礦區原煤煤質可選性分析

摘要：當前，我國煤炭價格居高不下，且仍有上漲的趨勢。對于以煤炭作為燃料的生產工業和煤炭貿易而言，相關企業所面臨的挑戰難度非常大，因此合理選煤，采取有效辦法對煤質分析是必不可少的。文章針對礦區原煤煤質的可選性進行了分析，并就如何提高煤質分析的準確性提出了建議。

關鍵詞：礦區原煤；煤質特征；煤質可選性；煤質分析；煤質檢測 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD913 文章編號：1009-2374（2015）13-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.13.077

礦區原煤煤質的準確分析是煤炭貿易和以煤炭作為主要燃料的生產企業所必須進行的一項工作。當前，我國煤炭的價格居高不下，對煤質的可選性和準確性的分析是很重要的，它關系到生產的節約能源和高效生產。煤質可選性分析常采用煤的工業分析法，主要包括對煤的灰分、水分和揮發分分析，由此計算煤炭的固定碳和發熱量指標。

1 煤炭礦區概況及煤質特征

1.1 礦區概況

某煤炭井田位于凹陷帶部，井田以西南方向傾伏的寬緩向斜形狀分布，東南方向有明顯的一級褶曲，其構造形式簡單且有10°左右的底層傾角，多以正斷層分布，無巖漿活動狀況，主要的采煤區有B煤組和C煤組。該井田內可采煤層有B4和C8兩層，平均的總厚度為4.31mm，其中B4煤層的地層巖性和厚度較為穩定。井田斜北翼以單斜構造分布為主，南翼為次一級構造分布，相比于北翼情況要復雜一些。盡管北西—南東方向的煤層厚度略有變化，但總體煤質相對較好，多為瘦煤或瘦焦煤。井田內的地傾角較小，褶曲較平緩且斷層較少。

1.2 煤質特征

B4煤層的原煤均為黑色，條痕為灰黑色，多為粉狀，小塊或片狀煤巖帶有次玻璃光澤，多為半亮型，少有半暗型出現。光亮煤的內生節理發生良好，局部煤層出現炭質泥巖和泥巖夾矸。B4煤層煤巖煤質的顯微特征：鏡質組和黏土類占有84.25%～93.76%，半鏡質組和絲質組占有7.78%～5.75%，其他的雜質成分占有1.46%～2.88%。顯微煤巖大多屬于亮煤，少部分屬于暗亮煤。原煤的灰分為21.97%，全硫為2.18%；而精煤的灰分為8.19%，全硫為1.08%，屬于中灰或中硫焦煤。

礦區原煤的硫成分主要以黃鐵礦硫居多，大約占有1.88%～4.70%，有機硫占有0.76%～1.46%，硫酸鹽的含量很少。B4煤層原煤的灰分為22.59%，屬于中灰分煤，經過洗選其灰分約降為低灰分煤。

2 礦區原煤的可選性分析

礦區原煤的可選性分析值是利用特定溶液清洗原煤和剔除原煤夾矸和其他礦物雜質的難易度。通常，利用篩分試驗和沉浮試驗即可確定原煤的可選性。

本文采集兩組簡選樣，并采集兩個煤組的可選性資料進行綜合評定。眾所周知，鉆孔的可選性樣式可進行四級篩分（即13>～6、6～3、3～0.5、0.5～0/mm）和比重級浮選（即1.3、1.4、1.6、1.8>1.8），試驗資料分析如下：25mm以上占有12.09%，灰分為60.27%～64.50%，以偽頂底矸石為主；25～13mm占有14.55%，灰分為39.92%；13～6mm占有15.05%，灰分為28.99%；6～3mm占有16.23%，灰分為23.97%；3～0mm占有40.68%，灰分為19.05%～21.93%。根據以上分析數據來看，商品煤以小塊狀為主，粉煤比例較多。按照粒度和灰分之間的關系，我們可以知道，粒度越大，灰分就會越高，反之亦然。

從隨機抽選的兩個煤組的試驗資料來看，煤組一的精煤灰分為10.79%～10.99%，精煤的回收率可達到62.12%～62.50%；中煤灰分為42.97%～55.08%，中煤的回收率可達到7.19%～10.01%，由此可評定煤組一的煤巖為易選煤。而煤組二的精煤灰分為10.68%～11.02%，精煤的回收率可達到47.18%～60.45%；中煤灰分為41.03%～54.12%，中煤的回收率可達到4.22%～11.21%，由此可評定煤組二的煤巖也為易選煤。本礦區B4煤層的原煤灰分為20.33%，膠質層的平均厚度為9.93mm，黏結指數約為80.01，采用1.5比重溶液洗選評定為易選煤，中煤的含量不大于10.00%，精煤的回收率標準。

3 控制煤質分析準確性的對策

礦區原煤的煤質分析要嚴格控制試驗檢測數據的準確性。相關檢測人員對煤質檢測主要包含亮相內容，即采集煤巖樣品和樣品試驗。質檢人員對不同種類的煤巖進行相應的試驗，可為今后的使用提供一定數據基礎。這些試驗數據可體現煤巖的質量，為了煤巖試驗結果的可靠性和真實性，我們應該注意如下三點：

3.1 提高相關試驗人員的綜合素質和技術水平

人是生產的基礎性資源。礦區試驗室水平的高低直接由試驗人員的綜合素質和技術水平來決定。作為試驗工作的直接參與者，從事試驗工作的技術人員應該加強培訓與學習，通過培訓考核并取得相應的執業資格證書后方可上崗。同時，試驗人員應熟知相關法律法規和掌握知識技能，對試驗過程中出現的錯誤和偏差要具有高度的判別能力。執行標準發生變更，試驗人員應適時加強培訓。試驗人員還應具備崗位責任感和嚴謹認真的工作態度。

3.2 嚴格遵照國際化標準來采樣和試驗

煤巖樣品是原煤煤質檢驗的對象，對于采樣工作不得出現一絲馬虎。因為樣品出現差錯，后續的試驗工作都將變得毫無意義，更有甚者，未及時發現和糾正錯誤極有可能給整個企業的生產帶來負效應。因此，需要嚴格遵照國際化標準來采樣和試驗。由于煤炭是一種極不均勻的物質，合理采用才具有代表性，這對于評定原煤質量具有決定性的影響。那么，如果我們并沒有采集到具有代表性的樣品且已經進行了相應的試驗檢測，取得的結果將不能代表整個礦區的原煤品質，不管分析結果如何也將毫無意義。對此，要求煤巖采樣主要掌控采樣點位置和每個采樣點的采取量，樣品的制備應掌控樣品的破碎、縮分、混勻和空氣平衡等若干基本操作過程的正確性，并強調樣品粒度與品質之間的關系，最終以符合國際化標準要求的煤巖樣品進入到試驗室中。endprint

3.3 盡量規避煤質可選性分析的不良誤差

在煤巖煤質可選性分析的試驗過程中，多采用綜合性物理化學法配合其他科學檢測手段對樣品質量進行試驗檢測。試驗過程由各種檢測設備、儀器儀表和復雜性狀的化學藥劑引起檢測結果出現誤差是無法避免的。因此，在試驗過程中，需要定期對這些檢測設備、儀器儀表和復雜性狀的化學藥劑進行標驗校正或成分檢測。與此同時，對于不同種類或不同批次的煤巖進行試驗檢測，要嚴格遵照相關試驗標準，明確相關試驗的條件，并對整個試驗過程做好相應的設計與安排，保證試驗結果的誤差控制在可允許范圍以內。

4 控制煤質分析準確性的相關建議

4.1 重視試驗檢測工作的重要性

我們需要對傳統的培訓模式進行制度革新，新建試驗人員的培訓模式，主要目的在于讓試驗人員掌握理論知識和提高實踐能力。通過培訓與學習，試驗人員的自身能力的應用不再是各自獨立的國標，他可以從多個不同項目的角度來總結問題，以此舉一反三，拓展思路，更能凸顯試驗人員的作用。另外，礦區原煤煤質可選性試驗分析呈現出來的是一種效果，在多個不同試驗方法的基礎上可以優化選擇最佳的試驗方案。

4.2 環保型煤質試驗檢測

當前，自動量熱儀被廣泛應用，尤其在環保性煤質進行發熱量試驗中，不再需要含汞溫度計進行機械化的試驗檢測，避免因操作不當致汞外流引起檢測環境的污染問題。在環保型煤質試驗檢測與分析中，以W2O3替代Cr2O3作為試驗催化劑，這樣做也可避免因擱放重金屬鉻氧化物造成檢測環境的二次污染。同時，在其他的試驗環節中，如形態硫元素的氧化還原檢測，試驗還需利用高汞試劑配合試驗，本環節中氯化汞可轉化為氯化亞汞，它的毒性相對降低很多，對于環境污染也降至最低，但是因配制氯化亞汞飽和溶液過程中依然存在危險，對此試驗過程必須要嚴加防范，整個配制過程需遵照相關的技術規范進行以避免毒性化學物質的二次污染問題，從而使得環保型煤質試驗檢測與分析的結果不理想。

4.3 確保嚴謹規范的試驗操作過程

試驗操作不規范是導致試驗結果不準確最直接的原因，因此，試驗人員在具體的試驗操作過程中要嚴格遵照相關技術規范的要求，認真謹慎地操作。例如，充氧氣時需認真觀察氧彈是否存在漏氣問題，保證試驗過程的安全性。再如，標定熱容量，首先注意以潔凈的鑷子夾住苯甲酸并輕放于坩堝中，嚴禁直接倒入。這樣的細節很多，都需要我們試驗人員認真對待，只有確保試驗操作過程嚴謹和規范，方能得到準確且可靠的試驗數據和試驗數據。

5 結語

總而言之，煤炭作為我國最主要的基礎能源形式，其開采質量的高低與用煤生產工業的生產效率息息相關，還與煤炭開采企業的聲譽和經濟效益直接掛鉤，同時也影響我國國民經濟的整體發展規模和水平，因此對于煤炭質量的評定就顯得極為重要。本文追根溯源，通過實例對礦區原煤煤質可選性進行分析，并對控制煤質分析準確性的對策進行討論，提出個人建議，僅供參考。

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作者簡介：馮彥龍（1987-），男，黑龍江哈爾濱人，開灤能源化工股份有限公司呂家坨礦業分公司煤質科助理工程師，研究方向：煤質分析技術。

（責任編輯：黃銀芳）endprint