华北聚煤区东缘深部煤变质演化与炼焦煤资源前景

全世界炼焦煤资源紧缺，其中炼焦用煤的主力煤种肥煤、焦煤和瘦煤更属稀缺煤种。我国是炼焦煤和焦炭生产大国，开发强度很大。在合理开发与利用已探明资源的同时需要勘探新产地。华北聚煤区东缘自淮南到开滦等煤田少数煤矿的开发深度正向埋深800米至1200米延伸。资料显示，这几个煤田埋深800米以上的浅部分布有大量气煤，到深部其变质程度有可能加深，演化为肥煤、焦煤和瘦煤，如在淮南谢家集矿区埋深千米左右发现大片主焦煤。本项目将综合应用煤岩学、煤化学、矿物学和煤田地质学的理论与方法研究这一带煤质随现埋藏深度的变化规律；探讨浅部气煤到深部演化成肥煤、焦煤和瘦煤的地质因素；提出预测深部这三种稀缺煤种的思路，并评估其资源前景。我国煤变质作用理论的基础是对浅部煤质的认识。深部勘探开发资料提出了值得研究新问题，也提供了研究条件。项目对我国东部经济发达地区勘查稀缺炼焦煤资源具有实用价值，还将丰富与完善现有煤变质作用理论。

结题摘要：.项目对华北重点煤田的煤级与煤化作用类型、煤岩学特征、构造热演化史等方面进行了研究，对深部煤层煤的变质作用类型和地质控制因素进行综合研究，弄清深部变质程度升高的主控因素，分析淮南煤田深部主焦煤煤种（肥煤、焦煤和瘦煤）资源的分布规律和资源前景。研究成果显示，华北聚煤区是最主要的炼焦煤产地。该区包括内蒙古的乌海和乌达，宁夏石嘴山和石炭井以东，内蒙古和辽宁南部以南，陕西、河南、安徽、江苏四省的北部以北所包围的广达地区，含山西、河北、山东三省。主要成煤地质时代是石炭－二叠纪，其总的煤炭资源量占全国煤炭资源总量的1/4，炼焦煤资源量占全国炼焦煤资源总量的3/4。三叠纪末发生的深成变质作用使全区的煤转变成气煤（包括1/3焦煤和气肥煤）。气煤以上的煤阶都是后期叠加上的岩浆热变质作用的产物。华北各矿区的岩浆活动比较复杂，可以归纳出以下三种情况：第一，在没有岩浆作用或者岩浆作用很弱的矿区，保存了大面积的气煤，局部出现有肥煤、焦煤等较高煤阶。这样的矿区分布在华北赋煤区的东缘和东南缘：①河北开滦；②山东西南部的新汶、肥城、兖州、济宁、枣庄一带；③江苏徐州；④安徽淮南；⑤河南平顶山。随着开采深度的加深，这是一个最具潜力的炼焦煤分布地区。浅部属于气煤的煤层在深部变质程度均会有所升高，这是个渐变的过程，但是如果深度增加到1200m至1500m左右，地温增加和地层静压力的增加就会产生长期效应，这个趋势普遍存在。如果原来在浅部的煤级就已经接近炼焦煤，那么深部的增加就会使得大量的气煤转化成炼焦煤。这种现象已经在淮南望峰岗矿井得到证实。第二，在岩浆作用强度中等的矿区，适当的岩浆热变质作用形成了肥煤、焦煤和瘦煤，也可能保存有气煤。最大的炼焦煤产地就在山西的宁武、西山、霍西、离柳等矿区。这一大片地区集中了中国炼焦煤资源量的56.1％，当前产量的25％。这些地区就是现在的炼焦煤主要生产地区，但是往深部发展，这些地区的煤种只能进一步升高，使得原来的一些炼焦煤由于煤级升高而转变成非炼焦煤，资源潜力有限。在华北地区还有一些小的炼焦煤产地，主要有：①位于华北赋煤区西缘，内蒙古西部的乌海和乌达，以及宁夏北部的石嘴山和石炭井；②太行山东麓，河北西部的井陉到峰峰一带；③安徽淮北。淮北与徐州联在一起，属一个煤田，称“徐淮煤田”。正是因为淮北的岩浆活动较强烈，形成了多个煤阶，而徐州则主要产气煤。