喬兒溝井田4-2號煤層沉積厚度與煤質(zhì)關(guān)系淺析

■周　濤（陜西省煤田地質(zhì)局一九四隊(duì)陜西銅川727000）

喬兒溝井田4-2號煤層沉積厚度與煤質(zhì)關(guān)系淺析

■周濤
（陜西省煤田地質(zhì)局一九四隊(duì)陜西銅川727000）

煤炭資源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源，做好煤炭資源的技術(shù)研究工作對于資源的開發(fā)具有重要意義。本文主要分析研究了喬兒溝井田4-2號煤層沉積厚度與煤質(zhì)關(guān)系。

喬兒溝煤質(zhì)井田

國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得各行各業(yè)對能源的需求量不斷變大，煤炭資源消耗量也在不斷提高。因此加大煤炭資源的開發(fā)、提高煤炭資源利用率是緩解我國能源現(xiàn)狀的重要措施。煤質(zhì)工作主要包括煤樣分析、檢測項(xiàng)目以及報(bào)告的編寫等，就目前而言，煤質(zhì)工作研究已成為煤田地質(zhì)勘探中的重要一部分，此項(xiàng)工作具有較高的專業(yè)性，同時(shí)還比較復(fù)雜，因此需要檢測人員具在較高的責(zé)任心和對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，這樣才能在保證分析準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，協(xié)調(diào)勘探人員的工作。只有提高每一個(gè)環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量才能確保煤質(zhì)工作滿足煤田地質(zhì)勘探的需求，促進(jìn)煤炭資源的開采。

1　礦區(qū)構(gòu)造概況

陜西省黃隴侏羅紀(jì)煤田旬耀礦區(qū)喬兒溝井田位于陜西省旬邑縣縣城東北18km處，井田西與旬耀礦區(qū)小寺子井田相接，北與職田井田相接，井田南部和東部以井田邊界為界。本區(qū)位于黃隴侏羅紀(jì)煤田中段之旬耀礦區(qū)中部。大地構(gòu)造位置處于鄂爾多斯盆地南緣拗陷帶內(nèi)。井田總體構(gòu)造形態(tài)為北傾的單斜構(gòu)造，地層傾角小于13°。在此基礎(chǔ)上發(fā)育了次一級寬緩的小型波狀起伏。

2　4-2號礦區(qū)煤儲存特征

2.1分布規(guī)律

4-2號煤層全區(qū)大部分布；煤層厚度0.55~13.10m（57個(gè)見煤點(diǎn)），主要賦存于井田中部、東部?？刹煞秶鷥?nèi)煤層厚度含薄煤（0.80~1.30m）、中厚煤（1.30~3.50m）、厚煤(3.50~8.00m)、特厚煤(≥8m)4個(gè)級別，其變化規(guī)律明顯，在沉積盆地中部厚，向沉積邊緣逐漸變薄。如圖1。

圖1　

圖2　

從4-2號煤層等厚線圖可以看出，4-2號煤層可采范圍內(nèi)厚煤分布集中，其變化規(guī)律明顯，即沿Q4-Q57號鉆孔呈東北向?yàn)橐惶睾衩簬В簩雍穸?.10-13.10m，特厚煤帶兩側(cè)煤層厚度逐漸變薄；井田中部煤層厚度一般6.0-10.0 m，厚度較穩(wěn)定；在井田東南、西部、北部牽扯煤層可采邊界的地方，才分布有中厚煤層和薄煤層。井田內(nèi)特厚煤層區(qū)約占全區(qū)煤層可采面積的37.3%，厚煤層區(qū)全區(qū)煤層可采面積的53.1%，中厚煤層區(qū)和薄煤層區(qū)約占全區(qū)煤層可采面積的9.6%。

2.2煤的物理性質(zhì)

4-2號煤層為黑色，條痕為灰褐色及深棕色。弱瀝青光澤，斷口階梯狀、參差狀；呈條帶狀、線理狀結(jié)構(gòu)；層狀構(gòu)造。內(nèi)外生裂隙較為發(fā)育，并為方解石及黃鐵礦薄膜充填。煤層中含有少量黃鐵礦結(jié)核。本區(qū)煤層視密度主要與其灰分及顯微煤巖組分有關(guān)。一般視密度隨灰分增大而增大；煤巖組分中絲質(zhì)組分含量高，視密度也相對偏高。據(jù)煤質(zhì)測試成果，4-2號煤層共測試25個(gè)點(diǎn)，剔除1個(gè)異常值，本次利用24個(gè)點(diǎn)測試成果，視密度為1.28~1.46t/m3，平均值1.36t/m3。

3　煤質(zhì)分析內(nèi)容

煤質(zhì)分析包括煤的工業(yè)分析、煤的元素分析和煤的工藝試驗(yàn)。煤的工業(yè)分析包括：水份、灰份、揮發(fā)份的測定，焦渣特征的判別和固定碳的計(jì)算。煤的工藝試驗(yàn)包括奧亞膨脹度、粘結(jié)指數(shù)、膠質(zhì)層厚度。煤的元素分析包括煤中碳、氫、氮的測定和氧的計(jì)算。

4　煤質(zhì)分析

4.1水份（Mad）的測定

煤中水份隨煤的變質(zhì)程度加深而呈規(guī)律性變化。我們可以由煤的水份含量來大致推斷煤的變質(zhì)程度。

由表1可以看到區(qū)內(nèi)4-2號煤層原煤空氣干燥基水分變化在4.02~12.72%之間，平均為7.35%，反映了低變質(zhì)階段煙煤水分含量的基本特征。浮煤：4-2號煤水分變化在2.92~8.84%之間，平均為5.55%。

表1　煤層工業(yè)分析成果

表2　煤中有害組分成果

圖3　

4.2灰份（Ad）的測定

煤的灰份不是煤中的固有成分，而是煤在規(guī)定條件下完全燃燒的殘留物，測定灰份的方法有兩種，一種是緩慢灰化法(慢速法)，另一種是例常分析的快速法。

由表1可看到區(qū)內(nèi)4-2號煤原煤干燥基灰分變化在4.84~20.15%之間，平均為12.04%，以低灰煤為主（占59.3%），特低灰煤次之（占28.8%），中灰煤少量（占11.9%）。浮煤灰分變化在2.46~8.50%之間，平均為4.48%。

4.3揮發(fā)份（Vdaf）的測定

煤的揮發(fā)份是指煤的氣體可燃物。它主要由碳?xì)浠衔锝M成，工業(yè)分析中測定的揮發(fā)份不是煤中原來固有的揮發(fā)物質(zhì)，而是煤在嚴(yán)格規(guī)定下加熱時(shí)的熱分解產(chǎn)物，改變?nèi)魏卧囼?yàn)條件都會給測定結(jié)果帶來不同程度的影響。

由表1區(qū)內(nèi)4-2號煤層原煤干燥無灰基揮發(fā)分變化在31.09~44.37%之間，平均為35.02%；浮煤揮發(fā)分變化在31.04~38.92%之間，平均為35.21%。3-1號煤為中高揮發(fā)分煤為主，高揮發(fā)分煤次之；同樣4-2號煤也以中高揮發(fā)分煤為主（占64.4%），高揮發(fā)分煤次之（占35.6%）。反映了低變質(zhì)階段煙煤揮發(fā)分產(chǎn)率的基本特征。一般情況是原煤揮發(fā)分大于浮煤揮發(fā)分。

4.4全硫（St,d）的測定

國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定測硫有重量法、高溫燃燒中和法和庫侖滴定法。我們目前采用的是國標(biāo)庫侖滴定法，該方法操作簡便、快捷、準(zhǔn)確。煤在1 150℃的管式爐中燃燒，煤中各種形態(tài)的硫均被氧化和分解為二氧化硫和三氧化硫，生成三氧化硫與水化合生成亞硫酸，以電生碘、電生溴來氧化滴定亞硫酸，根據(jù)電生碘或電生溴所消耗的電量，計(jì)算煤中全硫的含量。

由表2可看到4-2號煤層原煤干燥基全硫變化在0.10~2.34%之間，平均為1.13%。中高硫、中硫、低硫及特低硫煤分別占32%、22%、22%、22%。

5　煤層沉積厚度與煤質(zhì)關(guān)系

5.1灰分與煤層厚度關(guān)系

由上述測定可知4-2號煤灰分平面分布特點(diǎn)明顯，特低灰煤主要分布在井田中心及東部，與厚煤區(qū)基本一致，低灰煤圍繞特低灰分區(qū)四周分布，中灰煤呈零星分布?？偟姆植家?guī)律是厚煤區(qū)灰分相對較低，向煤厚減薄及邊部灰分遞增見圖2。

5.2硫分與煤層厚度關(guān)系

由上述測定可知4-2號煤層全硫平面分布規(guī)律較明顯，中部有三處為特低硫區(qū)，依此向薄煤、可采邊界遞變?yōu)榈土?，中硫、中高硫區(qū)?？偟姆植家?guī)律與煤厚有關(guān)，隨煤厚減薄而硫分增加。見圖3。

6　結(jié)束語

綜上所述，我們可以看到喬兒溝井田4-2號中占主要成分的就是水分，灰分，揮發(fā)份和硫分。通過這次對4-2號的分析，我們了解到了喬兒溝井田的煤炭質(zhì)量，以及煤層厚度與煤質(zhì)之間的關(guān)系，這對于以后的煤炭開采的效率和質(zhì)量的提高具有重要意義。同時(shí)，應(yīng)該將檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和審定，不斷提高報(bào)告的質(zhì)量和可靠性，從而提高煤質(zhì)工作的科學(xué)性。

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X752[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-62-2