兖州煤田煤炭地质特征分析

摘 要：兖州煤田属全隐蔽型煤田，沉积基底为奥陶系，整体构造为一向斜构造区内褶曲较发育并伴有一定数量的断层，岩浆岩及陷落柱均不发育，对煤层影响不大，总体构造复杂程度属中等。区域内地势较平坦，地表水系发育，盆地内除第四系上组和奥陶系灰岩外，其他含水层补给、径流、排泄条件均不好，兖州煤田含煤地层为太原组和山西组，可采与局部可采煤层有8层，煤质优良，具广泛的工业价值及开发利用前景。

关键词：兖州煤田；煤层；地质构造特征；水文地质

前言

兖州煤田位于山东省西南部，行政区划属济宁市管辖，地跨济宁、兖州、曲阜、邹城等县市，主体部分在兖州市、曲阜市、邹城市境内。北、西、南以含煤地层露头为自然边界，东部及东北部分别以峄山断层、时庄断层为自然边界。兖州煤田总面积为3400多平方公里，探明煤炭储量91亿吨。品种属优良的炼焦配煤和动力煤，含硫分、磷分和灰分很低，发热量高[1]。深入研究兖州矿区的煤炭地质特征不但具有理论意义，而且对于隐伏区、空白区和缺煤地区的勘探靶区选择、资源枯竭矿山的外围勘探具有现实指导意义。

1 矿区地质概况

兖州煤田所处大地构造位置属华北板快（Ⅰ）鲁西地块（Ⅱ）鲁西南潜隆起区（Ⅲ），它处于荷泽-兖州隆起东北边缘的兖州凸起。

本区区域构造基本特征明显表现为断块型。含煤地层为石炭-二迭纪月门沟群太原组和山西组[2]。

1.1 太原组（C-PyT）

为兖州煤田主要含煤地层之一，全区分布。太原组属海陆交互相沉积，厚度145.92～223.00m，平均174.89m，以煤田中东部较厚，但整个煤田太原组总的厚度变化趋势不大，且旋回明显，韵律清晰。含石灰岩10～14层；含煤16～24层（包括分叉煤层），其中16上、17煤层为全区主要可采煤层。

1.2 山西组（PyS）

山西组厚度0～152.91m，平均108.68m，煤田中部较厚，向南、北两侧有变薄趋势。以泥岩、粉砂岩为主，夹中砂岩、细砂岩，含煤2～3层。

2 煤层

2.1 含煤性

兖州煤田含煤地层为太原组和山西组，平均地层总厚283.57m。共含煤23层，其中山西组含煤3层：1、2（2上）、3（3上、3下），太原组含煤20层：4、5、6、7、8（8上、8下）、9、10（10上、10中、10下）、11、12上、12（12中、12下）、13、14、15上、15下、16上、16下、17、18上、18中、18下。煤层总厚14.59～19.79m，平均17.31m，平均含煤系数6.1%。

2.2 可采煤层

兖州煤田可采、大部及局部可采煤层共8层：2（2上）、3（3上、3下）、6、10（10下）、15上、16上、17、18上，平均总厚13.88m。山西组3（3上、3下）煤层为全区主要可采煤层，平均厚度8.22m，占可采煤层总厚度的59.22%。

3 区内地质构造特征

3.1 区内地层及褶曲

兖州煤田总体表现为一宽缓不对称、轴向北东东、向东倾伏的向斜构造（即兖州向斜）。兖州煤田其构造格局和展布规律受区域构造控制，以兖州向斜为主，煤田内还发育次一级宽缓褶曲，并伴有一定数量的断层，断层产状以近南北向、北西向、北东向为主。煤田北部局部地段含煤地层中有岩浆岩侵入。

3.2 断层发育

区内断层按走向分为近东西向、近北东向、北西向及近南北向四组，其中以北西向最为发育，次为近北东向、近南北向，近东西向断层不发育；按断层性质分为正断层及逆断层，区内断层绝大部分为高角度正断层，发育少量逆断层；主要断层统计见表1。

4 区内水文地质条件

4.1 区域水文地质概况

区域水文地质单元东起峄山断层，西至聊考断裂，北至汶泗断层，南至凫山断层[3]。区域内地势较平坦，地表水系发育。南部凫山有寒武系及奥陶系灰岩零星出露，北部滋阳山有奥陶系灰岩零星出露，其他区域均被第四系覆盖。

4.2 矿区水文地质条件

州矿区为一全隐蔽式煤田，上为第四系所覆盖，下以奥陶系灰岩为基底。构造形态为一不完整的向斜盆地，东部为峄山断裂。西、北、南部为奥灰隐伏露头[4]。盆地内除第四系上组和奥陶系灰岩外，其他含水层补给、径流、排泄条件均不好。

4.3 充水因素分析

矿床充水条件好坏的根本因素取决于其充水水源的规模和充水途径的导水性能。本区开采上组煤时的主要充水水源为3煤层顶、底板砂岩裂隙水和太原组三灰水，它们接受补给的能力均较差；开采下组煤的主要充水水源为太原组十下灰和奥灰水，其中尤以奥灰水对下组煤的开采威胁最大。主要的充水途径有断裂带、接触带、采空区冒落裂隙带、底板裂隙带。

5 结束语

该矿区为全隐蔽型石炭-二叠系含煤区，总体表现为一宽缓不对称、向东倾伏的向斜构造（即兖州向斜）。煤田东部边界即区域性峄山断层。兖州矿区其构造格局和展布规律受区域构造控制，以兖州向斜为主，矿区内还发育次一级宽缓褶曲，并伴有一定数量的断层，断层产状以近南北向、北西向、北东向为主。矿区北部局部地段含煤地层中有岩浆岩侵入。

兖州矿区地层产状总体上有一定规律，矿区南部（兖州向斜南翼）地层走向总体为近东西向；西部（兖州向斜转折端向北）横河煤矿至古城煤矿一带，地层走向总体变为近南北向、局部近北西向；矿区北部则总体转为北北东向。

矿区内褶曲较发育并伴有一定数量的断层，总体上应属中等构造复杂程度。

参考文献

[1]王永玮.中国煤炭资源分布现状和远景预测[J].问题探讨，2007，6（5）：44-45.

[2]罗斐.煤炭资源的现状及结构分析[J].中国煤炭，2008，34（3）.

[3]马蓓蓓，鲁春霞，张雷.中国煤炭资源开发的潜力评价与开发战略[J].资源科学，2009，31（2）：224-230.

[4]杜贵成，王永玲.我国煤炭资源中长期需求预测[J].东北财经大学学报，2007，2：67-69.

作者简介：顾云莎（1990-），男，山东青岛人，山东科技大学硕士研究生，研究方向为水工环。