魯南勘查區(qū)煤的化學(xué)性質(zhì)特征研究

■劉祥先

（貴州煤礦地質(zhì)工程咨詢與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心貴州貴陽550081）

魯南勘查區(qū)煤的化學(xué)性質(zhì)特征研究

■劉祥先

（貴州煤礦地質(zhì)工程咨詢與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心貴州貴陽550081）

魯南勘查區(qū)面積20.67km2。主要含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，龍?zhí)督M系海陸交互相含煤建造，主要由陸源碎屑巖及煤組成，含煤地層厚122.82-182.48m之間，平均155m，共含煤13-20層，煤層總厚約15.14m；可采煤層有C3、C7、C9、C12、C16、C18等6層，可采煤層總厚10.29m。C9煤層為全區(qū)可采，平均厚4.21m。該勘查區(qū)C3煤為瘦煤，其余各煤層均為無煙煤三號（WY3）。

龍?zhí)督M 煤層 煤的化學(xué)性質(zhì)特征

1 慨況

魯南勘查區(qū)位于云南省富源縣城東南方向，距離約70km，地理坐標(biāo)（80西安坐標(biāo)系3度帶，極值）：東經(jīng)：104°25′15″～104° 27′13″，北緯：25°16′40″～25°21′00″?？辈閰^(qū)南北長為9.2km，東西平均寬約4.0km，面積為20.67km2。

本區(qū)主要含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，龍?zhí)督M系海陸交互相含煤建造，主要由陸源碎屑巖及煤組成，含煤地層二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M在122.82—182.48m之間，總厚度平均為155m，共含煤13-20層，編號煤層有C1、C3、C7、C9、C12、C16、C18、C19、C20等9層，煤層總厚約15.14m，含煤系數(shù)9.77%；可采煤層有C3、C7、C9、C12、C16、C18等6層，可采煤層總厚10.29m，可采含煤系數(shù)6.64%。

2 煤質(zhì)化學(xué)特征

2.1 水分（Mad）

原煤空氣干燥基水分為0.53%～3.50%，全區(qū)均值為1.43%。全區(qū)以C3煤層最低為1.10%；C12煤層最高為1.52%。

浮煤空氣干燥基水分為0.47%～2.88%，全區(qū)均值為1.24%。全區(qū)以C3煤層最低為0.95%；C12煤層最高為1.40%。

2.2 灰分（Ad）

主要煤層煤質(zhì)特征表可知，原煤干燥基灰分為10.63%～50.21%，全區(qū)均值為28.91%。浮煤干燥基灰分為2.40%～43.90%，全區(qū)均值為12.55%。

2.3 揮發(fā)分（Vdaf）

原煤干燥無灰基揮發(fā)分產(chǎn)率為4.75%～28.99%，全區(qū)均值為11.26%。浮煤干燥無灰基揮發(fā)分產(chǎn)率為2.71%～26.41%，全區(qū)均值為8.93%。根據(jù)《煤的揮發(fā)分產(chǎn)率分級》MT/T849-2000的規(guī)定，C3、C7、C9煤屬低揮發(fā)分煤（LV），C12、C16、C18煤屬特低揮發(fā)分煤（SLV）。

2.4 固定碳（FCd）

據(jù)各可采煤層測定的原煤水分、灰分及揮發(fā)分，計算出各基準(zhǔn)固定碳含量百分值。根據(jù)MT/T561－2008標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對煤的固定碳進(jìn)行分級。本勘查區(qū)內(nèi)C3煤干基固定碳均為低等固定碳煤，C7煤的干基固定碳均為中等固定碳煤，C9、C12、C16、C18煤的干基固定碳均為中高固定碳煤。

2.5 硫分（St,d）

從主要煤層煤質(zhì)特征表可知，原煤干燥基全硫兩極值為0.12%～6.80%，平均為1.31%。根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級、第2部分：硫分》GB/T15224.2—2010的規(guī)定，C7、C9煤層為低硫煤（LS），其余煤層為中硫煤（MHS）。

綜上，區(qū)內(nèi)各可采煤層硫分可通過洗選進(jìn)行降低。原煤全硫含量越高，其降硫率越高，硫分越易脫除；反之，硫分則不易脫除。

2.6 元素分析

浮煤干燥無灰基碳含量為88.37%～95.20%，平均為92.04%；浮煤干燥無灰基氫含量為1.58%～4.93%，平均為3.39%；浮煤干燥無灰基氮含量為0.80%～1.84%，平均為1.32%；浮煤干燥無灰基氧加硫含量為1.68%～6.86%，平均為3.25%。

2.7 煤灰成分

可采煤層中煤灰成分以含SiO2為主，含量為40.47%～75.51%，平均為52.52%；其次為Al2O3和Fe2O3，含量分別為4.21%～33.43%和3.40%～29.67%，平均為18.83%和13.84%；少量的CaO含量為0.67%～15.19%，平均為3.47%。其他煤灰成分平均含量均在2.48%以下。

2.8 伴生元素

分別對各煤層的原煤測定了伴生元素鍺、鎵、鈾、釷、五氧化二釩。原煤鍺（Ge）含量為0μg/g～6μg/g，平均值為2μg/g。根據(jù)《煤中鍺含量分級》MT/T967-2005的規(guī)定，各可采煤層均屬低鍺煤（LGe）；原煤鎵（Ga）含量為5μg/g～94μg/g，平均為15μg/g；原煤鈾（U）含量為1μg/g～61μg/g，平均為4μg/g；原煤釷（Th）含量為2～55μg/g，平均為8μg/g；原煤五氧化二釩（V2O5）含量為32μg/g～392μg/g，平均為150μg/g。各可采煤層中伴生元素的含量均達(dá)不到工業(yè)最低品位要求，無利用價值。

2.9 有害成分

（1）原煤磷（P）：含量為0.006～0.075%，全區(qū)均值為0.025%。根據(jù)《煤中有害元素含量分級》GB/T20475.1-2006的規(guī)定，全區(qū)各可采煤層均屬低磷分煤（P-2）。

（2）原煤砷（As）：砷含量在404號鉆孔出現(xiàn)異常，含量值普遍偏大，最大值達(dá)到122μg/g，故未參與平均值計算。

（3）原煤氯（Cl）：含量為0.011～0.078%，全區(qū)均值為0.024%。根據(jù)《煤中有害元素含量分級》GB/T20475.2-2006的規(guī)定，全區(qū)各可采煤層均屬特低氯煤（Cl-1）。

（4）原煤氟（F）：含量為49～416μg/g，全區(qū)均值為170μg/g。其中C3煤層平均為168μg/g；C7煤層平均為172μg/g；C9煤層平均為166μg/g；C12煤層平均為176μg/g；C16煤層平均為174μg/g；C18煤層平均為170μg/g。根據(jù)《煤中氟含量分級》MT/T966-2005的規(guī)定，全區(qū)各可采煤層均屬中氟煤（MF）。

3 結(jié)論

C3煤層為中高灰煤，C7、C9、C12、C16、C18號煤層皆屬中灰煤；C3煤干基固定碳均為低等固定碳煤，C7煤的干基固定碳均為中等固定碳煤，C9、C12、C16、C18煤的干基固定碳均為中高固定碳煤；C7、C9煤層為低硫煤，其余煤層為中硫煤；可采煤層中煤灰成分以含SiO2為主；各可采煤層中伴生元素的含量均達(dá)不到工業(yè)最低品位要求，無利用價值；全區(qū)各可采煤層均屬中氟煤（MF）；全區(qū)各可采煤層均屬特低氯煤；C3、C7、C9、C12、C16煤層屬一級含砷煤；C18煤層屬二級含砷煤；全區(qū)各可采煤層均屬低磷分煤。

[1]《云南省富源縣魯南煤礦勘探報告》

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-362-1