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顿巴斯煤田

顿涅茨煤田乌克兰最大的煤炭基地,世界著名煤田之一,简称顿巴斯。位于乌克兰东部和毗邻的俄罗斯的罗斯托夫州,面积约6万平方千米。预测储量2400亿吨 ,1200米深度内的探明储量为732亿吨 ,其中气煤占1/3 ,长焰煤占15%,煤质优良;焦煤和肥煤较少,而且灰分和硫分高(分别为27%和1.5%~3.8% )。炼焦用煤全部在乌克兰境内,无烟煤主要在俄罗斯境内。含煤地层主要是中石炭纪,煤层多达 140层,但厚度小。开采煤层中,厚度小于 1.2米的占80%以上,大都是缓倾斜和倾斜煤层 。开采条件复杂 ,60% 的煤层有瓦斯突出危险。顿巴斯采煤历史悠久;1820年开始商业开发,1913年产量25兆吨(Mt),1965年产量达206Mt 。近年来,开采深度越来越大,平均深度超过 600 米,最深的斯柯钦斯基矿达1400 米,岩石温度高达 47℃,矿井衰老,生产成本很高,产量逐年下降,1990年为172Mt 。顿巴斯是前苏联最重要的重工业中心之一。70年代以前,顿巴斯的动力煤供应前苏联欧洲部分各地区,炼焦煤绝大部分用于乌克兰。90年代后,由于乌克兰能源供应紧张,外供量大大减少。

顿涅芡煤田在构造上呈大的复向斜,其主体部分为顿巴斯褶皱区。在由俄罗斯地台深大断裂所形成的近东西向坳陷。

中充填有较厚的石炭纪含煤沉积。顿巴斯褶皱区以西,即西顿时巴斯,为一狭窄的发育有石炭纪含煤沉积的地台边缘,位于乌克兰结晶地盾的经坡,延伸约300KM,总面积约8000DM2。该带的东部称为南顿巴斯。煤田北部的地台边缘部分,位于沃罗涅日结晶地块的南坡,面积约1.5万KM2。

煤田地台边缘部分的石炭系的总厚度不超过2~3KM。由坳陷边缘到中央,石炭系厚度逐渐增加到18KM2。在坳陷的西部边缘,在石炭系之上产出有巨厚的二叠系。顿巴斯褶皱区,在64%面积上,石炭系直接出露地表或被厚度不大的第四系覆盖。

在煤田内,含煤岩系的构造型式有很大区别。在西顿巴斯和南顿巴斯,岩层大体为单斜产状,倾角2度~3度,在此背景下发育有平缓的凹陷、穹状隆起,断裂构造发育,主要为正断层,与走向横切和斜交,形成复杂的块状构造。在顿巴斯褶皱区,主要为宽宽阔的向很明显,坳陷的中部是近东-西向延伸的大型线性构造,包括主背斜、北向斜和南向斜;在向斜中还分布有孤立而较大的次级向斜构造,这些褶皱不对称,一般与主背斜相邻的一翼较陡,另一翼较平缓。

顿涅茨煤田石炭纪含煤炭系含有300多层煤,其中近2/3的厚度小于0.45米.少数煤层的最大厚度为1.8米的煤层中,40%~60%的厚度为0.45%~0.60米;厚度大于1米的煤层数约占厚度大于0.60米的煤层数的20%.含煤性最高的是下石炭统的C13组和中石炭统的C23C27组。在纳缪尔阶和中巴什基尔阶以及上石炭统下部,只含个别可采煤层;上石炭统上部炭组无工业含煤性。各岩组的含煤系数有变化。

在宏观煤炭类型上,早石炭世煤与中一晚石炭世煤的明显差别。前者为半亮型煤,壳质组组分含量高,煤的挥发分产率、氢含量、发热量增高,可熔性明显增加。即使在变质程度较低时,也具有高的粘结性。后者为光亮型煤,镜质组含量占75%~95%,壳质组含量占2%~10%,具有很大变化,这与原始植物质料的聚积和煤和还原煤。在变质程度相等时,弱还原煤的特点是,其挥发分、发热量、粘结性和形成的,其中的植物残体分散程度较低。 顿涅茨煤田的煤种很全,从褐煤、长焰煤到贫煤和无烟煤均有。决定煤质多样性的主要因素是煤的变质程度。从复向斜边缘向中部,由西向东,石炭纱各岩组的厚度增加,各岩组煤的变质程度有规律地增高。在地符合希尔特规律,煤变质梯度Vdaf为0.8%~1.4%,R0为0.03%.该煤田决定煤质变化的主要变质作用类型是深成变质作用.

煤的发热量高,低位发热量多为30~36MJ/kg;磷含量低,易于洗选,适于炼焦,但焦煤和肥煤很少;灰分较高,为15%~30%,平均27%;硫含量一般,为1.5%~3.5%。

顿涅茨煤田煤炭资源量141GT,其中炼焦煤约占38%,A+B+C1级储量约为57GT,其中乌克兰部分为43GT,占乌克兰A+B+C1级总储量的91.6%。煤田中分布最广的为气煤,其储量约占煤田A+B+C1级储量的36%。煤田东南部有无烟煤,占煤田A+B+C1级储量的17.8%。在气煤与无烟煤之间,有一条宽15~50KM的狭窄,其中蕴藏有气肥煤、肥煤、焦煤、瘦煤,其储量约占煤田A+B+C1级储量的13%。其余储量为长焰煤的褐煤。

顿涅茨煤田的开采地质条件复杂。老采区上部水平的煤储量大部分已采完。目前,矿井平均采深700米,有15%矿


  

井深度大于1000米。开采煤层厚度,有85%达1.2米.缓倾斜和倾斜煤层占65%,急倾斜煤层占35%.煤田内发育有大小型冲刷带,断裂构造多,煤层顶板易冒落。深部煤层地压大,瓦斯含量达30M3/T。1/3矿井瓦斯突出危险。现最大开采深度的岩石温度为45~52度。水文地质条件复杂程度不一,大部分矿井的涌水量为50~100M3/H,少部分为100~250 M3/H,平均每采出一吨煤需排水近6M3。

顿涅茨煤田在1722年即开始采煤,1769年起进行工业性开发。1913年煤产量提高到25MT,占俄国煤产量的87%。20世纪60年代以来,虽然该煤田的开采地质条件恶化,井深不断增加,吨煤开采成本高于全国,但是由于其所处地理位置,1980年总产量仍达205MT。近年来,其煤产量呈下降趋势。


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