淖毛湖矿区白石湖勘查区1号煤层煤质特征分析

淖毛湖矿区白石湖勘查区1号煤层煤质特征分析

包志洪

中煤航测遥感局煤航地质勘查院，陕西西安710199

摘要：淖毛湖矿区白石湖勘查区主要含煤地层为含煤地层为下侏罗统八道湾组，对区内1号煤层煤质特征做了分析，其具条带状均一结构，局部为叶片状结构。层状及似层状构造，弱沥青、沥青光泽，可见平坦状、参差状、贝壳状断口，内生裂隙较发育，性脆。宏观煤岩类型以亮煤为主，丝炭及暗煤次之，暗煤多呈条带状分布，丝炭组份呈线理透镜状分布，宏观煤岩类型多为半亮型煤及光亮型煤为主。其煤质为低水分、特低灰、高挥发分、高发热量、特低硫、特低磷、低氯、特低氟、特低砷煤。煤类为长焰煤，是优质的火力发电和煤化工用煤，也可做工业锅炉用煤及民用煤。

关键词：白石湖煤质特征煤岩类型煤层

0引言

煤质特征对煤炭资源开发和利用起着决定性作用，本次研究通过对比煤质实验数据，对白石湖勘查区1号煤层的煤质特征进行了分析评价，总结出区内1号煤层的硫分、灰分等重要煤质指标和煤类分布的特征，对煤炭资源的合理开发利用具有指导意义。

1地质概况

白石湖勘查区位于伊吾县城北109km，行政区划隶属哈密地区伊吾县淖毛湖镇管辖，东西长约20km，南北宽约4.9km，面积95.01km2。

区内含煤地层为下侏罗统八道湾组（J1b），含煤层1～6层，煤层编号为1～6号煤，其中1、2号煤层为大部可采煤层，4号煤层为局部可采煤层，3、5、6号煤为不可采煤层（仅局部零星可采，不具备开采价值）。

1号煤层作为区内主要可采煤层，分析研究其煤质特征，对今后煤炭资源开发利用具有重要意义。

2煤岩特征

2.1物理特征及宏观煤岩组分

1号煤层颜色呈黑-褐黑色，煤芯多呈碎块状及柱状，具条带状均一结构，局部为叶片状结构。层状及似层状构造，弱沥青、沥青光泽，可见平坦状、参差状、贝壳状断口，内生裂隙较发育，性脆。煤芯易风化，染手，含星点状黄铁矿薄膜及鲕粒状黄铁矿结核，视密度为1.26g/cm3。

宏观煤岩组成以亮煤为主，丝炭及暗煤次之，暗煤多呈条带状分布，丝炭组份呈线理透镜状分布，宏观煤岩类型以半亮型煤及光亮型煤为主。

2.2显微煤岩组分

据钻孔显微煤岩资料，1号煤层显微煤岩类型以微镜惰煤为主，微镜煤次之。其显微煤岩组成主要以有机质组分的镜质组分、惰质组分及半镜质组分为主，矿物质的粘土矿物少量。

镜质组分为主要煤岩组分，其含量在76.8～98%，主要以无结构镜质体中的基质镜质体、碎屑镜质体为主。惰质组分含量在0-22.6%之间，以丝质体、碎屑惰质体为主要成分。壳质组分含量很少，含量在0.7～2.0%之间主要为小孢子体，多呈蠕虫状分布。未见焦块。

煤的矿物组成主要为粘土矿物,粘土矿物呈浸染状或薄层状分布,大多充填于镜质组裂隙中，其含量4～15%之间，含少量硫化物，多为黄铁矿细脉状分布。碳酸盐矿物为方解石脉，其含量为在0～1%之间。

2.3煤化程度

1号煤层在显微光度计上的油浸反射光下所测定的镜质组平均最大反射率平均为0.34%，根据《镜质体反射率的煤化程度分级》（MT/T1158-2011），1号煤煤化程度属低变质的阶段的煤。

3工业分析

3.1水分

1号煤层空气干燥基水分Mad在4.34～11.80%之间平均为6.92%，1号煤层浮煤空气干燥基水分Mad在5.73～15.16%之间平均为8.98%，属低全水分煤。

3.1灰分产率

1号煤层原煤干燥基灰分产率Ad在4.22～24.22%之间，平均为7.23%，浮煤干燥基灰分产率在3.64～6.72%之间，平均为4.58%，按照《煤炭质量分级标准第1部分：灰分》(GB/T15224.1-2018)，属特低灰煤。

3.3挥发分产率

1号煤层原煤干燥无灰基挥发分产率为44.06～52.48%，平均为49.26%，浮煤干燥无灰基挥发分产率为45.54～53.49%，平均为49.97%。按《煤的挥发分产率分级》（MT/T849-2000），1号煤层属高挥发分煤。

3.4灰成分

1号煤层灰成份主要以SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等为主，其中SiO2含量一般在14.49～50.34%之间，平均24.60%，Al2O3含量一般在6.76～16.64%之间，平均10.97%，Fe2O3含量一般在5.60～25.60%之间，平均15.09%，CaO含量一般在5.70～44.87%之间，平均28.92%。其次为SO3、MgO、TiO2，它们的含量一般在10%以下。

4元素组成

1号煤层元素以碳元素含量为主要成份，其含量原煤在71.80～77.30%之间，浮煤一般在72.96～76.58%之间；其次为氧加硫的含量，其含量原煤一般在16.20～95.20%之间，浮煤一般在16.77～21.30%之间；氢元素含量在4.26～6.66%之间；氮元素少量，平均在1%左右。

4.1有害元素

4.1.1硫

1号煤层原煤干燥基全硫（St,d）含量0.15～0.99%，平均0.23%，浮煤干燥基全硫含量在0.14～0.37%，平均为0.19%，按照《煤炭质量分级标准第2部分：硫分》(GB/T15224.2-2010)，属特低硫煤。

4.1.2其它有害元素

1号煤层原煤干燥基磷（Pd）含量均在0～0.030%，平均0.002%，浮煤干燥基磷（Pd）含量在0～0.018%，平均0.001%，按GB/T20475.1-2012分级标准，属特低磷煤。

1号煤层原煤干燥基氯（Cld）含量在0.015～0.138%之间，平均为0.059%，按GB/T20475.2-2012分级标准，属低氯煤。

1号煤层原煤空气干燥基氟（Fad）含量在29～95Ug/g之间平均为62ug/g，浮煤空气干燥基Fad含量在20～55ug/g之间，平均为32ug/g，按MT/T966-2005分级标准，属特低氟煤。

1号煤层原煤空气干燥基砷（Asad）含量一般在0～6ug/g之间，平均为1ug/g，浮煤空气干燥基砷Asad含量在0～2ug/g之间，平均为1Ug/g，按GB/T20475.3-2012分级标准，属特低砷煤。

5工艺性质

5.1发热量

1号煤层原煤干燥基高位发热量（Qgr,d）一般在22.55～30.06MJ/Kg之间。平均28.39MJ/Kg。原煤干燥基低位发热量（Qnet,d）一般在21.80～28.96MJ/Kg之间。依据《煤炭质量分级标准第3部分：发热量》（GB/T15224.3-2010）原煤干燥基高位发热量（Qgr,d）分级，1号煤层属高发热量煤。

5.2煤类

1号煤层变质程度较低，为低变质的长焰煤阶段，依照《中国煤炭分类国家标准》（GB5751-2009），1号煤层煤类为长焰煤（41CY）。

5.3其它工艺性能

1、煤的粘结性和焦渣特性：1号煤层属低变质阶段的长焰煤，焦渣特征为2级,粘结指数为0，无粘结性。

2、煤灰熔融性：1号煤层煤灰熔融性流动温度（FT）在1267-﹥1400℃之间，煤灰熔融性流动温度分级为较低-较高流动温度灰；灰熔融性软化温度（ST）在1220-﹥1400℃之间，煤灰熔融性软化温度分级为较低-较高软化温度灰。

3、低温干馏：1号煤层焦油产率Tar.ad在5.10%～13.30%之间，平均为9.72%、属

含富油煤、半焦产率CR.ad在60.00～2.40%之间。干馏总水产率Water.ar在9.00%～15.70%之间。煤气+损失在8.67～15.23%之间。

4、煤对CO2反应性：1号煤层二氧化碳转化率α在900℃时为78.9%～93.13%，平均为89.41%，在950℃时为为94.25%～100%、平均为99.25%。

6结论

（1）白石湖勘查区1号煤层属低水分、特低灰、高挥发分、高发热量、特低硫、特低磷、低氯、特低氟、特低砷煤。

（2）1号煤层厚度大，结构简单-较简单，属稳定-较稳定煤层，煤质变化较小，发热量高，有害元素含量相对较低，富油等特点，是优质的火力发电和煤化工用煤，也可做工业锅炉用煤及民用煤。

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局.MT/T1158-2011，镜质体反射率的煤化程度分级[S].2011.

[2]中国国家标准化管理委员会.GB/T15224.1-2018，煤炭质量分级第１部分：灰分[S].2018.

[3]国家煤炭工业局.MT/T849-2000，煤的挥发分产率分级[S].2000.

[4]中国国家标准化管理委员会.GB/T15224.1-2010，煤炭质量分级第２部分：硫分[S].2010.

[5]中国国家标准化管理委员会.GB/T20475.1-2012，煤中有害元素含量分级第1部分：磷[S].2012.

[6]中国国家标准化管理委员会.GB/T20475.2-2012，煤中有害元素含量分级第2部分：氯[S].2012.

[7]国家发展和改革委员会.MT/T966-2005，煤中氟含量分级[S].2005.

[8]中国国家标准化管理委员会.GB/T20475.3-2012，煤中有害元素含量分级第3部分：砷[S].2012.

[9]中国国家标准化管理委员会.GB/T15224.1-2010，煤炭质量分级第３部分：发热量[S].2010.

[10]中国国家标准化管理委员会.GB/T5751-2009，中国煤炭分类[S].2009