谈煤田地质勘探中的煤质工作

何水成

[摘要]煤田地质勘探是研究煤层形成与分布的赋存规律、煤层变化特征、地质条件和研究煤层行之有效的勘察方法和理论研究。本文分析了煤质分析检测项目的合理选定问题，并提出了提高煤田地质勘探中的煤质工作的措施。

[关键词]煤田 地质勘探

[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-115-2

0引言

煤田地质勘探中的煤质工作是煤炭质量管理中十分重要的环节，根据煤田地质报告中说明的煤田地质情况和煤质指标，不仅可以对煤炭资源的开发和利用作出评价，而且是矿井采掘设计、矿井煤质计划管理、合理搭配开采保证煤炭产品质量稳定的重要依据。

1煤质分析检测项目的合理选定问题

1.1预测找煤、煤田普查、矿区详查或精查阶段应测定的项目

原煤水分（Mad）、灰分（Ad）、挥发分（Vdaf）及焦渣特征、全硫（St，d）、发热量、煤灰成分、有害元素、微量元素等。如地质报告中需要提出C级以上（A+B+C）的储量，应测定煤芯煤样的原煤真相对密度和视相对密度。对某些高灰分煤或特殊地区的煤还应测定煤中碳酸盐CO2含量。

1.2褐煤、长焰煤、弱黏煤、不黏煤、贫煤和无烟煤对非炼焦用煤，应测定的项目

原煤水分（Mad）、灰分（Ad）、挥发分（Vdaf）及焦渣特征、全硫（St，d）、发热量（Qgr，d）、元素分析等。

1.3炼焦用煤

除测定水分（Mad）、灰分（Ad）、挥发分（Vdaf）及焦渣特征、全硫（St，d）、发热量（Qgr，d）以外，还需测定浮煤（或Ad不大于10%的原煤）的工业分析和黏结性、结焦性等项目。对于全硫含量大于1%的炼焦用煤，应适当地取部分有代表性的原煤来检测各种硫的组成，硫分越高，检测各种硫的煤样比例也应适当增加。

1.4用于确定煤牌号

无论是无烟煤还是烟煤或褐煤（用重液分选容易“泥化”的某些特别年轻的褐煤除外），都需要检测浮煤挥发分（Vdaf）。烟煤的分选密度原则上选定在1.4g/cm3，某些高灰难选煤选后灰分仍大于10%时，分选密度则应降至1.35g/cm3，以浮煤灰分降至10%以下为准。一般以Ad在5%～10%为最好。无烟煤分选密度，应根据其纯煤的真相对密度而确定，一般在1.4～1.8g/cm3。褐煤的分选密度，原则上也按纯煤的真相对密度来确定。但需注意的是褐煤的纯煤真相对密度变化较大，一般为1.1～1.4g/cm3以上。在测定浮煤挥发分的同时，应检测浮煤分析水分、灰分、全硫以及根据煤种的不同而分别测定黏结指数、胶质层，透光率、最高内在水分和恒湿无灰基高位发热量。对褐煤还应适当地测定腐植酸和褐煤蜡。

1.5动力煤

对动力用煤，选择部分有代表性的煤芯煤样测定煤灰成分，煤灰熔融性。在精查阶段，检测样品比例数可适当增加，最终普查报告检测样品的比例数也不宜过少。

2提高煤田地质勘探中煤质工作的措施

2.1保证勘探煤样的代表性

在煤田地质勘探中如何选取有代表性的煤样，是正确评价勘探区煤质特征及其变化规律的关键。在采取煤样时应注意以下几点

（1）采集钻芯煤样时，煤芯采取率要达到80%～92%为宜，如采取率过低代表性就差，煤质检验结果会与矿井开采以后的煤层煤样的检验结果有较大的差别。

（2）在钻取煤样过程中，如果煤层受到钻头的摩擦而发热氧化甚至发生部分燃烧时，根据取得煤样化验结果判定的煤种会发生变化，这种煤样不具有代表性或代表性很差。

（3）在采取钻芯煤样时如果混入了泥浆等杂质，煤样灰分会升高，为了消除泥浆的影响，而把煤样用水清洗时，既可能把易溶于水的钾、钠等碱性矿物质冲洗掉而使煤样的灰分偏低，又可能把煤粉冲走而影响其他煤质指标的准确性。所以，遇到这种情况，尽量不要用水去漂洗，可用刷子轻轻的刷去煤芯表面的泥皮，如煤芯完全破碎，可设法刮去明显的泥浆。

（4）混入煤芯煤样中的铁砂、钢粒等必须用强磁铁吸尽，否则不仅影响灰分，还会影响煤灰成分和灰熔融性。

（5）在浅部煤层的风化带或氧化带取得的煤芯煤样，化验结果只能作为确定风化带、氧化带和计算其腐殖酸含量的依据，不能作为正常煤芯煤样的计算基础。

（6）在勘探区内的小煤窑中采取半工业性或工业性的生产煤样时，必须通过风化带、氧化带，同时不能采取煤层对比不清楚的煤层煤样。勘探人员在坑探或槽探中采取煤样时，也应注意上述问题。

（7）对于较年轻的褐煤、长焰煤，在采取煤芯煤样时要及时密封包装，以免煤样氧化，失去代表性。为避免煤样的氧化，有条件的勘探队应设法在包装煤样的容器中充填氮气，或者用双层塑料袋包装煤样，在包装前尽量挤出袋内空气。动力用煤的勘探区，为保证全水分样的代表性，避免水分损失，全水分样必须迅速制出，密封包装并及时送化验单位，必要时要派专人送样。总之，对于代表性不强的煤样分析结果只能供参考，不得用作计算煤层的平均煤质指标，否则，就会得出与客观实际不符的结论。

2.2合理选定化验项目

不同牌号的煤有不同的用途，在不同的勘探阶段化验项目是不同的，每一勘探区煤的化验项目也不完全相同，可据如下情况选定。

（1）在预测找煤、煤田普查、矿区详查或井田精查阶段，测定项目有：原煤的空气干燥基水分（Mad）、灰分（Ad）、挥发分（V daf）、焦渣特征及全硫（St，d）。如地质报告中需要提出C级以上（A+B+C）的储量，必须测定煤芯煤样的原煤视相对密度和真相对密度。

（2）对于褐煤、长焰煤、弱粘煤、不粘煤、贫煤和无烟煤，测定原煤的空气干燥基水分（Mad）、灰分（Ad）、挥发分（V daf）、焦渣特征、全硫（St，d）及空气干燥基高位发热量（Qgr，ad），同时应选择部分有代表性的煤芯煤样测定煤灰成分和煤灰熔融性，也可考虑增加可磨性指数，对于无烟煤还应测定干燥无灰基氢含量（H daf）。

（3）炼焦用煤除测定原煤的空气干燥基水分（Mad）、灰分（Ad）、挥发分（V daf）、焦渣特征、全硫（St，d）及空气干燥基高位发热量（Qgr，ad），还要测定净煤（A≤10%的煤）的粘结性和结焦性。

（4）无论是无烟煤、烟煤或褐煤（极易泥化的某些特别年轻的褐煤除外），要用净煤的相关指标确定煤种，即要测定净煤的干燥无灰基挥发分（V幽，）、空气干燥基水分（Mad）、灰分（Ad）、全硫（St，d）、粘结指数（G）、胶质层最大厚度（Ymm）、透光率（PM）和恒湿无灰基高位发热量（Qgr，maf）。在制备净煤煤样时，烟煤所用重液的密度一般为1.35～1.4g/cm3（以净煤灰分降至10%以下为准），无烟煤所用重液的密度，根据其纯煤的真相对密度确定，一般为1.4～1.8g/cm3之间，褐煤所用重液的密度原则上也按纯煤的真相对密度确定，一般为1.1～1.4g/cm3。

（5）对于无烟煤、褐煤还要测定煤的机械强度、热稳定性、化学反应性。对于年轻的褐煤、长焰煤、不粘煤和弱粘煤必须测定燃点，以便考虑如何防止这些煤的自燃问题。

（6）对于全硫含量大于1%的炼焦用煤，应取部分具有代表性的煤样来测定各种硫的组分，硫分增高，测定各种硫的煤样比例也应适当增加。

3结语

随着我国加快向资源节约型社会转变，当前各行各业都面临着节能减排的压力，降低单位能耗、减少污染物排放的要求愈加强烈，煤炭企业必须努力提高煤炭质量，满足用户的迫切需求。煤田地质勘探中的煤质工作不仅可以对煤炭资源的开发和合理利用作出客观评价，而且是煤炭质量管理中十分重要的一个环节，关系到煤炭产品质量能否稳定提高，煤炭企业能否长期发展下去的问题。因此，一定要扎扎实实地做好煤田地质勘探中的煤质工作。提高煤炭产品质量，才能增强企业自身市场竞争能力，提高企业经济效益，保障企业发展战略的实施。

参考文献

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