安徽省碭山縣朱樓勘查區(qū)二疊系下石盒子組72煤層煤質(zhì)特征研究

■涂愛華

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊安徽淮北235037）

安徽省碭山縣朱樓勘查區(qū)二疊系下石盒子組72煤層煤質(zhì)特征研究

■涂愛華

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊安徽淮北235037）

碭山縣朱樓勘查區(qū)位于安徽省北部，宿州市碭山縣境內(nèi)，面積約130.84km2。為全隱伏式井田，全勘查區(qū)查明煤炭資源儲量11498.8萬噸。本文通過對碭山縣二疊系下石盒子組72煤的煤巖特征及主要性質(zhì)進(jìn)行研究，探討了朱樓勘查區(qū)煤變質(zhì)程度、顯微組成及工業(yè)用途。

朱樓勘查區(qū) 煤巖特征 煤質(zhì)特征

0　引言

碭山縣朱樓勘查區(qū)位于安徽省北部，宿州市碭山縣境內(nèi)?？辈閰^(qū)內(nèi)含煤巖系為二疊系。二疊系含煤巖系主要為下統(tǒng)山西組和下石盒子組。①山西組主要煤層集中在該組下部，主要煤層10煤層受巖漿巖侵蝕，煤層變薄或變?yōu)樘烊唤梗挥胁糠挚刹?；②下石盒子組主要集中在該組中部；其中72煤層，在整個勘查區(qū)都比較穩(wěn)定，全區(qū)大部分可采,是本區(qū)最主要可采煤層。

本文擬通過對72煤層的論述來探討勘查區(qū)煤的煤巖、煤質(zhì)特征及其對煤的加工利用的影晌。

1　勘查區(qū)煤巖特征

礦區(qū)各煤層宏觀煤巖特征：各可采煤層的物理性質(zhì)基本相同，宏觀鑒定，煤黑色，條痕褐黑色，粉沫、粒狀至片狀，半亮～光亮型，部分玻璃光澤，微污手，燃之有煙，塊狀，堅硬，不平坦斷口，節(jié)理不發(fā)育，呈條帶狀結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。

1.1有機顯微組分

朱樓勘查區(qū)有機顯微組分又分為鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組兩類。72煤層有機組成以基質(zhì)鏡質(zhì)體為主，少數(shù)均質(zhì)鏡質(zhì)體，結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體（胞腔充填粘土）有機組成分中鏡質(zhì)組主要以無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體為主，無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體在本樣中以基質(zhì)鏡質(zhì)體和均質(zhì)鏡體為主，基質(zhì)鏡質(zhì)體在鏡下不顯示任何細(xì)胞結(jié)構(gòu)，在反射光下呈深灰色，不顯突起，充當(dāng)各顯微組分間的膠結(jié)物，均質(zhì)鏡質(zhì)體不顯示細(xì)胞結(jié)構(gòu)，呈窄條帶狀分布，其反射色為深灰色。有機組成分中惰質(zhì)組占15.6～25.0%，在本樣中以絲質(zhì)體為主，呈星狀或網(wǎng)狀分布，其反射色為白色，也可見了少量半絲質(zhì)體，呈星狀分布。有機組成分中半鏡質(zhì)組分占0.4-5.15%，在本樣中以基質(zhì)半鏡質(zhì)體為主，不顯示細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其反射色為白色。殼子組分在本樣中未觀察到。

1.2礦物質(zhì)

礦物組成主要有粘土礦物、黃鐵礦、白鐵礦、石英和碳酸鹽礦。粘土礦物多見泥質(zhì)頁巖，為浸染狀，少數(shù)充填狀；黃鐵礦多見粒狀、莓球狀、浸染狀，少數(shù)團(tuán)塊狀；碳酸鹽礦物呈表面片狀，充填狀分布。

2　勘查區(qū)煤質(zhì)特征

72煤層原煤工業(yè)分析元素分析結(jié)果表

72煤層有害元素分析結(jié)果表

經(jīng)對煤層系統(tǒng)分析研究，朱樓勘查區(qū)煤質(zhì)優(yōu)良，屬中-低灰分，低硫分的貧瘦煤、焦煤、貧煤和瘦煤。一般原煤發(fā)熱量16.21～28.29MJ/kg；灰分(Ad)在16.49～39.62%；原煤全硫St.d含量0.45～0.85%；水分（Mad）含量不高，平均值在0.42～8.47%；揮發(fā)分（Vdaf）產(chǎn)率為5.36～33.76%；屬低揮發(fā)分煤。碳含量偏高，而氫含量較低，碳含量為82.11～91.92%，氫含量為3.59～5.19%。

按照我國相關(guān)的煤炭質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)：朱樓勘查區(qū)煤為低灰、特低硫、高熱值煤。煤的煤巖、煤質(zhì)特征決定了其加工利用特征。由于灰分、硫含量低、有毒有害元素含量也較低，發(fā)熱量高，朱樓勘查區(qū)煤是一種優(yōu)質(zhì)動力煤。同時由于煤的變質(zhì)程度低，煤質(zhì)優(yōu)良。

3　勘查區(qū)煤巖特征對其性質(zhì)的影響

3.1朱樓勘查區(qū)煤變質(zhì)程度和有機煤巖組成對其性質(zhì)的影響

朱樓勘查區(qū)內(nèi)煤變質(zhì)作用主要有區(qū)域變質(zhì)作用和巖漿變質(zhì)作用兩種類型。綜合勘查區(qū)煤變質(zhì)作用特征，其變質(zhì)程度為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三個階段，分別相當(dāng)于焦煤、瘦煤、貧煤和無煙煤（或天然焦）。不同煤層或同一煤層不同煤變質(zhì)階段（煤類），兩種變質(zhì)作用類型所起作用有主次之分；7煤層以區(qū)域變質(zhì)作用為主，其變質(zhì)程度與其在現(xiàn)代構(gòu)造中的埋藏深度有關(guān)。南部埋藏淺，變質(zhì)程度低于北部或西部煤變質(zhì)程度，東部以瘦煤為主，西部則為貧煤或貧瘦煤。由于變質(zhì)程度低，絲質(zhì)組含量高，造成煤中水分含量較高，對朱樓煤的利用造成了不利影響。不僅降低了其發(fā)熱量，影響其使用價值，而且不利于煤的運輸和存放，運用動力配煤技術(shù)，通過配入某些高煤階煤，可以降低煤中絲質(zhì)組相對含量，并提高煤的著火點，抑制煤的自燃傾向，同時可降低煤中水分，并解決某些高煤階煤著火點較高，燃燒性能較差的問題。

3.2朱樓勘查區(qū)煤中礦物組成對其性質(zhì)的影晌

煤灰的主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3及Na2O和K2O等。煤灰熔融性主要取決于這些成分含量的變化.由于CaO與SiO2很容易相互作用形成熔點較低的硅酸鹽,而Fe2O3也有降低煤灰熔融性的作用，MgO、Na2O和K2O均有助熔作用，因此Fe2O3和CaO等堿性組分含量高的煤。其煤灰熔融溫度普遍較低。同時煤灰中SiO2/Al2O3越低，煤灰熔融溫度越高。

朱樓煤中粘土礦物具有較高的SiO2、Al2O3，并含有較多的K和Na等元素。同時,由于同生粘土礦物含量較低，煤的礦物組成特征使其煤灰熔融性普遍較差且極不穩(wěn)定，對現(xiàn)代粉煤高溫燃燒不太適應(yīng)，在很大程度上影響了其市場競爭力，利用礦區(qū)煤低硫的優(yōu)勢，開展動力配煤研究，通過配入其它高灰煤，降低朱樓煤中Ca相對含量，既可改善其煤灰熔融性，又可合理利用其它劣質(zhì)煤。

4　結(jié)束語

朱樓勘查區(qū)煤是一種低灰、低硫、高發(fā)熱量的動力用煤和民用煤。通過動力配煤，可以改善其煤灰熔融性；而煤巖組分分選技術(shù)的應(yīng)用，可使煤燃燒性能和液化性能得到進(jìn)一步提高，并使其作為一種優(yōu)質(zhì)煉焦配煤具有更大的應(yīng)用潛力。

[1]安徽省碭山縣朱樓勘查區(qū)煤炭詳查報告，宿州市朱樓礦業(yè)有限公司，2012.1

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-81-1