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    華北平原新密煤田二疊系山西組煤化學(xué)特征分析及工業(yè)評(píng)價(jià)

    2017-12-29 00:00:00薛濤劉明明涂愛華陳荔荔
    今日財(cái)富 2017年13期

    一、區(qū)域地質(zhì)特征

    新密煤田屬華北平原分區(qū)豫西地層分區(qū)之嵩箕小區(qū)。整個(gè)煤田屬半掩蓋型,南、西部露頭較好,區(qū)域地層自老而新依次有太古宇登封群,古元古界嵩山群,中元古界五佛山群,古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系,中生界三疊系,新生界新近系、第四系等。其中二疊系山西組為本區(qū)含煤地層。煤層主要位于山西組中部,煤層的厚度在1.31~8.00m,中間偶夾泥巖或炭質(zhì)泥巖。煤層人工伽瑪曲線一般峰值較高。厚層呈箱狀,薄層呈筆狀,有夾矸者呈多峰筆狀,視電阻率曲線峰值亦較高。

    二、煤的工業(yè)特征

    (一)煤工業(yè)分析。山西組煤層樣品整體呈煤樣灰分為7.82~13.91%,平均11.21%,為低灰煤(評(píng)價(jià)依據(jù)GB/T 15224—2010)。經(jīng)1.40密度液洗選,浮煤灰分(Ad)4.01~5.91%,平均5.01%,降灰率為55.3%。浮煤回收率30.3~54.3%,平均45.38%,浮煤回收率中等。浮煤的揮發(fā)分產(chǎn)率14.51~15.68%,平均15.16%,屬低揮發(fā)份煤(評(píng)價(jià)依據(jù)MT/T 849—2000)。

    (二)元素分析。山西組煤層樣品浮煤碳元素(Cdaf)含量為89.25~91.13%,平均為90.44%。氫元素(Hdaf)含量為3.94~4.82%,平均為4.38%。氮元素(Ndaf)含量為1.41~1.70%,平均為1.52%。

    (三)有害元素。山西組煤層樣品原煤全硫(St,d)含量0.28~0.32%,平均0.30%;浮煤全硫(St,d)含量0.31~0.33%,平均0.32%。據(jù)煤炭資源評(píng)價(jià)硫分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),屬特低硫煤;硫分以有機(jī)硫?yàn)橹?,次為硫化物硫。原煤磷(Pd)含量0~0.0101%,平均0.003%,為特低磷煤(據(jù)GB/T 20475.1—2006)。原煤氯含量0.009~0.027%,平均0.023%,屬特低氯煤(據(jù)GB/T 20475.2—2006);原煤砷含量0×10-6~1×10-6,平均1×10-6,屬一級(jí)含砷煤(據(jù)MT/T803—1999);原煤氟含量61×10-6~67×10-6,平均64×10-6。上述有害元素含量均較低,對(duì)煤的綜合利用影響較小。

    (四)發(fā)熱量。山西組煤層樣品原煤干燥基高位發(fā)熱量(Qgr.d)30.86~33.48MJ/kg,平均32.05MJ/kg;干燥基低位發(fā)熱量(Qnet. d)30.11~32.67 MJ/kg ,平均31.40MJ/kg,屬特高發(fā)熱量煤(GB/T15224.3-2010)。毫米級(jí)熱穩(wěn)定性值為45.1~73.6,平均60.9%,據(jù)煤的熱穩(wěn)定性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(MT/T 560-2008)劃分,應(yīng)屬低-中高熱穩(wěn)定性煤。不宜做氣化用煤。

    (五)煤的可磨性和粘度。研究區(qū)內(nèi)對(duì)5個(gè)鉆孔的山西組煤層樣品采用哈特葛羅法測(cè)得可磨性指數(shù)(HGI)為85~136,平均105??赡バ詷O好,屬極易磨煤(評(píng)價(jià)依據(jù)MT/T852—2000煤的哈氏可磨性指數(shù)分級(jí))。當(dāng)要求煤灰粘度小于25泊時(shí),溫度要求1334~1689℃,溫度變化范圍巨大,總體看來,不適宜液體排渣。

    (六)煤類。山西組煤層樣品浮煤干燥無灰基揮發(fā)分(Vdaf)含量13.97~16.38%,平均15.04%;粘結(jié)指數(shù)(GRI)2個(gè)測(cè)點(diǎn)為0~16,膠質(zhì)層最大厚度0~24;干燥無灰基氫含量為3.94~4.82%,平均為4.38%;鏡質(zhì)組平均最大反射率( max)為1.792~2.035%,平均1.940%。根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)(GB/T15224-2010)》認(rèn)為該煤層屬中高變質(zhì)貧煤或貧瘦煤(PM/11或PS/12)。

    (七)工業(yè)用途評(píng)價(jià)及資源量。山西組煤應(yīng)屬低灰分、低揮發(fā)分、特低硫、特低磷、特高發(fā)熱量。經(jīng)1.40密度液洗選后,灰分為5.01%,回收率為45.38%,高熱穩(wěn)定性,二氧化碳的反應(yīng)性弱之煤層,其工業(yè)利用方向可考慮做煉焦配煤,也可以做動(dòng)力及民用煤。研究區(qū)山西組構(gòu)造復(fù)雜程度為中等構(gòu)造類型,山西組煤層為全區(qū)可采煤層,煤層厚度為0.86~30.04m,平均6.27m。煤層厚度穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類型。根據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T 0215-2002),以1000m基本線距和小于1000m孔距及其相應(yīng)控制程度圈定控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(332);以2000m的線距、小于2000m孔距及相應(yīng)控制程度圈定推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)。在(332)資源量分布區(qū)的斷層兩側(cè)(或一側(cè))劃出50m的范圍作為推斷內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)。

    三、結(jié)論及建議

    新密油田二疊系山西組煤總體上屬于低灰分、低揮發(fā)分、特低硫、特低磷、特高發(fā)熱量。工業(yè)利用方向可考慮做煉焦配煤,也可以做動(dòng)力及民用煤。本次工作所采瓦斯樣品瓦斯含量較小,據(jù)鄰區(qū)大磨嶺煤礦、王行莊煤礦、趙家寨煤礦均為瓦斯突出礦井,在未來勘探工作和礦山開發(fā)時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)瓦斯研究工作。(作者單位為1. 河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院 ;2.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊(duì))

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