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【摘要】全面了解复杂条件下形成的煤层赋存特征是实现安全采矿的基础条件，晋城矿区是我国重要的煤炭工业生产基地，如何合理开发一直是企业重点考虑的问题，本文先简单分析晋城煤矿地质与煤质特征，进而分析可采煤层的赋存特征，希望能为煤矿的安全生产提供一些参考。
【关键词】晋城煤矿；赋存特征；灰岩；含水量
晋城煤矿是我国重要的煤炭工业基地，含煤量非常大，当前困扰煤炭生产企业的问题集中在煤炭资源的开采方面。我国煤矿开采中一直存在瓦斯含量大、压力大、开发系统不健全等缺陷，本文主要以晋城煤矿作为研究对象，分析可采煤层的赋存特征，为煤矿的开采提供一些数据参考。
1.晋城煤矿地质概述
晋城矿区位于沁水煤田的东南部，含煤地层主要是石炭二叠系，煤质地质比较稳定，煤矿种类也是比较单一，可采煤层主要是3#、9#、15#，3#煤层位于山西组下部，在这里主要分析9#煤层和15#煤层。9#煤层处在位于石炭系太原组K4灰岩之上；15#煤层位于太原组底部，预计地质储煤量在76000万t左右。
2.煤质特征分析
晋城煤矿地层总体走向近南北，地质构造类型简单，断层不甚发育，岩层完整性较好，瓦斯量一般在15～20m3/t，瓦斯变化规律比较复杂。晋城煤矿3#煤层沉积比较稳定，一般结构简单，是非常稳定的可采厚煤层，为优质的无烟煤，可做动力用煤与合成氨用煤。9号、15号煤层晋城矿区总体为无烟煤，煤质变化不大，原煤硫分含量偏高，影响了其工业利用价值，不宜直接作合成氨与动力煤使用。煤体结构分布不均匀，煤层外观呈现出条痕黑色和黑灰色，有金属光泽，断后呈现参差状，岩石裂隙中存在方解石脉，煤层主要是亮煤、暗煤以及半暗煤等，显微组分主要是变镜质组，估计矿物含量在10%以下。
3.煤层赋存特征
在这里分别重点分析晋城煤矿9#、15#煤层赋存特征
3.1晋城煤矿9#煤层赋存特征分析
晋城煤矿9#煤层位于石炭系太原组K4灰岩之上，总体赋存不太稳定，局部地区稳定可采。如凤凰山、王台铺井田一带；阳城县的北留镇一带；高平市申家庄矿、赵庄矿一带和泽州县西部一带。这些区域9#煤层基本都可采，其它区域9#煤层赋存不稳定，基本为不可采或零星可采煤层。
晋城煤矿9#煤层赋存稳定的区域一般厚0.50～3.16m。在王台铺井田内局部厚达3.16m；中部厚约1.4～1.96m；北部存有煤层变薄带，多在0.8m以下；东南部不仅煤层厚度变化非常大，而且还存在剥蚀无煤区。故9#煤层赋存不太稳定，局部可采。
9#煤层顶、底板岩性不稳定，一般为泥岩、砂岩和灰岩，灰岩顶板占据了很大部分，严重影响安全生产，可能影响综采机械化生产。顶、底板岩层发育不均，厚度约0.1～12m，平均厚1.38m。煤层底板主要矿物成分含量在50～70%，水云母含量在5～10%，石英含量在5%，黄铁矿含量在1～2%，碳质含量在20～30%。
3.2晋城煤矿15#煤层赋存特征分析
115#煤层厚度约0.85～5.27m，平均厚2.51m，煤层结构简单～复杂，夹矸0～4层，地质构造以宽缓褶曲为主，发育有少量陷落柱。15#煤层外观为黑灰色，煤岩成分主要是亮煤、镜煤，水分在0.28%～5.44%范围内，灰分Ad比例在6.12～17.58%，含氢量在0.24～2.92%，煤种类主要是无烟煤，煤灰主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝等，二氧化硅占据36.80%，氧化铁占据20.55%，氧化铝占据24.70%。
15#煤层直接顶板一般为K2灰岩，少部分为泥岩。灰岩分布比较稳定，各个地域的含水性存在很大的差异，对煤矿的开采有一定的影响。分析灰岩的含水性，声波时差值非常大，随着深度的逐渐加深，含水性逐渐减弱，K2、K3灰岩含水性随着节理裂缝发育的差异而出现很大的变化，裂缝发育段含水性强，不发育段含水性弱。所有灰岩层总厚度在25.51m，平均为13.76m，从东南到西北，灰岩厚度逐渐减小，15#煤层顶板K2灰岩裂隙发育，但是大多填充方解石，裂隙的导水作用被极大地削弱，储水能力较大。
晋城15#煤层开采储量大，煤层中含有非常丰富的硫化物，呈现条带状。硫主要包括有机硫（So）、硫元素（S）和无机硫，其中无机硫有包括硫酸盐（Ss）和硫化物（Sp）两种类型。实测煤样品发现，煤样品中硫含量在3.28%。其中硫化物中含硫量在2.24%，硫酸盐中含硫量在0.04%，有机硫含硫量在1.00%。煤中的有机硫大部分都是煤母质本身的硫，成分比较复杂，当前仍然没有充分的认识，含有的有机成分包括硫琨类、二氧化硫、硫醇类、硫醚类等，采用物理方法难以得到脱硫目的。
硫化物主要包括硫化铁、硫化锌、硫化铅、磁黄铁矿等，硫酸盐主要包括硫酸钡、2水硫酸钙以及硫酸钙等。高硫煤的无机硫主要以黄铁矿形式存在，15#煤层黄铁矿形态包括结合状、透镜状、脉状等。条带状黄铁矿主要分布在暗淡煤分层，由形晶、自形晶堆积而成，在光亮煤中很少见到条带状黄铁矿。透镜状黄铁矿厚度变化较大，在2cm～1m，结核状黄铁矿厚度变化不大在0.4～10cm，脉状黄铁矿沿着裂隙延伸，局部可见。在显微镜下，黄铁矿呈现出黄白色，单一晶体外形、边缘不规则。15#煤层黄铁矿形成的关键因素在于铁离子、硫酸根例子等，硫是煤矿中的有害杂质，在加重之前需要仔细分析煤中硫化物的成分，确定硫元素的含量、形态以及正确的去除方法等。
结束语
综上所述，本文主要分析了晋城煤矿下组的9#、15#煤层赋存特征，两煤层地质储量大，但煤硫化物含量比较丰富，开采中可能出现硫压出现象，开采时需要注意。
参考文献
[1]崔龙，郭林旺，李金声.东胜煤田西北边缘侏罗系煤层赋存特征——以布牙土勘查区为例[J].内蒙古煤炭经济，2014，06：139+143.
[2]刘庆献，翟加文，乐志军等.王集井田南部二_1煤层赋存特征及影响因素分析[J].能源技术与管理，2013，03：22-24.
[3]吴波，陈恨水，朱光荣.贵州金沙木孔煤矿可采煤层常量元素特征及沉积环境分析[J].贵州地质，2013，04：266-270.
【关键词】晋城煤矿；赋存特征；灰岩；含水量
晋城煤矿是我国重要的煤炭工业基地，含煤量非常大，当前困扰煤炭生产企业的问题集中在煤炭资源的开采方面。我国煤矿开采中一直存在瓦斯含量大、压力大、开发系统不健全等缺陷，本文主要以晋城煤矿作为研究对象，分析可采煤层的赋存特征，为煤矿的开采提供一些数据参考。
1.晋城煤矿地质概述
晋城矿区位于沁水煤田的东南部，含煤地层主要是石炭二叠系，煤质地质比较稳定，煤矿种类也是比较单一，可采煤层主要是3#、9#、15#，3#煤层位于山西组下部，在这里主要分析9#煤层和15#煤层。9#煤层处在位于石炭系太原组K4灰岩之上；15#煤层位于太原组底部，预计地质储煤量在76000万t左右。
2.煤质特征分析
晋城煤矿地层总体走向近南北，地质构造类型简单，断层不甚发育，岩层完整性较好，瓦斯量一般在15～20m3/t，瓦斯变化规律比较复杂。晋城煤矿3#煤层沉积比较稳定，一般结构简单，是非常稳定的可采厚煤层，为优质的无烟煤，可做动力用煤与合成氨用煤。9号、15号煤层晋城矿区总体为无烟煤，煤质变化不大，原煤硫分含量偏高，影响了其工业利用价值，不宜直接作合成氨与动力煤使用。煤体结构分布不均匀，煤层外观呈现出条痕黑色和黑灰色，有金属光泽，断后呈现参差状，岩石裂隙中存在方解石脉，煤层主要是亮煤、暗煤以及半暗煤等，显微组分主要是变镜质组，估计矿物含量在10%以下。
3.煤层赋存特征
在这里分别重点分析晋城煤矿9#、15#煤层赋存特征
3.1晋城煤矿9#煤层赋存特征分析
晋城煤矿9#煤层位于石炭系太原组K4灰岩之上，总体赋存不太稳定，局部地区稳定可采。如凤凰山、王台铺井田一带；阳城县的北留镇一带；高平市申家庄矿、赵庄矿一带和泽州县西部一带。这些区域9#煤层基本都可采，其它区域9#煤层赋存不稳定，基本为不可采或零星可采煤层。
晋城煤矿9#煤层赋存稳定的区域一般厚0.50～3.16m。在王台铺井田内局部厚达3.16m；中部厚约1.4～1.96m；北部存有煤层变薄带，多在0.8m以下；东南部不仅煤层厚度变化非常大，而且还存在剥蚀无煤区。故9#煤层赋存不太稳定，局部可采。
9#煤层顶、底板岩性不稳定，一般为泥岩、砂岩和灰岩，灰岩顶板占据了很大部分，严重影响安全生产，可能影响综采机械化生产。顶、底板岩层发育不均，厚度约0.1～12m，平均厚1.38m。煤层底板主要矿物成分含量在50～70%，水云母含量在5～10%，石英含量在5%，黄铁矿含量在1～2%，碳质含量在20～30%。
3.2晋城煤矿15#煤层赋存特征分析
115#煤层厚度约0.85～5.27m，平均厚2.51m，煤层结构简单～复杂，夹矸0～4层，地质构造以宽缓褶曲为主，发育有少量陷落柱。15#煤层外观为黑灰色，煤岩成分主要是亮煤、镜煤，水分在0.28%～5.44%范围内，灰分Ad比例在6.12～17.58%，含氢量在0.24～2.92%，煤种类主要是无烟煤，煤灰主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝等，二氧化硅占据36.80%，氧化铁占据20.55%，氧化铝占据24.70%。
15#煤层直接顶板一般为K2灰岩，少部分为泥岩。灰岩分布比较稳定，各个地域的含水性存在很大的差异，对煤矿的开采有一定的影响。分析灰岩的含水性，声波时差值非常大，随着深度的逐渐加深，含水性逐渐减弱，K2、K3灰岩含水性随着节理裂缝发育的差异而出现很大的变化，裂缝发育段含水性强，不发育段含水性弱。所有灰岩层总厚度在25.51m，平均为13.76m，从东南到西北，灰岩厚度逐渐减小，15#煤层顶板K2灰岩裂隙发育，但是大多填充方解石，裂隙的导水作用被极大地削弱，储水能力较大。
晋城15#煤层开采储量大，煤层中含有非常丰富的硫化物，呈现条带状。硫主要包括有机硫（So）、硫元素（S）和无机硫，其中无机硫有包括硫酸盐（Ss）和硫化物（Sp）两种类型。实测煤样品发现，煤样品中硫含量在3.28%。其中硫化物中含硫量在2.24%，硫酸盐中含硫量在0.04%，有机硫含硫量在1.00%。煤中的有机硫大部分都是煤母质本身的硫，成分比较复杂，当前仍然没有充分的认识，含有的有机成分包括硫琨类、二氧化硫、硫醇类、硫醚类等，采用物理方法难以得到脱硫目的。
硫化物主要包括硫化铁、硫化锌、硫化铅、磁黄铁矿等，硫酸盐主要包括硫酸钡、2水硫酸钙以及硫酸钙等。高硫煤的无机硫主要以黄铁矿形式存在，15#煤层黄铁矿形态包括结合状、透镜状、脉状等。条带状黄铁矿主要分布在暗淡煤分层，由形晶、自形晶堆积而成，在光亮煤中很少见到条带状黄铁矿。透镜状黄铁矿厚度变化较大，在2cm～1m，结核状黄铁矿厚度变化不大在0.4～10cm，脉状黄铁矿沿着裂隙延伸，局部可见。在显微镜下，黄铁矿呈现出黄白色，单一晶体外形、边缘不规则。15#煤层黄铁矿形成的关键因素在于铁离子、硫酸根例子等，硫是煤矿中的有害杂质，在加重之前需要仔细分析煤中硫化物的成分，确定硫元素的含量、形态以及正确的去除方法等。
结束语
综上所述，本文主要分析了晋城煤矿下组的9#、15#煤层赋存特征，两煤层地质储量大，但煤硫化物含量比较丰富，开采中可能出现硫压出现象，开采时需要注意。
参考文献
[1]崔龙，郭林旺，李金声.东胜煤田西北边缘侏罗系煤层赋存特征——以布牙土勘查区为例[J].内蒙古煤炭经济，2014，06：139+143.
[2]刘庆献，翟加文，乐志军等.王集井田南部二_1煤层赋存特征及影响因素分析[J].能源技术与管理，2013，03：22-24.
[3]吴波，陈恨水，朱光荣.贵州金沙木孔煤矿可采煤层常量元素特征及沉积环境分析[J].贵州地质，2013，04：266-270.