【word】 竞发煤矿2号煤层煤质特征分析与评价

竞发煤矿2号煤层煤质特征分析与评价油田,矿山,电力设备管理与技术JingFaMinefieldNo.22CoalSeamCoalQualityCharacteristicAnalysisandAssessment无令飞贵州省煤田地质局l13队贵州贵阳550o08KongLingfei(GuizhouCoalGeologicalBureauNo.113Team,Guiyang,Guizhou550008)摘要:竞发煤矿位于贵州省晴隆县,已查明井田内22号煤层矿产资源量1152万t.煤层结构主要为中细条带状,少量宽条带状和线理状;金属光泽为主,少量似金属光泽,金刚光泽;断1:2主要为参差状,平坦状,少量贝壳状,阶梯状;内生裂隙较发育,偶见少量外生裂隙,充填薄膜状,网格状,脉状方解石,含较多结核状,透镜状,浸染状,星散状,团块状黄铁矿,宏观煤岩类型为半暗型,微观煤岩类型为微镜惰煤;煤质为中灰,中高硫,特低挥发份,高热值的无烟煤,可作动力煤,民用煤和火力发电.关键词:煤岩特征化学性质竞发煤矿Abstract:TheJingFaminefieldissituatedatQingLongCountyofGuizhouProvince.ItSNo.22coalseampossessesidentifiedcoalresources11.52milliontons.Coalseamismostlythread-thinbandedstructured,quasi-metallicluster,splinteryandflatnessfracture,fewconchoidandladderfracture,endogenousfracturesdeveloped,littleexogenousfractures.Macrolithotypesofcoalissemibrightcoal,microlithotypesofcoalisvitrinertite.Coalqualitybelongstomediumhighash,highsulfur,lowvolatilematterandphosphorus,moderateheatofhydrationleancoal,canbeusedforcivillandpower-stationcoa1.Keywords:coalpetrographiccharacter;chemicalproperty;TheJingFaminefield.1,概况竞发煤矿位于晴隆县沙子镇境内,东距镇(镇宁)胜(胜境关)高速公路沙子镇站约1.5km,沙子镇距晴隆县城约11km,距贵阳240km,昆明280km,盘县65km.滇黔公路G320国道从矿区内经过.在铁路方面,与贵昆线的安顺,盘县车站及南昆线的顶效车站等均有省道,国道及其它高等级公路相连.矿区内及周边出露地层由老到新有二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2D),二叠系上统龙潭组(P31),长兴组(c),三叠系下统飞仙关组,区内含煤地层为二叠系上统龙潭组.龙潭组,一般厚为327.63m,含煤2531层,一般为26层.煤层总厚18.7326.89m,平均23.81m,含煤系数7.65%.含可采煤层6层,煤层总厚8.o317.92m,平均11.04m,可采含煤系数2.30%.煤系地层中,可采煤层在上,中部较为集中.22号煤层位于龙潭组中部,上距15号煤层36.5O60.02m,平均50.82m,下距26号煤层73.5788.40m,平均80.97m.区内见煤点全部可采,点可采率100%,总面积3.896km,可采面积3.896km,可采性指数为t00%.煤层全层厚度1.534.16m,平均厚度为2.45m;采用厚度0.90-4.08m,平均采用厚度2.15m.结构较简单,含夹石03层,一般01层,岩性为炭质泥岩.总体趋势为中部较薄,东南部及西北部较厚,变化不大,属全区可采较稳定煤层.22号煤层是矿区内厚度大,结构简单,可采面积大,地质可靠程度高,稳定程度较好,资源量较大的主要可采煤层,因此分析研究其煤质特征及其工业用途,对将来矿井建设可行性研究,生产销售等具有重要意义.2,煤的物理性质与煤岩特性2.1煤的物理性质22号煤的颜色以黑色,褐黑色,粉粒状为主,少量碎块状,块状和粒状;煤层结构主要为中细条带状,少量宽条带状和线理状,金属光泽为主,少量似金属光泽,金刚光泽;断口主要为参羞状,平坦状,少量贝壳状,阶梯状,内生裂隙较发育,偶见少量外生裂隙,充填薄膜状,网格状,脉状方解石,含较多结核状,透镜状,浸染状,星散状,团块状黄铁矿.煤层真相对密度平均为1.60t/m,视相对密度平均为1.55t/m.2.2宏观煤岩类型根据野外地质鉴定材料,22号煤层的宏观煤岩组分细条带状结构,局部为中条带状,以亮煤为主,夹境煤条带,宏观煤岩类型为半暗型煤,少量半暗一半亮型煤.2.3显微煤岩类型232ChinaScience&TechnologyOverview显微煤岩组分主要分为有机组分和无机组分.(1)有机组分:22号煤层有机组分主要为镜质组和惰质组,以镜质组为主,有机组分占总量比例为平均为8O.605%.1)镜质组:常见基质镜质体,次为细条带状均质镜质体,少量结构镜质体等.2)惰质组:多为透镜状或不规则状半丝质体,氧化丝质体,其细胞结构多已膨胀,有的仅显示细胞结构的残迹,部分碎屑惰质体,少量微粒体,粗粒体分布于基质镜质体中,偶见分泌体.(2)无机组分:主要以粘土矿物为主,氧化物及硫化物次之,含少量的碳酸盐矿物.无机组分含量平均为19.395%.1)粘土类矿物:多为浸染状,团块状,少量呈细条带状,透镜状沿层面分布及充填胞腔.含量平均为12.575%.2)硫化物类:主要为黄铁矿.多呈微粒状,球粒状,细粒状分散分布于基质镜质体中,少量充填胞腔;22号煤层部分呈莓粒状,结核状,含量平均为4.145%.3)氧化物类:主要为石英,多呈微细粒状,细粒状分散分布,少量充填胞腔.含量平均为1.84o.4)碳酸盐类:主要为方解石,呈细脉状充填于煤层裂隙中.含量平均为0.835%.3.工业分析(1)原煤干燥基灰分介于16.7435.45%,平均为25.33%,按动力用煤分级为中灰煤;原煤经洗选后灰分降低大,浮煤干燥基灰分介于6.14-11.47%,平均值为7.89%,按动力用煤分级为低灰煤.测试结果见表l.表1竞发煤矿22号煤层工业分析成果Table1TheGuanshijiaoMinefieldNo.5CoalSeamtechnicalanalysisachievement注:表中数字(最小值最大值),平均值(2)原煤灰成分主要以SiO为主,其次为A1:O,Fe2O,三者含量占灰成分总量的83.3%,其余成分含量所占比例不大,最少为MnO2.测试结果见表1.(3)原煤干燥无灰基挥发分产率平均值为11.28%;浮煤干燥无灰基挥发分产率平均值为7.22%.原煤为低挥发分煤,浮煤为特低挥发分煤.4.化学性质4.1元素分析经测试,22号煤层浮煤的干燥无灰基碳(C)含量为油田,矿山,电力设备管理与技术91.85%,干燥无灰基氢(H)含量为3.40%,干燥无灰基氮(N)含量为1.17%,干燥无灰基硫和氧(S+O)daf)含量为3.57%.各项指标都较稳定,变化幅度小.4.2有害元素4.2.1硫测试结果表明,原煤干燥基全硫含量为2.07%4.72%,平均含量2.76%,浮煤干燥基全硫含量为1.12%2.03%,平均含量1.82%,依据动力煤硫分分级,原浮煤均属中高硫煤.原煤各种硫平均含量为:黄铁矿硫(Sp,d)0.94%3.38%,平均1.8l%;硫酸盐硫(Ss,d)为0.05O.31%,平均0,14%;有机硫(So,d)为0.191.17%,平均0.85%.原煤中硫主要以黄铁矿硫形式存在,其次为有机硫,硫酸盐硫含量较少,平均脱硫率为50%,为较易脱除硫煤.4.2.2其它有害元素22号煤层煤样测试结果表明,有害元素主要为磷,砷,氟,氯等元素,其分析结果如下:原煤磷(P):磷含量在0.009%0.043%之间,平均含量为0.021%,根据煤中磷分分级(MT/T562-1996)标准,属低磷分煤(LP).原煤砷(As):全区砷含量为1.05.810.,平均含量为3.03510.,依据煤中砷含量分级(MT/T8037-1999)标准,该区煤层属级含砷煤(IAs).原煤氟(F):全区氟含量为5925510,平均含量为127.510一,依据煤中氟含量分级(MT/T966-2005)标准,3,1526号煤层属中氟煤(MF),6,822煤层属低氟煤(LF).原煤氯(c1):全区氯含量为0.01%0.015%,平均含量为0.012%,根据煤中氯含量分级(MT仃5971996)标准,属特低氯煤(SLC1).4.2.3稀散,放射性元素原煤锗(Ge):区内含量为0.62.010,平均含量为1.210一.原煤镓(Ga):区内含量为826l(广,平均含量为1410r6.原煤铀(u):区内含量为410x10,平均含鼍为61ar6.原煤钍(Th):区内含量为l410-.,平均含量为3l0r6.原煤五氧化二钒(V205):区内含量为8O32010,平均含量为21410.本矿区以上微量元素均达不到工业品位,无开采利用价值.5,工艺性质5.1发热量原煤干燥基高位发热量(Qgr,d)平均为25.53MJ/Kg,根据煤炭质量分级(发热量)(GB/T15224.32004)标准,22号煤属于高热值煤(HQ).5.2其它工艺性质(1)焦渣特征:原煤平均值为2,浮煤平均值为2.(2)可磨性指数(HGI):可磨性系数为151,属极易磨煤(UEG).(3)碳酸盐二氧化碳(CO:):区内碳酸盐二氧化碳含量均小于2%.(4)灰熔融性:属于较高软化稳定吨(RHST),属于较高流动温度灰(RHFT)(5)热稳定性:属于中等热稳定性煤(MTS)6,煤的工业用途评价根据煤质化验分析资料表明,22号煤层属于中灰,中高硫,特低挥发份,低磷,高热值的无烟煤,可作动力煤,民用煤和火力发电.22号煤洗选后易于脱硫.因此,为了保护环境,煤矿今后应增大洗选力度.参考文献【1】黄培孔令飞f壬志玲等着贵州省晴隆县竞发煤矿煤炭勘探地质报告网贵州贵阳:贵州省煤田地质局.21中国国家标准化管理委员会GB/T15224.1-2004,煤炭质量分级笫一部分:灰分北京:中国标准出版社,2004.13J中国国家标准化管理委员会_GB厂r15224.2-2004.煤炭质量分级第一部分:硫分北京:中国标准出版社,20o4.【4中国国家标准化管理委员会GB厂rl5224.2-2004.煤炭质量分级第一部分:发热量北京:中国标准出版社,2004.作者简介孔令飞(1984_一),男,河南周口人,助理工程师,目前在贵州省煤田地质局一一三队工作,研究方向:煤田地质.oOo上接231页2.4.1煤层水分对瓦斯赋存的影响井田内3号煤层中水分总体较小,变化不大,变化范围在0.68%2.30%之间.根据井田内钻孔煤芯煤样化验资料中的瓦斯含量与煤层水分相关分析,瓦斯含量随水分的增大而减小,相关性系数R仅为0.0013,说明水分不是影响煤层瓦斯含量的主要因素.2.4.2煤层灰分与瓦斯含量的关系井田内3号煤层灰分总体变化不大,变化范围在12.95%16.92%之间.煤层中灰分含量的大小主要由煤层形成时的沉积环境决定,与其他因素关系不大.根据煤层灰份与瓦斯含量关系分析,瓦斯含量随灰分的增大而减小,相关性系数R仅为0.0020,说明灰分不是影响煤层瓦斯含量的主要因素.2.5围岩性质围岩对瓦斯赋存的影响取决于它的隔气性或透气性,当围岩为致密的泥质岩石时,因透气性差,煤层中的瓦斯易于保存;当围岩为多孔隙或裂隙的岩石时则瓦斯易于逸散.煤层顶板岩层含砂率对瓦斯赋存具有重要的影响.据钻孔及矿井揭露资料,3号煤层直接顶板多为砂质泥岩,粉砂岩,泥岩,局部为细粒砂岩;一般厚约4米;直接顶下常有约0.1米的灰色泥岩或炭质泥岩伪顶;老顶为中粒砂岩,厚约3米.底板岩性多为泥岩,砂质泥岩,一般厚约3.5米.泥岩及炭质泥岩的透气性能均较小,有利于瓦斯的储存,这也是造成3号煤层瓦斯含量较大的原因之一.3,结语(1)3号煤层瓦斯含量(w)具有随埋藏深度(H)增大而加大的整体趋势,经回归分析,两者之间遵循W=0.0326H十1.0688的线性统计规律,相关程度达88.25%,因此煤层埋藏深度是影响瓦斯赋存的主要地质因素.(2)通过现场采集煤样气体成分分析结果来看,侯甲井田3号煤层全部处于甲烷带内,甲烷成分均高于90%.矿井在基建和生产期间应该加强3号煤层瓦斯含量校验和测定工作,并根据测定结果和采掘方案调整情况,及时修正矿井瓦斯涌出量预测结果.参考文献1山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司3号煤层瓦斯涌出量预测报告,河南理工大学,2010年.【2】山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司3号煤层瓦斯突出危险性评估,河南理工大学,2010年.31IN家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局,煤矿安全规程,煤炭工业出版社,2011年.【4】王兆丰,牛德文.沁河,芦苇河流域3号煤层瓦斯突出危险性预测及防治技术措施,焦作工学院,晋城市安全生产监督管理局,2004年.ChinaScience&TechnologyOverview233