新疆某煤矿煤层煤质特征及煤类变化规律

科技信息新疆某煤矿煤层煤质特征及煤类变化规律新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队夏威威[摘要|新疆煤炭资源赋存条件较好,尤其是炼焦,配焦用煤,本文通过对煤的物理性质、化学性质.工艺性能及煤类进行分析,总结了煤质特征及煤类变化规律,为煤炭资源开发提供了参考。|关键词|概况煤质特征煤类 变化规律一、概况1.工业分析该煤矿位于天山北麓博格达山前和准噶尔盆地南缘的前山丘陵地(1)水分(M。)带，总体地势地形南高北低、西高东低,地貌主要为低山丘陵。最高海煤层原煤空气干燥基水分两极值0.43%~6.85%,平均值1.36%~拔125m,最低海拔731m,绝对高差494m,相对高差最大可达400m。3.46%， 浮煤水分两极值0.36%~4.48%,平均值1.26%~.19%。单层二、煤质特征分析煤水分变化较大,各煤层间水分变化不大。(一)物理性质(2)灰分(B,)根据煤田勘查施工过程中技术人员的现场描述,煤层的物理性质各煤层原煤灰分两极值2.68%~39.55%,为特低灰~中高灰。浮基本相同，颜色为黑色、灰黑色,条痕为黑色、褐黑色:条带状结构，层状煤按 照炼焦精煤灰分分级标准，经-1.4密度液洗选后，各煤层浮煤灰分构造。煤芯较硬，多呈块状、碎屑状;暗淡无光泽~弱沥青光泽、弱玻璃两极值 1.64%~16.97%,为特低灰~高灰.煤层脱灰率60%以上,说明光泽、油脂光泽:参差状、阶梯状、贝壳状断口;脆度较大，以碎块(粒)状用浮 选法脱除煤中灰分效果良好。和粉末状较多。易碎易染手,节理不发育。简易燃烧试验显示:煤易(3)挥发分产率(Var)燃、烟浓、火焰长，有熔融或膨胀现象。各煤层原煤干燥无灰基挥发分产率两极值15.50%~51.25%,为低(二)煤岩特征~特高挥发分;浮煤两极值21.48%~52.72%,为中等~特高挥发分。1.宏观煤岩特征随煤层埋藏深度的增加,整体上下部煤层较上部煤层挥发分产率有减各煤层宏观煤岩组分以亮煤为主.暗煤少量。半亮型煤为主,少量小趋势, 因此,说明自上而下煤层变质程度略有增高趋势。光亮型煤;条带状结构,层状构造。(4)固定碳(FC)2.显微煤岩特征各煤层原煤固定碳含量两极值30.67%~66.69%,变化在特低~中(I)有机组分主要以镜质组、惰质组和壳质组组成。其中镜质组以高固 定碳之间:浮煤固定碳含量41.71%~71.37%,仍变化在特低~中基质镜质体(可见胶结碎屑惰质体、丝质体碎片、黄铁矿.石英小孢子体高固 定碳之间;平均值49.36%~ -67.43%，总体上随着煤层埋藏深度的等)为主;其次为结构镜质体(胞腔破碎状或闭合状，少见充填物);少数增加, 固定碳含量呈增高趋势。原煤固定碳由于受煤中矿物质影响,煤均质镜质体、团块镜质体、碎屑镜质体。惰质组以丝质体、半丝质体(多层 点数多少等限制变化规律略低于浮煤固定碳含量，浮煤固定碳含量星破碎状、碎片状)、碎屑惰质体为主;少数粗粒体.微粒体;少见氧化丝平 均值呈直线型增高，说明了随着煤埋藏深度的增加，煤的变质程度不质体;偶见菌类体。壳质组以小孢子体、薄壁角质体居多;少数碎屑壳断增高。质体、树脂体。有机组分含量变化在61.8%~97.6%,镜质组两极值为2.元素分析31.0%~95.7%,惰质组两极值为12.0%~61.4%,壳质组两极值为煤层浮煤干燥无灰基碳含量(Car)两极值79.24%~89.39%,平均0.41%~ 16.22%。值82.56%~ 86.29%,平均值1.46%~ 159%;氧+硫含量(Oar+$Smn)两极(2)无机组分主要为粘土矿物、碳酸盐类、硫化物类、氧化物类。其值4.15%~ 13.92%,平均值5.74%~ 10.11%。中粘土矿物呈细粒状、团块状、充填状分布,少见浸染状:碳酸盐类呈团3.有害元素块状、片状、碎片状、脉状、充填状分布;硫化物类中黄铁矿呈粒状、团块(1)硫分状、充填状分布,见少量白铁矿呈晶形状分布;氧化物见石英呈碎屑状、各煤层原煤硫分两极值0.07%~1.74%,为特低硫~中硫;硫分棱角状、粒状。无机组分含量变化在0.41%~38.2%,其中:粘土矿物含平 均值变化在0.27%~0.47%之间,均属特低硫煤。形态硫(Ss.s、量0.42%~ 1.33%,，碳酸盐含量0~ 38.2%,硫化物含量0~1.52%，氧化Spa\ So,):各煤层原煤、浮煤硫成分均以有机硫为主,其次为硫化物物含量0.0~5.619%。硫，硫酸盐硫少量。(3)镜质组最大反射率:各煤层镜质组最大反射率介于0.69%~(2)磷分(Pa)1.23%之间,其变质阶段相应为I、H、IV阶段。磷各煤层原煤干燥基磷含量两极值0.001%~0.278%,为特低磷~高3.显微煤岩类型、变质作用及变质程度(1)显微煤岩类型:各煤层多以微镜煤为主,其次微镜惰煤,少量微(3)氯(CL)亮煤、微三合煤。少量微三合煤为主，微镜惰煤为主或微亮煤为主样各煤层原煤氯含量两极值001%~0.702%,为特低氯~高氯。(4>砷(Bs,)(2)显微矿化类型:可见微硅质煤、微碳酸盐质煤微、硫化物质煤，各煤层原煤砷含量两极值0~147μg/g,为一级~四级含砷煤之少见微泥质煤。间。平均值除B7煤层(由于极个点偏高造成的)分别为6ug/g属二级含(3)显 微矿质类型:可见微硅质型、微碳酸盐质型、微硫化物质型。砷煤外， 其余煤层砷平均值变化在2~ 4ug/g.均属一级含砷煤。少见微泥质型，少见微复矿质型。(5)氟(FJ)(4)变质 作用及变质程度:该煤矿煤的变质作用经历了区域变质作各煤层原煤氟含量两极值9~ 664ug/g,为特低氟~高氟,煤炭燃烧用、构造动力变质作用.煤的燃烧变质作用。区域变质作用影响范围后,一 定量的氟化物会排泄到周围的环境中,会破坏生态平衡，造成灾广、深度大,而区域变质作用的发生常常和构造运动有关,构造运动可害,应引起重视。以对岩石施以强大的定向压力,致使地层弯曲、揉皱、破裂,还可以使浅(四)煤的工艺性能层岩石沉入地下深处遭受地热和围岩的作用,或使深层岩石推挤到表1.发热量层。煤的燃烧变质作用是我国西北地区煤变质作用的-种重要类型，原煤干燥基高位发热量(Qa)指标评价煤炭发热量。各煤层两极从该煤矿地表特征可以看出，其燃烧范围之广实属罕见，由于自燃，煤值 18.73~34.51MJ/kg,为中低发热量~特高发热量;经-1.4密度液洗选层项板岩石形成烧变岩，其裂隙发育、稳定性降低，对煤矿生产构成了后， 各煤层浮煤中国煤化_工520M08为中低严重危害。煤层自燃产生的热量是煤化作用不可忽视的因素,然而动发热量~特高发为29 38MJ/kg,仍属力变质作用煤的燃烧变质作用对煤的变质作用具有局限性,相对区域高发热量煤外,其YHCNMHGg之间,均属特高发变质作用来说影响范围较小。热量煤。(三)煤质特征2:煤对一氧化碳反应性(活性)-236一