新疆淖毛湖煤田白石湖露天(扩大)煤矿区煤层煤质特征分析

摘要：新疆伊吾县淖毛湖煤炭资源赋存条件好，是东疆煤炭资源丰富的区域。本文通过对煤的物理性质，化学性质和工艺特征进行分析，总结了煤矿区内煤质分布规律，对其工业用途进行了评述，讨论了煤炭综合利用的思路，为煤炭资源开发提供了参考。

关键词：白石湖 煤质特征 工业用途

中图分类号：P618.11 文献标识码： A

1.井田概况

新疆淖毛湖煤田白石湖露天（扩大）煤矿区位于伊吾县城北109km，行政区划隶属哈密地区伊吾县淖毛湖镇管辖。地形总趋势为区内属强烈的风蚀残丘地貌，海拔高程291.10-371.04m，相对高差79.9m，地势呈北高南低。区内除有一泉水外无地表径流分布。

2.煤质特征分析

2.1煤的物理性质和煤岩特征

2.1.1物理性质

根据煤田勘探阶段现场描述及取样测试结果可知煤矿区内煤层颜色均呈黑-褐黑色，上部煤层较松软，易风化，呈粉末状；下部煤层为半坚硬，煤芯多呈块状及柱状。具条带状均一结构，局部为叶片状结构。层状及似层状构造，浅部煤层光泽暗淡，中下部煤层为弱沥青、沥青光泽，平坦状、参差状、贝壳状断口，内生裂隙较发育，性脆。煤芯易风化，染手，含星点状黄铁矿薄膜及鲕粒状黄铁矿结核。

2.1.2显微煤岩特征

各煤层的显微煤岩组分含量以有机质组分的镜质组分为主、惰质组分次之，壳质组分少量。镜质组分为主要煤岩组分，其含量在83.3-98.8%之间，主要以无结构镜质体中的基质镜质体、碎屑镜质体为主。惰质组分含量在0-14.2%之间，以丝质体、碎屑惰质体为主要成分。壳质组分含量很少，壳质组分含量在0.7-1.7%之间,主要为小孢子体，多呈蠕虫状分布。煤的矿物组成主要为粘土矿物, 粘土矿物呈浸染状或薄层状分布,大多充填于镜质组裂隙中，其含量4.0-32%之间，含少量硫化物，多为黄铁矿细脉状分布，碳酸盐类少量，碳酸盐矿物为方解石脉，其含量为在0.2%-1.0%之间。煤层显微煤岩类型以微镜煤为主，微镜煤惰和微泥质煤次之。

2.2煤质特征

2.2.1煤的工业分析

（1）水分：

各煤层原煤空气干燥基水分Mad在2.51-13.86%之间，浮煤空气干燥基水分Mad在3.90-14.30%之间。本区煤层以低-中等水分煤为主。

（2）灰分产率

煤层原煤干燥基灰分产率在3.82-39.10%之间，浮煤干燥基灰分产率在3.73-28.64%之间，根据GB/T15224.1-2004《煤炭灰分分级标准》，本区煤层原煤灰分产率属低中-低灰分为主的煤层，经比重液洗选脱灰后，为以低灰分为主煤层。

（3）挥发分产率

原煤干燥无灰基挥发分产率V,daf在34.04-86.86%之间，属高-特高挥发份煤层，经洗选后，浮煤挥发分产率在38.07-69.67%之间，仍属高-特高挥发分煤层。

2.2.2元素分析

本区各煤层元素均以干燥无灰基碳元素含量为主要成份，其含量原煤一般在58.72-76.33%之间，浮煤一般在61.58-77.24%之间；其次为氧加硫的含量，其含量原煤一般在17.57-35.82%之间，浮煤一般在17.98-32.94%之间；氢元素含量在4.33-6.73%之间；氮元素少量，平均在1%左右。

2.2.3有害元素

有害元素包括硫、氟、砷、磷、氯等元素，本次工作对钻孔中的可采煤层进行了煤层原、浮煤有害元素组分进行的化验，经分析：各有害元素含量如下：

（1）硫：原煤干燥基全硫St.d含量一般在0.13%-2.47%，浮煤干燥基全硫St.d含量在0.1%-18.30%。根据《煤炭硫分分级标准》GB/T15224.2-2004）标准，1号煤层为特低—中硫分煤层，2号煤层为以特低-低硫分煤层。

（2）磷：本区原煤干燥基磷（P.d）含量一般在0--0.212%，之间,浮煤干燥基磷（P.d）含量一般在0---0.07%之间，根据《煤中磷分分级》标准（GB/T20475.1-2006）因此本区煤层以特低-低磷煤为主，但个别点有磷相对富集的现象。

（3）氯：原煤干燥基氯（Cl.d）含量在0.011-0.66%之间，平均为0.06%，根据《煤中氯含量分级》标准（MT/T597-1996），煤氯含量属特低-低氯煤。

（4）氟：原煤空气干燥基F.ad含量在32-310Ug/g之间，1号煤原煤空气干燥基F.ad含量平均为83.23Ug/g，2号煤原煤空气干燥基F.ad含量平均为48Ug/g，3号煤原煤空气干燥基F.ad含量平均为92.78Ug/g，根据《煤中氯含量分级》标准（MT/T966-2005）3号煤属特低氟煤，1、2号煤属低氟煤。

（5）砷：原煤空气干燥基砷As.ad含量一般在0-23 Ug/g之间，浮煤空气干燥基砷As.ad含量一般在0-11 Ug/g之间，根据《煤中砷含量分级》标准（MT/T803-1999），属一级含砷煤。

2.3煤的工艺性能

2.3.1煤的燃烧性

1号煤层原煤干燥基高位发热量（Qgr,d）在10.37～30.06MJ/Kg之间，平均为26.9MJ/Kg。根据《煤发热量分级》标准（GB/T15224-2004），一号煤层属低热--高热值煤层。

2号煤层原煤干燥基高位发热量（Qgr,d）在12.57～29.23MJ/Kg之间，平均为24.76MJ/Kg。根据《煤发热量分级》标准（GB/T15224-2004），2号煤层均属低热-高热值煤层。

3号煤层原煤干燥基高位发热量（Qgr,d）在13.76～28.45MJ/Kg之间，平均为23.43MJ/Kg。根据《煤发热量分级》标准（GB/T15224-2004），3号煤层均属低热-高热值煤层。

2.3.2灰成分及灰熔融性

本区煤层灰成份主要以SiO2 、Al2O3 、Fe2O3、CaO等为主，其中SiO2含量一般在6.66-65.31%之间，Al2O3含量一般在3.99-28.33%之间，Fe2O3含量一般在1.25-45.96%之间，CaO含量一般在2.92-54.90%之间。其次为SO3 、MgO 、TiO2，它们的含量一般在10%以下。灰熔融性流动温度（FT）多在1120-1400℃之间，因此本区煤层煤灰熔融性流动温度分级为低-中等流动温度灰；灰熔融性软化温度在1060-1400℃之间，因此本区1号煤层ST属较低软化温度灰，2、3号煤层ST属中等软化温度灰。

2.3.3可磨性指数

本区以往工作采取煤样进行了可磨性试验，本区1号煤层可磨性在13-102%之间，平均为43%，属较难磨煤层，2号煤层可磨性在17-56%之间，平均为42%，属较难磨煤层，3号煤层可磨性在38-88%之间，平均为56%，属较难磨煤层。

2.3.4低温干馏

各可采煤层进行低温干馏分析测试，煤层焦油产率Tar.ad在1.8%~24.6%之间，平均为12.54%属含富油-高油煤，干馏总水产率Water.ar在3.6%~20.0%之间，平均为13.67%。半焦产率CR.ad在52.8~85.4%之间，平均为59.33%。煤气+损失在6.0-19.70%之间，平均为14.48%。

2.3.5抗碎强度

以往本勘查区对1号煤层做了抗碎强度实验，1号煤层抗碎强度在51.50-73.10%之间，平均60.80%。属中强度煤。

2.3.6粘结性

通过对本区可采见煤点采样化验，本区各煤层均属低变质阶段的长焰煤，焦渣特征均为2级, 粘结指数为0，无粘结性。

3.煤的用途分析

本区各可采煤层煤质变化较小，煤层具有低中灰～低灰分，高-特高挥发分，特低硫，特低磷，中-高热值，不具粘结性。煤类为长焰煤(41CY)。

本区煤层厚度大，结构简单-较简单，属较稳定煤层，煤质变化较小，发热量高，有害元素含量相对较低，是优质的火力发电和煤化工用煤，也可做工业锅炉用煤及民用煤。本次工作在钻孔中采取了1号、2号煤层顶、底板和煤层夹矸样品，做了部分项目化验测试，测试结果灰分63%-84%、硫分0.12%-0.23%、发热量3.50 MJ/Kg -6.80 MJ/Kg,由于部分地段开采时煤层顶、底板岩层和夹矸易混入煤中，影响煤层质量，故在开采中加强筛选工作，减少其不利影响。

4.结论

本露天（扩大）煤矿区各可采煤层煤质变化较小，煤层具有低中灰～低灰分、高-特高挥发分、特低、，特低磷、中-高热值、不具粘结性的特点。煤类为长焰煤(41CY)。

参考文献

[1]技术质量监督局. GBT15224.1-2004,煤炭质量分级.煤炭灰分分级[s]

[2] 技术质量监督局. GBT15224.2-2004, 煤炭质量分级.煤炭发热量分级[s]

[3]新疆伊吾县淖毛湖煤田白石湖露天（扩大）煤矿区勘探报告[J].新疆煤田地质局一六一煤田地质勘探队,2010