新疆皮里青礦區(qū)含煤性及煤質(zhì)特征分析

邱林源

摘 要：文章在新疆皮里青礦區(qū)勘探報(bào)告基礎(chǔ)上，針對(duì)主要可采煤層A、B組煤的含煤性、煤質(zhì)特征、煤質(zhì)類型及其工藝性能等進(jìn)行分析，為今后的煤層開采提供參考。

關(guān)鍵詞：皮里青礦區(qū)；含煤性；煤質(zhì)特征；煤層

中圖分類號(hào)：TQ533 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）17-0177-02

1 勘查區(qū)地質(zhì)概況

勘查區(qū)地層屬北天山伊寧小區(qū)。主體構(gòu)造形態(tài)為一向西南傾斜的單斜構(gòu)造，但在井田西北部發(fā)育了一寬緩背斜（皮里青背斜），西南部巖層急劇變陡。皮里青背斜存在于礦區(qū)西北部，在礦區(qū)中東部不明顯，軸向近東西。在礦區(qū)西南部受到區(qū)外區(qū)域斷裂F8的擠壓，地層傾角較大，呈急傾斜的單斜形態(tài)。

勘查區(qū)出露地層為下侏羅統(tǒng)八道灣組（J1b）、三工河組（J1s），中侏羅統(tǒng)西山窯組（J2x）、頭屯河組（J2t），上侏羅統(tǒng)齊古組（J3q）及新生界第四系（Q）的地層。其中下侏羅統(tǒng)八道灣組（J1b）為本區(qū)主要含煤地層，主要可采煤層為A、B組煤。

2 勘查區(qū)的含煤性特征

八道灣組包含上下兩，上段含B組煤，下段含A組煤。A組煤分別為A7、A5、A4、A3煤， B組煤分別為B6、B5、B4、B3煤。煤層總厚度變化不大，中南部略厚，東西兩側(cè)略薄，八道灣下段含煤性較好。八道灣組含煤性統(tǒng)計(jì)，見表1。

3 煤層與層間距

3.1 可采煤層厚度變化情況

B6煤層：平均可采厚度1.33 m，為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單局部可采的不穩(wěn)定的薄煤層。

B5煤層：平均可采厚度11.44 m，為結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單大部分可采的較穩(wěn)定的特厚煤層。

B4煤層：平均可采厚度2.70 m，為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單全區(qū)可采的較穩(wěn)定的中厚煤層。

B3煤層：平均可采厚度3.31 m，為結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單大部分可采的較穩(wěn)定-不穩(wěn)定的中厚煤層。

A7煤層：平均可采厚度2.86 m，為結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單全區(qū)可采較穩(wěn)定的中厚煤層。

A5煤層：平均可采厚度3.33 m，為結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單全區(qū)可采的較穩(wěn)定的中厚煤層。

A4煤層：平均可采厚度2.21 m，為結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單大部分可采的較穩(wěn)定-不穩(wěn)定的中厚煤層。

A3煤層：平均可采厚度37.69 m，為結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單-復(fù)雜全區(qū)可采的穩(wěn)定的特厚煤層。

3.2 煤層層間距特征

由于煤層受到成煤期環(huán)境和聚煤條件的控制，在走向上部分煤層呈分叉、傾向上呈間歇性變化，區(qū)內(nèi)成煤期持續(xù)較長，因此煤層間距變化也較大。見表2。

4 煤巖特征

煤巖鑒定得知，A、B煤組煤層多以亮煤、鏡煤為主，暗煤次之，暗煤、絲炭大大減少，并出現(xiàn)鏡煤透鏡體。宏觀煤巖類型根據(jù)光澤強(qiáng)弱，主要以半亮型為主。煤層節(jié)理發(fā)育，具條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀—塊狀構(gòu)造。

煤樣鏡下觀察，A、B煤組其顯微煤巖組成主要以有機(jī)質(zhì)組分的鏡質(zhì)組分、惰質(zhì)組分、殼質(zhì)組分為主，無機(jī)質(zhì)的少量粘土類、硫酸鹽類、硫化物類、氧化類礦物。顯微煤巖類型主要為微惰煤、微三合煤、微鏡惰煤、微鏡煤，個(gè)別孔為微亮煤。

5 煤質(zhì)特征

5.1 物理性質(zhì)

區(qū)內(nèi)煤層物理性質(zhì)總體相似，顏色均呈黑-褐黑色，風(fēng)氧化煤多呈褐黑色、棕黑色。上部煤層較松軟呈粉末狀、碎塊狀；中下部煤層較上部堅(jiān)硬，煤芯多呈塊狀、柱狀。煤層具層狀，局部為粒狀結(jié)構(gòu)。淺部煤層多暗淡、無光澤，中下部煤層為瀝青光澤、似玻璃光澤，局部玻璃光澤。參差狀、階梯狀斷口，局部呈貝殼狀斷口，含星點(diǎn)狀黃鐵礦薄膜。

5.2 工業(yè)分析

井田內(nèi)A、B組各煤層原煤空氣干燥基水分（Mad）、干燥基灰分（Ad）、干燥無灰基揮發(fā)分（Vdaf）等含量，見表3。

5.3 元素組成分析

煤中有機(jī)質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫等五種元素組成，其總量近似100%。碳元素是有機(jī)質(zhì)的主要成分，也是煤中含量最多的元素。有機(jī)質(zhì)的元素組成與煤的成因類型、煤巖組成及變質(zhì)程度都有一定的關(guān)系。

5.4 有害元素

5.4.1 硫

區(qū)內(nèi)各煤層原煤全硫（St，d）含量均小于1%。由各種硫分析結(jié)果可知，A、B全區(qū)煤層各種硫主要以有機(jī)硫（So，d）為主，其次是硫化鐵硫（Sp，d），少量硫酸鐵硫（Ss，d）；

5.4.2 磷

A、B煤組原煤干燥基磷（Pd）含量在0～0.479%之間，全區(qū)平均值為0.037%。屬低-中磷煤。

5.4.3 氯

A、B組原煤干燥基氯（Cld）含量在0.002%～0.120%之間，各煤層平均值在0.028～0.050%之間，各煤層均為特低氯煤。

5.4.4 氟

A、B煤組原煤干燥基氟（Fd）含量在36.52～360.90μg/g之間，全區(qū)平均含量為93.37μg/g。各煤層屬特低-低氟煤，A3為特低氟煤，個(gè)別見煤點(diǎn)為高氟煤。

5.4.5 砷

A、B組煤原煤干燥基砷（Asd）含量在0.25～44.85μg/g之間，平均含量3.01μg/g。

由以上分析結(jié)果，該區(qū)局部地段煤層中所含的個(gè)別有害元素含量較高，尤其是磷含量略高。這可能給煤炭的利用、大氣環(huán)境及地下水造成一定程度的污染。

5.5 發(fā)熱量

根據(jù)煤芯煤樣分析測(cè)試，A、B煤組各煤層原煤干燥基高位發(fā)熱量（Qgr，d）在12.32～30.04 MJ/kg之間，全區(qū)平均值為23.88MJ/kg。根據(jù)GB/T 15224.3-2010標(biāo)準(zhǔn)，各煤層多屬中-高熱值煤。其中B5、A5、A3、煤層多為高熱值煤，B6、B4、B3、A7、A4煤層多為中高熱值煤。

5.6 煤質(zhì)類型

A、B組煤各煤層原煤干燥無灰基揮發(fā)分（Vdaf）平均值在39.74%～43.30%，全區(qū)平均值為41.56%。各煤層揮發(fā)分產(chǎn)率（Vdaf）大于37%時(shí)，透光率（Pm）均大于50，粘結(jié)指數(shù)（GR.I）為0，煤的鏡質(zhì)組最大反射率在0.33%～0.58%之間，根據(jù)中國煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 5751-2009），A、B組煤主要為長焰煤（41CY），見少量不粘煤。

6 結(jié) 語

本文通過分析得知皮里青礦區(qū)A、B組煤共8層，屬不粘煤（31BN）和長焰煤，多為高熱值煤，是優(yōu)良的動(dòng)力用煤，也可作為氣化用煤、民用煤和煉油用煤。在今后的開采利用過程中，可以根據(jù)煤的性質(zhì)確定用途或進(jìn)行深加工，去除有害元素的影響，減少對(duì)環(huán)境的污染，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和諧健康的發(fā)展。

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