后寨井田煤層煤質(zhì)特征分析與評(píng)價(jià)

陳 敏

（貴州煤礦地質(zhì)工程咨詢(xún)與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，貴州 貴陽(yáng) 550023）

1 概況

后寨井田位于納雍縣城北西281°方位，直距約20km，行政區(qū)劃屬納雍縣豬場(chǎng)鄉(xiāng)管轄。該井田面積3.8253km2?？h道769 從井田西部外側(cè)經(jīng)過(guò)，交通較方便。

井田含煤地層龍?zhí)督M含煤約34 層，含煤總厚平均25.08m，含煤系數(shù)7.42%，含可采煤層11 層，平均可采煤層總厚度14.70m，可采含煤系數(shù)4.35%。其中含全區(qū)可采、大部可采煤層11 層，即2、5、6、7、8、10、13、16 、27 、31、32。其中31 號(hào)煤為大部可采不穩(wěn)定煤層，6、7、8、10 號(hào)煤層為全區(qū)可采較穩(wěn)定煤層，2、5、13、16、27、32 號(hào)煤層為大部可采較穩(wěn)定煤層。

井田總資源儲(chǔ)量為7901 萬(wàn)t，其中采空消耗量45 萬(wàn)t，保有資源儲(chǔ)量7856 萬(wàn)t，包括（111b）702萬(wàn)t，（122b）1818 萬(wàn)t，（333）5336 萬(wàn)t。

2 煤的物理性質(zhì)

井田內(nèi)各可采煤層為黑色，塊狀為主，少量粉狀、粒狀；各可采煤層主要為線理～細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)，似金屬光澤、瀝青光澤為主，玻璃光澤為輔；斷口主要為參差狀，少量階梯狀、平坦?fàn)?；?nèi)生和外生裂隙較發(fā)育，充填薄膜狀、網(wǎng)狀、脈狀方解石，含較多瘤狀、球粒狀、細(xì)粒狀黃鐵礦。

3 煤巖特征

（1）煤的宏觀煤巖成分及類(lèi)型

全區(qū)各可采煤層多以暗煤為主，亮煤次之，夾少量鏡煤條帶，煤巖類(lèi)型主要為半亮型煤，少量半暗型煤。

（2）微觀煤巖類(lèi)型

井田內(nèi)所有可采煤層的鏡質(zhì)體和惰質(zhì)體含量總和為100%，均大于95%，各可采煤層微觀煤巖類(lèi)型皆為微鏡惰煤。

4 煤的化學(xué)性質(zhì)

（1）水分（Mad）。原煤空氣干燥基水分為0.20%～6.51%，平均1.43%。其中27 號(hào)煤層最低，平均為1.16%，31 號(hào)煤層最高，平均為1.88%。

（2） 灰 分（Ad）。 原 煤 干 燥 基 灰 分 為9.47%～39.96%，平 均26.92%。2 號(hào) 煤 層 原 煤 灰分（Ad） 為15.96%～31.13%， 平 均21.93%；5 號(hào) 煤 層 為18.34%～34.98%， 平 均27.02%；6號(hào) 煤 層 為18.37%～39.86%， 平 均29.15%；7 號(hào)煤 層 為15.62%～39.96%， 平 均25.52%；8 號(hào) 煤層 為9.47%～39.28%， 平 均24.81%；10 號(hào) 煤 層為10.91%～37.33%， 平 均22.27%；13 號(hào) 煤 層為16.21%～39.57%， 平 均26.65%；16 號(hào) 煤 層為18.81%～39.45%， 平 均28.39%；27 號(hào) 煤 層為14.63%～39.32%， 平 均23.69%；31 號(hào) 煤 層為31.37%～39.28%， 平 均35.55%；32 號(hào) 煤 層 為27.24%～39.58%，平均33.81%。根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)，煤炭灰分分級(jí)》GB/T15224.1-2018 規(guī)定，2、5、6、7、8、10、13、16、27 號(hào)煤層屬中灰煤（MA），31、32 號(hào)煤層屬高灰煤（HA）[1]。

（3）揮發(fā)分（Vdaf）。浮煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)分為5.54%～9.27%，平均6.84%。各可采煤層煤的揮發(fā)分測(cè)值及質(zhì)量分級(jí)見(jiàn)表1。

表1 可采煤層揮發(fā)分測(cè)值及質(zhì)量分級(jí)統(tǒng)計(jì)表

井 田2、6、7、8、10、13、16、27、31、32號(hào)煤層屬特低揮發(fā)分煤（SLV），5 號(hào)煤層屬低揮發(fā)分煤（LV）。

（4） 硫 分（St,d）。 原 煤 干 燥 基 全 硫 為0.22%～8.73%，平均1.49%。2 號(hào)煤層原煤硫分（St,d）為1.76%，5 號(hào)煤層為2.43%，6 號(hào)煤層為1.12%，7 號(hào)煤層為0.88%，8 號(hào)煤層為1.74%，10 號(hào)煤層為1.57%，13 號(hào)煤層為1.10%，16 號(hào)煤層為2.66%，27 號(hào)煤層為1.83%，31 號(hào)煤層為0.49%，32 號(hào)煤層為0.57%。根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)，第2 部分：硫分》GB/T15224.2-2010 的規(guī)定，31 號(hào)煤層屬特低硫煤（SLS），7、32 號(hào)煤層屬低硫煤（LS），2、6、8、10、13、27 號(hào)煤層屬中硫煤（MS），5、16 號(hào)煤層屬中高硫煤（MHS）[2]。

井田全硫（St,d）含量為1.49%，硫化鐵硫（Sp,d）含量為1.00%，硫酸鹽硫（Ss,d）含量為0.01%，有機(jī)硫（So,d）含量為0.35%。原煤中的硫主要是以無(wú)機(jī)硫化鐵硫的形態(tài)存在，占總硫分的73.53%，硫酸鹽硫很少，只占總硫分的0.74%，說(shuō)明原煤中的硫較易洗選。

（5）固定碳含量（FCd）。原煤干燥基固定 碳（FCd） 為46.56%～83.95%， 平 均65.46%。2 號(hào)煤層原煤固定碳（FCd）為52.58%～76.43%，平 均68.20%；5 號(hào) 煤 層 為55.25%～73.85%， 平均65.18%；6 號(hào) 煤 層 為52.85%～73.66%， 平均63.65%；7 號(hào) 煤 層 為51.81%～78.03%， 平均68.78%；8 號(hào) 煤 層 為52.58%～83.95%， 平均68.23%；10 號(hào) 煤 層 為55.17%～82.13%， 平均71.07%；13 號(hào) 煤 層 為55.01%～77.35%， 平均66.99%；16 號(hào) 煤 層 為52.01%～74.98%， 平均62.80%；27 號(hào) 煤 層 為52.90%～78.90%， 平均69.72%；31 號(hào) 煤 層 為46.56%～61.52%， 平均53.48%；32 號(hào) 煤 層 為48.34%～66.89%， 平 均58.23%。根據(jù)中國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煤的固定碳分級(jí)》（MT/T561-2008）的規(guī)定，31 號(hào)煤層屬低固定碳煤（LFC），6、16、32 號(hào)煤層屬中等固定碳煤（MFC），2、5、7、8、10、13、27 號(hào)煤層屬中高固定碳煤（MHFC）。

（6）元素分析。井田浮煤干燥無(wú)灰基碳（Cdaf）含量為86.28%～93.86%，平均91.74%；干燥無(wú)灰基氫（Hdaf）含量為1.83%～4.02%，平均3.34%；干燥無(wú)灰基氮（Ndaf）含量為0.95%～3.08%，平均1.37%；干燥無(wú)灰基[（O+S）daf]含量為1.53%～9.12%，平均3.39%。

5 煤的工藝性能

（1）發(fā)熱量

井田原煤空氣干燥基高位發(fā)熱量（Qgr,d）為16.472～32.323MJ/kg， 平 均24.78MJ/kg； 原 煤 干燥基低位發(fā)熱量（Qnet.d）16.10～31.85MJ/kg，平均24.29MJ/kg。

2 號(hào)煤層原煤高位發(fā)熱量（Qgr,d）為25.94MJ/kg，5 號(hào)煤層為25.34MJ/kg，6 號(hào)煤層為24.51MJ/kg，7 號(hào)煤層為25.26MJ/kg，8 號(hào)煤層為25.98MJ/kg，10 號(hào)煤層為27.09MJ/kg，13 號(hào)煤層為25.53MJ/kg，16 號(hào)煤層為23.19MJ/kg，27 號(hào)煤層為26.58MJ/kg，31 號(hào)煤層為19.86MJ/kg，32 號(hào)煤層為21.94MJ/kg。根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)，煤炭發(fā)熱量分級(jí)》GB/T15224.3-2010 標(biāo)準(zhǔn)，31 號(hào)煤層屬中低發(fā)熱量煤（MLQ），16、32 號(hào)煤層為中發(fā)熱量煤（MQ），2、5、6、7、8、10、13、27 號(hào)煤層為中高發(fā)熱量煤（MHQ）[3]。

（2）哈式可磨性指數(shù)（HGI）

該區(qū)哈式可磨性指數(shù)為42～118，平均77。該區(qū)8、10、27 號(hào)煤層屬較難磨煤（RDG），5、13 號(hào)煤層屬中等可磨煤（MG），6、16、31 號(hào)煤層屬易磨煤（EG），2、32 號(hào)煤層屬極易磨煤（UEG）。

（3）熱穩(wěn)定性

井田可采煤層熱穩(wěn)定性試驗(yàn)TS+6的值為42.9%～84.1%，平均61.9%。2 號(hào)煤層熱穩(wěn)定性試驗(yàn)TS+6的值為57.5%，6 號(hào)煤層為65.3%，7 號(hào)煤層為80.1%，8 號(hào)煤層為81.1%，13 號(hào)煤層為42.9%，16號(hào)煤層為74.8%，27 號(hào)煤層為43.7%，31 號(hào)煤層為44.7%，32 號(hào)煤層為62.9%。2、13、27、31 號(hào)煤層屬低熱穩(wěn)定性煤（LTS），6、32 號(hào)煤層屬中熱穩(wěn)定性煤（MTS），16號(hào)煤層屬中高熱穩(wěn)定性煤（MHTS），7、8 號(hào)煤層屬高熱穩(wěn)定性煤(HTS)。

6 結(jié)語(yǔ)

井田內(nèi)各可采煤層浮煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)分（Vdaf）產(chǎn)率為5.54%～9.27%，平均6.84%；浮煤元素分析（Hdaf）含量為1.83%～4.02%，平均3.34%。因此，可采煤層均為無(wú)煙煤（WY）。

根據(jù)上述化學(xué)性質(zhì)和工藝性能，井田煤層屬中灰～高灰分、特低～低揮發(fā)分、低～中高固定碳、特低～中高硫，較易洗選、中低～中高發(fā)熱量、低～高熱穩(wěn)定性無(wú)煙煤。井田可采煤層均具有廣泛用途，各煤層洗選后可作民用煤、工業(yè)動(dòng)力用煤和火力發(fā)電用煤。分析研究其煤質(zhì)特征及工業(yè)用途，對(duì)將來(lái)礦井可行性研究、生產(chǎn)銷(xiāo)售具有重要意義。