潘北井田主要可采煤層的煤質(zhì)特征分析

摘 要：肉眼鑒定煤巖成份以暗煤、亮煤為主、夾少量鏡煤條帶或透鏡體組成；原煤干燥基灰分產(chǎn)率以11-1、16-3、5-1煤層灰分產(chǎn)率較高；各煤層原、精煤可燃基揮發(fā)分平均值以13-1煤層揮發(fā)分最高；16-3、11-1、5-1煤層發(fā)熱量較低，主要受灰分產(chǎn)率高和碳含量低的影響；13-1煤層磷屬于低磷煤，其他煤層屬特低磷煤；各煤層砷平均含量一般不超過5 PPm，低于有關(guān)工業(yè)部門砷含量不得高于5 PPm的要求。

關(guān)鍵詞：潘北 煤質(zhì) 灰分 發(fā)熱量

中圖分類號：TD712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（a）-0059-01

根據(jù)原煤存放方式依據(jù)國標(biāo)采取潘北井田煤樣，用破碎機(jī)破碎煤樣粒度在6 mm以下，用干燥箱依據(jù)國標(biāo)干燥，并且做出全水分值，同時用制樣機(jī)把干燥過的煤樣制成粒度為0.2 mm的分析煤樣，實驗測試得出該井田主要可采煤層的煤質(zhì)特征。

1 煤的主要物理性質(zhì)

1.1 光澤

以弱玻璃光澤為主，1、3煤局部為金剛光澤，13-1以上煤層以瀝青光澤為主，油脂及弱玻璃光澤次之。

1.2 顏色

以黑色為主，1、3煤層局部呈鋼灰，13-1以上煤層局部帶黑褐色，基本上反映由上往下變質(zhì)程度增高的變化，煤的灰分產(chǎn)率高低同樣影響煤的顏色。

1.3 真比重

平均值1.39～1.61，真比重與灰分產(chǎn)率的關(guān)系很明顯，真比重隨灰分產(chǎn)率增高而增高，灰分產(chǎn)率每增加1%，真比重值相應(yīng)增高0.024。

1.4 斷口

第一、二含煤段，煤的斷口一般為平坦?fàn)?，有時見貝殼狀，第三、四含煤段，煤的斷口大部分為平坦?fàn)睢?/p>

1.5 導(dǎo)電性

各煤層視電阻率平均值90～330 Ω，第一含煤段煤層視電阻率平均值為330 Ω，都高于其他煤組，主要是變質(zhì)程度的影響。

2 煤巖類型

2.1 宏觀煤巖類型

肉眼鑒定煤巖成份以暗煤、亮煤為主、夾少量鏡煤條帶或透鏡體組成，1、3煤層的亮煤高于其他煤層，個別煤層夾有少量細(xì)薄絲炭透鏡體，宏觀煤巖類型以半暗型煤～半亮型煤為主，局部有光亮型煤。

2.2 微觀煤巖類型

煤的顯微組分，有機(jī)質(zhì)以凝膠化基質(zhì)為主，半凝膠化、半絲炭化基質(zhì)次之，局部混雜絲炭化基質(zhì)。無機(jī)組分以粘土類為主，硫化物、碳酸鹽、氧化物次之。

3 煤的工業(yè)分析

（1）水分（Mad）：各煤層原煤分析基水分（Mad），平均值為1.41%～2.11%，以16-3煤層水分最高為2.11%，從上往下各煤層水分變小，與煤層埋藏相對深度（H）呈負(fù)相關(guān)（Mad=1.90-0.001H，r=0.47，n=12），每下降百米水分降低0.1%。

（2）灰分產(chǎn)率（Ad）：原煤干燥基灰分產(chǎn)率各煤層平均值為14.36%～27.59%，以11-1、16-3、5-1煤層灰分產(chǎn)率較高，分別為 27.59%、26.03%、25.0%，其原因該三層煤的無機(jī)組分含量高于其它煤層。從上部煤層到下部煤層，其灰分產(chǎn)率有逐漸下降的趨勢、與煤層埋藏相對深度（H）呈負(fù)相關(guān)；原、精煤灰分產(chǎn)率之間的脫灰相關(guān)性較好。

（3）揮發(fā)分（Vdaf）：各煤層原、精煤可燃基揮發(fā)分平均值分別為33.32%～39.56%和33.08%～39.94%，以13-1煤層揮發(fā)分最高。從16煤層到1煤層，其揮發(fā)分產(chǎn)率有逐漸減少的趨勢，與煤層相對埋藏深度（H）呈負(fù)相關(guān)。

（4）發(fā)熱量（Qb·d）：原、精煤干燥基彈筒發(fā)熱量，各煤層平均值分別從24.27～29.82百萬焦耳/公斤和31.38～33.36百萬焦耳/公斤。16-3、11-1、5-1煤層發(fā)熱量較低，主要受灰分產(chǎn)率高和碳含量低的影響，所以發(fā)熱量與灰分產(chǎn)率、碳含量、分別呈負(fù)、正相關(guān)，主要可采煤層灰分產(chǎn)率平均升高1%。

各煤層之間從上向下，原煤發(fā)熱量總的趨勢是逐漸升高，從16-3煤層向下每降深百米發(fā)熱量約升高0.67百萬焦耳/公斤。

4 煤灰特征

（1）煤灰成分。

煤灰成分中以氧化硅為主，氧化鋁占第二位，這兩種成分占煤灰的70%以上。

（2）煤灰熔融性。熔融溫度以軟化溫度ST表示，各煤層ST平均溫度從1220 ℃～>1500 ℃，熔融溫度ST隨煤灰中Al2O3含量的增高而增高，隨Fe2O3和CaO含量的增高而降低，如1煤層ST最小為1220 ℃，其Al2O3含量23.63%，低于其他煤層；Fe2O3和CaO含量都高于其它煤層，SiO2含量也是增高煤灰熔融溫度的組分，但沒有Al2O3那樣明顯。

（3）煤灰的堿酸比、結(jié)渣指數(shù)、結(jié)污指數(shù)。

酸性礦物總量（SiO2+Al2O3+TiO2）各煤層平均值從72.33%～86.34%；堿性礦物總量（Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O）各煤層平均值從8.94%～19.39%；堿酸比=（堿性礦物總量/酸性礦物總量）各煤層平均值從0.10～0.27；結(jié)渣指數(shù)（堿酸比×St·d）各煤層平均值從0.0314～0.335；結(jié)污指數(shù)（堿酸比×Na2O）各煤層平均值從0.058～0.209。

根據(jù)美國機(jī)械工程師學(xué)會對于煤灰的分類標(biāo)準(zhǔn)，本區(qū)各煤層結(jié)渣類為低等、結(jié)污類為低～中等。

5 煤中有害組分

（1）全硫含量（St·d）：各煤層原煤干燥基全硫含量平均值為0.27%～1.55%，1、5-1煤層含量最高分別為1.25%和1.55%，各種形態(tài)硫中硫化鐵硫含量占53%～76%，平均63%；硫酸鹽硫含量占0.3%～4%，平均1.3%；有機(jī)硫占24%～51%，平均35.7%，由于全硫含量中以黃鐵礦硫為主。

（2）磷含量（Pd）：原煤磷含量各煤層平均值從0.0052%～0.0249%，13-1煤層磷含量最高為0.0249%，屬于低磷煤，其他煤層屬特低磷煤，經(jīng)過1.4比重液洗選后的精煤磷含量各煤層平均值為0.0020%～0.0295%。

（3）砷（Asd）、氯（Cld）含量。

各煤層砷平均含量一般不超過5 PPm，低于有關(guān)工業(yè)部門砷含量不得高于5 PPm的要求，氯平均含量小于0.1%，低于煉焦煤和燃料煤所規(guī)定的氯含量不得高于0.3%的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]陳富勇.劉店煤礦巖漿侵入與煤質(zhì)特征初探[J].安徽地質(zhì)，2007（1）.

[2]關(guān)春榮.雞西盆地城子河組煤層煤質(zhì)特征分析[J].煤炭技術(shù)，2012（7）.

[3]王文娟，張金彪.紅銹溝盆地北部含煤地層紅銹溝組煤層煤質(zhì)特征[J].煤炭技術(shù)，2009（8）.

[4]鄭建，關(guān)英斌，段杜娟.隆東井田8號煤層煤質(zhì)變化規(guī)律及成因機(jī)制研究[J]. 山東煤炭科技，2009（5）.