新疆準(zhǔn)東煤田五彩灣礦區(qū)露天煤礦西山窯組煤巖煤質(zhì)分析

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

新疆準(zhǔn)東煤田五彩灣礦區(qū)露天煤礦西山窯組煤巖煤質(zhì)分析

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

本文介紹了新疆準(zhǔn)東煤田五彩灣區(qū)露天煤礦主要含煤地層為西山窯組，并根據(jù)煤巖學(xué)、煤化學(xué)分析及燃燒值等結(jié)果分析研究區(qū)煤質(zhì)特征。結(jié)果顯示準(zhǔn)東煤田五彩灣區(qū)露天煤礦煤層多為不粘煤、長焰煤，具有厚度大，層較穩(wěn)定，煤質(zhì)變化較小，發(fā)熱量高，有害元素含量相對較低等特點，可作為優(yōu)質(zhì)的火力發(fā)電、氣化用煤、工業(yè)鍋爐用煤及民用煤。

準(zhǔn)東煤田 煤巖特征 煤化學(xué)

準(zhǔn)東煤田位于準(zhǔn)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(qū)劃屬北疆—興安地層大區(qū)（Ⅰ），北疆地層區(qū)（Ⅰ1），南準(zhǔn)噶爾—北天山地層分區(qū)（Ⅰ13），將軍廟地層小區(qū)（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(qū)內(nèi)以B煤組為良好的工業(yè)以及民用用煤。

1　B1煤的物理性質(zhì)和煤巖特征

1.1煤的物理性質(zhì)

調(diào)查區(qū)B煤組煤中煤的物理性質(zhì)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(jié)理不發(fā)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(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，煤較硬。風(fēng)氧化后呈現(xiàn)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(jìn)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(xué)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(fēng)氧化帶中最高達(dá)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(chǎn)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(tǒng)計。B2原煤灰分產(chǎn)率（Ad）在4.43～21.82%，平均6.72%；B1原煤灰分產(chǎn)率（Ad）在5.33～13.38%間，平均 8.14%；B0原煤灰分產(chǎn)率 （Ad）在6.97～26.78%，平均 12.67%，B煤組煤層的灰分平均產(chǎn)率在6.72～12.67%之間，屬低—低中灰煤（LA～LMA）。同時也可看出經(jīng)～1. 4密度液洗選后，B煤組各分區(qū)內(nèi)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(qū)內(nèi)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(fā)分（Vdaf）

B煤組浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率（Wdaf）一般在30.36～43.57%之間。B2浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率在30.36～38.57%間，平均33.78%；B1浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率在 33.79～37.96%，平均 33.75%；B0浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率33.58～43.57%，平均38.12%。煤層揮發(fā)分平均產(chǎn)率在33.75—38.12%之間，B煤組各煤層總體上屬中高—高揮發(fā)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(fā)分與原煤揮發(fā)分產(chǎn)率大體相當(dāng)。

表2　B煤組各煤層工業(yè)分析成果表

3　B煤組煤的工藝性能

3.1煤的發(fā)熱量（Qgr·d）

B煤組煤層原煤干燥基高位發(fā)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(biāo)準(zhǔn)劃分，B煤組煤層原煤干燥基高位發(fā)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(qū)內(nèi)B2、B1、B0浮煤干燥基高位發(fā)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(fā)熱量與灰分等值線中，反應(yīng)了發(fā)熱量與灰分的反比例關(guān)系，發(fā)熱量在淺部風(fēng)氧化帶內(nèi)明顯降低，越接近地表發(fā)熱量越低，總體顯示煤中灰分高則發(fā)熱量變低，灰分低則發(fā)熱量高的規(guī)律性。

表3　B煤組各煤層發(fā)熱量統(tǒng)計表

3.2煤的粘結(jié)性

B煤組各煤層的粘結(jié)指數(shù)均為0，露天礦內(nèi)的煤為不粘結(jié)煤（BNM）。煤層焦渣特征指數(shù)為1—2，為極微弱熔融粘結(jié)，故區(qū)內(nèi)的煤無粘結(jié)性。

3.3煤的低溫干餾

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

4　結(jié)論

煤礦位于帳蓬溝背斜的西翼，構(gòu)造簡單，煤巖層呈單斜狀產(chǎn)出，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)其它褶曲和破壞性斷層。確定露天礦構(gòu)造復(fù)雜程度屬于簡單類。露天礦內(nèi)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(diào)查區(qū)含煤地層為侏羅系中統(tǒng)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(wěn)定，煤質(zhì)變化較小，發(fā)熱量高，有害元素含量相對較低。

[1]阮傳明,陳立,等.新疆準(zhǔn)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(zhì)大隊,2008.

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

F407.1[文獻(xiàn)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(zhì)及鈾礦地質(zhì)勘查。