新疆托克逊县克尔碱二号煤矿煤质特征分析

2019-10-05

郎海亮 孙景龙

摘 要:新疆煤炭资源极其丰富,但煤类多以动力用煤为主,炼焦用煤较少,克尔碱二号煤矿煤类主要以气煤为主,其煤质特征以特低灰分、高挥发分、高-特高发热量、特低有害元素为主,是非常好的炼焦配煤。克尔碱煤矿区作为托克逊县最大的一个煤矿区,矿区的勘查开发对当地的就业和经济发展起到了很大的促进作用,而二号煤矿作为克尔碱煤矿区唯一一个气煤井田,深入了解其煤质特征,可以引起业主在后续开发过程中的足够重视,避免资源浪费。

关键词:煤质特征;气煤;二号煤矿

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.070

1 概况

克尔碱二号煤矿位于新疆托克逊县西北约70km处,区域位于吐哈盆地的西北角,构造分区属吐鲁番坳陷中的克尔碱凹陷,东西宽约2.13km,南北长约4.34km,面积约9.33km2,总体呈长方形形状。

二号煤矿含煤地层为侏罗系下统八道湾组(J1b),区内发育厚度503m。该组含煤层2层,自上而下编号为4-1号和4-2号,煤层总厚5.11~10.92m,平均7.20m。4-2号煤层为区内唯一可采煤层,可采厚度5.11~10.92m,平均6.77m,煤层含夹矸0-2层,结构简单,煤层厚度大且稳定,资源量约5800万吨,分析研究其煤质特征,对今后煤炭资源开发利用具有重要意义。

2 煤岩特征

2.1 宏观煤岩特征

4-2号煤层物理性质为黑色,沥青光泽,条痕黑褐色,节理不发育,性脆易碎,常见阶梯状断口,内生裂隙发育。宏观煤岩类型以光亮型煤为主,半亮型煤次之。

2.2 显微煤岩组分

根据钻孔资料,4-2号煤层显微煤岩组成以有机质组分的镜质组分、惰质组分及壳质组分为主,无机质的粘土类少量(表1)。其中,镜质组主要以无结构镜质体中的基质镜质体、碎屑镜质体为主,含量平均为86.5%;惰质组主要以丝质体中的氧化丝质体为主,可见少量碎屑惰质体,结构保存较完整,含量平均为4.3%;壳质组主要为孢粉体中的小孢子体,多呈蠕虫状分布,含量平均为6.2%;无机质组分中粘土类矿物含量平均为1.1%,呈浸染状或薄层状分布;硫化物类矿物含量平均为0.4%;碳酸盐类矿物含量含量平均为2.0%。

3 煤的化学性质

3.1 工业分析

4-2号煤层原煤水分含量(Mad)为1.57~4.03%,平均2.45%;浮煤水分含量(Mad)为1.59~3.16%,平均2.36%。总体属特低水分煤。

4-2号煤层原煤灰分产率(Ad)为4.35~12.13%,平均7.95%;浮煤灰分产率(Ad)为3.41~5.63%,平均4.08%。总体属特低灰煤。

4-2号煤层原煤挥发分产率(Vdaf)为44.11~62.69%之间,平均为50.86%;浮煤挥发分产率(Vdaf)为45.17~51.75%,平均为49.99%。总体属高挥发分煤。

3.2 有害元素

4-2号煤层原煤干燥基全硫分含量(St.d)为0.15~0.70%,平均0.37%;浮煤干燥基全硫分含量(St.d)为0.16~0.44%,平均为0.28%。总体属特低硫煤。其中,煤中硫的主要成分为有机硫(So.d),含量平均为0.21%;其次为硫化铁硫(Sp.d),含量平均为0.17%;硫酸盐硫含量(Ss.d)最低,含量平均为0.02%。

4-2号煤层原煤干燥基磷含量(Pd)为0.0005~0.036%,平均0.0083%,属特低磷煤。

4-2号煤层原煤干燥基氟含量(Fad)为22~136ug/g,平均65ug/g,属特低氟煤。

4-2号煤层原煤干燥基氯含量(Cld)为0.002~0.202%,平均0.054%,属低氯煤。

4-2号煤层原煤干燥基砷含量(Asa.d)为0~10ug/g,平均6ug/g,属二级含砷煤。

4 煤的工艺性能

4.1 发热量

4-2号煤层原煤干燥基弹筒发热量(Qb,d)为13.98~36.15MJ/kg,平均MJ/kg;原煤干燥无灰基弹筒发热量(Qb,daf)为19.25~39.9MJ/kg,平均MJ/kg;原煤空气干燥基高位发热量(Qgr,ad)为12.7~30.83MJ/kg,平均MJ/kg;原煤干燥基高位发热量(Qgr,d)为16.17~31.65MJ/kg,平均MJ/kg;原煤干燥基低位发热量(Qnet,d)为17.89~30.7MJ/kg,平均MJ/kg。

4.2 煤灰成分

4-2号煤层煤灰成分平均含量为:二氧化硅26.78%,氧化钙23.76%,三氧化二铁16.49%,三氧化二铝10.09%,氧化镁8.74%,三氧化硫7.81%,氧化钠2.09%,氧化钾0.75%,二氧化钛0.63%,二氧化锰0.136%,五氧化二磷0.12%。煤灰成分属硅钙型。

4.3 灰熔融性

4-2号煤层软化温度(ST)平均为1274℃,属中等软化温度灰;流动温度(FT)平均为1283℃,属较低流动温度灰。

4.4 焦油产率

4-2号煤层焦油产率(Tarad)为10.0~25.8%,平均17.8%,属高油煤。

4.5 煤类

4-2号煤层以气煤为主,少量长焰煤,依照《中国煤炭分类国家标准》(GB/T 5751-2009)规定,当粘结指数在5-35之间、干燥无灰基挥发份产率大于37%时,为长焰煤;当粘结指数大于35、干燥无灰基挥发份产率大于37%时,为气煤。

4-2号煤层粘结指数在11~89之间,浮煤挥发分在45.17~51.75%之间,煤类以气煤(43QM、44QM、45QM)为主,长焰煤(42CY)少量。

5 结论

5.1 煤质特征分析

托克逊县克尔碱二号煤矿4-2号煤层属特低水分、特低灰、高挥发分、特低硫、特低磷、特低氟、低氯、高-特高发热量、高请记住本站备用网址:奢侈品,收藏本站链接地址:http://m.aixinbaomu.com