阿巴拉契亚煤田

更新时间:2023-11-24 00:32

阿巴拉契亚煤田是世界产量最大的煤田。位于美国东部阿巴拉契亚高地,分布在美国东部的9个州(西弗吉尼亚、宾夕法尼亚、肯塔基、俄亥俄、亚拉巴马弗吉尼亚田纳西马里兰佐治亚)。成北东—南西向延伸,长1200~1250千米,宽50~300千米,厚500~900米,含煤面积18万平方千米含煤地层石炭纪

基本介绍

美国石炭—二叠纪煤田。位于美国东部阿巴拉契亚山地,呈北东—南西向延伸,长1,200~1,250千米,宽50~300千米,面积18万平方千米。煤炭资源量3,168亿吨(占全国9%),储量2,526亿吨(其中烟煤和无烟煤分别占全国25%和95.6%),年产量长期达4亿余吨(占全国50%)。晚石炭世—早二叠世近海型煤系厚500~900米,主要由砂泥岩、石灰岩和煤层组成。煤层主要位于上石炭统,含煤23~42层,其中可采煤层12~22层,层厚1~3米,煤层稳定。下二叠统仅含数层可采煤层,层厚一般小于1米,仅位于煤田北部。  阿巴拉契亚煤田煤类齐全,其中褐煤占0.7%,位于南部亚拉巴马州;烟煤占92.5%,以炼焦煤为主;无烟煤占6.8%,位于北部宾夕法尼亚州东部。煤的灰分平均14%,硫分平均1.9%,发热量30~33兆焦/千克,原煤易选。本煤田为一北东向复向斜,两翼平缓,北部煤系近于水平,南部褶皱断裂较发育。因煤层埋藏浅,露天开采地下开采的产量约各占50%。地下开采85%为平硐,其次为斜井,平均采深小于100米。采区煤层顶板坚硬,断层少,瓦斯含量低,生产效率长期保持世界领先,矿山规模一般不大。1750年开始产煤,1918年产量即达4.6亿吨,为世界最大的煤炭基地,也是美国最主要的炼焦煤和出口煤基地。2007年产煤3.51亿吨。

简介

阿巴拉契亚煤田(Appalachian Coal Basin)主要有砂泥岩、石灰岩和煤层组成,与下伏下石炭纪和上伏第四系冰碛层均成不整合接触。含煤面积18万平方千米。含煤地层属石炭纪—早二叠纪近海型煤系,煤层主要位于上石炭纪。900 米深度内的地质总储量为3107亿吨,1991年1月1日探明储量937.6亿吨,其中可采储量499亿吨。阿巴拉契亚煤田以盛产优质炼焦煤闻名于世,煤田北部的匹兹堡煤层,面积5440平方千米,探明储量120亿吨, 挥发分37%,灰分7%,硫分2.2%,发热量32.35兆焦/千克。 在宾夕法尼亚东部,有美国唯一的无烟煤资源。亚拉巴马州有少量褐煤。该煤田开采条件十分优越。99%是近水平煤层,煤层平均厚1.7米,矿井平均开采深度仅70米,许多地方可露天开采。矿井广泛采用短壁采煤法和大型无轨采运设备。阿巴拉契亚地区矿产资源丰富,雨量充沛,水陆交通便利。其近代煤炭工业在 19世纪60年代南北战争以后兴起,20世纪初已成为世界最大煤炭基地。后来在采煤的基础上,逐步形成拥有煤炭、电力、钢铁、机械等行业的巨大工业中心。1991年生产商品煤4.16亿吨(原煤约4.78亿吨)。

地层

主要含煤岩系是上石炭统宾夕法尼亚系和下二叠统邓卡德组。

含煤岩系下伏地层为下炭统密西西比系,分布地煤田四周,为滨海相岩系。其下部为砂岩粉砂岩不稳定煤层;中部主要是石灰岩和白云岩;上部为杂色和黑色页岩。厚度变化大,一般500~900米,局部可达3000米。

(1)宾夕法尼亚系。以海陆交互相沉积为主,与密西西比系呈不整合接触,在煤田北部厚360~900米,分为四个组,由下而上为波茨维尔组,厚100~150米;阿勒格尼组,厚100~160米;康尼莫组,厚130~250米和莫农加希拉组,厚90~200米。它们主要由细砂岩、粉砂岩、粘土岩和煤层组成。除下部波茨维尔组外,其它三个组均含有若干层石灰岩,而且各组石灰岩层数和厚度由下往上逐渐增加。

(2)下二叠统邓卡德组整合于宾夕法尼亚系之上,厚达300米,也由细砂岩、泥岩、石灰岩及煤层组成。石灰岩一般为煤层顶板

含煤岩系上覆地层为第四纪冰碛层和坡积层

构造

阿巴拉契亚煤田是一呈北东—南西向延展的复向斜造。煤田内部的背斜和向斜两翼呈缓倾斜状。北部石炭纪地层近于水平,一般4°左右,往东南褶皱强度增大,再往南在阿拉巴马州,宾夕法尼亚系强烈揉皱,断裂发育。海西动动使煤田上升为陆地,下二叠统被第四纪冰碛层和风化坡积物所覆盖。煤田内部断裂以小型逆断层为主,区域性大断裂大部分分布在煤田边缘地区。

含煤性

阿巴拉契亚煤田宾夕泥亚系含煤23~42层,其中可采煤层12~22层,以阿勒格尼组和莫农加希拉组含煤最丰富,其次是波茨维尔组,再次为康尼莫组。波茨维尔组开发强度最大的两个煤层,厚度分别为1.85米和大于3米,煤种次烟煤,低灰低硫;阿勒格尼组各煤层质量好,厚度均不超过 1.2~1.3米,结构稳定;莫农加希拉组含四层煤,主要煤层厚度达3米,是优质炼焦煤,但含硫较高。下二叠统的煤仅在煤田北部发现,一般含煤六层,但一般厚度不大,仅0.5~0.6米,其中一层在某些地段厚1.6~3.2米。

资源

阿巴拉契亚煤田的煤炭资源总量为316.8GT,计算深度1800米,占美国全国总资源量的9%,其中,900米以浅308.4GT,该煤田勘探程度较高,鉴别储量(埋深900米以浅)252.6GT,占该煤田资源量的80%,其中烟煤鉴别储量233.7GT,占全美烟煤鉴别储量的35%。该煤田炭证实储量101GT,占全美煤炭证实储量的25%。其中,烟煤占43.5%。美国的无烟煤鉴别储量几乎全部集中在该煤田,占全美95.6%。

开采条件

阿巴拉契亚煤田的开采地质条件较好。现有矿井开采深度一般浅于100米,绝在部他煤层埋藏呈近水平状,平均开采厚度1.7米,断层少,顶板坚硬,瓦斯含量少,地形切割深,概宜于露天开采又可采用平硐和斜井开采,便于采用机械化采煤技术进行高效生产。

开发概况

由于位置优越、交通方便、煤层赋存条件煤质较好,该煤田是美国最早开发的矿区,早在1750年就在弗吉尼州正式开始采煤。1900年年产量达 176MT,历史最高产量曾达460MT(1918年),1947年年产量曾占美国全国的75%。现年产量约410MT。该煤田是美国煤炭出口的主要基地。同时,其煤炭工业带动了钢铁、电力、机械、化学等工业部门发展,成为美国主要的综合工业区之一。

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