安徽淮南市潘集第三煤矿煤田地质特征及主要可采层特征分析

周晓晨

（安徽省煤田地质局勘查研究院，安徽 合肥230088）

潘集第三煤矿位于淮南市西北部，西侧与丁集煤矿毗邻，东部与潘一煤矿接壤，南至13⁃1煤－900 m等高线地面投影为界，北与潘四西矿、潘四东矿相邻，区域聚煤条件良好，资源储量巨大［1］。为推进潘集第三煤矿资源开发利用，本文在野外地质调查和井田编录的基础上，总结了煤田地质特征和可采煤层特征，为煤层资源进一步勘查提供基础依据。

1 煤田地质特征

1.1 地层

煤田区内被新生界地层完全覆盖，钻孔揭露地层由老到新依次为：①中⁃下奥陶系（O1－2）灰色致密厚层状灰岩、白云质灰岩和角砾状灰岩；②中石炭统本溪组（C2b）铝质泥岩、泥岩及薄层灰岩；③上石炭统太原组（C3t）深灰色灰岩、泥岩及细⁃中砂岩，含12～13层灰岩，夹5～10层不稳定薄煤层及炭质泥岩；④下二叠统山西组（P1s）灰黑色泥岩、灰色粉砂岩，下部含煤1～3层；⑤下二叠统下石盒子组（P1xs）灰⁃深灰色泥岩及细砂岩，含煤10～11层，其中8煤、5⁃2煤、4⁃2煤、4⁃1煤较稳定，为可采煤层之一［2］；⑥上二叠统上石盒子组（P2ss）灰⁃深灰色泥岩、砂质泥岩，含煤17～27层；⑦上二叠统孙家沟组（P1sj）杂色砂质泥岩、花斑状砂质泥岩、含砾中粗砂岩、泥质砂岩等；⑧古近系（E）紫红色、棕红色砂砾岩和石英砂岩；⑨新近系（N）含泥砂砾层；⑩第四系（Q）以灰黄色、土黄色中砂、细、粉砂、砂质黏土为主，为河流相及河漫滩相沉积。

1.2 构造

潘集第三矿位于淮南复向斜之潘集背斜的南翼中部，总体形态为一单斜构造，地层走向北西西⁃南东东向，地层倾角一般5°～10°，呈浅部陡深部缓的趋势。因受区域性南北挤压作用，发育次一级的董岗郢向斜和叶集背斜（图1）。矿井内发育一组向西倾伏的次一级褶曲，即董岗郢次级向斜及叶集次级背斜，两者轴向大致平行，近东西向，贯穿全矿井与潘集背斜轴呈15°～20°夹角相交，向西倾伏，倾伏角3°～5°。

图1 潘集第三矿井田构造纲要图

1.3 岩浆岩

煤田岩浆岩活动不发育，岩体分布较少，主要分布在潘集背斜，为细晶岩、煌斑岩、正长斑岩、正长煌斑岩、辉石正长岩等，呈岩脉层状侵入，属燕山期产物［3－4］。区内岩浆岩对煤层有较大影响，其大多沿煤层侵入，使局部煤层变质为天然焦、无烟煤，甚至被岩体吞蚀。

2 含煤性特征

矿井含煤地层为上石炭统太原组（C3t）和二叠系山西组（P1s）、下石盒子组（P1xs）与上石盒子组（P2ss），其中太原组含煤性差，所含煤层大多薄而不稳定，且煤质较差，不具备工业经济价值，故本文不作详细论述。二叠系山西组和上、下石盒子组含煤地层总厚752 m，含煤层32层，煤层总厚度34.19 m；含煤地层自下而上分为7个含煤段，各含煤段含煤性差别明显，以第二含煤段的含煤性最好，含煤系数高达10.65%，其余各段含煤系数在1.03%～7.22%之间，具体含煤情况见表1。

表1 二叠系含煤地层含煤性情况统计表

3 主要开采煤层特征

潘集第三矿煤田内共有可采煤层12层，分别为17⁃1、16⁃2、16⁃1、13⁃1、11⁃2、8、7⁃1、6⁃1、5⁃2、4⁃2、4⁃1、1煤层，可采煤层总厚24.62 m。确定稳定煤层1层（13⁃1煤），较稳定煤层5层（11⁃2、8、5⁃2、4⁃2、4⁃1煤），稳定和较稳定煤层累计厚度16.53 m。

3.1 13⁃1煤层

位于第四含煤段中下部，下距11⁃2煤层平均72.96 m。13⁃1煤层厚度0～6.81 m，平均3.76 m。煤层结构较简单，煤类单一。含煤面积48.87 km2，可采面积为48.74 km2，面积可采比例为99.7%，可采性指数0.96，煤层变异系数为30%。可采范围内煤层厚度变化很小，变化规律明显，为全区可采的稳定煤层。煤层顶板以泥岩为主，其次为砂质泥岩、中砂岩、粉砂岩和细砂岩，少量炭质泥岩；底板以泥岩为主，其次为砂质泥岩，少量粉砂岩。

3.2 11⁃2煤层

位于第三含煤段中上部，下距8煤层平均85.87 m。11⁃2煤层厚度0～10.55 m，平均1.97 m。煤层结构简单，以单层结构为主，少量含1～3层夹矸，煤类单一。含煤面积48.27 km2，可采面积为43.40 km2，面积可采比例为89.9%，可采性指数0.90，煤层变异系数为30%，可采范围内煤层厚度有一定变化，但规律较明显，为大部分可采的较稳定煤层。煤层顶板以泥岩为主，次为砂质泥岩、粉砂岩，少数为细砂岩和中砂岩；底板主要为泥岩，次为砂质泥岩，少量粉砂岩。

3.3 8煤层

位于第二含煤段上部，下距7⁃1煤层平均11.93 m。8煤层厚度0～12.07 m，平均3.04 m。煤层结构较简单，以单层结构为主，少量含1～2层夹矸，煤类单一。该煤层见岩浆岩侵入，变质为天然焦。含煤面积29.19 km2，可采面积为29.06 km2，可采性指数0.91，煤层变异系数为38%。煤层顶板以泥岩为主，次为砂质泥岩，少量粉砂岩和砂岩；底板以泥岩为主，少数为砂质泥岩。

3.4 5⁃2煤层

位于第二含煤段中部，下距4⁃2煤层平均11.81 m。5⁃2煤层厚度0～10.13 m，平均2.63 m。煤层结构简单，以单层结构为主，少数含1～3层夹矸，煤类单一。区内西北端存在3处小范围的岩浆吞蚀区，受岩浆岩侵入影响，少数钻孔煤层变质为天然焦。煤层顶板多为泥岩、砂质泥岩，少量粉砂岩和细砂岩；底板多为泥岩、砂质泥岩，少量粉砂岩。

3.5 4⁃2煤层

位于第二含煤段中部，下距4⁃1煤层平均6.21 m。4⁃2煤层厚度0～6.58 m，平均1.48 m。煤层结构简单，以单层结构为主，少数含1～2层夹矸，煤类单一。不可采区主要位于－800 m以下，区内西北端有岩浆岩侵入，变质为天然焦。煤层顶板主要为粉砂岩、砂质泥岩和泥岩，其次为细砂岩，个别点为中砂；底板主要为粉砂岩、泥岩和砂质泥岩，其次为细砂岩。

3.6 4⁃1煤层

位于第二含煤段中部，下距1煤层平均80.43 m。4⁃1煤层厚度0～7.92 m，平均3.65 m。煤层结构简单，以单层结构为主，少量含1层夹矸，煤类单一（QM、1／3JM）。含煤面积21.20 km2，可采面积为20.80 km2，面积可采比例为98.1%，可采性指数0.87，煤层变异系数为39%。煤层顶板主要为粉砂岩、细砂岩，其次为砂质泥岩和泥岩；底板主要为泥岩和砂质泥岩，次为粉砂岩，少数为细砂岩。

4 结论

综上所述，潘集第三煤矿资源丰富，初步探查出可采煤层12层，其中稳定煤层1处，较稳定煤层5处，累计厚度可达16.53 m，显示出巨大的找矿潜力。此外，矿区内煤炭资源丰富，聚煤条件良好，深部找矿意义重大。但潘集第三煤矿的向斜和背斜构造核部可见不同规模的小岩枝、岩脉侵入，对煤炭资源起较明显的破坏作用，后期应查明岩浆岩对该区域煤炭资源的影响。