安徽省龍王廟煤礦煤質(zhì)分析

藺海霞，李　洋

（安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)，安徽宿州234000）

安徽省龍王廟煤礦煤質(zhì)分析

藺海霞*，李洋

（安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)，安徽宿州234000）

通過對(duì)龍王廟煤礦各主采煤層煤的物理、化學(xué)性質(zhì)和工藝性能的研究分析，探討了該礦煤的煤質(zhì)特征及其變化規(guī)律，指出該礦井各煤層可作為良好的煉焦配煤和動(dòng)力用煤。

龍王廟煤礦；工藝性能；煤質(zhì)特征

龍王廟煤礦位于宿州市東南約22km，在墉橋區(qū)蘆嶺鎮(zhèn)境內(nèi)。龍王廟煤礦為全隱蔽地區(qū)，經(jīng)鉆探揭露本區(qū)地層自下而上有奧陶系中下統(tǒng)（O2l-O1m）、石炭系中上統(tǒng)（C2-C3）、二疊系（P）、新近系（E）和第四系（Q）。礦井內(nèi)可采煤層8層即：32、4、61、63、72、82、9、10，除4煤、9煤為不穩(wěn)定的局部可采煤層外，其它都是較穩(wěn)定煤層［1］。

1　煤的物理性質(zhì)和化學(xué)組成

1.1煤的物理性質(zhì)和宏觀煤巖特征

本礦井各煤層是二疊世時(shí)濱海相—陸相的三角洲泥炭沼澤堆積而成，形成自上而下的可采煤層有32、4、61、63、72、82、9、10等8層及不可采1、2等煤層（組），由于總體上是在海退條件下沉積而成的，所以各煤層的物理特征和宏觀煤巖特征略有差異，分述如下：

（1）上石盒子組32煤層。煤芯黑色，條痕褐黑色，碎塊狀及粉沫狀，玻璃光澤，少數(shù)瀝青光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，階梯狀斷口，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，宏觀煤巖成分以亮煤、暗煤為主，夾鏡煤條帶或透鏡體，宏觀煤巖類型為半暗—半亮型煤。

（2）下石盒子組煤層（4～9煤層）。煤芯黑色，條痕褐黑色，粉沫狀為主，其次為細(xì)碎屑狀，玻璃光澤，性脆易碎，宏觀煤巖成分以暗煤、亮煤為主，夾鏡煤條帶，宏觀煤巖類型為半亮—半暗型煤。

（3）山西組10煤層（組）。煤芯黑色，條痕棕黑色，粉沫狀—碎屑狀，玻璃光澤，條帶狀—線理狀結(jié)構(gòu)，階梯狀斷口，內(nèi)外生裂隙發(fā)育，宏觀煤巖成分以亮煤為主，暗煤次之，夾鏡煤條帶或透鏡體，宏觀煤巖類型為半亮—半暗型煤。

1.2煤的化學(xué)組成

1.2.1工業(yè)分析及有害元素

各可采煤層工業(yè)分析及有害元素統(tǒng)計(jì)情況見表1。

水分（Mad）：各可采煤層原煤水分平均值在0.95%～1.35%之間，各煤層變化幅度不大。各煤層浮煤水分平均值在0.90%～1.24%。

灰分（Ad）：各可采煤層原煤干燥基灰分平均值為16.48%～25.88%，82煤層稍低為16.48%，其余煤層稍高，根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)第1部分：灰分》（GB/T 15224.1-2010）標(biāo)準(zhǔn)，82煤層為低灰煤，其余各煤層均為中灰煤。經(jīng)1.40密度液浮選后，除個(gè)別樣品外，浮煤灰分產(chǎn)率可控制在10%以下，符合浮煤各項(xiàng)煤層參數(shù)測(cè)試要求。各煤層浮煤灰分產(chǎn)率平均值在7.07%～9.11%之間［2］。

揮發(fā)分（Vdaf）：各可采煤層原煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)分平均值在33.68%～37.49%之間，32煤層原煤揮發(fā)分稍高，屬于高揮發(fā)分煤，其它煤層均屬于中高揮發(fā)分煤。各煤層揮發(fā)分產(chǎn)率與煤層相對(duì)深度有一定的相關(guān)性。在縱向上由淺到深，揮發(fā)分產(chǎn)率逐漸減小。

硫分：本礦井煤的硫含量較低，總體趨勢(shì)為下石盒子組的4～9煤層硫分含量稍低，上石盒子組的32煤層和山西組的10煤層硫分含量稍高。本礦井各煤層中硫鐵礦硫含量平均值為0.07%～0.48%；硫酸鹽硫含量較低，各煤層平均值均為0.01%；有機(jī)硫含量平均值為0.16%～0.45%。本礦井10煤層以硫鐵礦硫?yàn)橹?，其余各煤層均以有機(jī)硫?yàn)橹?。從煤中硫的形態(tài)來(lái)看，硫分小于0.5%的特低硫煤，其硫分多為原始成煤物質(zhì)中轉(zhuǎn)化而來(lái)的，即大多是有機(jī)硫。這種硫雖經(jīng)洗選，硫分也降低很少。硫分大于1%的中硫煤其硫分多為黃鐵礦硫，經(jīng)洗選后，硫分能有不同程度的降低。各煤層硫酸鹽硫含量平均值為0.01%，因其在燃燒過程中全部轉(zhuǎn)入灰中，且含量極低，對(duì)燃燒及煉焦影響甚微。本礦井各煤層脫硫效果均較差，本礦井各煤層因主要以有機(jī)硫?yàn)橹?，硫化物硫脫除量極其有限，

磷（Pd）：本礦井磷含量較低，各煤層平均值0.008%～0.009%，各煤層均屬于特低磷煤。

氯（Cld）：本礦井各煤層原煤煤中氯含量平均值為0.010%～0.022%，屬特低氯煤。

砷（Asd）：本礦井各煤層原煤煤中砷含量平均值在（2%～4%）×10-4，各煤層均屬一級(jí)含砷煤。

氟（Fd）：本礦井各煤層原煤煤中氟含量平均值在66～124μg/g，屬于特低氟—低氟煤。

表1　有害元素統(tǒng)計(jì)表

1.2.2元素分析

本礦井各可采煤層元素分析統(tǒng)計(jì)情況見表2。從表中可以看出：各煤層碳含量平均值在84.35%～86.44%之間，氫含量平均值在5.22%～5.52%之間，氮含量平均值在1.39%～1.47%之間，氧+硫含量平均值6.86%～8.72%，氧含量在6.45～8.05之間（本礦井氧含量是由各煤層氧+硫含量平均值計(jì)算出來(lái)的），其氧碳原子比為0.056～0.072，氫碳原子比為0.728～0.785。

2　煤的工藝性能

2.1灰成分及灰熔融性

本礦井各煤層灰成分皆為酸性灰渣，低結(jié)渣、低結(jié)污；較低—高軟化溫度灰，以高軟化溫度灰為主；較低—高流動(dòng)溫度灰，以高流動(dòng)溫度灰為主。

2.2發(fā)熱量

82煤層和10煤層屬于高發(fā)熱量煤，其余各煤層均屬于中高發(fā)熱量煤。

2.3可磨性

除61煤層為中等可磨煤，其余各煤層均為易磨煤。

2.4煤的焦油產(chǎn)率

各煤層均屬富油煤。

2.5粘結(jié)性和結(jié)焦性

82煤層粘結(jié)性稍差，屬于中強(qiáng)粘結(jié)煤，本其余各煤層均屬于強(qiáng)粘結(jié)煤。本礦井膠質(zhì)層厚度（Y）為10.0～27.0mm，各煤層平均值12.5～17.0mm，以82煤層最低，10煤層最高。本礦井各煤層奧亞膨脹度（b）平均值-17%～85%，變化幅度較大。

3　煤類

根據(jù)《中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》（GB5751-2009）對(duì)本礦井煤炭進(jìn)行煤類劃分，其結(jié)果顯示本礦井各煤層以中變質(zhì)階段的1/3焦煤和氣煤為主，另有部分零星分布的弱粘結(jié)煤和1/2中粘煤［3］。

表2　元素分析統(tǒng)計(jì)表

4　結(jié)論

綜上所述，龍王廟礦井各煤層以中變質(zhì)階段的1/3焦煤和氣煤為主，另有部分零星分布的弱粘結(jié)煤和1/2中粘煤。其煤質(zhì)特征為：低灰煤—中灰煤，以中灰煤為主；中高揮發(fā)分—高揮發(fā)分煤，以中高揮發(fā)分為主；特低硫—低硫煤，以特低硫?yàn)橹?；特低磷、特低氯、一?jí)含砷煤、特低氟—低氟煤；具中強(qiáng)—強(qiáng)粘結(jié)性；具中高—高發(fā)熱量煤；富油性等特征；灰成分皆為酸性灰渣，低結(jié)渣、低結(jié)污；較低—高軟化溫度灰，以高軟化溫度灰為主；較低—高流動(dòng)溫度灰，以高流動(dòng)溫度灰為主。根據(jù)以上所述煤質(zhì)特征，本礦井各煤層是良好的煉焦配煤和動(dòng)力用煤。

［1］安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì).安徽宿州金獅礦業(yè)有限責(zé)任公司龍王廟煤礦補(bǔ)充勘查報(bào)告［R］.2005.

［2］GB/T 15224.1煤炭質(zhì)量分級(jí)［S］.2010.

［3］GB/T 5751中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)［S］.2009.

P618

A

1004-5716（2016）09-0148-03

2014-10-10

2014-10-11

藺海霞（1969-），女（漢族），河北邯鄲人，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)報(bào)告編制技術(shù)工作。