荔波安勻煤礦2號煤層煤質(zhì)及工業(yè)用途評價

楊維 金黎黎

摘要：通過對荔波安勻煤礦2號煤層進行采樣化驗測試，分析其煤質(zhì)特征并進行工業(yè)用途評價。研究表明：該煤層以無煙煤為主，煤質(zhì)特征為低灰、中高硫、特高熱值、低揮發(fā)分、中高固定碳、低氯、低磷、特低砷、特低氟、易磨、弱結(jié)渣、弱還原煤層，其利用方向為冶金方面的化工用煤、動力用煤。

關(guān)鍵詞：安勻煤礦;煤質(zhì)特征;工藝性能

1.地層含煤性

安勻煤礦位于都勻南北向隔槽式褶皺變形區(qū)茂蘭向斜西北翼。礦區(qū)含煤地層為石炭系下統(tǒng)祥擺組，巖性以灰至深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾灰色砂巖及石英砂巖。地層厚度149.50m～195.68m，平均厚172.20m，一般含煤2層～6層，煤層總厚度l.lOm～3.04m，平均1.92m，含煤系數(shù)0.01%?？刹擅簩觢層（2號煤層），可采總厚度0.70m～1.54m，平均0.99m，為全區(qū)可采煤層[1]。

2.煤的物理性質(zhì)

礦區(qū)2號煤層顏色為黑色，塊狀為主，少量粉粒狀。中一細條帶狀結(jié)構(gòu)，見階梯狀斷口，玻璃光澤。煤層內(nèi)發(fā)育內(nèi)生裂隙和微細裂隙，裂隙內(nèi)充填細脈狀方解石和黃鐵礦結(jié)核。該煤層視密度為l.34g/cm3～l.40g/cm3，平均為l.37g/cm3;真密度為l.37g/cm3—l.46g/cm3，平均為l.41g/cm3。

3.煤巖特征

宏觀煤巖類型以亮煤為主，少量鏡煤及暗煤;微觀煤巖類型為微鏡惰煤。煤巖顯微組分定量分析特征見表l。

4.煤質(zhì)特征

4.1水分（Mad）

原煤水分含量為0.69%～2.47%，平均為1.20%。

4.2灰分（Ad）

原煤灰分產(chǎn)率為6.49%～22.65%，平均13.26%。依據(jù)煤炭灰分國家標準[2]，2號煤層屬低灰分煤（LA）。浮煤灰分為2.66%-3.13%，平均2.95%。

4.3全硫（St，d%）

原煤全硫含量為2.040/0～5.01%，平均2.76%。浮煤全硫含量兩級值為1.26%-1.62%，平均1.43%。依據(jù)煤炭硫分國家標準[3]，2號煤層為中高硫煤層（MHS）。經(jīng)浮選后降為中硫煤（MS）。

根據(jù)統(tǒng)計得出全硫（St，d）含量為2.70%，硫化鐵硫（Sp，d）含量為1.41%，硫酸鹽硫（Ss，d）含量為0.23%，有機硫（So，d）含量為0.64%。這表明原煤中的硫以硫化鐵硫為主，其次為有機硫，含較少量硫酸鹽硫。

4.4揮發(fā)分（Vdaf）

原煤揮發(fā)分為9.31%～14.11%。平均11.13%。浮煤揮發(fā)分含量為8.04%—11.38%。平均9.24%。依據(jù)煤炭行業(yè)標準煤的揮發(fā)分產(chǎn)率分級規(guī)定[4]，礦區(qū)煤層屬低揮發(fā)分煤（LV）。

4.5固定碳（FCd）

原煤固定碳含量為50.07%—84.08%、平均為74.16%。根據(jù)煤炭行業(yè)標準煤的固定碳分級規(guī)定[5]，2號煤層為中高固定碳（MHFC）。

4.6元素分析

2號煤層浮煤碳（ Cdaf）含量為82.15%—92.47%。平均為89.40%;浮煤干燥無灰基氫（Hdaf）含量為2.22%—3.78%。平均為3.27%;浮煤氮（Ndaf）含量為0.71%—0.78%，平均為0.76%;氧加硫[（0+S）daf]含量為3.03%—12.67%，平均為5.59%。

4.7有害元素

（1）原煤磷（P）：含量兩級值為0.002%—0.003%，平均為0.003%。根據(jù)煤中磷國家標準[6]：2號煤層屬低磷分煤（P-2）。（2）原煤砷（As）：含量兩級值為3×10-6～4×10-6，平均為3.7×10-6。根據(jù)煤中砷國家標準[7]：2號煤層屬特低砷煤（As-l）。（3）原煤氯（Cl）：含量兩級值為0.014%～0.018%。平均為0.015%。根據(jù)煤中氯國家標準[8]：2號煤層氯含量屬低氯煤（Cl-2）。（4）原煤氟（F）：含量兩級值為55×10-6～72×10-6，平均含量66×10-6。根據(jù)煤中氟煤炭行業(yè)標準規(guī)定[9]，2號煤層屬特低氟煤（ SLF）。

5.煤的工藝性能

5.1煤的發(fā)熱量

原煤干燥基高位發(fā)熱量（ Qgr.d）兩級值為30.20MJ/kg—36.49MJ/kg，平均34.60MJ/kg。原煤收到基低位發(fā)熱量（Qnet.ar）兩級值為18.21% MJ/kg～32.60c70MJ/kg，平均28.120/oMJ/kg。依據(jù)煤的發(fā)熱量國家標準[10]，2號煤層為特高熱值煤（SHQ）。

5.2煤灰熔融性

（1）煤灰軟化溫度（ST）：兩級值均為1130℃。根據(jù)煤灰熔融性軟化溫度煤炭行業(yè)標準規(guī)定[11]，該區(qū)煤層屬較低軟化溫度灰（RLST）。（2）煤灰流動溫度（FT）：兩級值為1170℃～1230℃。平均為1190℃，根據(jù)煤灰熔融性流動溫度煤炭行業(yè)標準規(guī)定[12]，2號煤層屬較低流動溫度灰（RLFT）。

5.3可磨性指數(shù)（HGI）

2號煤層可磨性指數(shù)介于83—87之間，平均值為84。根據(jù)煤的哈氏可磨性指數(shù)煤炭行業(yè)標準規(guī)定[13]，該區(qū)煤層屬易磨煤（EG）。

5.4煤的熱穩(wěn)定性

2號煤層的熱穩(wěn)定性試驗表明，TS+6兩極值56.30%～60.20%，平均為58.04%，根據(jù)煤的熱穩(wěn)定性煤炭行業(yè)標準規(guī)定[14]，2號煤層為低熱穩(wěn)定性煤（ LTS）。

5.5煤對二氧化碳的化學反應(yīng)性

礦區(qū)2號煤層作二氧化碳化學反應(yīng)性試驗，結(jié)果表明：溫度在950 0C時的a值為15.5%，溫度在1000 ℃時的a值為26.7%。在950 ℃時，a值小于50%。2號煤層屬于弱還原性煤，即對二氧化碳還原率較低的煤。

5.6煤的結(jié)渣性

根據(jù)對2號煤層所作結(jié)渣性試驗，當鼓風強度為O.lm/s—0.3m/s時，煤層的結(jié)渣率和結(jié)渣性強度均分布在弱結(jié)渣區(qū)。

5.7可磨性

本區(qū)2號煤層作可磨性試驗。根據(jù)煤的哈氏可磨性指數(shù)煤炭行業(yè)標準規(guī)定[15]，2號煤層為易磨煤（EG）。

6.煤類

礦區(qū)2號煤層浮煤揮發(fā)分（Vdaf）平均含量為9.23%，氫（ Hdaf）平均含量為3.28%。根據(jù)煤炭分類國家標準[16]，將干燥無灰基揮發(fā)分（Vdaf）和干燥無灰基氫含量（Hdaf）作為標準來劃分煤類，2號煤層煤類為無煙煤三號（WY3）。

7.工業(yè)用途評價

通過對可采煤層的煤巖、化學性質(zhì)和工藝性能等指標的研究，煤類為無煙煤三號，其利用方向為冶金方面的化工用煤、動力用煤，作為動力用煤時，2號煤層為中高硫煤，在開采利用方面可對煤進行洗選或動力配煤，以降低煤中硫分含量，達到合理利用資源的目的，并能減少煤燃燒后所產(chǎn)生的二氧化硫等有害氣體對環(huán)境的污染和對鍋爐、管道的腐蝕[17]。

8.結(jié)論

綜上所述，礦區(qū)2號煤層以無煙煤為主，煤質(zhì)特征為低灰、中高硫、特高熱值、低揮發(fā)分、中高固定碳、低氯、低磷、特低砷、特低氟、易磨、弱結(jié)渣、弱還原煤層，其利用方向為冶金方面的化工用煤、動力用煤。

參考文獻：

[1]甲盛龍集團礦業(yè)投資有限公司荔波縣茂蘭鎮(zhèn)安勻煤礦（預(yù)留）資源儲量核實報告[R].貴州省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘察研究院，2018.

[2]《煤炭質(zhì)量分級第1部分：灰分》JB/T15224.1-2010

[3]《煤炭質(zhì)量分級第2部分：硫分》GB/T15224.2-2010

[4]《煤的揮發(fā)分產(chǎn)率分級》MT/T849-2000

[5]《煤的固定碳分級》MT/T561-2008

[6]《煤中有害元素含量分級第1部分：磷》GB/T20475.1-2006

[7]《煤中有害元素含量分級第3部分：砷》JB/T20475.3-2012

[8]《煤中有害元素含量分級第2部分：氯》GB/T20475.2-2006

[9]《煤中氟含量分級》MT/T966-2003

[10]《煤炭質(zhì)量分級第3部分：發(fā)熱量》GB/TI3224.3-2010

[11]《煤灰熔融性軟化溫度（ST，℃）分級》MT/T852-2000

[12]《煤灰熔融性流動溫度（FT，℃）分級》MT/T853.2-2000

[13]《煤的哈氏可磨性指數(shù)分級》MT/T852-2000

[14]《煤的熱穩(wěn)定性分級》MT/T560-2008

[15]《煤的哈氏可磨性指數(shù)分級》MT/T852-2000

[16]中國煤炭分類國家標準GB5751-2009

[17]秦云虎，張谷春等.煤炭資源勘查煤質(zhì)評價規(guī)范[M].國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，2010