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黑龙江省虎林市虎头区煤炭资源预测评价

2019-12-23李东锁

科技创新与应用 2019年36期
关键词:煤炭资源

李东锁

摘  要:文章通过分析研究虎林市虎头区地质背景及成煤地质条件,阐述了虎林市虎头区煤层赋存特征和煤质特征,估算了预测的煤炭资源量,并对虎林市虎头区煤炭资源勘探开发前景作出了评价。

关键词:虎林市;虎头区;煤炭资源;预测评价

中图分类号:F124.5        文献标志码:A         文章编号:2095-2945(2019)36-0056-02

Abstract: Based on the analysis and study of the geological background and coal-forming geological conditions of Hutou District of Hulin City, this paper expounds the occurrence characteristics and coal quality characteristics of coal seams in Hutou District of Hulin City, and estimates the predicted coal resources. The prospect of exploration and development of coal resources in Hutou District of Hulin City is evaluated.

Keywords: Hulin City; Hutou District; coal resources; prediction and evaluation

前言

虎头区位于黑龙江省虎林市虎头镇、小木河乡境内,行政区划归虎林市管辖,本区东部边界紧邻乌苏里江,与俄罗斯的伊曼市隔江相望,南部边界位于虎林市虎头镇境内,北部边界位于虎林市珍宝岛乡境内,西部边界属于虎林市阿北乡管辖;地理范围为东经133°24′33″~133°40′00″,北纬46°04′15″~46°15′00″,东西宽约19.92km,南北长约19.94km,面积325.94km2。

区内有虎头镇至饶河县的省道S211穿过,还有乡级公路与东方红镇、虎头镇相连,本区中心距西部东方红镇火车站37.4km,距南部虎头镇26.5km。虎头镇有省级公路(S309)、东方红有铁路和县道通往虎林市,虎林市有通往鸡西市的铁路和鸡-虎高速公路,交通十分便利。

1 地质背景及成煤条件

1.1 地质背景

1.1.1 地层

区内发育的地层自下而上分别为:新太古界麻山群、三叠系上统南双鸭山组和大岭桥组、古近系始-渐新统虎林组、新近系中新统富锦组和第四系(见表1地层层序表)。其中古近系始~渐新统虎林组为本区主要含煤地层。

虎林组地层是一套陆相含煤的碎屑沉积,受控于敦化~密山断裂,区内没有出露,在本区局部发育。

虎林组的岩性上部以泥岩、粉砂岩为主,细砂岩次之,还含有煤层,细砂岩分选差,松散。泥岩中含较多粗石英颗粒,胶结较差,下部主要由泥岩、细砂岩、粉砂岩、含砾细砂岩、中砾岩、细砾岩、粗砂岩、含砾粗砂岩、炭质泥岩及煤层组成。砾石主要成分为石英、长石,次棱角状-次圆状,分选差,胶结较差。

虎林组含煤53层,煤层结构简单-复杂,厚度变化较大。其中全区可采及局部可采为1-28层。依据二维地震工作结果,本组地层最大厚度可达1200m,钻孔所见该组地层厚度175.10~817.20m。

1.1.2 构造

通过二维地震解释,调查区盆地南、北边缘由两条断层构成,含煤地层虎林组整体构造形态是中部隆起,分为南、北2个小的构造区域,南部整体为一个背斜构造,背斜轴向近于北东向,北部整体是一个向斜构造,轴向北东向。地层走向整体为北北东向、北东东向。地层倾角3~16°左右,一般在6°左右。本區构造复杂程度为中等,在本区共发育有9条断层,是由二维地震工作确定的,钻探工作未有验证。

1.2 成煤条件

本区位于佳木斯隆起带新虎林断陷之虎林盆地东部,敦密断裂北侧,中、古生代长期裸露,到新生代始新世开始断块下陷,沉积了虎林组下部的砂砾岩,随着沉降加剧,沉积了虎林组中部的砂、泥岩及煤层,局部变为深湖相厚层状泥岩建造,约在渐新世晚期,盆地开始回返抬升,湖相过渡为河流相,沉积了虎林组上部的泥岩、砂岩和砂砾岩。总之,在始新世-渐新世,盆地总体呈下降趋势,该时期气候为温热潮湿的亚热带,古植被多为常绿针叶林与阔叶林为特征,沉积的物质来源丰富,形成了成煤的良好地质及物质条件,到中新世,开始出现了较多温带的草本植物,沉积厚度和岩石粒度受基底地形控制。

2 煤层特征

2.1 含煤性

本区含煤地层为古近系始新统~渐新统的虎林组,所施工的钻孔均见有虎林组地层,共见煤53层,其中全区可采及局部可采为1-28层。含煤地层平均厚度为514.05m,煤层平均厚度为24.98m,其含煤系数为4.86%;可采煤层平均厚度为20.42m,可采煤层含煤系数为3.97%。

本区属于内陆型含煤盆地,其含煤性受古构造和古地理因素的影响,也遭受后期构造的改造。

2.2 可采煤层

本区含煤地层为古近系虎林组,含煤50余层,其中全区和局部可采煤层共28层,可采煤层有4、7、12、15、16、18、19、21、22、23、24、25、26、27、30、31、33、34、35、36、37、40、42、43、44、45、46、50号煤层,其中全区可采煤层共4层,分别为24、33、40和44号煤层。煤层倾角一般在10°~20°之间,个别煤层倾角可达30°,绝大多数煤层属于缓倾斜煤层。煤层厚度0.44~10.83m,属于薄煤层、中厚煤层、厚煤层和特厚煤层。煤层顶板有泥岩、碳质泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩和中砂岩,煤层底板有泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、碳质泥岩、粉砂质泥岩和细砂岩,煤层夹矸0~3层,煤层结构简单~复杂。全区可采煤层特征叙述如下:

24号煤层:全区发育,煤层简单-复杂结构,煤层厚度1.33~6.80m,平均厚度4.11m,可采面积69.43km2。

33号煤层:全区发育,煤层简单-复杂结构,煤层厚度0.44~3.96m,平均厚度2.43m,可采面积35.44km2。

40号煤层:全区发育,煤层简单-复杂结构,煤层厚度1.03~10.83m,平均厚度4.48m,可采面积37.06km2。

44号煤层:全区发育,煤层简单-复杂结构,煤层厚度0.85~5.27m,平均厚度2.95m,可采面积49.58km2。

3 煤质特征

3.1 煤的物理性质

煤呈黑褐色、黑色,弱沥青光泽或土色,含琥珀,琥珀最大直径约5mm,块状构造,性脆、易破碎,为黯淡型煤,具木质结构、页片状结构、条带状结构等,参差状断口。

有机组分主要有腐殖组、惰性组和类脂组。腐殖组以结构腐殖体为多,其次为无结构腐殖体,可见碎屑腐殖体;惰性组主要为丝质体、半丝质体和碎屑惰质体, 可见菌类体;类脂组为角质体、树脂体和碎屑壳质体,可见孢子体。

无机组分主要有粘土矿物、氧化硅矿物类、碳酸盐矿物和硫化物矿物,粘土矿物为棕黑色或黑色,除充填细胞外呈浸染状、结核状,带状、片状或细粒状聚集体,氧化硅矿物类为石英,碳酸盐类矿物为方解石,硫化物为黄铁矿。

在本区煤的显微组分中,有机组分含量在59.6%~92.0%,无机组分在8.0%~40.4%。煤变质阶段为低煤级煤阶段。

3.2 煤的化学性质

水分(Mad):原煤空气干燥基水分平均值在5.11~17.72%。

灰分(Ad):原煤灰分平均值在7.67~31.59%。

挥发分(Vdaf):各可采煤层的浮煤挥发分平均值在42.66~55.37%,为高挥发分煤和特高挥发分煤。

磷份(P,d):各可采煤层的有害元素磷含量平均值在0.010~0.167%之间。

硫份:各可采煤层的有害元素全硫份含量平均值在0.33~0.79%之间,属于低硫煤、特低硫煤。

煤的元素分析:各可采煤层碳元素的平均含量为71.29~75.70%;氧+硫含量为17.42~21.05%,氢元素的平均含量为4.78~5.84%,氮元素的平均含量为1.53~1.70%。

煤炭发热量(Qgr,d):各可采煤层的其发热量(Qgr,d)的平均值在18.05~25.69(MJ/kg)之间。

各可采煤层煤的焦油产率(Tar,ad)平均值在8.70~14.40%之间。

本区煤的种类为褐煤和长焰煤。

本区煤层以中灰分、高挥发分煤为主,均为为富油煤和高油煤,因此本区煤的工业用途可作为民用和电力燃料,还可作为低温干馏气化、炼油等原料。

4 资源预测评价

通过地震、钻探、测井等综合勘查手段,经分析、研究、对比,圈定找矿(煤)靶区两处,分别命名为《黑龙江省虎林市小木河煤炭找矿靶区》和《黑龙江省虎林市永和煤炭找矿靶区》。

4.1 《黑龙江省虎林市小木河煤炭找矿靶区》

通过分析对比,在该靶区内有全区可采、局部可采煤层共16层,煤种为褐煤和长焰煤,估算预测煤炭资源量为42475万吨,其中褐煤资源量为33099万吨、长焰煤资源量9376万吨。

4.2 《黑龙江省虎林市永和煤炭找矿靶区》

通过分析对比,在该靶区内有全区可采、局部可采煤层共22层,煤种为褐煤和长焰煤, 估算预测煤炭资源量为96825万吨,其中褐煤资源量为44440万吨、长焰煤资源量52385万吨。

综上所述,全区估算的煤炭预测总资源量(334)为

139300万吨,其中褐煤77539万吨,长焰煤61761万吨。

5 结论

虎林市虎頭区含煤地层为古近系始~渐新统虎林组,共含煤50余层,其中全区和局部可采煤层共28层,煤种为褐煤和长焰煤,全区估算的煤炭预测总资源量(334)为139300万吨,煤炭资源潜力较大,有较好的勘探开发前景。

参考文献:

[1]曲关生,等.黑龙江省岩石地层[Z].黑龙江省地质矿产局,1997.

[2]尹德顺,等.黑龙江省煤炭资源潜力评价[Z].黑龙江省煤田地质局,2011.

[3]杨振邦,等.黑龙江省虎林盆地煤炭资源调查报告[R].黑龙江省煤田地质物测队,2013.

[4]孙玉成,等.黑龙江省虎林市迎春煤炭普查报告[R].黑龙江省煤田地质一○八勘探队,2015.

[5]李启有,等.黑龙江省虎林市虎头区块煤炭资源调查报告[R].黑龙江省煤田地质勘察设计研究院,2017.

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