黄土高原的矿产资源及其分布
陕西黄土高原区矿产资源比较丰富,主要有煤、石油和天然气、水泥灰岩、陶瓷粘土等,尤其是煤,分布广,储量大,在我国煤炭资源中占有重要地位。
一、煤
陕西黄土高原区是我国主要的煤炭工业基地之一。该区含煤地层众多,石炭二叠纪和侏罗纪为主要成煤时代。成煤环境以滨海平原型及大型内陆盆地型为主,因而煤系地层分布广,岩性、岩相较为稳定,分带明显,含煤性好,煤层一般层数多、厚度大、产状平缓,煤种多,煤质好。区内有五大煤田:神府煤田、黄陵煤田、彬长煤田、焦坪煤田和渭北煤田的一部分。
1.神府煤田
神府煤田即榆(林)神(木)、府(谷)煤田。总储量1233亿吨,探明储量1021.1亿吨,榆神府、榆林、横山三个勘探区的保有储量达796亿吨。分布在南北130公里,东西55公里的7890平方公里范围内。是世界七大煤田之一。分三个成煤期:石炭二叠纪含煤地层主要分布在府谷、吴堡南北一带,总储量699.8亿吨,地层平缓,厚度70米,可采煤层4~6层,可采厚度7.2~17.9米,以气煤为主,预测吴堡有焦煤和瘦煤;三叠纪含煤地层厚290米,含煤7~15层,5号煤为主要可采煤层,厚0.8~2.9米;侏罗纪含煤地层,分布在神木、府谷、榆林、横山、靖边、定边一带,含煤地层部厚250米,可采煤层3~7层,总厚8.4~21米,为长焰煤、不粘结煤、弱粘煤。神府煤的主要煤种,煤质优良,发热量高达6437~7579大卡/千克,特低硫0.23~0.57%,特低灰6~8%,不需洗选,是世界少有的高级动力煤,可与我国大同煤质媲美;煤层稳定,结构简单,基本上无夹矸,地层平缓,仅1~3度,地质构造简单,埋藏浅,有的覆盖仅20~30米,适于大规模露天开采。
2.黄陵煤田
分布于黄陵的店头等地,总储量33.1亿吨,探明储量27.6亿吨,为侏罗纪煤田。地质构造简单,煤层赋存浅而稳定,含煤地层厚10~150米,有三层可采煤层,总厚1~7米。店头一带,钻孔原煤灰分15%左右,硫低于1%。煤种为弱粘结煤、长焰煤和气煤。
3.彬长煤田
彬长煤田仅次于神府煤田。是陕西黄土高原第二大煤田。煤田总面积913平方公里,地跨彬县、长武、旬邑三县,以彬县为中心,东西、南北走向各30公里。煤炭总储量为68亿吨。该煤田地质构造简单,含煤地层厚50~100米,可采煤4层,属侏罗纪煤田。煤层厚度大,储量多,煤质好、埋藏浅。整个煤层分布几乎呈水平状态,未发现断层,平均厚度为16.64米,最厚处达43.87米;属长焰煤、弱粘结煤和不粘结煤。煤中有害元素含量少,灰分为14.8%,含硫0.7%,含磷0.017%,平均每千克发热量为6000~7000大卡,低灰、特低硫磷、高发热量,是理想的动力用煤和气化用煤。
4.焦坪煤田
焦坪煤田北接黄陵煤田,为侏罗纪煤田。主要是焦坪矿区,总储量47亿吨,探明储量11.4亿吨,含煤地层厚50米左右,可采煤两层,总厚度5~34米。为特厚煤层,煤种为长焰煤、弱粘结煤和不粘结煤。
5.渭北煤田的西段
陕西黄土高原南部的铜川矿区建在渭北煤田的西段,渭北煤田是我国主要煤炭产地之一。铜川矿区东西长42公里,南北宽6公里,含煤面积252.6平方公里,总储量5.2亿吨,保有储量约1.5亿吨。属石炭二叠纪煤田。石炭系上统太原组和二叠系下统的下部山西组为主要煤系地层。具有开采价值的煤层为10号煤及5号煤。10号煤厚度为0.8~5.3米,一般为1.3米,为结构复杂的薄煤层。5号煤厚度为1.4~6米,一般为2.5米,为结构复杂的中厚煤层。煤种主要为瘦煤、贫煤和焦煤。铜川矿区是陕西煤炭开采最早的地区之一,目前,铜川市仍是陕西省最大的煤炭工业基地。
除了上述五大煤田以外,子长、富县、安塞等地也有一定的煤炭资源。子长矿区的煤主要赋存在上三叠统的瓦窑堡组地层中。瓦窑堡组含煤30余层,唯单层煤层厚度较小,仅有1~2层可达1米以上,最厚的不超过3米。目前主要开采的有两个层位,其厚度在0.8~2.58米之间。煤层埋藏较浅,多在30米上下,层位稳定,倾角一般小于4度,地质构造简单,便于开采。子长矿区探明储量为28.94亿吨,保有储量为7.9亿吨,煤的质量较好,主要为气煤。煤的挥发分为44%,灰分25%,含硫0.3%,每千克热量为8000~8200大卡,属中灰分至富灰分的特低硫、特低磷的易选煤。可作为气化、炼油,配焦和动力用煤。富县、安塞等地的煤矿普查勘探,近年来都取得很大进展,陕西黄土高原区正在成为我国最大的能源重化基地的重要组成部分。
榆林地区是陕西省泥炭储量最大的地区,以榆林县城北40公里处的孟家湾大营盘泥炭矿最大。1979年探明该区泥炭矿储量约为10万吨,属第四纪湖泊沼泽相沉积矿床。泥炭中,有机物占41.82%,灰分占50.44%,含氮1.34%,含五氧化二磷0.212%,含氧化钾0.195%。泥炭层厚0.38~1.57米,产状水平,埋深约1米。由于地下水富集,难于开采。在其它地方,如榆林桥头村,高家伙场、吴家河叉、五道河、马合、横山赵石畔等地,也有分布,但一般矿体不大,分布零散。近一些年来,对泥炭的研究越来越受到人们的重视。泥炭除具有一定的经济价值以外,研究泥炭对于研究第四纪,尤其是研究一万年以来的全新世地理环境,对于研究形成煤炭的地质环境等,均有重要的意义。
二、石油和天然气
陕西黄土高原是我国石油的故乡,著名的延长油田是我国最早发现的油田。在《汉书.地理志》中,就有。高奴县有洧水“肥可燃”的记载。高奴县跨今延安、安塞、志丹、延长、延川五县市,延长油田就在这里。北宋杰出的科学家沈括曾在今富县、延安一带考察过石油,他在《梦溪笔谈》一书中首次提出“石油”这个矿物名称。延长油田是我国开发最早的油田,我国大陆上第一口油井,就是1907年在这里建成的。
陕西黄土高原是陕西省最主要的石油产地。石油主要分布在陕北斜坡带上。中生界是目前勘探开发的主要含油地层,厚度约4000米,含有三叠系上统延长组及侏罗系下统延安组两套油层。延长组油层是主力油层,岩层平缓,为典型陆相岩性油,埋藏深度多在千米之内,延安组油层属于古河道砂岩体储油,油井产量比较高,但含油面积小而分散,规律性较差。境内目前已发现12个油区,总控制探明含油面积800平方公里,含气面积26.3平方公里,石油地质储量3亿吨,其中延长油矿2亿吨,长庆油田陕西部分1亿吨,天然气储量16.6亿立方米。这12个油区是:富县直罗油气区、甘泉下寺湾油区、延长油区、延安甘谷驿油区、延安青化砭油区、安塞油区、延长永坪油区、子长油区、吴旗油区、定边油房庄油区、定边东红庄油区和定边马坊油区。除12个油区外,其它地区的石油勘探工作正在加速进行。
天然气是随着石油地层而伴生的宝贵资源。近年来,经过大面积勘探,发现陕西黄土高原北部是一个大气海。在南起甘泉王家坪、富县直罗镇,北至榆林县的广大地区内,天然气的远景储量约856亿立方米。延安地区储量约为33亿立方米,榆林地区储量约为800亿立方米。
油页岩是一种灰分高,可以燃烧的有机质岩石。陕西黄土高原区内,油页岩分布广泛。油页岩生成于内陆盆地静水还原和半流通环境,常与煤层共存和相邻,矿床类型属内陆盆地沼泽相式油页岩。赋存于延长群上部,侏罗系延安组和安定组三个层位。其中赋存于安定组中的油页岩分布不广,多在煤层中呈夹层出现。目前,已知有工业价值的油页岩有两套,一套是延安组顶部的油页岩层,主要分布在延安、子长等地;另一套是安定组油页岩层,以安塞为中心,北至横山,东达清涧,南沿杏子河流域及洛河沿岸,以及宜君、黄龙等地均有分布,仅局部地段可开采利用。另外,像彬县水北沟、旬邑张洪镇、淳化安子洼等地的油页岩,厚1~50米,含油率5~7%,目前均未开发利用。
三、石灰岩
石灰岩是生产水泥、石灰、石材等的主要原料。陕西黄土高原南部的铜川一带和东北部的府谷一带为水泥灰岩的主要产地。奥陶系海相灰岩,广泛出露于耀县东南药王山、将军山及铜川市东南部,质量较好,储量巨大。奥陶系灰岩还出露在府谷北海子庙一带,沿着黄河谷地分布。目前,在这些灰岩出露区,已建成许多石灰岩矿,较大的石灰岩矿有:府谷上天桥、府谷东山、铜川黄堡石坡、铜川崖窑沟、铜川赵家山、耀县宝鉴山等。
1.府谷上天桥石灰岩矿
该矿位于县城东北12公里的黄河边。矿石含氧化钙 52.94%,氧化镁1.18%,属1级品。探明累计储量573万吨。矿体埋深0~26米,层厚14.7~18.7米,倾角2~7度,水文地质条件简单,宜于露天开采。此矿为府谷县水泥厂备用矿源。
2.府谷东山石灰岩矿
此矿位于县城东北约8公里的黄河边。矿体分上下两层,矿石均为Ⅰ级品。上层矿矿石氧化钙含量为54.43%,氧化镁含量为1.62%;下层矿矿石氧化钙和氧化镁的含量分别为53.64%和1.09%。上层矿厚1.2~2.3米,下层矿厚7.4~11.2米。探明累计储量为33万吨。矿层倾角4~8度,埋深0~12.4米,水文地质条件简单,宜于露天开采。此矿为府谷县水泥厂提供矿源。
3.铜川黄堡石坡石灰岩矿
此矿位于铜川市黄堡附近。探明累计储量约527万吨。矿石多为Ⅰ级品,大部分矿石含氧化钙53~55%,含氧化镁<1%。矿区缺水,水文地质条件简单,宜于露天开采。此矿是铜川水泥厂的备用矿源。
4.铜川崖窑沟石灰岩矿
此矿位于铜川市南7公里。矿石为1级品,主要指标为:氧化钙53.98~55.30%;氧化镁0.32~1.23%;二氧化硅0.92~1.61%;氧化铝0.09~0.12%;氧化铁0.13~0.22%。探明累计储量达1亿多吨。矿石破碎等性能较好,埋深0.50米,水文地质条件简单,宜于露天开采。此矿已由新川水泥厂开采。
5.铜川赵家山石灰岩矿
此矿位于铜川南6公里之南硝子河西岸。为致密块状灰岩,矿石含氧化钙>53%,含氧化镁<1%,探明累计储量约1000万吨,水文地质条件简单,已被铜川市水泥厂露天开采。
6.耀县宝鉴山石灰岩矿
此矿位于耀县药王山东。为高铝水泥和普通水泥特级、Ⅰ级、Ⅱ级品。探明累计储量6723万吨,水文地质条件简单,已由耀县水泥厂露天开采。
另外,在陕北地表附近没有石灰岩的广大黄土区,人们把第三系三趾马红土层与第四系黄土层中的海绵状钙质结核作为烧制水泥的主要原料。
陕西黄土高原区黄土广布,除可烧制砖瓦外,一些地方的黄土还可以作烧制水泥的丰要配料,主要的黄土矿有铜川库当沟、耀县五岩山和药王山等。
四、陶瓷粘土
陶瓷粘土主要分布在铜川一带的煤系地层中,在广大黄土区,三叠系延长群以及第三系三趾马红土之下也有零星分布。
铜川狼沟陶瓷粘土矿矿石为半硬质粘土,二氧化硅含量为59.09%,氧化铝,含量为26.04%,探明累计储量为17.9万吨,属于早二叠世内陆湖相沉积。水文地质条件简单,曾进行过地下开采,后因矿体不大,质量不高而停采。
铜川土黄沟陶瓷粘土矿位于黄堡附近,矿石为半硬质粘土,各项指标为:二氧化硅52.45~64.66%;氧化铝21.59~33.06%;氧化铁<2%;氧化钛0.74~1.34%,矿石物理性能良好,质量较高,属云母含铝粘土类,矿石为Ⅰ、Ⅱ级品,Ⅰ级品可做电瓷工业原料。探明累计储量22万吨。仍为早二叠世内陆湖相沉积。矿区水文地质条件简单,可进行地下开采。
子长县玉家湾镇和县城附近,在第三系三趾马红土层下,分布着陶瓷粘土,埋深0~5米,已揭露的矿体最厚可达5米,矿石颜色斑杂,以灰绿、浅紫、灰白色矿石质量较好,灰黑与黑色矿石质量较差。当地以此为原料烧制粗瓷制品。由于目前尚未进行勘探评价,其质量和储量尚不清楚。
清涧双庙一带,在三叠系延长群中,一些灰绿色粘土层呈条带状类夹在白垩层中。白垩占80~85%,粘土占15~20%。可做陶瓷业的原料和配料。
五、其他矿产
除上述矿产资源外,陕西黄土高原区还有铝土矿、池盐、铁矿、石英砂岩矿和矿泉水等。
1.铝土矿
铝土矿是提铝的矿石,另外还可以做高级磨料—人造刚玉、高铝水泥、耐火砖的原料等。陕西黄土高原区的铝土矿主要分布在府谷、铜川等地。主要有府谷天桥则和铜川上店铝土矿。
(1)府谷天桥则铝土矿
此矿是陕西省目前最大的铝土矿。矿体呈似层状,主要赋存于石炭统本溪组之灰色夹紫色铝土质页岩中,为滨海潟湖相沉积矿床。主矿体长1200米,宽1050米,平均厚4.83米。矿体最大埋深为92.9米,深采区平均埋深61米,露采区平均埋深26米。矿区水文地质条件简单,有利于开采。矿体的东北部和南部可以露采,露采部分的储量约占矿床总储量的60%,截止1979年底,此矿累计储量为891.6万吨。矿石质量较好,属一水硬铝石型铝土矿,各项指标为:氧化铝 57.64%;二氧化硅8.23%;氧化铁15.18%;氧化钛2.00%。另外,此矿还伴生分散元素矿镓等。矿层上部尚有煤层,此矿可以综合开发利用。
2.铜川上店铝土矿
此铝土矿与粘土矿共生,是生成于奥陶系灰岩古侵蚀面上的一种沉积矿产,常与山西式铁矿伴生。生成于桃曲坡群灰岩侵蚀面之上,上石炭统太原组的灰岩之下。属一水硬铝石型铝土矿,呈黄、浅黄、紫红色,矿石化学组成:氧化铝50.67~70.17%;氧化铁 3.31~10.67%;二氧化硅9.26~26.50%;氧化钛1.05~2.24%。矿体层位稳定,呈透镜状、似层状产于耐火粘土矿层或粘土岩层中。一般为单层,局部地区可见4~5层,厚度0.2~3米,最厚可达10米。累计储量为66.6万吨。矿体埋藏较浅,水文地质条件简单,宜于露天开采。
3.池盐
本区西北部的定边县内,分布着许多咸水湖—盐池。盐池水中除含食盐以外,还含有氯化钾、氯化镁和芒硝等盐类。这里采盐的历史可以追溯到汉代以前,汉代时,这里就有“盐池以为利”的记载。这里的盐池,目前采盐面积已达100多平方公里。生产原盐仅供食用。这里的池盐,粒大、色青、体重,味纯。产盐量占陕西省总产盐量的90%。较大的盐池有花马池、苟池、烂泥池等。对池盐综合利用大有可为。
4.铁矿
本区铁矿资源缺乏,仅有一些沉积式小型铁矿零星散布在府谷、子长、安塞、宜君等县。矿石主要为菱铁矿、褐铁矿和赤铁矿,一般品位较低,属于贫铁矿。府谷县境内,铁矿点相对较多,矿体呈鸡窝状,总储量约1.5亿吨,多由群众就地开采。
5.石英砂岩矿
石英砂是制造玻璃的主要原料,本区有神木县三塘石英砂岩矿等。三塘石英砂岩矿赋存于上三叠统地层中,是一种湖相沉积的石英砂岩。矿石为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级品。各级质量如表2.12 表2.12 神木县三塘石英砂岩矿矿石质量等级表
矿石级别 二氧化硅 氧化铝 氧化铁
Ⅲ级品 99.02% 0.48% 0.22%
Ⅳ级品 98.39% 0.69% 0.38%
Ⅴ级品 97.73% 0.80% 0.79% 地表出露为透镜体状,产状近于水平,一般出露长150~300米,厚5~8米,最厚12.9米,最薄0.3米。截止1979年底,保有储量为214.4万吨。埋深不大,水文地质条件简单,已由神木县玻璃厂露天开采。
6.矿泉水
甘泉县美水泉是陕西黄土高原区出矿泉水的地方之一。美水泉位于县城南3.5公里的神林山和太皇山之间。有泉九眼,分布在约30平方米的范围内。据《甘泉县乡土志》记载,“美水自县西神林山发源,泉去地一丈,飞流激射,厥味甘美,以之作肴馔,虽盛暑不变味,烹茗亦香美”。又据《延安府志》记载,“隋炀帝北巡游于此,偶饮此水,顿觉心旷神怡,遂赐‘美水泉’,后取水于禁内,为隋唐两代皇宫专用”。据分析,美水泉水,味道甘美清凉,内含多种对人体有益的矿物质,是一种优质矿泉水,目前,该县美水厂以此泉水为原料生产的“甘泉矿泉水”已进入国内外市场。
淳化县境内的御泉和皇城泉是陕西黄土高原区另两处出矿泉水的地方。御泉日涌水量为150立方米,皇城泉日涌水量为600立方米,都是黄土高原区的名泉。相传汉高祖刘邦吃用过御泉之水,官庄乡的皇城曾是皇家避暑胜地。御泉和皇城泉的泉水为弱碱性、微硬、低矿化重碳酸盐—钠、钙、镁型水,无色透明,清凉可口,作为饮料水可与甘泉水媲美。
我国煤炭按照用途分主要有动力煤、炼焦煤、无烟煤。决定不同种类煤炭煤质的指标如下表列示:动力煤最关键的是热量指标,含灰分、水分等指标会影响热量。炼焦煤最关键的指标是粘结指数,是决定煤炭能否用于炼焦的主要指标。无烟煤需重点关注固定碳含量,该指标越高,发热量越高。
1、神东基地
神东基地位于陕西以北榆林地区、内蒙古东部东胜地区,以神府煤田、东胜煤田为主。神府煤田探明储量1349.4亿吨,东胜煤田探明储量2236亿吨。占全国煤炭探明储量约1/4。煤种以弱粘煤、不粘煤、长焰煤为主,气煤、瘦煤次之,焦煤、无烟煤较少,主要用于电力、化工、冶金。神东基地以神华集团、伊泰集团和陕西煤业化工等大型煤炭企业为主体开发。
评价:神东基地是我国已探明储量最大的整装煤田。神东基地地质构造、水文地质条件简单,煤层赋存稳定,开采条件较为优越,适合大规模机械化开采。煤质具有低灰、低硫、高发热量的特点,是我国主要的优质动力煤调出基地之一。
2、晋北基地
晋北基地位于山西北部太原以北地区,行政区划上涵盖大同、朔州、忻州、吕梁等地区。以大同煤田、宁武煤田和河东煤田北部等三大煤田为主。其中位于大同煤田的大同矿区探明储量386.43亿吨,位于宁武煤田北部的平朔矿区探明储量167.3亿吨。大同煤田主要生产弱粘煤,以中灰、低硫、特高发热量煤为主,同煤集团为开发主体;宁武煤田位于朔州地区,以气煤为主,由同煤集团、中煤集团主要开发。河东煤田煤种以气煤、焦煤、瘦煤为主,由山西焦煤集团负责开采。
评价:晋北基地主要生产低灰~中灰、低硫、特高热量动力煤,是我国最大的动力煤调出基地之一。除朔南地区煤层埋藏较深外,基地大部分地区煤层深度较浅,赋存较为稳定,开采条件较好。
3、晋中基地
晋中基地位于山西省中部太原市、吕梁市、临汾市,以西山煤田、河东煤田南部、沁水煤田西北部等几大煤田为主。煤炭可采储量约192亿吨。该基地主要以焦煤、肥煤、瘦煤等炼焦用煤为主。所产炼焦煤为低灰~中灰、低~中高挥发分、低~中高硫、特高发热量。该基地主要由山西焦煤集团、中国中煤集团负责开采。
评价:晋中基地是我国最大的炼焦煤生产基地,焦煤、肥煤、瘦煤资源储量分别占全国的35%、40%、70%,煤质优良,地质构造简单,开采条件相对较好。
4、晋东基地
晋东基地位于山西省东南部,包括阳泉、长治、晋城等。由晋城、潞安、阳泉等矿区组成。该基地主要以低灰、低硫、高发热量的优质无烟煤和中灰、中~富硫、高发热量无烟煤为主。主要由阳泉煤业、潞安集团、晋城无烟煤矿业等集团公司为开发主体。
评价:晋东基地是我国最大、最优质的无烟煤生产基地,各矿区地质构造、水文条件总体简单,开采条件相对较好。
5、陕北煤炭基地
陕北煤炭基地位于陕西北部地区,主要包括陕北侏罗纪煤田、陕北石炭二叠纪煤田、陕北石炭三叠纪煤田、黄陇侏罗纪煤田、渭北石炭二叠纪煤田。煤种以特低灰、特低硫、中高发热量不粘煤及长焰煤为主。以神华集团、陕西煤业化工集团为主体开发。其中陕北石炭二叠纪煤田地质条件复杂,开采难度较大。
6、蒙东煤炭基地
蒙东基地主要包括内蒙古东部的呼伦贝尔市、赤峰市、锡林郭勒盟,主要包括内蒙古二连含煤区、海拉尔含煤区。探明储量为909.6亿吨。煤种以褐煤为主,优质炼焦煤、化工用无烟煤较少。
蒙东煤炭基地煤化程度相对较低,煤种以褐煤为主,发热量较低。但蒙东基地煤层埋藏浅,全国五大露天煤矿中,伊敏、霍林河、元宝山三大露天煤矿均处于蒙东地区。
7、两淮煤炭基地
两淮煤炭基地位于我国经济发达、缺煤的东部地区,主要包括淮南、淮北矿区,探明煤炭储量越300亿吨。淮南矿区以高挥发分的气煤为主,其他煤种较少,目前所产气煤主要用于动力用煤。淮北矿区主要煤种为气煤、焦煤、肥煤等,煤种较为齐全,所产煤炭主要用于炼焦。主要由淮南矿业、淮北矿业集团公司、国投新能源公司和皖北电力集团公司为开发主体。
该基地地质构造中等偏复杂,煤炭开采条件尚可。但该基地位于我国经济发达、煤炭资源稀缺的东部地区煤炭消费区,具有一定的销售区位优势。
8、云贵煤炭基地
云贵煤炭基地主要位于云南省、贵州省、四川省,包括贵州六盘水矿区、四川攀枝花矿区等。煤种以气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、和无烟煤为主,煤种较为齐全。该基地大型矿区较少,以数量众多、单井规模小的小煤矿为主。受成煤时代影响,该基地所产煤热量偏低、硫分较高,煤质较差。
9、冀中基地
冀中基地位于河北省邯郸市、邢台市、石家庄市、衡水市等,该基地煤种较为齐全,从低变质的褐煤和高变质的无烟煤均有分布。其中炼焦用气煤、肥煤等主要分布于邯郸煤田、开滦煤田,非炼焦用煤主要分布在蔚县煤田。邯郸煤田主要由冀中能源集团开采、开滦煤田主要由开滦集团负责开采。该地区由于开采历史较长,安全开采难度加大。
10、鲁西煤炭基地
鲁西煤炭基地位于山东中西部地区,包括淄博矿区、肥城矿区、兖州矿区、枣庄矿区。兖州、枣庄矿区以气煤为主。淄博矿区煤种较为复杂,包括贫煤、瘦兖、气煤、焦煤。兖州地区煤矿由兖矿集团主要开采,其他矿区由山东能源集团负责开采。
11、河南煤炭基地
河南煤炭基地主要分布在安阳、鹤壁、新乡、焦作、洛阳、郑州、平顶山等地区。包括鹤壁矿区、焦作矿区、郑州矿区、平顶山矿区等。该基地煤种较为齐全,主要为无烟煤、贫煤、焦煤、肥煤、瘦煤、长焰煤等,其中无烟煤储量最为丰富。其中,炼焦用煤主要产于平顶山、安阳、鹤壁等地区,无烟煤主要产自焦作、郑州和永城地区,动力煤主要产自郑州地区。目前平顶山矿区主要由平煤神马集团开采,其他矿区主要由河南能化集团开采。
12、宁东煤炭基地
宁东基地主要分布在宁夏东北部,包括石嘴山矿区、石炭井矿区、横城矿区、鸳鸯湖矿区等。煤种以低灰、低硫、高发热量不粘煤为主,是煤炭液化和电厂的优质原料。该基地主要由神华宁煤集团负责开采。
13、黄陇煤炭基地
黄陇煤炭基地与陕北煤炭基地毗邻,包括黄陵矿区、华亭矿区,探明储量约150亿吨。该基地以陕西煤业集团和华亭煤业集团为主要开采主体。
14、新疆煤炭基地
新疆煤炭资源猜测储量约2.2万亿吨,占全国猜测储量的40%,于2011年正式被中央列为重点发展的十四大煤炭基地之一。主要分布在准格尔地区、哈土-巴里坤地区、西山地区和塔里木北缘地区。主要煤种为不粘煤、弱粘煤等。
评价:该基地煤炭资源埋藏浅、赋存条件较好,地质水文条件简单,开采条件较为优越。但新疆地区远离内地市场,受交通运输的瓶颈限制,目前煤炭外运量较少。
总结:
总体来看,神东煤炭基地是我国煤炭探明储量、生产量最大的基地,该基地横跨陕西、内蒙省,以优质动力煤为主。山西省自北向南的三大煤炭基地煤质特优、开采条件相对良好,分别是我国最大的动力煤、焦煤、无烟煤调出基地。内蒙东北部地区煤炭埋藏浅、多露天煤矿,但煤质较差。安徽省内的两淮基地煤炭种类较为齐全、距离经济腹地近,但开采时间较长,煤炭资源持续开采能力差。河北、河南地区的冀中煤炭基地、河南煤炭基地也存在煤炭资源枯竭的趋势。宁夏、新疆地区煤炭种类丰富,但距离东部煤炭需求地较远,是我国能源西移战略的资源储备基地。位于云南、贵州的煤炭基地地质开采条件相对复杂,且煤炭含硫、含水高,煤质差。
铜川矿务局下石节矿 陕西省耀县瑶曲镇
铜川矿务局王石凹矿 陕西省铜川市印台区红土镇
铜川矿务局徐家沟矿 陕西省铜川市印台区广阳镇
铜川矿务局鸭口矿 陕西省铜川市印台区广阳镇
铜川矿务局金华山矿 陕西省铜川市印台区红土镇
铜川矿务局东坡矿 陕西省铜川印台区高楼和乡
铜川矿务局陈家山矿 陕西省耀县庙湾镇
铜川矿务局玉华矿 陕西省铜川市瑶曲镇
蒲白矿务局 陕西省蒲城县罕井镇
蒲白矿务局白水矿 陕西省白水县冯雷镇
蒲白矿务局冯村矿 陕西省蒲城县罕井镇北马堤
蒲白矿务局西固煤业公司 陕西省自水县西固
蒲臼矿务局朱家河矿 陕西省蒲城县罕井镇
澄合矿务局 陕西省澄城县南大街号
登合矿务局王村煤矿 陕西省合阳县王村镇
澄合矿务局二矿 陕西省澄城县尧头镇
澄合矿务局董家问煤矿 陕西省澄城县城郊乡董家河村
澄合矿务局王村矿 陕西省渭南市合阳县王村镇
韩城矿务局 陕西省韩城市金塔东路
韩城矿务局桑树坪煤 陕西省韩城市桑树坪镇
桑树坪煤矿斜井 陕西省韩城市桑树坪镇
韩城矿务局下峪口煤矿 陕西省韩城市龙门镇下峪口
韩城矿务局象山煤矿 陕西省韩城市象山路
崔家沟煤矿 陕西省铜川市郊区瑶曲镇杏树坪
崔家勾煤矿平山同 陕西省铜川市郊区瑶曲镇杏树坪
车村煤矿 陕西省黄陵县店头镇车村
车村煤矿斜井 陕西省黄陵县店头镇车村
陕西煤建公司 陕西省铜川市七一路
陕西煤建公司苍村煤矿 陕西省黄陵县中心街
苍村煤业公司 陕西省黄陵县店头镇店头衔
瑞能煤业公司 陕西省黄陵县
双龙煤矿 陕西省黄陵县双龙街
黄陵矿业有限责任公司 陕西省黄陵县店头镇
黄陵矿业公司一号矿 陕西省黄陵县龙首街
红石岩煤矿 陕西省黄陵县店头镇南川村
北马坊煤矿 陕西省麟游县北马坊
陇县戚家坡煤矿 陕西省陇县东风镇戚家坡
汉中地区煤矿 陕西省勉县白云寺乡转咀子
禾草沟煤矿 陕西省子长县
陕西煤建公司 陕西省铜川市七一路
陕西煤建公司苍村煤矿 陕西省黄陵县中心街
苍村煤业公司 陕西省黄陵县店头镇店头街
瑞能煤业公司 陕西省黄陵县
双龙煤矿 陕西省黄陵县双龙街
黄陵矿业有限责任公司 陕西省黄陵县店头镇
黄陵矿业公司一号矿 陕西省黄陵县龙首街
红石岩煤矿 陕西省黄陵县店头镇南川村在
北马坊煤矿 陕西省麟游县北马坊
陇县戚家坡煤矿 陕西省陇县东风镇戚家坡
汉中地区煤矿 陕西省勉县白云寺乡转咀子
禾草沟煤矿 陕西省子长县
禾草沟煤矿 陕西省子长县
荒草湾平曲同玉峰公司 陕西省耀县照金镇田玉村
照金煤矿 陕西省耀县照金镇寺坪村
南塔煤矿 陕西省宜君县太安镇
郊区矿成鑫公司 陕西省铜川市新区金锁乡
柴家沟煤矿 陕西省宜君县高楼洼乡马坊村
秀房沟煤矿 陕西省耀县照金镇秀房沟村
宜源公司马坊矿 陕西省宜君县马坊镇马场村
旬邑县留石村煤矿 陕西省旬邑县留石村
彬县煤矿 陕西省彬县姜源街号
彬县煤矿五号井 陕西省宜君县高楼洼乡马王庙村
彬县煤矿下沟井 陕西省彬县
旬邑县百子煤矿 陕西省旬邑县原底乡百子村百子沟
旬邑县黑沟煤矿 陕西省旬邑县清螺苍儿沟
旬邑县燕家河煤矿 陕西省旬邑县燕家河滩
淳化县煤矿 陕西省新县安子哇乡安子哇村
享化煤矿一号井 陕西省新县安子哇乡安子哇村
禾草勾煤矿 陕西省子长县
荒草湾平山同玉峰公司 陕西省耀县照金镇田玉村
照金煤矿 陕西省耀县照金镇寺坪村
南塔煤矿 陕西省宜君县太安镇
郊区矿成鑫公司 陕西省铜川市新区金锁乡
柴家沟煤矿 陕西省宜君县高楼洼乡乌坊村
秀房沟煤矿 陕西省耀县照金镇秀房沟村
宜源公司马坊矿 陕西省宜君县马坊镇马场村
句邑县留石村煤矿 陕西省旬邑县留石村
彬县煤矿 陕西省彬县姜源街号
彬县煤矿五号井 陕西省宜君县高楼洼乡马王庙村
彬县煤矿下沟井 陕西省彬县
旬邑县百子煤矿 陕西省旬邑县原底乡百子村百子沟
旬邑县黑勾煤矿 陕西省旬邑县清螺苍儿沟
旬邑县燕家河煤矿 陕西省旬邑县燕家河滩
享化县煤矿 陕西省新县安子哇乡安子哇村
淳化煤矿一号井 陕西省新县安子哇乡安子哇村
津化煤矿二号井 陕西省新县安子哇乡安子哇村
火石咀煤矿 陕西省咸阳市水石咀村
永寿碾子沟煤矿 陕西省永寿县底角沟乡碾子沟村
合阳二矿 陕西省涓城市合阳县金水沟
合阳一矿 陕西省渭城市合阳县百良镇秦家河村
尧头煤矿 陕西省澄城县尧头镇尧头东村
曹村煤矿 陕西省澄城县尧头镇曹村
东风煤矿 陕西省自水县城关镇二合村
龙泉煤矿 陕西省白水县杜康镇
蒲城煤矿 陕西省蒲城县罕井镇
庄头煤矿 陕西省澄城县庄头乡代庄
蒲城金宇煤矿 陕西省蒲城县罕井镇
白水刘家卓煤矿 陕西省白水县北井头乡董家尧头村
镇巴煤矿 陕西省汉中镇巳县盐场镇天井村
简池煤矿 陕西省镇巴县永乐乡光辉村
镇坪县大河煤矿 陕西省镇坪县瓦子坪乡金岭村
熊耳山平山同 陕西省商洛区金陵寺乡
洛南县煤矿 陕西省洛南县石桥
洛南煤矿二五井 陕西省洛南县石桥
洛南煤矿拷树洼井 陕西省洛南县石桥
洛南煤矿江槽斜井 陕西省洛南县石桥
馒头山煤矿 陕西省洛南县石桥
延安地区
宝塔区建设煤矿川口井 陕西省延安宝塔区李渠镇朱家沟
团结煤矿 陕西省子长县瓦窑堡镇陈家洼
要瓦家沟煤矿 陕西省子长县谏家坪乡南家湾村
店头煤矿金龙矿 陕西省黄陵县店头镇张湾行政村
牛武煤矿 陕西省富县牛武镇牛武村
牛武煤矿党家庄斜井 陕西省富县牛武镇牛武村
小寺庄煤矿 陕西省黄龙县小寺庄乡小寺庄村
石马科煤矿 陕西省延长县闻庄镇石马科村
南川煤矿一号斜井 陕西省黄陵县腰坪乡结子沟村
榆林煤矿东风立井 陕西省榆林市金鸡滩乡金鸡滩村
人民煤矿 陕西省榆林市牛家梁乡常乐堡村
五一煤矿 陕西省府谷县府谷镇高家音则
五一煤矿京府八尺沟平啊 陕西省府谷县高石崖八尺沟
五一煤矿七一斜井
五一煤矿八尺井
五一煤矿槐树塔井 陕西省府谷县新民镇
大眨窑煤矿 陕西省神木县西沟乡
大石滩煤矿 陕西省榆林市清泉乡大石滩村
樊家河煤矿 陕西省榆林地区横山县波罗镇
樊家河煤矿二号斜井 陕西省榆林地区横山县波罗镇
樊家问煤矿二号斜井 陕西省榆林地区横山县波罗镇
麻塔则煤矿 陕西省榆林地区吴堡县宋家川镇
槐树岔煤矿 陕西省榆林地区子训县槐树岔乡槐树岔
米脂县芦则勾矿 陕西省榆林地区米脂县郭兴屯
榆林市长城矿 陕西省榆林市红石桥油房湾村
南梁煤矿 陕西省府谷县老高川 韩南山
候石畔煤矿 陕西省子洲县三川口镇候石畔
三道卵煤矿 陕西省神木县孙家岔镇神树塔村
神木县海湾煤矿 陕西省神木县孙家岔乡海湾村
龙镇煤矿 陕西省米脂县龙镇
金牛煤矿 陕西省榆阳区牛家梁镇什拉滩衬
陕西省煤炭资源丰富,含煤面积5.71×104km2,埋深2000m以浅的煤炭资源蕴藏总量超过3800×108t,煤炭资源分布呈现北富南贫的特点,秦岭以北约占全省的98%,以南不足2%。成煤时代主要为石炭-二叠纪、三叠纪和侏罗纪,主要煤田有渭北石炭-二叠纪煤田、陕北石炭-二叠纪煤田、陕北三叠纪煤田、黄陇侏罗纪煤田、陕北侏罗纪煤田、商洛石炭-二叠纪煤田和镇巴侏罗纪煤田等七个煤田(图0.1)。各个煤田均有煤层气分布,但具有资源价值的煤层气主要分布在陕北石炭-二叠纪煤田、渭北石炭-二叠纪煤田和黄陇侏罗纪煤田。全省2000m以浅煤层气资源量13095×108m3,位居全国第三位。
0.1.1 陕西省主要煤田
渭北石炭-二叠纪煤田:东起韩城,西至耀县,地层走向由北东向南西展布,有渭北“黑腰带”之称。东西长约220km,南北宽37~50km,含煤面积近1×104km2,划分为铜川、蒲白、澄合、韩城四个矿区。总体构造为一向北西倾斜的单斜,倾角5°~15°。蒲白、澄合两矿区断裂构造较发育,断层多成为井田自然边界。煤系为山西组和太原组,含煤11层,可采者3~4层,即3#、5#、10#、11#煤层。煤类以瘦煤、贫煤为主。
黄陇侏罗纪煤田:东起黄陵,经宜君、旬邑、彬县、凤翔、千阳等,西至陇县,长约280km,宽30~40km,含煤面积约1.1×104km2,为一向北倾斜的单斜。煤田内多出现宽缓的背、向斜,倾角多在3°~10°之间,个别地段15°左右。构造线以东西向或北东向为主。煤系为侏罗系中统延安组,含煤4层,可采者1~2层。划分为4个矿区和一个勘探区,即:黄陵矿区、焦坪矿区、旬耀矿区、彬长矿区、永陇勘探区。煤类主要为不粘煤、弱粘煤,黄陵矿区有少量气煤。
陕北三叠纪煤田:含煤地层分布范围包括延安、子长、子洲、安塞、米脂、横山等县、市,南北长约75km,东西宽约30km,含煤面积约2200km2,为一向西倾斜的单斜,倾角1°~5°。煤系为三叠系上统瓦窑堡组,含煤7~15层,可采者1~2层,即3#、5#煤层,主采为5#煤。主采煤层的特点是薄而分布广,0.7m以上厚度仅分布于子长县境内,现仅规划一个矿区(子长矿区)。煤类为气煤。
陕北侏罗纪煤田:东北起于府谷至西南的靖边、定边,经神木、榆林、横山等县、市,长约300km,宽25~80km,含煤面积约17400km2。地层倾角1°~5°左右,为一大型向北西倾斜的单斜。煤层赋存稳定,划分为神府矿区、榆神矿区、榆横矿区和靖定预测区。煤系为侏罗系中统延安组,分五个含煤段,分别含5个煤层组,自下而上编为1#、2#、3#、4#、5#,主采煤层为1#-2、2#-2、3#-1、4#-2、5#-2五层。煤类主要为不粘煤、长焰煤,局部有弱粘煤。
图0.1 陕西省煤炭资源分布图
陕北石炭二叠纪煤田:分布于府谷、佳县、吴堡沿黄河以西一带,是山西河东煤田西延部分。以煤层埋深2000m为深部界线,划分为两个不相连接的分区,即府谷矿区和吴堡勘探区。府谷矿区与吴堡勘探区之间的佳县地区,因煤层埋深超过2000m,未作规划分区。煤田地层走向近于南北,为向西倾的单斜,断层稀少,褶皱不发育,地层倾角<10°。煤系地层为山西组和太原组,含煤10层,主要可采煤层为3#、8#、9#三层。煤类为焦煤。
0.1.2 陕西省煤层气资源
0.1.2.1 煤层气区块划分和资源量
根据全省煤田地质勘探钻孔的瓦斯资料,全省的煤层气可按含气量及平面分布特点划分为15个含气区,其中:①单层可采煤层烃类气体含量≥4m3/t,具有一定分布面积的矿区或勘探区,有渭北石炭-二叠纪煤田的铜川、蒲白、澄合、韩城矿区和陕北石炭-二叠纪煤田的府谷矿区和吴堡勘探区六个含气区;②单层可采煤层烃类气体虽≥4m3/t,但分布面积较小,并以孤立点出现的矿区或勘探区,有黄陇侏罗纪煤田的黄陵、焦坪、彬长矿区三个含气区;③单层可采烃类气体含量小于4m3/t的矿区或勘查区,有陕北侏罗纪煤田的神府矿区、榆神矿区、榆横矿区、孟家湾勘查区和陕北三叠纪煤田子长矿区,共五个含气区。
根据全省煤层气赋存情况,对韩城、澄合、蒲白、铜川、府谷、吴堡6个含气区计算了煤层气资源量。对黄陵、焦坪及彬长矿区,估算了煤层气资源量。全省1500m以浅共蕴藏煤层气资源量约13121×108m3(表0.1、表0.2)。
表0.1 石炭-二叠纪煤田煤层气资源量
表0.2 侏罗纪煤田煤层气资源量(埋深<1500m)
通过对煤田煤储层展布、煤层气含量、煤层渗透率、煤变质特征、煤的吸附性能等条件的综合分析,认为渭北与陕北石炭-二叠纪煤田煤层厚度大(图0.2),煤层埋深适中,甲烷含量较高,生、储、盖条件较好,目前有在建和生产矿井,是煤层气勘探开发的理想地区,并具有重要的理论和实际意义。
图0.2 陕西省煤层气资源分布图
彬长矿区至2007年底,已有下沟、火石嘴、水帘、亭南、大佛寺等煤矿生产,其中有的矿井瓦斯涌出量每分钟超过150m3,从目前井下抽放获得的资料分析,本区具有良好的开发前景。
0.1.2.2 不同含气区煤层气地质特征
(1)渭北石炭-二叠纪煤田
煤层的埋深主要受地形和构造的影响。煤田边浅部地层倾角较陡,一般20°左右,局部有直立甚至倒转现象,一般埋深小于500m。煤田的中深部,地层倾角变小,一般5°~10°,地形高差变化较大,在澄合、蒲白、铜川三矿区,地层倾向近于正北。黄土台塬区煤层埋深一般为600~1500m,低山区煤层埋深一般在1800~2300m之间。韩城矿区地层倾向北西,煤层在山区边部埋深仅为0~200m。
3#煤层厚0.18~9.26m,一般3.0m;4#煤层厚度0~3.56m,一般1.00m;5#煤层在韩城矿区厚0~7.19m,澄合矿区厚0.40~10.54m,蒲白矿区煤厚0~8.28m,铜川矿区煤厚0~8.18m;10#煤层澄合矿区厚0~7.39m,蒲白矿区厚0~20.25m,铜川矿区厚0~6.62m。
煤层裂隙、割理发育程度各可采煤层相近。一方面与宏观煤岩类型有关,光亮型和半亮型中,内生裂隙发育,一般为20条/5cm。另一方面,煤层的割理与构造的关系较为密切。韩城北区压性、压扭性构造较发育,不利于煤层割理的形成,并常形成构造煤,阻止了煤层气的运移和逸散,有利于煤层气的富集,从而使北区各矿为高沼矿,相对涌出量较高,下峪口矿可达55.3m3/t,桑树坪矿可达56.09m3/t,但煤层渗透性很低,并常出现瓦斯突出现象。韩城南区张性构造发育,有利于煤层割理形成,煤层渗透率最高达2.5×10-3μm2。
(2)陕北石炭-二叠纪煤田
陕北石炭-二叠纪煤田煤层的内生裂隙较发育,割理不发育,就影响孔隙度和透气性的因素而言,陕北煤的变质程度较低,有利于煤中大孔隙的存在,推测煤层的透气性较高。煤层埋深主要受后期构造影响。地层倾向正西,煤田边浅部沿倾向约5~10km的范围,煤层埋深从露头增加到1000m,中深部埋深在1000m以上,沿走向在佳县以西煤层埋深大于2000m,使煤田一分为二,即南部吴堡区和北部府谷区。
府谷矿区:东部以黄河为界,北以陕西与内蒙古自治区边界为界,西部延伸较远,但埋藏深度1500m的边界位于新民镇—三道沟乡一带。1500m以浅面积893km2,资源量140×108t,探明区面积200km2,资源量53×108t。矿区含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组,含可采煤层11层,自上而下编号为3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#-1、9#-2、10#-1、10#-2、11#,其中3#、4#煤赋存于山西组,其余赋存于太原组。主要可采煤层为4#、6#、7#、9#-2,其余为局部可采煤层,煤层埋深200~1200m。根据总体规划,划分为西王寨、冯家塔井田等。西王寨井田4#煤层厚度0.96~12.41m,平均6.93m,埋藏深度125.29~473.84m;6#煤层厚度1.16~5.29m,平均2.29m,埋深141.03~501.98m;7#煤层厚度0.80~7.52m,平均1.74m,埋深150.13~506.33m;9#-2煤厚度1.41~8.60m,平均3.20m,埋深171.76~543.60m。煤类均为长焰煤—气煤,该区是陕西省炼焦配煤基地之一。
吴堡矿区:南起吴堡县城,北至丁家湾乡,呈长条形沿黄河西岸南北向展布,南北长约26km,东西宽2.8~5.6km,面积93.1km2。按照总体规划,划分为柳壕沟井田和横沟井田,两井田以柳壕沟北断层为界。矿区内含煤地层为山西组下段和太原组,总厚度131m,含煤4~14层,其中可采煤层5层,可采煤层总厚度2.89~16.58m,平均9.05m,平均含煤系数9.4%。山西组含煤3层,自下而上编号分别是S3、S2、S1号煤层。其中S3煤层厚度0.31~1.34m,平均0.76m,埋藏深度284.24~952.50m,煤层底板标高-180~-360m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右;S2煤层厚度0.30~1.62m,平均0.99m,埋藏深度294.18~962.40m,煤层底板标高-190~-250m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右;S1煤层厚度1.20~5.10m,平均2.74m,埋藏深度301.41~969.92m,煤层底板标高-240~-350m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右。太原组含可采煤层1层,编号T1,煤层厚度3.51~8.98m,平均6.03m,煤层埋藏深度380.74~1074.28m,底板标高-285~-260m,煤层整体向西倾斜,倾角4.6°。1500m以浅含煤面积813km2,资源量90×108t,其中探明区面积78.5km2,资源量15.3806×108t。煤类为焦煤JM25为主,肥煤FM36、FM26次之,少量焦煤JM24、气煤QM34、瘦煤S13和S14、焦煤JM15及中粘煤1/2ZN23。由于埋藏较深、开采技术条件复杂,暂时尚未开采。
(3)黄陇侏罗纪煤田
黄陵矿区:位于陕西省黄陵县境内,东距县城约55km。受沮水河及其支流长期切割和侵蚀,基岩裸露,沟壑纵横。区内森林植被广泛分布。地势呈西北高而东南低,最高点位于野猪窝附近,海拔1537m,最低点位于索罗湾一带,海拔1022.75m,相对高差514.25m。属地形较为复杂的中—低山区。延安组为含煤地层,地表无出露,属一套生油含煤内陆碎屑河、湖沼相沉积。厚度7.44~135.18m,平均92.30m,区内呈南薄北厚的变化规律,可采煤层有2#、3#两层,2#煤层厚度0.05~6.75m,平均3.91m。3#煤层厚0.85~3.80m,平均厚2.09m,煤层厚度变化较大。煤类以弱粘煤为主,少量1/2中粘煤。勘探阶段发现有3个孔煤层中甲烷含量大于4m3/t,分布面积约15km2,预计储量约3×108m3。勘探阶段施工的1个水文孔,当钻进到延安组第二段时,孔内有煤成气逸出,气量不大,导管引出点燃后火焰呈淡蓝色,火苗短而弱,30~40cm。分2次采集气体样品进行了化验测试,第一次测试结果,氧含量6.31%,氮含量41.69%,二氧化碳含量0.16%,甲烷含量51.27%,乙烷含量0.37%,丙烷含量0.20%;第二次测试结果,氧含量0.25%,氮含量13.54%,二氧化碳含量0.06%,甲烷含量85.06%,乙烷含量1.09%。2004年5月20~21日对孔内气体压力进行了测量,采用0.6MPa压力表,每30分钟测量一次,其值介于0.05~0.145MPa之间。另有1个孔钻进到三叠系时,天然气喷出,导管引出,火焰高达1m。
焦坪矿区:焦坪矿区位于陕西省铜川市耀州区和印台区境内,距铜川市约70km,矿区南北长26.5km,东西宽3.84km,含煤面积103.1km2。现由陈家山、下石节和玉华煤矿开采。矿区含煤地层为侏罗系中统延安组,厚度105~147m。主采4#-2煤层和局部可采的3#-2煤层。4#-2煤层属全区可采,煤层倾角2°~5°,厚度一般6~14m,平均约10m。靠近煤层底板,普遍发育1~3m的劣质煤。煤层结构复杂,一般含矸2~3层,为炭质泥岩或泥岩,夹矸总厚度为0.1~0.5m。煤层直接顶为粉砂岩,厚度2~6m;老顶为中、粗粒砂岩,厚度10m左右;底板为根土岩及花斑泥岩,遇水极易膨胀,厚度4~12m。矿区4#-2煤层赋存较稳定,构造及水文地质条件简单。3#-2煤层仅局部可采(分布于下石节煤矿,现未开采),煤层厚度一般4~6m,平均厚度5m。煤质特征是,原煤灰分产率15%,全硫含量小于1%,发热量25~32MJ/kg。矿区三矿属高瓦斯矿井,煤层属极易自燃煤层,发火期3~6个月,最短24天。由于开采中煤、油、气共生,所以焦坪矿区开采地质条件既特殊,又十分复杂。2006年在该矿区转角勘查区钻探施工时,遇到井喷,喷出气体以二氧化碳气为主。
彬长矿区:位于彬县及长武县境内,彬长规划矿区东西长70km,南北宽25km,详查区面积913km2。矿区地层总体为一倾向北西—北北西的平缓单斜,在单斜背景上有少量方向单一的宽缓褶曲,地层倾角小于9°,构造简单。含煤地层为侏罗系延安组,4#煤为主采煤层,位于延安组第一段的中部,厚度0.15~43.87m,平均10.64m。4#煤为本区主要气源层,最大埋藏深度700m,结构简单,厚度大,分布面积广,可采面积达577.39km2。煤层气与成煤环境、煤化程度、煤厚、沉积构造及围岩性质等关系密切。彬长矿区4#煤层气分带呈南北展布,即矿区东西部大面积范围内为煤层气风化带(CO2-N2带)。中部为N2-CH4带,局部地段为CH4带。煤层埋藏深度、煤变质程度、镜质组含量、煤层的顶、底板泥岩厚度与煤层气含量呈正相关关系。在顶、底板泥岩厚度>4m时,其甲烷含量>2.5mL/g;当泥岩厚度<4m,其甲烷含量<2.5mL/g。
0.1.3 煤层气赋存规律
研究表明,煤层中甲烷含量与煤层埋深、上覆基岩厚度等呈正相关关系(图0.3,图0.4),在渭北石炭二叠纪煤田,煤层瓦斯含量不仅受控于煤层埋深,同时也受控于地质构和煤层厚度。
图0.3 煤层瓦斯含量与煤层埋深关系
(据闫江伟等,2008)
图0.4 煤层瓦斯含量与上覆基岩厚度关系
(据闫江伟等,2008)
煤层气含量与构造的关系:一般在张性断裂发育的地区,煤层气含量低,如蒲白矿区杜康沟逆断层以南,有数条断距在100~300m的较大的正断层,呈北东向斜交于杜康沟逆断层之上,此处煤层气含量明显偏低。另外,在铜川矿区和澄合矿区边浅部以及韩城矿区的边浅部和南区,张性断裂也比较发育,因此,这些区域甲烷浓度和含量均较低。褶皱构造较发育的地区,有利于煤层气的局部富集,一般向斜轴部受挤压,孔隙少,吸附甲烷含量较背斜低,但易于保存;背斜轴部受到拉伸,裂隙、孔隙较发育,当顶板为泥质岩石时,甲烷含量高,当顶板为砂质或脆性岩石时,甲烷易于通过张裂隙散失,甲烷含量低。
甲烷含量与煤层埋深的关系:从渭北煤田四个矿区来看,浅部基本上属于瓦斯风化带,如铜川、蒲白、澄合三个矿区,埋深300m以浅,煤层气组分以N2为主,甲烷含量一般都小于4mL/g。各可采煤层甲烷含量>4m3/t的分布区,韩城、澄合矿区多在煤层埋深300m以深,蒲白、铜川矿区多在400m以深。而韩城矿区,煤层埋深在1000m左右时,甲烷含量已达到19.99m3/t。甲烷含量随深度增加而增大,在本煤田中表现极为明显。
甲烷含量与煤层厚度的关系:一般煤层厚度越大,生、储气越多,甲烷含量就高。从煤田中各可采煤层所采瓦斯煤样统计分析,在正常情况下,同一煤层,深度相近时一般煤层厚的地区甲烷量较高。
黄陵东方煤炭有限公司是2008-04-08在陕西省延安市黄陵县注册成立的有限责任公司(自然人投资或控股),注册地址位于陕西省延安市黄陵县沟西行政村沟那哈峁。
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