新疆陶和勘查區(qū)煤層煤質特征研究

駱洪達，秦文靜，付東葉，李寧

(山東省第一地質礦產(chǎn)勘查院，山東 濟南　250014)

新疆陶和勘查區(qū)煤層煤質特征研究

駱洪達，秦文靜，付東葉，李寧

(山東省第一地質礦產(chǎn)勘查院，山東 濟南250014)

新疆和布克賽爾蒙古自治縣陶和勘查區(qū)煤炭資源賦存條件好，煤炭資源豐富，勘查區(qū)預測煤炭資源量約16億t。通過對陶和勘查區(qū)煤層煤質數(shù)據(jù)的分析，總結了陶和勘探區(qū)侏羅紀西山窯B組主采煤層的煤質特征及變化規(guī)律，對其工業(yè)用途進行了評述，探討了煤炭綜合利用和深加工的思路，為煤炭資源開發(fā)利用提供參考。

煤質特征;工業(yè)用途;新疆陶和

引文格式：駱洪達，秦文靜，付東葉，等.新疆陶和勘查區(qū)煤層煤質特征研究[J].山東國土資源，2015,31(3):12-15.LUO Hongda, QIN Wenjing, FU Dongye, etc. Geological Characteristics and Metallogenic Regularity in Deep Part of Wenyu Gold Deposit in Xiaoqinling Area[J].Shandong Land and Resources,2015，31(3)：12-15.

1　煤的物理性質和煤巖特征

1.1煤的物理性質

勘查區(qū)各可采煤層物理特征基本相似，肉眼觀察為黑灰、灰黑色，條痕為褐色，瀝青光澤，節(jié)理不發(fā)育，參差狀斷口，煤質較硬，煤的視相對密度(ARD)在1.30～1.35t/m3，真相對密度(TRD)在1.48～1.64t/m3之間。

1.2煤巖特征

1.2.1宏觀煤巖特征

勘查區(qū)各煤層宏觀煤巖特征，煤巖組分以暗煤為主，少量絲炭，局部含少量亮煤和鏡煤條帶；宏觀煤巖類型以暗煤、半暗煤為主，少量半暗—半亮煤。

1.2.2微觀煤巖特征

勘查區(qū)各主采煤層顯微煤巖特征如表1所示，各煤層顯微組分組為86.3%～96.1%。含礦物基均為粘土類。去礦物基中的鏡質組含量較高，為11.4%～61.40%，惰質組為38. 0%～88.2%，殼質組為0.4%～0.9%。

2　煤質特征

2.1工業(yè)分析

2.1.1水分

勘查區(qū)各煤層原煤水分平均含量8.86%～12.54%；浮煤水分平均含量8.16%～11.56%。按《煤的全水分分級標準》(MT/T850-2000)，B10煤層為高全水分煤；B6煤層為中高全水分煤。

2.1.2灰分

勘查區(qū)內(nèi)各煤層原煤灰分含量最低7.54%，最高15.12%，平均10.54%，按《煤炭質量分級第一部分：灰分》(GB/T15224.1-2010)，總體屬低灰煤(10.01%～20.00%)[3]。

表1　各主采煤層顯微煤巖特征

注：煤樣化驗均由新疆煤田地質局綜合試驗室承擔，各類樣品測試分析均根據(jù)國家標準或行業(yè)標準進行

2.1.3揮發(fā)分

各煤層的原煤揮發(fā)分平均含量變化于35.27%～41.88%，平均37.91%,浮煤揮發(fā)分平均含量變化于32.90%～40.72%，平均37.35%，按《煤的揮發(fā)分產(chǎn)率分級》標準(MT/T849-2000)，屬高揮發(fā)分煤。

2.2元素分析

煤的可燃質由多種碳、氫化合物和其他有機物組成。其主要化學元素為碳、氫、氧、氮、硫。

碳：碳是煤中主要的可燃元素。各煤層碳浮煤含量在76.14%～78.80%之間，平均77.65%。

氫：各煤層氫浮煤含量在3.99%～4.85%之間，平均4.53%。

氮：各煤層氮浮煤含量在1.25%～1.57%之間，平均1.38%。

氧：各煤層氧浮煤含量在15.42%～17.96%之間，平均16.52%。

2.3有害元素

2.3.1全硫

勘查區(qū)內(nèi)各煤層全硫含量為0.23%～0.72%，平均0.37%,按《煤炭質量分級 第2部分：硫分》(GB/T15224.2-2010)無煙煤和煙煤的硫分分級(在基準發(fā)熱量)，總體屬特低硫煤。

2.3.2磷

勘查區(qū)內(nèi)各煤層原煤中磷含量在0.026%～0.226%之間，平均0.078%，按《煤中磷質量分級》(GB/T20475.1-2010)，屬特低磷—高磷分煤，總體屬中磷煤。

2.3.3氯

勘查區(qū)內(nèi)各煤層氯的含量在0.02%～0.05%之間，平均0.03%，按《煤中氯質量分級標準》(GB/T20475.2-2010)，屬特低氯煤。作為動力及液化用煤不會腐蝕鍋爐、高壓容器及管道。

2.3.4砷

各煤層中砷含量在1.50～7.50μg/g之間，綜合平均值為2.41μg/g，按《煤中有害元素含量分級》(GB/T20475.3-2012)，屬特低砷煤—低砷煤，總體屬特低砷煤。符合釀造和食品加工業(yè)要求煤中砷含量不得超過8μg/g的質量要求。

2.3.5氟

區(qū)內(nèi)各可采煤層氟含量在55.29～95.80μg/g之間，平均含量71.45μg/g，按《煤中氟含量分級》(MT/T966-2005)，屬特低氟煤—低氟煤，總體屬特低氟煤，其中B6，B4，B2屬低氟煤。

3　煤的工藝性能

3.1煤的發(fā)熱量

勘查區(qū)內(nèi)各煤層原煤干燥基彈筒發(fā)熱量為25.00～27.84MJ/kg，平均26.59MJ/kg；干燥基高位發(fā)熱量變化于24.93～27.77MJ/kg之間，平均26.52MJ/kg；干燥基低位發(fā)熱量變化于23.70～27.27MJ/kg之間，平均25.69MJ/kg。按《煤炭質量分級第3部分：發(fā)熱量》無煙煤和煙煤的發(fā)熱量分級(GB/T15224.3-2010)，屬中熱值煤—高熱值煤，總體屬高熱值煤。作為動力用煤，滿足規(guī)范中最低發(fā)熱量工業(yè)指標要求。

3.2粘結性

各煤層粘結性指數(shù)變化范圍為0～0.1，焦渣特征均為2，表明該勘查區(qū)煤層均為不粘結煤。

3.3低溫干餾

3.4煤灰成分與煤灰熔融性特征

3.4.1煤灰成分

實驗數(shù)據(jù)顯示區(qū)內(nèi)各煤層煤灰成分特點為碳酸鹽類及粘土類含量高，其次為硫化物類。堿性氧化物Fe2O3,CaO,MgO綜合平均含量分別為9.35%,19.23%,6.91%。酸性氧化物SiO2+Al2O3綜合平均含量為44.14%；SO3綜合平均值為6.44%；勘查區(qū)內(nèi)各煤層煤灰成分類型屬混合灰分。

3.4.2煤灰熔融性特征

3.5煤的氣化指標

3.5.1煤的抗碎強度

3.5.2煤的熱穩(wěn)定性

3.5.3煤對二氧化碳的反應性

3.5.4煤的粘度試驗

樣品試驗結果表明：在弱還原氣氛中當溫度為1300℃時，粘度238.00泊，煤灰隨溫度的降低而粘度隨之迅速增大。

3.6腐植酸

各煤層腐植酸平均含量見表2，各煤層平均含量為6.55%～19.65%,屬低腐植酸煤。

3.7碳酸鹽二氧化碳

各煤層碳酸鹽二氧化碳平均含量為0.01%～1.16%，均小于2%，對煤質牌號的確定影響較小。

表2　煤層腐植酸平均含量

3.8透光率

透光率是區(qū)分褐煤和長焰煤(不粘煤)的重要指標之一，測試表明:各煤層透光率為58.0%～95.0%，平均值為79.0%，屬于長焰煤類。

按《中國煤炭分類》(GB5751-2009)劃分，區(qū)煤類劃分結果為：各煤層均為長焰煤及不粘煤[4-5]。

4　結論

勘查區(qū)內(nèi)各煤層水分含量較低，屬低灰、高揮發(fā)分、特低—低硫、中—高熱值、較低—較高軟化溫度灰、易—中等可磨、各主采煤層大多屬富油煤，為良好的動力燃料用煤、氣化用煤和煤化工用煤。

在以后的煤炭資源開發(fā)過程中，要加強煤質方面的研究工作，以促使煤炭達到最佳的利用率，促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。

[1]劉正風，張凡斌.新疆布臘圖勘查區(qū)地震磁法勘探煤層火燒邊界[J].山東國土資源，2013，29(4):20-22.

[2]唐曉敏，劉娜.布臘圖勘查區(qū)煤層煤質特征分析[J].科技信息，2011，(4):323-324.

[3]GB/T15224.1-2010.煤炭質量分級：灰分[S].

[4]GB/T15224.3-2010.煤炭質量分級：發(fā)熱量[S].

[5]溫廷中，顏玉坤，高艷.袁店井田煤質特征及工業(yè)用途評述[J].煤質技術，2008，(3):22-24.

Study on Coal Quality Characteristics of Coal Layers in Taohe Exploration Area in Xinjiang Uygur Autonomous Region

LUO Hongda, QIN Wenjing, FU Dongye, LI Ning

(No.1 Exploration Insitute of Geology and Mineral Resources, Shandong Jinan 250014, China)

Occurrence conditions of coal resources in Taohe exploration area in Hoboksar Mongol Autonomous County in Xinjiang Uygur Autonomous Region has good occurrence condition and rich amount.about 1600000000t. Through analysis on coal quality data in Taohe exploration area, coal quality characteristics and change law of Xishanyao group B in Taohe exploration area have been summarized, industrial application has been introduced, thoughts on comprehensive utilization and deep processing of coal resource have been discussed. It will provide some references for the development and utilization of coal resources.

Coal quality characteristics; industrial application; Taohe exploration area in Xinjiang Uygur Autonomous Region

2014-02-18；

2014-09-03；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

駱洪達(1976—)，男，山東臨沭人，工程師，主要從事煤田地質勘探工作；E-mail:932736265@qq.com

P618.11

A