1、新疆巴里坤哈萨克自治县三塘湖矿区条湖一号井田煤层煤质特征分析摘要：新疆巴里坤哈萨克自治县三塘湖矿区条湖一号井田煤层赋存条件好，本文通过对煤的物理性质、化学性质和工艺特征进行分析，总结了井田内煤质分布规律，对其工业用途进行了评述，为煤炭资源开发提供了参考。 关键词： 三塘湖矿区 煤质特征 工业用途 中图分类号：U492 文献标识码： A 1、井田概况 条湖一号井田位于三塘湖盆地条湖凹陷西部，地势总体为东北低，西南高。最高处为井田南部，地面标高为 860m，最低处为井田北部，地面标高为 670m，相对高差 190m，总体地形较为平坦；地表多为第四系戈壁砾石，东部发育有数组南北向冲沟。 2、煤质特征
2、分析 2.1 物理性质及宏观煤岩组份 2.1.1 物理性质 区内煤层物理性质据肉眼鉴定存在一定差异，以半暗煤-暗煤为主，可见少量丝炭,内生裂隙不发育。局部可见少量亮煤及半亮煤。 2.1.2 显微煤岩组份及煤岩类型 本区煤层有机组成主要以有机组成主要有镜质组和惰质组，镜质组主要以无结构镜质体中的基质镜质体和碎屑镜质体为主，基质镜质体油浸反射色为深灰色，不完全显示细胞结构，为无固定状表面不纯净，不显突起。碎屑镜质体大多为颗粒状结构,也可见基质半镜质体,其油浸反射色为灰色, 不显突起。总体而言,镜质组较惰质组分布较多,惰质组以丝质体中的氧化丝质体为主,其结构保存不完整，油浸反射色为白色，突起较高。在
3、观察中发现壳质组为小孢子体，呈蠕虫状分布。 2.2 煤质特征 2.2.1 煤的工业分析 （1）水分 区内各原煤、浮煤总体以低水分为主，各个采样点之间的原煤空气干燥基水分在 1.33%13.48%之间，各煤层的原煤空气干燥基水分 Mad在 4.11%7.03%之间；各个采样点的浮煤空气干燥基水分在 0.98-12.15%之间，各煤层的浮煤空气干燥基水分 Mad 在 0.98-12.15%之间。 （2）灰分产率 区内各煤层原煤、浮煤均以低灰、特低灰为主。各采样点的原煤干燥基灰分产率 3.84%38.41%，各煤层原煤干燥基灰分产率平均9.91%19.13%；各采样点的浮煤干燥基灰分产率 2.91%
4、14.38%，各煤层浮煤干燥基灰分产率平均 4.68%6.02%。 （3）挥发分产率 区内各煤层总体以中中高挥发分煤层为主，原煤各采样点的挥发分在 27.08-54.08%之间，各煤层的原煤挥发分在 31.98-48.52%之间；各采样点的浮煤挥发分在 27.06%54.76%之间，各煤层的浮煤挥发平均值在 31.55%47.82%， 2.2.2 煤的元素分析 区内主要煤层原煤各采样点的碳元素在 58.08%-82.10%之间，各煤层的碳元素在 66.03%-79.57%之间；浮煤各采样点的碳元素在 71.54-82.07之间；各煤层的碳元素在 78.51%-79.73%之间，其原煤、浮煤碳元
5、素测试结果变化不大， O+S 含量次之，其它少量。原煤碳元素与浮煤碳元素大致反应了本区各煤层煤质相同，煤化程度相对较低。 2.2.3 煤的有害元素分析 通过对样品分析，井田内各煤层硫、磷、氟，砷，氯等有害元素含量如下： （1）全硫 原煤干燥基全硫 St.d 含量在 0.03%-1.54%，一般小于 1%，属特低-低硫，以特低硫为主，极少数见煤点大于 1%。浮煤干燥基全硫 St.d 含量一般在 0.04%-0.78%。本区各煤层全硫含量变化较小，个别见煤点大于 1%，可能是煤层中局部黄铁矿的富集造成的。现分别叙述如下： （2）磷（Pd） 原、浮煤干燥基磷（Pd）含量变化较大，在 0.000%-0
6、.172%之间，其中见煤点以特低磷、低磷煤占 99%。因此本区煤层以特低-中磷煤为主，但个别点有磷相对富集的现象，现分别叙述如下： （3）氯（Cld） 原煤干燥基氯（Cld）含量在 0.003-0.270 之间，平均为 0.058%。因此本区煤层以特低-低氯煤为主，但个别点有氯相对富集的现象。 （4）氟、 （Fad） 原煤空气干燥基 Fad 含量在 20-161Ug/g 之间，平均为 48Ug/g，浮煤空气干燥基 Fad 含量在 0-348Ug/g 之间，平均为 48Ug/g。氟含量总体较低. （5）砷、 （As,ad） 本区各孔空气干燥基砷 Asad 含量一般在 0-35Ug/g 之间，平均
7、值1Ug/g，属一、二级含砷煤。个别点偏高，属三、四级含砷煤 2.3 煤的工艺性能 2.3.1 煤的燃烧性 (1)煤的发热量 区内煤层原煤干基高位发热量(Qgr,d):各采样点在17.5333.54MJ/kg，各煤层平均 26.2528.87MJ/kg；经洗选后，浮煤空气干基高位发热量（Qgr.ad）：各采样点在 21.0230.47MJ/Kg 之间，各煤层平均值 27.62-30.16 之间，根据煤炭质量分级 GB/T15224.3-2010评价标准，总体属中高-高发热量煤层。 2.3.2 灰成分及灰融性 (1)灰成分 区内煤层灰成份主要以 SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO 含量为主
8、。其他组分次之。 9 号煤：SiO2 含量一般在 17.2266.93%之间，平均 35.86%。Al2O3含量一般在 6.9319.93%之间，平均 12.66%。 Fe2O3 含量在2.5726.00%之间，平均 12.75%。CaO 含量在 2.8932.85%之间，平均19.62%。MgO 含量在 0.196.11%之间，平均 2.81%。SO3 含量在0.5814.67%之间，平均 4.77%。TiO2 含量在 0.291.30%，平均0.82%。 14 号煤：SiO2 含量一般在 16.5261.92%之间，平均45.64%。Al2O3 含量一般在 13.0426.48%之间，平均
9、 18.98%。 Fe2O3含量在 1.2533.45%之间，平均 6.87%。CaO 含量在 1.1438.18%之间，平均 7.63%。MgO 含量在 0.919.78%之间，平均 2.22%。SO3 含量在0.9212.53%之间，平均 3.51%。TiO2 含量在 0.331.61%，平均0.94%。 17 号煤：SiO2 含量一般在 18.4868.36%之间，平均54.20%。Al2O3 含量一般在 7.1922.31%之间，平均 16.73%。 Fe2O3 含量在 1.3625.76%之间，平均 5.32%。CaO 含量在 1.0627.21%之间，平均 8.27%。MgO 含量
10、在 0.005.39%之间，平均 1.83%。SO3 含量在0.0920.82%之间，平均 3.15%。TiO2 含量在 0.591.32%，平均1.02%。 18 号煤：SiO2 含量一般在 20.0868.22%之间，平均54.04%。Al2O3 含量一般在 9.0328.21%之间，平均 17.56%。 Fe2O3 含量在 0.8820.16%之间，平均 5.34%。CaO 含量在 1.1137.08%之间，平均 7.96%。MgO 含量在 0.004.03%之间，平均 1.73%。SO3 含量在0.185.40%之间，平均 1.91%。TiO2 含量在 0.241.43%，平均0.99
11、%。 20 号煤：SiO2 含量一般在 16.9660.67%之间，平均43.94%。Al2O3 含量一般在 7.9223.51%之间，平均 16.17%。 Fe2O3 含量在 2.9319.37%之间，平均 8.70%。CaO 含量在 3.5236.63%之间，平均 13.67%。MgO 含量在 0.345.51%之间，平均 2.15%。SO3 含量在0.3210.15%之间，平均 3.34%。TiO2 含量在 0.231.53%，平均0.99%。 27 号煤：SiO2 含量一般在 38.7850.14%之间，平均43.70%。Al2O3 含量一般在 25.7331.60%之间，平均 29.
12、07%。 Fe2O3含量在 3.427.10%之间，平均 5.86%。CaO 含量在 3.7116.18%之间，平均 8.58%。MgO 含量在 0.841.58%之间，平均 1.23%。SO3 含量在0.141.74%之间，平均 0.72%。TiO2 含量在 1.822.36%，平均2.02%。 （2）灰融性 煤灰熔融性的高低，取决于煤灰的化学成分及含量的变化。灰熔融性与 SiO2、Fe2O3 含量呈负相关，与 Al2O3 含量呈正相关。 9 号煤：煤灰熔融性其软化温度（ST）在 11181400之间，平均1220。属中等软化温度灰。煤灰流动温度（FT）在11241400，平均1131，属较
13、低流动温度灰。 14 号煤：煤灰熔融性其软化温度（ST）在 11901400之间，平均为 1338。属中等软化温度灰。煤灰流动温度（FT）在12301400，平均为 1364，属中等流动温度灰。 17 号煤：煤灰熔融性其软化温度（ST）在 10801380之间，平均为 1264。属中等软化温度灰。煤灰流动温度（FT）在 11201400，平均1287，属中等流动温度灰。 18 号煤：煤灰熔融性其软化温度（ST）在 11001400之间，平均1246。属中等软化温度灰。煤灰流动温度（FT）在10101400，平均1249，属中等流动温度灰。 20 号煤：煤灰熔融性其软化温度（ST）在 10951
14、400之间，平均1222。属较低软化温度灰。煤灰流动温度（FT）在11201400，平均1253，属中等流动温度灰。 27 号煤：煤灰熔融性其软化温度（ST）在 10951400之间，平均1222。属较低软化温度灰。煤灰流动温度（FT）在11201400，平均1253，属中等流动温度灰。 2.3.3 热稳定性 本次工作对区内煤层进行了热稳定性测试，依据试验结果，煤层测试 TS+6 值在 57.8887.01%之间，平均值为 73.85%；根据中华人民共和国煤炭行业标准煤的热稳定性分级(MT/T560-2008)：总体以为中热稳定性煤为主。区内各煤层均以高热稳定性煤为主。 2.3.4 煤对二氧化
15、碳的反应 本区对区内主要可采煤层的煤对二氧化碳（CO2）的还原性进行了测验，煤层随着温度的升高，煤层随着温度的升高，煤层的活性逐渐增强，当温度大界于 950-1000之间，还原率在 60%以上，煤层极其活跃。 2.3.5 煤的低温干馏 根据全区的资料分析研究，本区的含油率在 2.00-23.20%，平均值为6.06%，以含油煤为主，出现个别富油煤和高油煤点，总体属含油煤。 2.3.6 煤的粘结性及焦渣特征 本区粘结指数为 0，焦渣特征为 2-3。 2.3.7 煤的灰粘度 区内在 356-5 孔的煤样进行了煤灰粘度的测试。当炉温达到 1300-1400时，煤层煤灰粘度较大，煤灰流动性较差。当炉温
16、达到 1450-1600时，煤层煤灰粘度较大，煤灰流动性较好。 3、煤的用途分析 综上所述，本区主要煤类有不粘煤为主，可见少量的长焰煤，具有低水分，特低-低灰分，中高-特高挥发份，特低-低硫，特低-低磷，中热值-特高热值等特点。本区主要煤层具有厚度大，层较稳定，煤质变化较小，发热量高，有害元素含量相对较低等特点，其中不粘煤、长焰煤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。 4、结论 矿区范围虽然较大，宏观整体看，每个分区之间煤质相对稳定，无大的变化，符合区域变质作用规律。本次地质工作，主要利用近年和本次现有的化验成果进行评价，基本能反映煤化程度的煤质指标和变化规律，通过资料的分
17、析与研究，得出以下特点： 4.1、煤类主要以为 31 号不粘煤为主，仅在 29 号煤层 41 号长焰煤相对集中。 4.2、从工业分析来看，煤层有一定的规律性变化，主要受制于沉积环境的变化，如浅部煤层灰份产率相对偏高，均大于较深部煤层。 4.3、本区煤层显微煤岩组份中有机质组份镜下观测隋质组份均以氧化丝质体组成，说明煤系地层是在浅水面以上的泥炭表层受氧化的作用而形成。 综上所述，本区煤系地层主要受区域变质作用的影响，说明随着聚煤盆地的基底不断的沉降，各煤层随着煤系沉降到不同深度时，在不同的温度、压力的影响下，致使在同一聚煤环境下的煤系地层中的各煤层，在相同的变质阶段下而形成不同的煤种。 参考文献： 1、 新疆巴里坤哈萨克自治县三塘湖矿区条湖一号井田煤炭勘探报告 2012 2、技术质量监督局。GB/T15224.1-2004，煤炭质量分级。煤炭灰分分级【s】 3、技术质量监督局。GB/T15224.2-2004，煤炭质量分级。煤炭发热量分级【s】
