新疆準東煤田五彩灣礦區露天煤礦西山窯組煤巖煤質分析

■葛棟鋒 汪鴻 張文強 依力哈木江·吐尼亞孜（新疆地質礦產勘查開發局第九地質大隊新疆烏魯木齊830009）

新疆準東煤田五彩灣礦區露天煤礦西山窯組煤巖煤質分析

■葛棟鋒 汪鴻 張文強 依力哈木江·吐尼亞孜
（新疆地質礦產勘查開發局第九地質大隊新疆烏魯木齊830009）

本文介紹了新疆準東煤田五彩灣區露天煤礦主要含煤地層為西山窯組，并根據煤巖學、煤化學分析及燃燒值等結果分析研究區煤質特征。結果顯示準東煤田五彩灣區露天煤礦煤層多為不粘煤、長焰煤，具有厚度大，層較穩定，煤質變化較小，發熱量高，有害元素含量相對較低等特點，可作為優質的火力發電、氣化用煤、工業鍋爐用煤及民用煤。

準東煤田 煤巖特征 煤化學

準東煤田位于準噶爾盆地東部北緣，克拉麥里山南麓山前一帶，呈北西向展布。地層區劃屬北疆—興安地層大區（Ⅰ），北疆地層區（Ⅰ1），南準噶爾—北天山地層分區（Ⅰ13），將軍廟地層小區（Ⅰ13—4）。露天礦位于克拉麥里山南麓，地勢總趨勢呈北東高南西低的緩傾斜坡，區內以B煤組為良好的工業以及民用用煤。

1　B1煤的物理性質和煤巖特征

1.1煤的物理性質

調查區B煤組煤中煤的物理性質基本相同，煤呈灰黑—黑色，條痕灰黑—黑，暗淡光澤—瀝青光澤，斷口呈階梯—參差狀，節理不發育，局部夾有亮煤條帶，含有少量絲炭，有點染手，煤層呈條帶狀—均一狀結構，層狀構造，煤較硬。風氧化后呈現粉沫狀，黑褐色，易污手。B煤組各煤層宏觀煤巖類型基本相同，組分以暗煤為主，絲炭次之局部夾有亮煤薄層及條帶，宏觀煤巖類型為半暗型煤、暗淡型煤。

1.2顯微煤巖組分及煤巖類型

對B2、B1、B0煤芯煤樣的副樣制成粉煤磚光片，進行了顯微煤巖組分鑒定（如表1）。

表1　B煤組煤層顯微煤巖鑒定成果表

2　B煤組煤的化學組成

2.1水分（Mad）

B煤組原煤水分在一般變化在3.82%～19.88%之間，其中在近風氧化帶中最高達24.23%。B2原煤水分（Mad）3.82～24.23%，平均14.08%；B1原煤水分（Mad）平均含量分別為6.61～19.88%間，平均14.26%；B0原煤水分（Mad）在6.32～18.45%間，平均14.11%，因此B煤組煤層均屬中～高水分煤。

2.2灰分（Ad）

B煤組的原煤灰分產率（Ad）含量變化一般在4.43～26.78%間，其中B0煤層中3個單樣因采樣問題，未參與統計。B2原煤灰分產率（Ad）在4.43～21.82%，平均6.72%；B1原煤灰分產率（Ad）在5.33～13.38%間，平均 8.14%；B0原煤灰分產率 （Ad）在6.97～26.78%，平均 12.67%，B煤組煤層的灰分平均產率在6.72～12.67%之間，屬低—低中灰煤（LA～LMA）。同時也可看出經～1. 4密度液洗選后，B煤組各分區內B2、B1、B0浮煤灰分平均值分別為5.18%、5.39%、6.79%，可以看出各煤層浮煤灰分均有所下降。B2全層灰分值在區內大部變化不大，僅在露天礦最南部灰分有增高的趨勢。

2.3揮發分（Vdaf）

B煤組浮煤揮發分產率（Wdaf）一般在30.36～43.57%之間。B2浮煤揮發分產率在30.36～38.57%間，平均33.78%；B1浮煤揮發分產率在 33.79～37.96%，平均 33.75%；B0浮煤揮發分產率33.58～43.57%，平均38.12%。煤層揮發分平均產率在33.75—38.12%之間，B煤組各煤層總體上屬中高—高揮發分煤（MHV—HV）（如表2）。B2、B1、B0煤層原煤灰分平均值分別為32.88%、33.14%、37.57%，可以看出各煤層浮煤揮發分與原煤揮發分產率大體相當。

表2　B煤組各煤層工業分析成果表

3　B煤組煤的工藝性能

3.1煤的發熱量（Qgr·d）

B煤組煤層原煤干燥基高位發熱量（Qgr·d）在20.58～28.64MJ/kg之間（表3），浮煤26.83～28.57 MJ/kg之間。B2原煤（Qgr·d）一般在22.05～28.59MJ/kg之間，平均27.39MJ/kg；B1原煤（Qgr·d）一般在25.17～28.16MJ/kg之間，平均27.09 MJ/kg；B0原煤（Qgr·d）一般在20.58～27.92MJ/kg之間，平均25.58 MJ/kg。比照GB/T 15224.3—2004國家標準劃分，B煤組煤層原煤干燥基高位發熱量（Qgr·d）平均值介于25.58～27.39MJ/kg之間，屬高熱值煤（HQ）。B煤組各分區內B2、B1、B0浮煤干燥基高位發熱量（Qgr·d）平均值分別為：27.90MJ/kg、27.88MJ/kg、27.72MJ/kg(如表3)。從B2全層煤的原煤發熱量與灰分等值線中，反應了發熱量與灰分的反比例關系，發熱量在淺部風氧化帶內明顯降低，越接近地表發熱量越低，總體顯示煤中灰分高則發熱量變低，灰分低則發熱量高的規律性。

表3　B煤組各煤層發熱量統計表

3.2煤的粘結性

B煤組各煤層的粘結指數均為0，露天礦內的煤為不粘結煤（BNM）。煤層焦渣特征指數為1—2，為極微弱熔融粘結，故區內的煤無粘結性。

3.3煤的低溫干餾

B煤組各煤層原煤的焦油產率（Tar,ad）一般在1.50～5.20%（表4）。B2煤層原煤焦油產率（Tar,ad）在1.50～4.30%之間，平均2.40%；B1煤層原煤焦油產率（Tar,ad）在1.60～4.10%之間，平均2.49%；B0煤層原煤焦油產率（Tar,ad）在3.10～5.20%，平均4.20%。B煤組煤層焦油產率在1.50～5.20%之間，低于7%的標準，屬含油煤。

4　結論

煤礦位于帳蓬溝背斜的西翼，構造簡單，煤巖層呈單斜狀產出，區內未發現其它褶曲和破壞性斷層。確定露天礦構造復雜程度屬于簡單類。露天礦內西山窯組所含B2煤層由東部一層巨厚煤層向西部分叉成兩層巨煤分層，局部由上分層的下部又分叉出一層中厚煤層，下分層又分叉成兩層。調查區含煤地層為侏羅系中統西山窯組（J2x），該組中部為含巨厚B2煤層，且為不粘煤、長焰煤。具有厚度大，層較穩定，煤質變化較小，發熱量高，有害元素含量相對較低。

[1]阮傳明,陳立,等.新疆準東煤田吉木薩爾縣五彩灣（神華）井田露天礦勘探報告[R].新疆地礦局第九地質大隊,2008.

[2]莊新國,王生維.撫順,梅河口盆地分析中煤巖煤質參數的應用 [J].煤田地質與勘探,1993,21(6):1～6.

F407.1[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～111～1

葛棟鋒（1983～），男，工程碩士，工程師，研究方向為煤田地質及鈾礦地質勘查。