雞西煤田邱家勘查區(qū)白堊系穆棱組煤層的煤質(zhì)特征

馬云龍

(黑龍江省煤田地質(zhì)108勘探隊，黑龍江 雞西 158100)

雞西煤田邱家勘查區(qū)白堊系穆棱組煤層的煤質(zhì)特征

馬云龍

(黑龍江省煤田地質(zhì)108勘探隊，黑龍江 雞西 158100)

雞西煤田邱家勘查區(qū)白堊系穆棱組煤炭資源儲量較豐富。文中通過對邱家勘查區(qū)白堊系穆棱組煤的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及煤巖特點研究分析，闡述了邱家勘查區(qū)煤層的煤質(zhì)特征。

邱家勘查區(qū)；煤的物理性質(zhì)；煤的化學(xué)性質(zhì)；煤巖特征；工藝性能

0 引 言

雞西煤田邱家勘查區(qū)位于黑龍江省雞西市梨樹區(qū)境內(nèi)，距雞西市火車站23.0 km，交通較方便。雞西煤田普遍發(fā)育中生界白堊系下統(tǒng)穆棱組含煤地層，本區(qū)位于雞西煤田南部條帶的中部,穆棱組含煤10層，可采煤層1層，編號為M3號煤層(本文編號)。本區(qū)煤層賦存條件良好，有進一步勘查價值，具有較好開采條件。

1 煤的物理性質(zhì)

本區(qū)穆棱組可采煤層(M3號煤層)顏色為黑色，條痕為黑色，具有玻璃光澤～瀝青光澤；條帶狀結(jié)構(gòu)，斷口多為階梯狀和參差狀，并有少量貝殼狀斷口；可采煤層真密度隨著煤層灰分增高和變質(zhì)程度的加深而增大，一般在1.40～1.64 t/m3之間，平均1.49 t/m3；煤的視電阻率200～1 100 Ωm。

2 煤巖特征

2.1 宏觀煤巖特征

穆棱組可采煤層以亮煤為主，暗煤次之，鏡煤多呈薄層狀、不規(guī)則條帶狀、透鏡狀和線理狀夾于亮煤之間，性脆，內(nèi)生裂隙發(fā)育。宏觀煤巖類型以半亮型為主，其次為光亮型和半暗型。

2.2 顯微煤巖特征

煤的有機組分以鏡質(zhì)組為主，其次為惰質(zhì)組和殼質(zhì)組，無機組分以粘土礦物為主，其次為碳酸鹽礦物，煤層偶有氧化物。

2.3 顯微煤巖組分

穆棱組煤層的顯微煤巖組分包括有機組分和無機組分。有機組分以鏡質(zhì)組為主，含量在74.5%～85.9%，主要為均質(zhì)鏡質(zhì)體和基質(zhì)鏡質(zhì)體，其次為團塊鏡質(zhì)體和結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體及少量的碎屑鏡質(zhì)體；惰質(zhì)組主要為絲質(zhì)體、半絲質(zhì)體，其次為惰質(zhì)體或碎屑惰質(zhì)體，含量在5.7%～10.3%；殼質(zhì)組主要為小孢子體、角質(zhì)體和樹脂體，含量0.7%～3.8%，有機組分含量85.8%～92.3%。無機組分含量7.7%～14.2%，主要為粘土礦物，占7.5%～14.2%，為棕色細粒狀聚集體，氧化物含量為0.5%～0.8%，為石英，碳酸鹽礦物含量為0.2%～0.7%，為方解石。

3 煤化學(xué)性質(zhì)和工藝性能

3.1 化學(xué)性質(zhì)

可采煤層原煤水分(Mad)0.13%～1.24%,平均0.75%；原煤灰分(Ad)為18.59%～44.40%，平均為28.69%，為中灰煤；浮煤揮發(fā)份產(chǎn)率(Vdaf)為30.39%～37.73%，平均值為34.83%，中高揮發(fā)分煤。原煤低位干燥基發(fā)熱量(Qnet,d)在18.53～26.98 MJ/kg之間，平均為23.83 MJ/kg。

元素分析成果中，碳(Cdaf)含量為83.35%～85.39%，平均值為84.46%；氫(Hdaf)含量為5.29%～5.73%，平均值為5.57%；氮(Ndaf)含量為0.99%～1.96%，平均值為1.52%；(氧+硫)((O+S)daf)含量為5.08%～9.12%，平均值為8.02%，碳和氫比值(C/H)為15.16。

煤中有害元素全硫(St,d)為0.28%～0.52%,平均0.42%,屬特低硫煤，全硫中是以有機硫為主要成分。磷(P,d)為0.045%～0.097%，平均0.076%,屬中磷煤。氯含量在0%～0.044%之間，平均0.015%,屬特低氯煤。砷含量0～8 μg/g，平均3 μg/g,為一級含砷煤。

煤中稀有元素鍺1～9 μg/g之間，平均為3 μg/g。 鎵3～4 μg/g之間, 平均為3 μg/g。鍺、鎵的含量都很低，達不到工業(yè)品位。

3.2 工藝性能

可采煤層煤層原煤高位干燥基發(fā)熱量(Qgr,d)在19.15～27.94 MJ/kg之間，平均為24.66 MJ/kg，為中高發(fā)熱量值；粘結(jié)指數(shù)(GRI)39.4～82.2，平均為65.0，為中強粘結(jié)煤。

可采煤層軟化溫度(ST)大都大于1 294～1 450 ℃， 平均為1 379 ℃，屬于較高軟化溫度灰。

煤灰成分是以二氧化硅和三氧化二鋁為主要成分，其中SiO2含量為57.52%～77.43%，平均為66.53%。Al2O3含量為7.13%～21.95%，平均為15.91%。Fe2O3含量為0.82%～5.36%，平均為2.58%。CaO含量為0.87%～3.81%，平均為1.95%。MgO含量為0.53%～2.30%，平均為1.26%。SO3含量為0.06%～0.46%，平均為0.34%。TiO2含量為0.40%～0.96%，平均為0.64%。

煤層低溫干餾焦油(Tar,ad)產(chǎn)率為10.1%～13.7%，平均為11.4%，屬富油煤?？偹?Water,ad)產(chǎn)率平均為2.0%～4.0%，半焦(CR,ad)產(chǎn)率平均為75.1%～81.6%，煤氣和損失(%)平均為3.6%～9.2%。

4 煤的變質(zhì)規(guī)律

通過煤質(zhì)化驗成果資料證實，本區(qū)白堊系穆棱組煤層的揮發(fā)份產(chǎn)率和氫元素隨煤的變質(zhì)程度加深而逐漸減小，粘結(jié)指數(shù)、碳元素則隨煤的變質(zhì)程度加深而逐漸增大。從剖面上看，隨著煤層埋藏深度增加，煤質(zhì)變質(zhì)程度加深，揮發(fā)份產(chǎn)率和氫元素由淺到深逐漸減少，粘結(jié)指數(shù)、碳元素和發(fā)熱量由淺到深逐漸增大。

5 結(jié)束語

在這個區(qū)穆棱組煤類為煤類是主要是1/3焦煤和氣煤，煤層屬富油煤，為特低硫煤煤、中磷分煤。1/3焦煤和氣煤可做為煉焦配煤，氣煤還可用來煉油、制造煤氣、生產(chǎn)氮肥或作動力燃料。

[1] 韓德馨.中國煤巖學(xué)[M].江蘇：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1996.

[2] 白浚仁.煤質(zhì)學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，1989.

[3] 黑龍江省煤田地質(zhì)一○八勘探隊, 黑龍江省雞西市雞西煤田邱家勘查區(qū)煤炭普查報告，2011.

The Coal Quality Features of Coal Seams of Cretaceous Muling Formation of Qiujia Exploration Area in Jixi Basin

MA Yun-long

(Heilongjiang Province Coalfield Geology 108 Exploration Team, Jixi 158100, Heilongjiang Province, China)

Cretaceous Muling Formation of QiuJia Exploration area in JiXi Basin have more abundant coal reserves, the paper through research and analyse physical nature, chemistry nature of coal seams and coal petrology features of coal seams of Cretaceous Muling Formation of QiuJia exploration area in JiXi Basin, described the coal quality features of coal seams.

QiuJia Exploration area; Physical nature of coal seams; Chemistry nature of coal seams; Petrology features of coal seams; Process performance of coal seams

2015-03-15

2015-04-10

馬云龍(1959-)，男，黑龍江省雞西人，地質(zhì)工程師，畢業(yè)于北京京城學(xué)院地質(zhì)工程專業(yè)，現(xiàn)從事技術(shù)工作。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.05.005

TD845.2

B

1009-3230(2015)05-0013-02