為25.73～26.55MJ/kg；A2煤層兩級值為27.42～36.17MJ/kg；A3煤層兩級值為25.09～32.49MJ/kg；按照煤發(fā)熱量分級屬中高或高熱值煤。各煤層發(fā)熱量值比較接近，變化幅度很小。

3.4.2 煤的粘結性

井田范圍內前人及本次工作先后共測試粘結指數6個，數值測試數據為1～6，僅一個樣為6外，其余均為1或4，按粘結性的四個等級比照，全區(qū)煤層絕大部分煤層為不粘結煤。

3.4.3 煤的低溫干餾

本次工作未分析煤層的低溫干餾，根據前人報告中敘述該井田內煤的干餾試驗焦油產率A1為14.3%，A2為11.2%，A3為17.1%，A1、A2煤層為高油煤，A3煤層為富油煤。

3.4.4 煤灰成份

本井田煤灰成份以二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣含量較高為特征。二氧化硅兩極值33.57～56.49%，全區(qū)平均49.44%、三氧化二鋁兩極值為13.30～27.45%，全區(qū)平均達23.19%，三氧化二鐵兩極值為3.02～8.72%，平均5.25%，氧化鈣兩級值為5.61～31.82%，平均12.82%，各煤層間變化不大，煤灰成分類型總體是以硅質為主，鋁、鈣質其次。

3.4.5 煤灰熔融性

煤灰熔融性是一項很重要的指標，依據中華人民共和國煤炭行業(yè)標準《煤灰軟化溫度分級》MT/T853.1-2000對各煤層進行分級，井田內煤層屬中等軟化溫度灰；依據煤灰流動溫度分級標準，井田煤層屬于中等流動溫度灰。

4 結論

根據《中華人民共和國國家標準》（GB5751-86），結合工作區(qū)煤層煤化程度較低的特點，煤種確定的主要指標是浮煤可燃基揮發(fā)份產率和粘結性指數，本井田各煤層揮發(fā)份產率普遍在43.25～45.63%，粘結指數1～6，結合碳、氫含量，根據中國煤炭分類國家標準，確定為41號長焰煤。該井田三層煤均屬低變質的煙煤，煤層具有低水分、低灰分、高揮發(fā)分、特低硫、特低磷、中高或高熱值、中等軟化溫度及中等流動溫度灰等特征。

[1]宋漢疆.新疆準東煤田煤炭綜合利用問題探討[J].西部探礦工程，2008，(9)：149-151.

[2]王平全，梁大川，崔茂榮，羅平亞.吐哈盆地西山窯八道灣煤層井壁不穩(wěn)定機理探[J].西南石油學院學報.1995,（2）：55-64.