平顶山十二矿比特币

1. 平顶山十二矿山西组己_-煤层瓦斯地质图

河南省煤矿瓦斯地质图图集

平顶山十二矿瓦斯地质简介

一、矿井概况

十二矿位于平顶山矿区东部，距市区9km，地势平坦，交通便利。井田范围，东部自北而南以20号勘探线500m 平行线为界，西部以23号勘探线与十矿为界，南以己组煤露头线为界，北以己_15-17煤层李口向斜轴与八、十矿为界，井田走向长度5km，倾斜长3km，井田面积15km²。

十二矿始建于1958年，原设计生产能力为30×10⁴t/a，后经技改和扩建，2002年实际生产能力130×10⁴t。

矿井采用竖井分水平开拓，走向长壁式全部垮落采煤法。井田内的主要可采煤层和局部可采煤层8层，十二矿主要开采山西组的己₁₅、己₁₆、己₁₇煤层。

矿井自投产到1988年被鉴定为低瓦斯矿井，1989年1月3日，在己_15-17-16101风巷掘进施工中发生了建矿以来的第一次煤与瓦斯突出，同年鉴定为突出矿井。到2002年，全矿井共发生突出22次，其中己六采区16次，己七采区6次，最小突出强度煤7t，瓦斯1122m³，最大突出强度煤293t，瓦斯25704m³，突出总煤量1526t，涌出总瓦斯量118096m³，始突位置标高－268m，埋深363m。

二、井田地质构造及控制特征

十二矿井田位于平顶山矿区东部，东邻八矿，西接十矿。井田内存在牛庄向斜和郭庄背斜两个次级褶皱，牛庄逆断层、F₂逆断层和原十一矿逆断层三条大、中型逆断层，均为N W—SE向展布的压扭性构造。整个井田被N W—SE向展布的牛庄向斜和郭庄背斜两个压扭性褶曲构造所贯穿，控制着井田的一、二水平；三水平处于李口向斜轴东部收敛端的过渡区，属于应力集中带，中、小断层较发育，受其控制。十二矿属平顶山矿区的构造复杂区。

三、矿井瓦斯地质规律

平顶山十二矿是一个高瓦斯严重突出的矿井，这与其所处的构造位置有着密切关系。几乎所有的煤与瓦斯突出都与高构造应力带的强挤压、剪切作用有关。受N W—SE向展布的郭庄背斜、牛庄向斜和牛庄逆断层、F₂逆断层和原十一矿逆断层等一系列压扭性构造带的控制，将井田分成牛庄向斜南翼区、牛庄向斜和郭庄背斜的共翼区及郭庄背斜北翼区。

（1）牛庄向斜南翼区。属单斜构造，易于瓦斯的排放，瓦斯含量低，压力小，相对瓦斯涌出量一般为5～10m³/t，为低沼区，也没发生过煤与瓦斯突出。

（2）牛庄向斜和郭庄背斜的共翼区。位于牛庄向斜北翼、郭庄背斜的南翼，两者共为一翼，受牛庄向斜、郭庄背斜、原十一矿逆断层、F：逆断层和牛庄逆断层的控制，瓦斯含量高，压力大，尤其是己六采区，相对瓦斯涌出量一般为10～20m³/t，为高瓦斯区，并存在着牛庄－F₂逆断层挤压破坏带及牛庄向斜挤压破坏带，煤与瓦斯突出严重，己六采区发生的16次煤与瓦斯突出全部发生在挤压破坏带内。

（3）郭庄背斜北翼区。位于郭庄背斜轴北翼，地质条件较为简单，煤层产状、构造煤分布、瓦斯涌出及煤与瓦斯突出主要受郭庄背斜和李口向斜的控制。郭庄背斜为一直立开阔褶皱，受其影响导致浅部－300m 水平以浅煤层顶底板张性断裂发育，煤层普遍遭到破坏，构造煤发育，但瓦斯已被释放，相对瓦斯涌出量一般2～10m³/t，形成低瓦斯区。在－300m 以深的中深部，瓦斯压力大，含量高，构造破坏带即为煤与瓦斯突出危险带，如在已七采区已₁₅-17160和已₁₅-17170两采面附近有一煤层倾角变陡带，走向与煤层走向基本一致，倾角一般为30°～38°以上，构造煤发育，己七采区发生的6次煤与瓦斯突出事故有4次发生在该变陡带内。三水平及以深主要受李口向斜控制，属于应力集中带，中、小断层较发育，煤与瓦斯突出危险性大。

四、瓦斯涌出特征

由历年的瓦斯涌出数据分析，已_16-17煤层回采工作面瓦斯涌出量具有随埋深增加而增大的整体趋势，不同瓦斯地质单元的瓦斯涌出特征具有差异性。

（1）郭庄背斜轴北翼工作面瓦斯涌出特征。背斜轴北翼己七采区主要受郭庄背斜的控制，煤层厚度大，瓦斯压力高，瓦斯梯度大，致使瓦斯涌出量普遍较高，远离向斜轴部瓦斯涌出量大，并且随着靠近背斜轴，瓦斯涌出量明显减小。由瓦斯涌出量与标高之间的回归分析（图4-1），工作面绝对瓦斯涌出量随着煤层埋深增加而增加，呈正相相关关系（回归分析时标高取正数）。

（2）牛庄向斜与郭庄背斜共翼区工作面瓦斯涌出特征。己六采区位于牛庄向斜与郭庄背斜公共翼，原十一矿逆断层、F₂逆断层和牛庄逆断层的尖灭端，小断层发育，构造复杂，煤层赋存条件变化大，构

图5-1 郭庄背斜轴北翼己七采区工作面绝对瓦斯涌出量与标高的回归分析

造煤发育。由牛庄向斜的仰起端向深部瓦斯涌出量逐渐增大，上分层回采工作面16161绝对瓦斯涌出量高达11.38m³/min。

（3）牛庄向斜南翼己₄、己₅采区工作面瓦斯涌出特征。该区位于牛庄向斜轴南翼，属单斜构造，是浅部开采，受煤层露头影响，瓦斯大部分得到释放，瓦斯涌出量较小，在5m³/min以下。

五、煤与瓦斯区域突出危险性划分

从十二矿发生的22次煤与瓦斯突出来看，表现有以下几方面的特点：

（1）突出地点主要集中在己六采区、己七采区的机巷、风巷和切眼，回采工作面没有发生过煤与瓦斯突出。

（2）煤与瓦斯突出主要发生在高瓦斯赋存和构造煤发育地带。己六采区发生的16次煤与瓦斯突出都位于牛庄向斜、郭庄背斜的公共翼及原十一矿逆断层、F：逆断层、牛庄逆断层的尖灭部位，瓦斯含量高，构造煤发育。己七采区发生的6次煤与瓦斯突出中，4次发生在煤层倾角变陡的构造煤发育地带，该采区在标高－360m 处，瓦斯压力达2.06MPa，瓦斯含量16.5m³/t。

（3）煤与瓦斯突出受地质构造的控制。地质构造控制着瓦斯赋存和构造煤的分布，高瓦斯赋存和一定厚度的构造煤是煤与瓦斯突出发生的必要条件。

依据矿井瓦斯地质规律、煤与瓦斯突出点分布与地质构造的关系以及煤层瓦斯压力，将绝对瓦斯涌出量大于5m³/min的区域预测为煤与瓦斯突出危险区。三水平及以深属于煤与瓦斯突出危险区，凡是构造煤发育，煤厚变化、煤层倾角变化、小褶皱、小断层、层间滑动等受构造作用而强烈变化和发育的地带，应严防煤与瓦斯突出。

2. 平顶山煤田（）

平顶山煤田位于河南省中部，分布在平顶山市的市区及所辖叶县、襄城县、郏县、宝丰县境内。北接禹州煤田，西连韩梁煤田，东西长110公里，南北宽40公里，是我国重要的优质烟煤基地之一。

煤田内现有井田及煤矿18处，即平顶山一矿、二矿、三矿、四矿、五矿、六矿、七矿、八矿、九矿、十矿、十一矿、十二矿、十三矿、寺沟小井、平龙普勘区、首山普勘区、十三矿外围、香山煤矿。此外，还有一些小煤窑。含煤地层为石炭系、二叠系，共含煤9组，43—53层，最多可达88层。其中，可采和局部可采煤13层。山西组二₁煤、二₂煤为普遍可采煤层，上石盒子组四₂煤、四₃煤、五₂煤为大部可采煤层。煤种以肥煤、气煤、焦煤为主，其次为瘦煤。

平顶山古时即有小窑采煤，所采煤层为上石盒子组薄层煤，始于何时无据可查。据新编河南省志煤炭工业志载：“雍正年间，平顶山腰有关家、陈家、山西李家3处煤窑。嘉庆年间，平顶山吴寨村任宗义开竖井一对，深各约100米，煤炭产量多、质量好，日收铜钱数斗。”同治年间，叶县志载“平顶山采煤，东南郡邑多赖此而炊。”上述记载说明，平顶山的煤在清代屡有开采。但平顶山位于宝叶襄郏四县交界地带，采煤业仅可供附近农民烧饭，直到20世纪50年代以前，该地一直比较荒凉。

1938年9月，河南地质调查所派技士曹世禄调查鲁山、宝丰、临汝、郏县等处煤田地质，调查范围涉及今平顶山煤田，著有《叶县平顶山煤矿地质》。但是，此次调查时间甚短，范围也小。根据民采小窑情况认为，该地只有煤矿储量12.5万吨，无大规模开采价值。

1946年，平汉铁路（今京广铁路）急需机车燃煤，铁路局与郏县民生煤矿公司筹备合组宝叶煤矿公司，特邀河南地质调查所进行调查，曹世禄于11月再次前往。这次，调查较第一次细致，认识也大不相同，其编写的《河南宝丰县煤田地质简报》刊登于《河南省地质调查所三十五年度工作简报》中，认为东部产煤区在擂鼓台、平顶山一带，西部产煤区在张八桥及大营等处，煤层已知开采者9层，有烟煤、半烟煤、无烟煤，估计储量为6250万吨。擂鼓台、平顶山一带为今平顶山煤田范围，张八桥、大营属今韩梁煤田。

在初步认识到平顶山一带的煤有希望后，河南地质调查所所长张人鉴与曹世禄一起于1947年在宝丰县姚孟乡东姚家岭和黄山寨间定下第一批钻孔，并于7月14日安装好第一台钻机正式开工。使用的钻机是河南地质调查机构拥有的第一部以柴油机为动力的钻机。该钻孔于当年12月份钻至117.04米后，因钻杆用尽而停钻。共见煤2层，厚度分别为1.95米和0.42米，在1948年出的《河南省煤矿志》中估计该煤田储量为1亿吨左右。1949至1950年上半年，又打钻孔2个，深度分别为177.64米和188.37米，共见煤13层。其中，便于开采的煤2层，厚1.98米和1.77米。深部煤层限于当时钻机条件无法探到。1947—1950年，共打钻孔3个，总进尺483.05米，为以后对该煤田远景的评估和大规模勘探提供了有用的资料。

1950年，为适应社会主义工业建设的需要，河南省人民政府特邀河南藉地质学家冯景兰、张伯声来豫调查地质矿产。冯、张两教授与河南地质调查所全体技术人员共同组成豫西矿产调查队，于6月19日至30日对平顶山煤田进行了12天调查。由冯景兰执笔编写了《河南宝叶襄郏平顶山煤田》报告，报告中地形地质图由韩影山、阎廉泉等测制，钻孔柱状图由曹世禄等编绘。这个报告在进行地层与煤层对比和构造研究的基础上，估算埋深500米以内煤储量达7亿吨，500—1000米煤储量4亿吨。冯景兰的报告中，设计钻孔60多处。建议“应速深钻详测，以为大规模开采之依据。”并着重指出：“平顶山煤田可能证明是黄河以南最大的煤田，并可能发展成为我国黄河以南数一数二的大煤矿。……本区煤质佳、储量多、距武汉近，可能发展成华中钢铁厂最重要的燃料库。”这次调查得到省政府的充分肯定。1950年7月河南省人民政府主席吴芝圃、副主席牛佩琮特为调查报告写了缘起，称这次调查“测成1；1万宝叶襄郏煤田地形地质图，明示地质构造，详估储煤总量，肯定其经济价值，是这次工作者和政府的一大收获”。

1951年，中国地质工作指导委员会令中南地质调查所派人前往核实，由开封分所的韩影山和长沙分所的刘元镇共同前往调查，编著了《宝叶襄郏平顶山煤田地质》，结论与1950年的调查结果无大出入，但认为储量可能还大，估计为13亿吨。

1953年我国第一个五年计划刚开始执行，中南地质局四○一队就于9月在平顶山成立了，王先锋、李汝生先后任队长，韩影山任技术负责人。为确保找到急需的炼焦煤煤田，10月又成立了四○三队对禹县煤田开展普查，后因工作证实不适于炼焦而暂时作罢。1954年11月，大连中国科学院煤炭研究室编出《叶县平顶山矿区煤质分析资料》，证实平顶山的煤适于炼焦，因而加速对其勘探。1955年初四○三队撤销，其技术负责刘元镇调到四○一队与韩影山共同负责技术工作。同年6月，由刘元镇、韩影山执笔编写出河南省第一份资料齐全的正规的煤矿勘探报告，即《宝叶襄郏煤田平顶山矿区地质勘探报告书》，提交工业储量2.5亿吨。当年8月，即为全国矿产储量委员会批准。平顶山矿区是河南省第一个系统地打了大量钻孔的矿区，钻孔80个，总进尺24000米左右，取样、化验、水文地质工作都很详细，并初步开展了测井工作。1954年，地质部地球物理勘探管理处组织了地质部第一个测井队，与四○一队配合进行煤田电测井，或为河南省物探工作的开端。

1956年，四○一队改名为平顶山煤矿勘探队，继续提交了平落矿区精查地质报告、龙山庙和郝堂矿区勘探报告。到1957年元月，又提交了马棚山、高皇庙矿区勘探报告。这些勘探报告为平顶山建设成中原煤炭基地提供了资源依据。1957年3月26日平顶山市正式宣告成立。

1957年7月，平顶山煤矿勘探队又改称河南省地质局平顶山地质队，到1958年3月再更名为豫西地质队，在继续提交了香山寺和红石山矿区勘探报告后撤离了平顶山，那时平顶山市已初具雏形了。该队从1953年9月成立起至1958年撤离止，共提交平顶山煤田工业储量9亿吨以上，为平顶山一矿、二矿、三矿、四矿、五矿、七矿、十矿、十二矿、香山矿等井田的建设奠定了基础。

1959—1967年期间，平顶山煤田先后由河南省（中南）煤田地质局一二五（一○一）队、一二六队及物测队进行勘查。一二五（一○一）队（技术负责李志坚）对平顶山—龙门口、辛店、九宫山等区进行普查找煤。物测队配合矿区勘查开展了地震和电法勘探，推测辛店断层以东、首山以南有隐伏煤系地层。一二五（一○一）队刘乃坝依据物探资料在辛店断层以东、首山以南隐伏区发现了辛店含煤区（现平八矿），获新增储量2亿多吨，并初步查明煤田北翼九宫山含煤区（现平十三矿），提交了4亿吨普查储量，为煤田东延北扩做出了贡献。一二六队（技术负责陈义方）对八矿、九矿进行了勘探，对香山寺矿进一步做了工作。此外，平顶山矿务局对六矿进行了补充勘探。这期间，共提交工业储量约7亿吨。

1975年，河南省煤田地质勘探公司地质一队（技术负责景金城）编写了十三矿（原九矿东部）精查补充勘探报告，提交储量2.62亿吨。1978年河南煤田地质公司地质四队（主任工程师刘乃坝）编写了十三矿（西部）精查勘探报告，计算储量总计达5.37亿吨。1984年，因设计首采的七₄煤只达详查程度，需再做工作，就由河南煤田地质公司地质四队（总工程师朱泽恩）对十三矿进行了二次补充勘探，探获设计首采的七₄煤精查储量4479万吨。1987年，平顶山矿务局提交十一矿勘探报告。1988年，煤炭部一二九队提交一、四、六矿深部扩勘地质报告。

截至1991年底，平顶山煤田累计探明煤炭储量52.35亿吨，保有储量48.18亿吨。平顶山煤田原煤产量达2000万吨以上，居河南省各煤田首位。

平顶山煤田的发现和大规模开发与国民经济建设的需要紧密相连。当地古时虽有小煤窑，但只采浅部，产量又少，不引人注意。1947—1950年的调查和普查钻施工，为煤田的发现提供了线索。新中国成立后，百废待兴，急需找到合适的煤炭资源以作工业发展的能源，遂促成冯景兰、张伯声两教授的豫西之行。以冯、张两教授和河南地质调查所技术人员组成的豫西矿产调查队详测剖面，致力于地层和煤层的对比及地质构造的研究，特别注意从总体上把握煤田的规模。冯景兰教授以严谨的科学态度和渊博的学识深入分析调查所获得的资料，肯定了煤田的远景，并命名为平顶山煤田，引起有关部门的高度重视。他们和豫西矿产调查队的工作成为大规模组织地质队伍进行煤田勘探的先声。至1953年，国民经济初步得到恢复，大规模经济建设提到了日程上，煤质好、交通便利、距华中钢铁基地武汉较近的平顶山煤田理所当然地成为首批勘探的重点目标之一。1953—1958年，四○一队的勘探工作提供了第一批进行大规模煤炭开采所需的工业储量，平顶山煤田的价值被肯定，使长期以来荒凉贫瘠的宝叶襄郏四县接壤的平顶山一带迅速改变了面貌。一座座矿井相继建起，大量的煤炭有力地支援了国家建设，一个以煤炭资源为依托的新兴城市在中原大地上建立。今天的平顶山市已经发展成为有数十万人口、年产2000多万吨原煤，拥有炼焦、电力、纺织、化肥、化纤等许多行业的欣欣向荣的工业新城。

地质勘探工作者在平顶山市的建立与发展中，起了开路先锋的作用。鉴于地质工作者对平顶山市的卓越贡献，河南省人民政府和地质矿产部决定在平顶山市建立纪念碑。中共中央总书记江泽民于1991年元月17日欣然命笔，为纪念碑写了“献身地质事业无尚光荣”的题词。这纪念碑是纪念、是表彰，也是历史的见证。它不仅是对从事平顶山煤田勘查的地质工作者的鼓励，也是对全国广大地质工作者所从事的事业和成绩的肯定。平顶山煤田这个中原中部大地的能源宝库的发现史和平顶山市这个新兴城市的蓬勃发展史就是献身地质事业无尚光荣的最好的例证。

3. 平顶山市私立中学有哪些

1、宝丰县红星学校：是经教学主管部门批准，由民营企业家陶红星先生于2000年7月创办的一所容幼儿园、小学、初中、高中为一体的全封闭寄宿式学校。学校位于宝丰县城迎宾大道东段，占地面积380余亩，建筑面积12万多平方米，总投资1.2亿元。

2、平顶山蓝天中学：是“河南省先进办学单位”、“平顶山市教育教学质量先进学校”。蓝天学校是“河南省先进办学单位”、“平顶山市教育教学质量先进学校”。

3、平顶山枫叶国际学校：现开设幼儿园、小学、中学三个学段。平顶山枫叶国际学校秉承中西教育优化结合，实施素质教育的办学理念，致力于不分种族、肤色、国籍，为所有受教育者提供一流的教育服务。

4、平顶山韦伦双语学校：是经市教育局批准的一所高标准、高质量、特色鲜明的寄宿制学校，北京101中学网校合作学校，北京大学心理学系科研基地。

5、平顶山黄河外国语学校：位于平顶山新城区凤凰山上，是经教育行政主管部门批准创办的一所集幼儿园、小学、初中、高中为一体的，高标准、现代化、全日制、寄宿式的民办学校，占地235亩，与平顶山学院、河南城建学院成鼎足之势。

4. 河南比特币矿场在哪里

你是指做比特币矿机托管的矿场吗？河南小的矿场蛮多，但是大的很少，多多矿在河南平顶山有矿场，你可以去了解下。

5. 谁知道平顶山的各个矿都属于哪个区

十六家矿分布区域如下：

一矿：卫东区、二矿：新华区、三矿：新华区、四矿：新华区、五矿：新华区、六矿：新华区、七矿：新华区、八矿：卫东区、九矿：新华区

十矿：卫东区、十一矿：新华区、十二矿：卫东区、十三矿：许昌市襄城县、大庄矿：石龙区（西区）、高庄矿：石龙区（西区）。

(5)平顶山十二矿比特币扩展阅读：

平顶山矿务局隶属于中国统配煤矿总公司：拥有矿井14对：年设计生产能为1585万吨：1989年生产原煤1815.72万吨：在全中国统配煤矿中居第二位：实现产能8.11亿元。

另外企业工程技术人员3200人：占职工总数的3.3%。1990年5月：通过了国家二级企业验收评审：有现代化矿井5对：在多区分布矿产。

除此之外要注意的是平顶山矿务局所述的二矿、三矿、四矿、五矿、六矿、七矿、香山多种经营公司（九矿）、十一矿均在新华区辖境，要注意区分。

6. 平顶山市十二矿至八矿有小铁道吗

平顶山市十二筐到八矿有小铁道

7. 男友想去河南挖矿，我该放心他去吗

挖矿挣的钱多，一定要注意安全。只要安全措施到位了应该问题还是不大，因为工作始终是有人来做的。现在的安全保障挺高的。

8. 豫西晚古生代热变煤的性质及结构研究

煤化作用历程是影响煤性质及结构的重要因素之一。苏联学者波格丹诺娃［1］对典型热变煤( 通古斯煤田煤) 与深成变质煤( 顿巴斯煤田煤) 所作对比研究表明: 热变煤具有 H/C低、碳含量低、发热量低、粘结性较差等特点。我国晚古生代煤田区域热变质作用广泛发育，豫西煤田可作为典型代表。笔者选取煤田中部济源、焦作、新密、临汝及平顶山五个矿区不同变质程度的热变煤作了工业分析与元素分析，傅立叶变换红外光谱、顺磁共振、热解色谱、有机差热及 X-衍射分析，经与四川中梁山的典型深成变质煤对比研究，探讨了区域热变质作用对煤性质及结构的影响特征。

一、煤变质作用背景

豫西煤田石炭二叠纪含煤地层为一套海陆交替相含煤建造，其煤变质分带是以围绕济源、焦作及永城无烟煤为中心，呈北西西向椭圆形环带状分布( 图 1) ，其形成是在深成变质的基础上迭加了区域热变质作用的结果。根据区域地质特征，煤变质史可明显分为两个阶段: 深成变质作用阶段与热变质作用阶段。前者从煤层形成始，延续到侏罗纪早期，盆地沉积中心在焦作济源一带，山西组二1煤达瘦煤阶段，新密达焦煤阶段，朝川达气煤阶段( 表1) 。整个燕山期属热变期，据煤 系地层中热液石英脉均一法包体测温，在异常古地热流影响下，济源矿区古地温曾高达 350℃，新密 260℃，朝川 190℃，平顶山十二矿 160℃，这种古地温场是造成目前煤变质分布的原因。

四川中梁山龙潭组K₁煤层属典型深成变质煤，所受最高古地温从未超过140℃^［2］，根据卡委尔图解推算(现在地温梯度2.5℃/100m，年平均气温20℃)，R°_max为1.58%，与实测镜质组反射率(R°_max为1.64%)相近。聚煤环境为潟湖-海湾^［3］，与豫西煤田山西组二₁煤相同。

图1 豫西地区山西组二₁煤煤变质分带

表1 豫西煤田煤变质特征(二₁煤为例)

二、实验样品

区内研究样品取自煤田中部的济源、焦作、新密、临汝及平顶山五个矿区，包括山西组二₁煤，太原组一₁煤及下石盒子组五₃煤。镜质组最大反射率R°_max从0.89%到6.80%。为排除煤岩成分及无机矿物对分析结果的影响，样品均为手选镜煤，除工业分析、元素分析样品外，其他分析样品破碎到0.50mm。用浓度为10%的盐酸处理6小时。经镜检，均质镜质体含量均超过93%，矿物含量不到2.0%。样品特征详见表2。

表2 样品特征

三、实验结果与讨论

从煤的元素分析与工业分析结果(表3)来看，等变质程度(以R°_max%为准)的热变煤与深成变质煤相比(5^#、6^#)，V^r低，H^t低，H/C低;而元素组成相近的热变煤与深成变质煤相比(3^#、5^#)，具有V^r高，R°_max%低的特征。

表3 镜煤的工业分析与元素分析

(一)热变煤的FTIR光谱特征

随煤化程度的增高，区内热变煤FTIR光谱体现了有规律的变化(图2，图3)。

图2 热变煤的FTIR光谱图

图3 热变煤的P₁、P₂与R°_max关系图

第一，反映芳香烃结构的3020cm^－1与890～700cm^－1吸收峰，呈有规律的增强，到中变质无烟煤阶段(11^#)除870cm^－1峰有微弱显示外，其他均消失。

第二，代表脂肪烃的吸收峰2920、1460、1375cm^－1随煤级的变化是复杂的:2920cm^－1逐渐减弱，而1460、1375cm^－1在焦煤(3^#)中最强，到无烟煤阶段(11^#)消失。一般认为，P₁代表芳香烃与脂肪烃的相对比例^{［5］、［6］}，P₂是芳香缩合程度的指标^［4］。这两个参数随煤级的增高而增加。

第三，出现在1100～1330cm^－1宽频带区域的含氧基团振动峰在肥煤阶段还相当明显，到焦煤中已很弱，与煤中芳香烃含量的变化正好相反。有人认为，煤的热变质作用最初化学反应是芳烃取代苯环上的含氧基团。

第四，在1710cm^－1附近的频带，代表煤中C==O伸缩振动，在贫煤中还存在，可能是煤中残存的醛酮结构，在1650cm^－1处有一个不断增加的叠加峰，可能是螯形结构的醌基^［7］。

高变质无烟煤的红外光谱是一条平滑倾斜的曲线，这并不代表煤中不再存在芳香烃结构，而是由于煤分子结构高度芳香化，烃类结构不能显示原有性质所致。

表4的结果表明，即使朝川煤的煤级明显比中梁山煤低，但其P₁，P₂值均大得多，这说明在热变煤分子结构单元中，氢原子多集中在芳环上，且具较大芳香度。在900～650cm^－1代表芳香烃面外弯曲振动的吸收峰，朝川煤也强得多，但出现在1100～1350cm^－1范围内含氧基团的吸收峰则刚好相反(图4)，中梁山煤出现了1335、1264、1164、1087cm^－1几个明显峰，而朝川煤仅有1327、1204、1115cm^－1三个弱峰，这与其元素分析中含氧量低相吻合。一般醇C==O伸缩振动吸收峰出现在1200～1000cm^－1之间，而酚出现在1300～1200cm^－1范围内^［8］;在焦煤阶段，含氧官能团主要以OH形式存在^［9］。结合这两方面理解，可以认为中梁山煤以醇形式存在的OH基占有一定比例，而朝川煤主要以酚的形式存在。

由于FTIR光谱的高度精确性，据Peter^［10］的研究，在2917与1600cm^－1附近两峰的位置与温度作用有关，随煤受温的增加，均向低波数移动。区内热变煤受温较高，这二峰均处于较低波数(表4)。

综上所述，可得出初步结论:热变质煤与深成变质煤在结构上具有明显的区别。在热变煤中，碳以较大比例存在于芳环中，氢多集中在芳环上，含氧官能团少，主要以稳定的OH(酚)形式存在;在深成变质煤中，还有COOH、CHO基团。区域热变质作用促使C、H向芳香稠环移动，并逐步取代芳香环上的含氧基团。

表4 朝川煤与中梁山煤FTIR光谱定量解释结果

注：3号样品：P₁=I3054/I2917=0.28，P₂=I1604/I1439=1.50,

5号样品：P₁=I3054/I2923=0.16，P₂=I1605/I1442=1.13。

图4 朝川煤与中梁山煤FTIR光谱图

(二)热变煤的ESR特征

应用ESR研究煤可取得三个有益的参数:自由基度浓度(Ng)、共振峰宽(ω)及自由基信号的位置(g因子)。前者反映煤中自由基的绝对数量，后两者反映自由基所处的化学环境。将本区热变煤ESR结果与美国煤田煤^［11］对比，发现两点有趣的的规律(图5，表5):

图5 热变煤与美国煤C^r－Ng对比图

表5 ESR分析结果

第一，本区煤的自由基浓度比美国煤高0.5～1.0个数量级，最大值出现在C^r92.0%左右，体现了明显超前(美国煤在C^r94%左右)。

第二，美国煤的g值在2.0027以上，而本区煤多在2.0027以下，明显偏小，且共振峰线宽度也明显的窄。

煤变质程度相近的本区煤与中梁山煤相比，亦体现自由基浓度大，g因子与线宽小的特征(表5)。

上述现象的出现与本区煤的热变质作用是分不开的。对煤中自由基的来源，A.马尔香^［12］作过精辟的论述，他认为是煤分子在热解过程中，小分子脱落而在母体上留下的“疤痕”。中梁山K₁煤所受古地温从未超过140℃，而区内与其变质程度相近的热变煤受温在190℃以上。在较高温下的热变质作用增强了分子缩聚反应，促使小分子脱落成自由基，它们以更大程度集中在芳香环上，稳定性大，这必将导致煤中自由基浓度大。同样，热变煤中杂原子少，自由基与H、O关系小，而多集中在芳香环上，因而线宽、g值低。

随煤级增进，煤中稳定自由基迅速增加，当达到一定数量级时(10²⁰个/克)，其间距太小，则导致热变煤中上述“超前”衰减现象^［12］。也有人认为，自由基浓度降低是在变无烟煤中形成自由电子的缘故^［12］。

(三)热变煤的热解色谱特征

热解色谱是评价油源岩的简单可靠而有效的方法，最近用来研究煤的结构与性质也很有成效。热解色谱可获得四个参数^［13］:

S₁:代表煤中300℃前低温解析烃的含量，受外因条件影响大，意义有限。

S₂:主要是450℃前煤受热解的析烃含量，也包括少量沥青质裂解产物。

S₃:代表煤中含氧基团热解成CO₂的含量。

T_max:是S₂对应的最高裂解温度。

表6是实验结果。本区热变煤与中梁山煤相比，T_max大，S₁、S₂、S₃均低。这与FTIR、ESR结果相一致。T_max是煤级与有机质类型的综合反应，对于同类型有机质，它与温度呈正相关。因此，热变煤的T_max较大。

表6 镜煤的热解色谱特征

S₂受煤级、煤岩成分及还原程度的影响。据M.Teichmüller(1983)^［13］的研究，S₂在R°_max0.80%左右达最大值，随煤级进一步增加而明显减小。中梁山煤S₂明显偏大的反常现象只能用变质条件不同解释。由于热变质作用，镜质组过早失去脂肪结构，而稳定性大的芳烃多，使煤象受过一次低温“热处理”，必然导致S₂减少。

S₃与煤中含氧量及存在形式有关，因在深成变质煤中，含氧量多，存在形式多样，故其S₃明显偏大。

图6 朝川煤与中梁山煤有机差热分析图

(四)有机差热分析

中梁山煤与朝川煤有机差热曲线极为相似(图

6)，选取三个参数作定量讨论:(1)两放热峰T₁、T₂的温度;

(2)第一峰高比第二峰高B₁/B₂;

(3)两放热峰对应的热失重比Q₁/Q₂。

从失重率与放热峰所对应温度来着，两者基本相同，但朝川煤B₁/B₂、Q₁/Q₂值比中梁山煤低得多(表7)。根据罗伯特等人实验结果^［12］，煤或干酪根在热解过程中，400℃前主要生成CO₂、CH₄、H₂、N₂等气体，有些则聚合成稳定性较大的芳烃，因此其第一峰较深成变质煤弱得多。

表7 有机差热分析结果

从图7中可见，朝川煤在400℃才开始失重，比中梁山煤高30℃，其在540℃前失重率比中梁山煤小。这表明，虽朝川煤V^r高，但其中有相当一部分在较高温下才能逸出，这与热变煤上述一系列特征是分不开的。

图7 朝川煤(3^#)与中梁山煤

(五)热变煤的X-衍射特征

区内热变煤的X-衍射特征随煤级增高作有规律的变化(图8，表8)。

图8 镜煤的X-衍射图

表8 镜煤的X-衍射分析结果

注:L_a—层片直径;L_c—层片堆积高度;d₁—面网间距(002);d₂—面网间距(001)。

(1)(002)衍射峰不断变尖变窄，峰的位置向大衍射角方向移动，(001)衍射峰虽不强，但有明显显示，并向小衍射角方向移动。

(2)L_a迅速增大，L_c在中变质无烟煤阶段出现波状转折，d₁值不断减小，d₂值不断增大。

这些规律早在20世纪50年代Hirsh、Brown^［9］就作过详细描述。值得注意的是等变质程度的热变煤与深成变质煤相比(表8)，具有L_a大，d₂大，L_c小，d₁大的特征，特别明显的是L_a/L_c偏大。根据人工碳化实验^［14］与室内模拟实验研究^［15］，温度的作用有利于L_a的增长，而L_c、d₁则与压力关系密切，强大压力作用有利于煤晶核堆砌高度的增加，而减小芳香层片间的间距。中梁山煤的L_c、d₁值相当于新登矿煤(9^#)，而d₂、L_a值比朝川煤还小得多。这表明煤结构指标间的不协调性受煤变质因素的控制、热变煤与深成变质煤相比，其煤晶核呈较薄的方形。

四、结语

煤变质地质条件的可变性是导致煤光学性质、化学工艺性质及结构指标之间不协调发展的主要原因。在深成变质条件下形成的煤，那些与静压力密切相关的性质得到充分发展;而热变煤中，那些与温度相关密切的指标得到“优先”演化。与等变质程度的深成变质煤相比，热变煤所受古地温较高，加快了煤分子缩聚反应，致使其H/C低，V^r小，自由基浓度大;热解T_max大，S₂较小;差热失重温度较高;在煤晶核结构上，具有L_a大、d₁大的特征。

煤的变质作用类型是影响煤性质及结构的重要因素之一。以往的工作对成煤植物、成煤环境及其他地质条件对煤质及其结构的影响研究得比较深入，而忽视了泥炭在转变成煤的漫长地质历史中煤化作用的条件对煤质的制约。我国晚古生代煤田煤变质类型多种多样，大多数在燕山期受到异常古地热流的影响，在深成变质的基础上叠加了第二次区域热变质作用，对中、高变质程度煤的形成起了主要作用。因此，加强这方面的研究，具有深远的理论意义与现实意义。

本课题得到我室实验室主任毛鹤龄工程师的大力支持;在采样工作中，得到河南省有关矿务局的大力协助;承蒙北京煤化所煤质室完成煤的工业分析与元素分析，北京石油规划院实验中心完成FTIR、热解色谱及有机差热分析，中国科学院生物物理所完成ESR分析，河南省地矿局物测中心完成X－衍射分析，核工业部第三研究所完成包体测温，在此一并致谢。

参 考 文 献

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(本文由肖贤明、任德贻合著，原载《煤田地质与勘探》，1988年第3期)