煤炭资源洁净等级评价研究

专论与综述. 中国科技核心期刊全国中文核心期刊矿业类核心期刊J煤炭资源洁净等级评价研究杨淑婷' ,唐跃刚' ,解锡超' ,王凤娟”(1.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;2.安徽省煤田地质局第三勘探队,安徽宿州234000)摘要:对煤炭资源进行洁净等级评价是评定煤炭质量的重要方法。结合新一轮中国煤炭资源预测工作的要求,建立了煤炭资源洁净等级评价指标体系,并确定了评价方法,进行了等级量化,为进一步进行全国煤炭资源洁净等级的评价奠定了良好基础。关键词:煤炭资源;洁净等级;评价;6级划分中图分类号:TD98 ;F426.21文献标识码:A文章编号:1006 - 6772(201 1)01 -0005 -04对煤炭资源的洁净程度进行等级界定及等级价指标。区域的划分,是洁净煤地质的主要研究内容之2等级划分_川。做好煤炭资源洁净等级评价工作,必须建立科学.完善、实用的评价指标体系,选取合适的评价煤炭资源洁净等级的划分主要有2种:一种是方法,确定科学的洁净等级划分方案。煤炭资源洁2004年中国煤炭地质总局采用的5级划分方案,另净等级评价是新-轮全国煤田预测工作的重要组一种是唐书恒等在《中国洁净煤地质研究>一书采成部分,等级划分科学与否对评价煤炭质量好坏起用的4级分类法[9]。着举足轻重的作用。新--轮全国煤炭资源预测中,中国煤炭资源洁在煤炭资源洁净等级4级、5级划分方案的基净等级的划分，主要依据中国煤炭地质总局“十五"础上,依据最新的国家标准和煤炭行业标准，建立重点科技项目“中国洁净煤地质研究”成果!9) ,并根煤炭资源洁净等级6级划分方案。笔者将着重介绍据最新国家标准和煤炭行业标准进行修订,提出了新一轮全国煤田预测工作中煤炭资源洁净等级评煤炭资源洁净等级6级划分方案,具体见表1。.价体系的建立过程。与煤炭资源洁净等级6级划分方案相对应,确1评 价指标的选取定了评价因子的6级浓度限值。在确定浓度限值煤炭资源洁净等级评价尚在起步阶段,可参考时,S和A,采用了国标GB/T 15224.2- -1994中的6的资料极少。唐书恒等门在筛选评价因子时,选定级划分方案。由于国标中其余元素的划分均非6的评价指标有:S,A,F, Hg, As,Cr, Cd, Se, Pb,Cl,级,研究时采取了变通方法,采纳国标中浓度的最Mn。此评价指标体系应用于实际时，发现煤样中检低最高限值分别作为I级、VI级浓度限值,中间级测出的一些微量元素在评价指标体系中并不存在,别的浓度限值根据s和Ag的划分方案进行近似等因此,笔者在综合参考各类资料[2 -8]和中国各地比计算得出,最终确定了评价因子的6级浓度限值。煤样检测结果的基础上,选定S,As, As, Pb, Hg,Cd,2.1 评价方法Cr, ,Se ,Co ,Ni, Mn, Be ,Sb,U,F,Cl, Mo,Th, Br作为评在新-轮全国煤田预测工作中,结合煤炭资源中国煤化工YHCNMHG收稿日期:2010 -09-27作者简介:杨淑婷(1982- -) ,女,山西祁县人,在读博士,主要从事地理信息系统开发环境评价方面的研究。杨溆婷等:煤炭资源洁净等级评价研究5专论与综述表1煤的洁净等级划分方案等级名称.等级描述1级特好沾净煤以特低硫和特低吠煤为主,有害微量元素的含址不超过其分级的最高界限。I级好洁净煤以低硫分和低灰分煤为主,有害微量元素的含量不超过其分级的最高界限。皿级较好洁净煤以低中硫分和低中灰分媒为主,有害微敏元素的含量不超过其分级的最高界限。IV级中等沾净煤以中硫分和中灰分煤为主,有害微量元素的含故不超过其分级的最高界限。V级较差沽净煤以中高硫分和中高灰分煤为主,有害微量元素的含量不超过其分级的最高界限。煤中硫分质量分数大于3.0% (高硫分煤)或者灰分大于40.0% (高灰分煤) .或者某种有害差沽净煤微量尤素的含量大于其分级的敏高界限。洁净等级评价的特殊性,在对比多种评价方法优缺因子赋权的原则总体上应是标度分指数愈大点的基础上,确定采用广义对比加权标度指数法进的因子权值愈大。但每种元素对洁净煤等级的影行评价。在进行评价时,用标度分指数K反映污染响程度并不是简单的直线关系,而是呈S型曲线。物危害程度的等比变化:因此,因子赋权时,标度分指数为0. 5的因子权值不K='lg (C:/C,)(1)改变;标度分指数大于0.5 ,特别是愈接近于1的因式中,C&为j元素的实测浓度值;C。为j元素的背景Iga,子的权值要适当加以抑制;而标度分指数小于0.5,特别是愈接近于0的因子的权值要适当加以增强。浓度值;a,为元素相邻2级的重要性比值,a,=(Cx/各因子权重W,可由式(3)求得:C,))9 ,其中C.为明显危害浓度值。fal!'(0≤j≤0.5)与公式(1)相对应的j元素的归-化标度分指数为:W"{1-a(1 -1)*(0.5≤1≤1)lgCu-lgCp4=K =C--Ig C(2)式中 ,a为待定常数,p为控制权值变化快慢的可调参数表2评价因子的6级浓度限值(ug/g)及其标度分指数NV级. V级外推污染物背景值C。浓度限值分指数浓度限值 分指敷依度限值 分指数依度限值分指数 浓度限值 分指敷浓度CyCnhinipNpS/%0. 300.500.1891.00.4451.500.5942.000. 7013.000.854.50Ag/%3.05.000.18210.000.42820.000.67430.000.81840.000.921 .50.00As.504.000.17.6.000.3160.516.00.6725.00).83yb17.0020.00 0. 15824.00 0. 33628.00 .0. 48634.000.6750.83347.504g0. 120.150.1560. 200.3580.250.514.300.6420.844Ld0.600. 2070.361.700.519 3.000.6890.8418.5013. 0015.000.1870.35 .19.000.49522.000.6860. 85228.00se0.132 5.00 0.2999.000.490.657 25.00 0.823 43.00C。s.007.000.2040.35712.000.5310.66626.00Ni0.16639.000.33262.000. 50497.000.671150.00 0.833235.00 .An46.0070.00.0.17105.00 0. 335159.000. 503239.00 0. 668360.00 0.834542.003e1. 602.500.350.5040.65914.000.828;b.700.160.3420.471 3.000.6530.8356.503.500.3220.4790.64421.5064.0080.00 0. 163100.00 0. 327126.00 0. 496159.00 0.666 200.00 0.834251.00:1319.00500.00 0. 167782.00 0.3331225.00.0.5917.00 0.6673000.000. 8334695.00Mo.000.1630.32中国煤化工00.835.600.1918.000.305DHC NMH G%18.00Br_5.000. 18912. 000. 3520.83760.00综合指数10.1740. 3470.5160.6770.842《洁净煤技术)2011年第17卷第1期专论与综述. 中国科技核心期刊全国中文核心期刊矿业类核心期刊J(01)N级中等洁净煤1 e(0.516,0.677]由式(4)可知，可以通过调节p值的大小来控V级较差洁净煤1e(0.677,0.842]制权值随分指数的变化快慢,一般地,取p=1/2,代差沽净煤Ie(0.842,+∞]人式(5),再将w,归一化为w; ,从而得到反映煤炭洁净程度的广义对比加权标度指数计算公式:3应用1=W"4(6)选用安徽省的煤样检测数据对所建立的煤炭2.2等级量化资源洁净等级评价体系进行试验性评价。表4为采根据各评价因子的分级标准浓度限制,通过公用综合指数计算和人工判定2种方法对淮北13-1式(6)计算出各类煤炭资源的综合指数I作为等级煤层部分煤样进行洁净评价结果对比。从表4可评价基准。为提高评价结果的准确性,在具体的评知,采用动态综合指数评价方法判定的等级与依据价过程中,采用了动态综合指数计算。即根据样本Ay和S的国标等级划分进行人工判定的结果差别数据中检出元素(评价因子)的不同,其对应的综合不大。表4淮北13-1 煤层部分煤样洁净评价结果对比孔号Ag/%S/%等级 As国标等级s国标等级人工判定等级宿县矿区、朱仙庄芦岭.25-322.12 0.910.583NIM宿县矿区、朱仙庄芦岭、VI1328.24 1.66 .0.722IV宿县矿区朱仙庄芦岭、澧- IX337.74 0.580.696宿县矿区.朱仙庄芦岭、XM-XNV626.65 1. 130.654NVm宿县矿区龙王庙.40-435.340.30.877宿县矿区、祁南.13-1118.290.910.541加I宿县矿区、祁南.14-15618.020.840.526皿宿县矿区桃园、补1-317.690.631咖宿县矿区、钱营孜.28-527.73 1.240.675宿县矿区、钱营孜.42 -329.181.250.689宿县矿区祁东.24 -251223.070.725宿县矿区、祁东、补30-12 .25.221.790.711中国煤化工宿县矿区、祁东,27-1028.84 0.490.614MYHCNMHG宿县矿区、祁东28-836.86 0.31.811宿县矿区、祁东.31 -727.88 0.440. 609杨淑婷等:煤炭资源洁净等级评价研究专论与综述续表孔号Ag/% S/%综合指敷等级Ag国标等级s国标等级 人工判定等级宿县矿区.祁东.25 -26927.13 1.970.741IN宿县矿区.祁南.10-111324.25 0.66 .0.574M宿县矿区祁南、补-14532.462. 950.845v宿县矿区、祁南,11-1426.34 1.240.664 .NV宿县矿区、邹庄.-213.23 0.630.421临涣矿区、海孜.1-2712.07 0.650.405临涣矿区海孜.1-420.410.578m宿县矿区、邹庄.20-619.440.710.524皿宿县矿区邹庄.24-829.71 1.570.724宿县矿区、祁东31-924.44 0.830.597此外,采用唐书恒等在《中国洁净煤地质研究》对开滦矿区的部分样品检测数据进行了评价计算，一书提出的4级分类法和动态综合指数法2种方法具体见表5。表5开滦煤洁净评 价结果ug/g4级划分方案6级划分方案样品编号AsHgCidSeb综合指数等级综合指敷 等级QK -58.49 0.58 103.42 3.31 0.088 .20.59 0.32 0.99 10.66 0.549 .0.265IQK-913.35 1.49 47.64 3.38 0.061 19.12 0.231.81 15.710.5760.352DHT-118.19 1.84 67.21 6.58 0.118 22.16 0.281.95 27.81 0.6280. 295}K-I224.69 0.5505.84 .17.41 0.260.68 150.5720.458LK-531.72 0.96 249.47 24.89 0.374 53.2 0. 342.6141.59 0. 6950.595IVTS-915.98 0.58 0 5.57 0.435 25 0.22.1125.46 0.6180.41LNC-1220.85 0.51 858.84 5.72 0. 52322.73 0.252.520.40.511TS-5.8.49 0.47) 2.79 0.115 16.53 0.190.82 7.88 0.5330. 261QK-717.93 0.59 241.89 3.82 0.031 19.09 0.22.1.46 37. 280.6660. 397ZCZ-E-12 .18.56 1.3204.2217.7 0. 242.0815.96 0. 5770. 398LK-1213.761.51 48.91 3.03 0.132 22.34 0. 181.18 13.51 0.5650.339DHT-820.2 0.42 113.34 5.17 0.115 36.54 0. 111.59 18.29 0.5880.414LK-816.04 0.534.12 .0 34.64 0.13 1.43 25.44 0.6180.435TS-815.01 0.4927.09 0.150.6110.04 0.5460.45MK-921.16 0.49 110.05 5.9 0. 14236.02 0. 142.1426.86 0. 624.0.416由表5可知,采用评价等级6级划分方案得出(3):104 - 106.的评价结果等级区分更加明显,对煤炭资源洁净等[2] T] 36- -79 ,工业企业设计卫生标准[S].级评价的精确度更高。目前,煤炭资源洁净等级评[3] GB 5749-85 ,生活饮用水卫生标准[S].价研究尚在起步阶段,随着研究的不断深人，评价[4] CH ZB1-1999 ,地表水环境质量标准[S].等级划分方案必定会日趋完善、合理,评价结果的[5] GB 5089-1992 ,农田灌溉水质标准[S].[6] CB 8978-1996 ,污水综合排放标准[S].准确性也会日益提高。华际准[S].[8]中国煤化工s].参考文献:[9]CYHCNMHG净煤地质研究[M].[1]唐书恒,马彩霞.中国煤炭资源洁净潜势评价指标探讨北京:地质出版社,20U2.[J].河北建筑科技学院学报(自然科学版),2005,22.(下转第11页)《洁净煤技术)2011年第17卷第1期专论与综述. 中国科技核心期刊全国中文核心期刊矿业类核心期刊J合成氨作为重点项目来建设可以促进企业循环经污染的目标,可以说是一举多得。焦炉气制合成氨济的转型,合成氨主要用来制化学肥料,也作为生可以为企业带来巨大的经济效益、环保效益和循环产其他化工产品的原料,除液氨本身可作为化学肥效益,因此扩建焦炉气制合成氨项目对山西省循环料外,农业上使用的所有氮肥、含氮混合肥和复合经济的发展有着重要的现实意义。肥,都以氨为原料[9)。同时焦炉气生产合成氨项目参考文献:极大保护了环境。因此焦炉气制合成氨对循环经济的实现和增长具有重大意义。[1]杨维富. 焦炉气转化合成氨操作工艺浅析[J].安徽科技,2005(3):17-18.4.结[2]白越川.焦炉煤气催化部分氧化转化炉的设计与运行焦炉气是煤炭产业的排放物，对其再利用可以[J].科技情报开发与经济,2008(20) :25 -26.提高资源利用效率、降低成本,同时实现降低排放Influence of coke oven gas ammonia on recycling economyGAO Rong-chuan, XIE Hong-fei(Jishan Branch Office ,Shanxi Yangmei Fengxi Ferilier Industry (Group) Co. ,ld.，Jishan 043200, China)Abstract : According to analyzing the economic development pattern of Shanxi Province. Provide that the reasonableutilization of coke oven gas is important for the transformation of industrial projects. Especially review the technolo-gy of coke oven gas ammonia project and economic benefits , social benefits and environmental benefits that thistechnology brings. This technology with its high efficiency and low pollution emission advantage can become recy-cling and downstream industry of good project , expanding production scale can push enterprises turm to circular economy from traditional economy and therefore is of great significance.Key words: recyeling economy ; coke oven gas ammonia ; benefits(上接第8页)Research on clean potential assessment of coal resourcesYANG Shu-ting' , TANG Yue-gang' , XIE Xi-chao' ,WANG Feng-juan'(1. Instiute of Earth Science and Surveying and Mapping Engineering,China University of Mining & Technology( Bejing) , Beijing 100083，China ;2. Geological Suneying and Exploration Party No. 3, Anhui provincial Bureau of Coal Geology , Suzhou 234000 , China )Abstract: Cleaning potential asessment of coal resources is the main content of the clean coal geological study. .The cleaning potential evaluation system , the evaluation method, and the level of quantification are established de-pending on the requirements of new round national coal resource forecasting, which is a good basement for furtherconducting the cleaning potential evaluation of national coal resources.Key words: coal resources; clean grade; evaluation; six grades division中国煤化工MHCN M《洁净煤技术》被收录为十囡科权核心期刊高荣川等:焦炉气制合成氨对循环经济的意义11