关键词：勃利盆地；煤质；煤变质作用；煤种分布
1 地质概况
勃利盆地总体分为三个二级构造单元，从西向东依次为桦南坳陷、七台河断陷、宝密坳陷，聚煤环境及聚煤规律具有较大差别，东部宝密坳陷含煤地层时期为中生代，即早白垩世龙爪沟群，中部七台河断陷含煤地层时期为中生代，即早白垩世鸡西群，西部含煤较差，主要发育新生代含煤地层。
2 煤岩学特征
2.1中生代煤岩特征
物理性质：煤呈黑色，玻璃光泽-强玻璃光泽，由薄层的亮煤、暗煤、丝炭和镜煤组成，互相平行层面交替分布。一般由多个煤岩类型构成。呈细-中条带状结构、层状构造，节理发育，少数无烟煤呈粉状和鳞片状构造，金属光泽，容重在1.35-1.71g/cm3之间，平均1.50g/cm3。
宏观煤岩煤型：以矿化半亮煤和亮煤为主（占60%），其次为矿化暗煤（占40%）。煤岩组分在垂向上，中上部各煤层（65号层以上）的镜质组含量较高，丝质组和矿物杂质含量较低；中下部各煤层（65号层以下）的镜质组含量较低，丝质组和矿物杂质含量较高。
显微煤岩特征：以矿化亮暗煤为主，其次为亮煤。显微镜下，煤呈简单-复杂条带状结构。煤岩组分以镜质组为主，含量在58.9-95.84%，平均为74.97%；主要为凝胶化基质、镜煤、结构镜煤和木质镜煤。丝炭含量在0.31-12.8%、平均为5.34%；主要为木质镜煤丝炭、木煤丝炭和镜煤丝炭。矿物杂质含量在3.85-36.4%，平均为19.87%，主要为石英、长石、高岭土、方解石和水云母等。
2.2新生代煤岩特征
煤呈灰黑色，暗淡光泽、断口一般为平坦状与贝壳状，容重1.30-1.51g/cm3，平均1.39g/cm3，结构多成线理和条带状。共生包裹体主要为琥珀颗粒，呈小颗粒分布于煤层中，后生节理发育。多为褐煤Ⅱ号。
宏观煤岩煤型: 以矿化暗煤为主（占70%），其次为半暗煤（占30%）。煤岩组分丝质组含量较高，矿物杂质含量较低。
显微煤岩特征：显微煤岩类型以矿化暗煤为主，其次为半暗煤。显微镜下，煤呈简单-复杂条带状结构。煤岩组分以丝质组为主，含量在59.9-85.24%，平均为74.86%；主要为凝胶化基质、木质暗煤。丝炭含量在5.31-22.8%、平均为15.38%；主要为木质镜煤丝炭、木煤丝炭。矿物杂质含量在8.95-36.4%，平均为21.08%，主要为琥珀颗粒、高岭土、方解石和水云母等。
3煤化学特征、工艺性能及其综合利用途径
3.1化学特征
（1）中生代煤质特征：以城子河组主要可采煤层组进行统计。
①水份含量：水含量在0.75-2.57%，平均为1.51%。
②碳、氢含量：碳含量在85.71-92.57%，平均为88.87%。氢含量为4.0-5.5%，平均为5.02%。随煤层赋存深度的增加，挥发分增加，而氢含量降低。
③挥发分、胶质层：挥发分产率在9.26-34.38%，平均为24.35%；胶质层最大厚度在0-31mm，平均为15.17mm。随煤层埋深的增加，挥发分降低，而胶质层厚度增加（中变质阶段）复又降低（高变质阶段）。各区由于地热场不同，变质梯度也不同。反映煤的变质程度是：桃西区为肥气-肥焦、主焦煤区，龙湖主要为焦煤，茄子河区以焦煤、瘦煤为主，茄南区主要为贫煤、无烟煤。
④灰分含量：灰分在4.14-45.91%之间，平均为19.81%。69号煤层以上以低灰煤为主，69-73号煤层群为中-富灰煤。
⑤发热量：发热量较高，干燥基低位发热量各区变化较大。Q在17.45-34.01MJ/kg之间，平均为25.84MJ/kg 。
⑥硫、磷含量： 硫含量一般为0.16-0.64%，平均为0.32%，（只有71号煤层含硫较高，为0.6-1.09%）。煤中磷含量为0.005-0.09%，平均为0.027%。
⑦二氧化碳、焦渣特征：二氧化碳含量在0.08-0.18之间，平均0.12。焦渣特征为1-12，平均为6。
（2） 新生代煤质特征：
①水份含量：水含量在3.33-15.86%，平均为10.22%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
②碳、氢含量：碳含量在72.87-75.04%，平均为73.98%。氢含量为5.010-5.35%，平均为5.18%。随煤层赋存深度的增加，挥发分增加，而氢含量降低。
③挥发分：挥发分产率在45.90-66.32%，平均为49.85%。随煤层埋深的增加，挥发分降低。
④灰分含量：灰分在11.03-48.44%之间，平均为23.68%。
⑤发热量：发热量较低，干燥基低位发热量变化不大。Q在15.23-26.38MJ/kg之间，平均为19.65MJ/kg。
⑥硫、磷含量： 硫含量一般为0.14-0.59%，平均为0.37%。煤中磷含量为0.005-0.030%，平均为0.018%。
⑦二氧化碳、焦渣特征：二氧化碳含量在0.11-0.23之间，平均0.16。焦渣特征为1-2。
3.2主要煤质指标空间变化规律
灰份变化规律：在露头处较深部为高，煤层本身靠上层比其下层灰份为高；沿走向变化不甚明确，其变化规律与煤质及顶板页岩稳定有关，在没有页岩顶板的灰份较高。
挥发份变化规律：在垂向上从上到下挥发份变低；沿走向变化，在弧形构造顶部和火成岩发育地区低，向四周变高。
硫、磷份变化规律：在垂向上从上到下硫、磷份变低；在平面变化上，海侵时形成的煤层硫、磷份低（如滴道组煤层）；海退时形成的煤层硫、磷份高（如穆棱组煤层）。
4 煤类分布及变质规律
勃利盆地因受区域变质作用、构造变质作用、火成岩变质作用及其综合作用，煤种较全，褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤、无烟煤都有。煤类分布总体为弧顶附近和火成岩侵入区变质程度普遍高，为贫煤及无烟煤，向四周变质程度变低。垂向上，由上至下煤类由瘦煤向贫瘦煤、贫煤逐渐过渡，最后达到无烟煤。
4.1煤的变质因素、变质作用类型及煤化作用历史
①区域变质作用：区域变质作用是煤变质主要因素，煤的变质随深度增加而增高，每增加100米煤的ROmax增高0.42-0.84%，；煤的变质阶段60号煤以上多为第Ⅱ阶段，60-99号煤层多为第Ⅱ-Ⅴ阶段，99号煤层以下，第Ⅴ-Ⅶ阶段。
勃利煤田镜煤反射率ROmax为0.89-2.58%，平均为1.37%。镜质组反射率展布有明显的规律性：在垂向上随着煤层埋藏深度的增加而增高，但因各区地热场不同，反射率递变梯度则不同。煤的变质程度也随着埋藏深度的增加而增高。在水平方向上，龙湖-茄子河区镜质组反射率为最高。
②构造变质作用：由于多次构造运动，受南北向压力作用，形成勃利弧形构造，弧顶附近应力最大、构造复杂，煤层多变质为无烟煤、贫煤，如宝泉、铁南、马场、四新、新富等；弧西翼构造简单以气煤、瘦煤、焦煤为主；弧东翼断裂、褶皱增多，气煤、瘦煤减少，焦煤、贫煤增多。
③火成岩变质作用：由于火成岩喷发和侵入，使煤层变质程度明显增高，有的地方已变成天然焦，如马场、都北岭、岚峰、十八里、宝清元宝等区。
4.2主要可采煤层煤类分布规律
以勃利煤田发育较好主要可采煤层来看，煤类分布大体与盆地区域煤类分布一致，在弧形构造的弧顶附近变质程度普遍高，向两侧变质程度变低。局部火成岩侵入区变质程度增高，在大的推覆体如老黑背、兴农—裴德断裂附近煤的变质程度增高。垂向上，由上至下煤类由瘦煤向贫瘦煤、贫煤逐渐过渡，最后达到无烟煤。
5 结论
(1)中生代煤层主要以烟煤为主，煤岩类型以半亮及光亮型为主，新生代煤层以褐煤为主，煤岩类型以暗淡型为主。
(2)盆地大多数煤层灰分都属高融灰分，主要煤质指标在盆地内呈规律性变化。
(3)区内煤变质作用主要为区域变质作用、构造变质作用、火成岩变质作用及其综合作用，煤类齐全，从低阶至高阶均有发育，主要以中变质烟煤为主。
(4)弧顶附近和火成岩侵入区域煤变质程度高，为贫煤及无烟煤，向四周变质程度变低。垂向上，由上至下煤类由瘦煤向贫瘦煤、贫煤逐渐过渡，最终达到无烟煤。
参考文献
[1] 廖清发,陈萍,唐修义.淮南望峰岗井田深部煤变质作用研究 [J].煤炭技术.2010 (03)
[2] 杨起,吴冲龙,汤达祯,康西栋,刘大锰.中国煤变质作用 [J].地球科学.1996 (03)
[3] 赵师庆,席伟谦,李庆辉.淮南矿区煤的深成变质与深部煤质预测[J].安徽地质. 1994 (03)
[4] 李增学,魏久传,刘莹编著.煤地质学[M].地质出版社, 2005
论文作者:刘维
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷15期
论文发表时间:2019/11/15
标签：煤层论文; 含量论文; 平均论文; 勃利论文; 作用论文; 煤质论文; 火成岩论文; 《建筑实践》2019年第38卷15期论文;