Question

鄂尔多斯盆地

Answer 1

1.灰分

鄂尔多斯盆地太原组及山西组煤中的灰分以中灰为主，部分为富灰，低灰仅分布在局部地区（表3-40）。在内蒙古准格尔旗地区太原组灰分产率西高东低，中部低而南北高，一般为21.9%～28.84%，为中灰—富灰；山西组煤灰分产率一般达26.49%，为富灰，垂向上体现出下部与上部煤层较中部煤层灰分高（图3-23、3-24）。乌海地区太原组煤灰分产率低于山西组煤，下部为中灰，而上部为中灰—富灰。横向上桌子山矿区高于乌达矿区。宁夏太原组煤以中灰为主，一般15%～25%，而山西组则以中灰—富灰，一般22%～34.5%，且从北往南灰分降低。灰分高低与沼泽古环境及基底沉降有密切的相关性。陕西煤灰分产率从北往南降低。山西煤灰分产率从东向西增高，南北方向高低相间（表3-41）。纵向上太原组煤灰分产率低于山西组。

表3-40 鄂尔多斯盆地石炭—二叠系煤质分析%

表3-41 鄂尔多斯盆地河东煤田石炭—二叠系煤质分析%

盆地延安组煤中灰分产率以特低灰—低灰为主，中灰次之，富灰仅见于局部地区（表3-42、3-43）。灰分含量除垂向上有一定的变化之外，在平面上变化也较明显（图3-25、3-26）。内蒙古东胜地区原煤灰分变化多在8.22%～9.74%之间，平均8.86%。灰分平面变化具有分带性，一般规律是北高南低、东高西低，北部、东部一般大于10%，

表3-42 鄂尔多斯盆地侏罗系煤层煤质统计表

表3-43 鄂尔多斯盆地侏罗系煤质测试分析结果

续表

南部与西部一般小于10%，这主要是受成煤期陆源区影响所致。陕西主要煤田煤层灰分产率介于6.16%～21.34%之间（表3-42、3-43），神府、榆横属特低灰，往南灰分产率增加，但总体上仍为低灰，仅焦坪、彬长矿区灰分产率偏高，为中灰。且在焦坪、店头及彬长矿区局部还见富灰煤（图3-35）。宁夏各矿区延安组总体以特低灰—低灰为主，中灰次之，富灰仅见于炭山、沙井子及娘娘庙，灰分在平面上呈不规则环带状分布，在汝箕沟矿区呈环形分布，中间为特低灰而周围为低灰，表明该矿区在沉积时期为一半封闭的沉积盆地。在石沟驿至马家滩一线，从西向东由中灰变为特低灰，而在沙井子、银洞子、王洼一线则由北而南从富灰依次递减为低灰。总之，宁夏延安组灰分呈环带状分布，主要与成煤期的古地理环境密切相关。一般在沉积凹陷边缘煤系沉积薄，中心沉积厚，相应凹陷边部灰分高而中部低；愈近剥蚀区，灰分愈高，远离剥蚀区则灰分低。

2.煤中硫、磷及氯含量

鄂尔多斯盆地太原组煤以中硫为主，部分为富硫，全硫一般介于1.88%～3.86%之间（表3-44）。宁夏全硫普遍以大于2.5%的富硫煤为主，次为中硫，仅个别地区如苏峪口及正义关矿区分布零星的低硫煤。宁夏太原组全硫中以有机硫为主，而黄铁矿硫次之。内蒙古全硫普遍以中硫为主，部分地区出现富硫煤，全硫中以黄铁矿硫为主，而有机硫次之。陕西亦以中硫为主，极个别地区见及富硫煤，全硫中亦是以黄铁矿硫为主，有机硫次之。全区太原组全硫总体变化趋势为东低西高，北低南高。在河东煤田北部全硫，呈北东—南西向高低相间的带状分布。鄂尔多斯盆地山西组煤中全硫普遍较低，以低硫—特硫为主，中硫次之。全硫中以黄铁矿硫为主，有机硫次之，硫酸盐硫含量极少（表3-45）。平面展布上，全硫仍呈东部低西部高，北低南高的趋势。

图3-35 黄陵煤田彬长矿区8号煤层灰分等值线图

鄂尔多斯盆地煤中P含量较低，本区石炭—二叠纪煤大多为低磷煤，少部分为特低磷煤（P在0.01%～0.05%之间）。

盆地延安组主要煤层硫分含量变化在0.12%～6.4%，平均含量0.42%～1.79%，煤中硫分（干基）含量绝大多数在1.0%～1.5%以下，属于低硫和特低硫范围（表3-42、3-43、3-46）。中硫煤区域分布主要在盆地西缘宁夏汝箕沟、王洼及马家滩、碎石井和盆地南部陕西彬长矿区和焦坪矿区与店头局部地区，以及东胜北部的局部地区。在神府、榆横矿区个别层位也较发育中硫煤。全硫中黄铁矿硫为主，有机硫次之，硫酸盐硫含量甚微（表3-46）。从延安组剖面上看，中硫煤集中分布在盆地北部下含煤段、中含煤段及

表3-44 鄂尔多斯盆地石炭系煤中全硫及形态硫统计表%

表3-45 鄂尔多斯盆地二叠系煤中全硫及形态硫统计表%

表3-46 鄂尔多斯盆地侏罗系煤中全硫及形态硫统计表%

盆地南部下含煤段。这些煤组中发育的煤层其下伏往往为湖相沉积，而上覆岩层多与河流冲积物有关。同样，中生代煤亦绝大部分为特低磷煤和低磷煤，只在陕西店头矿区出现中磷煤（P为0.12%）（表3-42、3-43）。

鄂尔多斯盆地煤中氯的含量不高，平均425.8×10^-6，高于地壳中的平均含量130×10^-6。本区煤中氯含量属低氯—特低氯，但黄陵、店头、榆横芦则沟区氯含量高，局部地区可达1700×10^-6（表3-47）。从平面上看，盆地中南部高，而北部、西部低。纵向上，下部煤层中氯含量高于中、上部煤层（图3-36）。

表3-47 鄂尔多斯盆地煤中氯含量统计表

3.水分

太原组及山西组原煤水分含量大体为0.1%～4.5%之间，府谷矿区原煤水分在0.99%～5.51%，平均3.61%左右；吴堡矿区在0.40%～1.66%，平均1.90%；渭北地区在0.22%～4.31%，平均0.75%左右；河东煤田在0.1%～4.9%之间；试验数据显示，盆地内由上而下、由北向南原煤水分均呈现出逐渐降低的趋势（表3-40、3-41）。

图3-36 陕西神北煤田侏罗系煤层氯含量垂向变化图

鄂尔多斯盆地侏罗系原煤水分含量除宁夏汝箕沟矿区含量较低，在1.3%～1.98%之间外，其他矿区4.27%～15.25%之间（表3-43），样品分析结果表明，盆地侏罗系原煤水分与煤的变质程度关系较明显。

4.挥发分

鄂尔多斯盆地石炭—二叠系原煤挥发分在平面上变化较大（表3-40、3-41）。河东矿区自北向南变化明显，北部河曲矿区在36.3%～41.07%，中部保德矿区及三交矿区一般在33.54%～37.96%之间，而南部乡宁矿区及柳林矿区在16.71%～24.00%。陕西北部平均为42.26%，中部为26.65%，南部为15.10%，其中渭北蒲白矿区在12.4%～47.2%，澄合矿区为12.9%～28.3%，铜川矿区一般在18.4%～29.5%之间。内蒙古桌子山、准格尔、乌海及鄂托克矿区挥发分在28%～38.66%之间。宁夏各矿区挥发分含量在8.35%～54.06%之间。

鄂尔多斯盆地延安组煤挥发分产率，平均33.01%～37.63%，除宁夏汝箕沟矿区煤挥发分产率在6.54%左右外，各矿区煤层中挥发分含量变化范围较小，但在垂向上仍然清楚的显示了上部煤层V值高于下部煤层的V值，而且随着煤层埋深增加，V值逐渐减少（表3-42、3-43）。在平面上，由东南边缘向北西深部随煤层埋深的增加，挥发分含量逐渐降低的规律。这一变化特点基本与希尔特定律相符。但由于煤中丝质组分与镜质组分比值的局部变化，在这一总体背景上也出现了局部的反常现象。

5.C和H含量

石炭—二叠系煤层中的元素含量均以元素碳为主，其含量明显与煤的变质程度有关。河东煤田一般占52.13%～87.3%左右（表3-41），氢含量变化较小，一般在2.89%～5.17%之间。

侏罗系延安组煤的C含量普遍较石炭—二叠系煤的C含量要低；汝箕沟矿区煤层C含量在90%左右；其他地区一般在52.91%～73.86%，全区平均含量在72.07%左右。煤的H含量在2.73%～4.5%，平均3.54%，H含量除与煤的变质程度有关外，与煤的显微组分关系也较明显（表3-43）。