新疆准东煤田五彩湾矿区露天煤矿西山窑组煤岩煤质分析

■葛栋锋 汪鸿 张文强 依力哈木江·吐尼亚孜（新疆地质矿产勘查开发局第九地质大队新疆乌鲁木齐830009）

新疆准东煤田五彩湾矿区露天煤矿西山窑组煤岩煤质分析

■葛栋锋 汪鸿 张文强 依力哈木江·吐尼亚孜
（新疆地质矿产勘查开发局第九地质大队新疆乌鲁木齐830009）

本文介绍了新疆准东煤田五彩湾区露天煤矿主要含煤地层为西山窑组，并根据煤岩学、煤化学分析及燃烧值等结果分析研究区煤质特征。结果显示准东煤田五彩湾区露天煤矿煤层多为不粘煤、长焰煤，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，可作为优质的火力发电、气化用煤、工业锅炉用煤及民用煤。

准东煤田 煤岩特征 煤化学

准东煤田位于准噶尔盆地东部北缘，克拉麦里山南麓山前一带，呈北西向展布。地层区划属北疆—兴安地层大区（Ⅰ），北疆地层区（Ⅰ1），南准噶尔—北天山地层分区（Ⅰ13），将军庙地层小区（Ⅰ13—4）。露天矿位于克拉麦里山南麓，地势总趋势呈北东高南西低的缓倾斜坡，区内以B煤组为良好的工业以及民用用煤。

1　B1煤的物理性质和煤岩特征

1.1煤的物理性质

调查区B煤组煤中煤的物理性质基本相同，煤呈灰黑—黑色，条痕灰黑—黑，暗淡光泽—沥青光泽，断口呈阶梯—参差状，节理不发育，局部夹有亮煤条带，含有少量丝炭，有点染手，煤层呈条带状—均一状结构，层状构造，煤较硬。风氧化后呈现粉沫状，黑褐色，易污手。B煤组各煤层宏观煤岩类型基本相同，组分以暗煤为主，丝炭次之局部夹有亮煤薄层及条带，宏观煤岩类型为半暗型煤、暗淡型煤。

1.2显微煤岩组分及煤岩类型

对B2、B1、B0煤芯煤样的副样制成粉煤砖光片，进行了显微煤岩组分鉴定（如表1）。

表1　B煤组煤层显微煤岩鉴定成果表

2　B煤组煤的化学组成

2.1水分（Mad）

B煤组原煤水分在一般变化在3.82%～19.88%之间，其中在近风氧化带中最高达24.23%。B2原煤水分（Mad）3.82～24.23%，平均14.08%；B1原煤水分（Mad）平均含量分别为6.61～19.88%间，平均14.26%；B0原煤水分（Mad）在6.32～18.45%间，平均14.11%，因此B煤组煤层均属中～高水分煤。

2.2灰分（Ad）

B煤组的原煤灰分产率（Ad）含量变化一般在4.43～26.78%间，其中B0煤层中3个单样因采样问题，未参与统计。B2原煤灰分产率（Ad）在4.43～21.82%，平均6.72%；B1原煤灰分产率（Ad）在5.33～13.38%间，平均 8.14%；B0原煤灰分产率 （Ad）在6.97～26.78%，平均 12.67%，B煤组煤层的灰分平均产率在6.72～12.67%之间，属低—低中灰煤（LA～LMA）。同时也可看出经～1. 4密度液洗选后，B煤组各分区内B2、B1、B0浮煤灰分平均值分别为5.18%、5.39%、6.79%，可以看出各煤层浮煤灰分均有所下降。B2全层灰分值在区内大部变化不大，仅在露天矿最南部灰分有增高的趋势。

2.3挥发分（Vdaf）

B煤组浮煤挥发分产率（Wdaf）一般在30.36～43.57%之间。B2浮煤挥发分产率在30.36～38.57%间，平均33.78%；B1浮煤挥发分产率在 33.79～37.96%，平均 33.75%；B0浮煤挥发分产率33.58～43.57%，平均38.12%。煤层挥发分平均产率在33.75—38.12%之间，B煤组各煤层总体上属中高—高挥发分煤（MHV—HV）（如表2）。B2、B1、B0煤层原煤灰分平均值分别为32.88%、33.14%、37.57%，可以看出各煤层浮煤挥发分与原煤挥发分产率大体相当。

表2　B煤组各煤层工业分析成果表

3　B煤组煤的工艺性能

3.1煤的发热量（Qgr·d）

B煤组煤层原煤干燥基高位发热量（Qgr·d）在20.58～28.64MJ/kg之间（表3），浮煤26.83～28.57 MJ/kg之间。B2原煤（Qgr·d）一般在22.05～28.59MJ/kg之间，平均27.39MJ/kg；B1原煤（Qgr·d）一般在25.17～28.16MJ/kg之间，平均27.09 MJ/kg；B0原煤（Qgr·d）一般在20.58～27.92MJ/kg之间，平均25.58 MJ/kg。比照GB/T 15224.3—2004国家标准划分，B煤组煤层原煤干燥基高位发热量（Qgr·d）平均值介于25.58～27.39MJ/kg之间，属高热值煤（HQ）。B煤组各分区内B2、B1、B0浮煤干燥基高位发热量（Qgr·d）平均值分别为：27.90MJ/kg、27.88MJ/kg、27.72MJ/kg(如表3)。从B2全层煤的原煤发热量与灰分等值线中，反应了发热量与灰分的反比例关系，发热量在浅部风氧化带内明显降低，越接近地表发热量越低，总体显示煤中灰分高则发热量变低，灰分低则发热量高的规律性。

表3　B煤组各煤层发热量统计表

3.2煤的粘结性

B煤组各煤层的粘结指数均为0，露天矿内的煤为不粘结煤（BNM）。煤层焦渣特征指数为1—2，为极微弱熔融粘结，故区内的煤无粘结性。

3.3煤的低温干馏

B煤组各煤层原煤的焦油产率（Tar,ad）一般在1.50～5.20%（表4）。B2煤层原煤焦油产率（Tar,ad）在1.50～4.30%之间，平均2.40%；B1煤层原煤焦油产率（Tar,ad）在1.60～4.10%之间，平均2.49%；B0煤层原煤焦油产率（Tar,ad）在3.10～5.20%，平均4.20%。B煤组煤层焦油产率在1.50～5.20%之间，低于7%的标准，属含油煤。

4　结论

煤矿位于帐蓬沟背斜的西翼，构造简单，煤岩层呈单斜状产出，区内未发现其它褶曲和破坏性断层。确定露天矿构造复杂程度属于简单类。露天矿内西山窑组所含B2煤层由东部一层巨厚煤层向西部分叉成两层巨煤分层，局部由上分层的下部又分叉出一层中厚煤层，下分层又分叉成两层。调查区含煤地层为侏罗系中统西山窑组（J2x），该组中部为含巨厚B2煤层，且为不粘煤、长焰煤。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。

[1]阮传明,陈立,等.新疆准东煤田吉木萨尔县五彩湾（神华）井田露天矿勘探报告[R].新疆地矿局第九地质大队,2008.

[2]庄新国,王生维.抚顺,梅河口盆地分析中煤岩煤质参数的应用 [J].煤田地质与勘探,1993,21(6):1～6.

F407.1[文献码]B

1000～405X（2016）～4～111～1

葛栋锋（1983～），男，工程硕士，工程师，研究方向为煤田地质及铀矿地质勘查。