安徽省龙王庙煤矿煤质分析

蔺海霞，李　洋

（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽宿州234000）

安徽省龙王庙煤矿煤质分析

蔺海霞*，李洋

（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽宿州234000）

通过对龙王庙煤矿各主采煤层煤的物理、化学性质和工艺性能的研究分析，探讨了该矿煤的煤质特征及其变化规律，指出该矿井各煤层可作为良好的炼焦配煤和动力用煤。

龙王庙煤矿；工艺性能；煤质特征

龙王庙煤矿位于宿州市东南约22km，在墉桥区芦岭镇境内。龙王庙煤矿为全隐蔽地区，经钻探揭露本区地层自下而上有奥陶系中下统（O2l-O1m）、石炭系中上统（C2-C3）、二叠系（P）、新近系（E）和第四系（Q）。矿井内可采煤层8层即：32、4、61、63、72、82、9、10，除4煤、9煤为不稳定的局部可采煤层外，其它都是较稳定煤层［1］。

1　煤的物理性质和化学组成

1.1煤的物理性质和宏观煤岩特征

本矿井各煤层是二叠世时滨海相—陆相的三角洲泥炭沼泽堆积而成，形成自上而下的可采煤层有32、4、61、63、72、82、9、10等8层及不可采1、2等煤层（组），由于总体上是在海退条件下沉积而成的，所以各煤层的物理特征和宏观煤岩特征略有差异，分述如下：

（1）上石盒子组32煤层。煤芯黑色，条痕褐黑色，碎块状及粉沫状，玻璃光泽，少数沥青光泽，条带状结构，阶梯状断口，内生裂隙较发育，宏观煤岩成分以亮煤、暗煤为主，夹镜煤条带或透镜体，宏观煤岩类型为半暗—半亮型煤。

（2）下石盒子组煤层（4～9煤层）。煤芯黑色，条痕褐黑色，粉沫状为主，其次为细碎屑状，玻璃光泽，性脆易碎，宏观煤岩成分以暗煤、亮煤为主，夹镜煤条带，宏观煤岩类型为半亮—半暗型煤。

（3）山西组10煤层（组）。煤芯黑色，条痕棕黑色，粉沫状—碎屑状，玻璃光泽，条带状—线理状结构，阶梯状断口，内外生裂隙发育，宏观煤岩成分以亮煤为主，暗煤次之，夹镜煤条带或透镜体，宏观煤岩类型为半亮—半暗型煤。

1.2煤的化学组成

1.2.1工业分析及有害元素

各可采煤层工业分析及有害元素统计情况见表1。

水分（Mad）：各可采煤层原煤水分平均值在0.95%～1.35%之间，各煤层变化幅度不大。各煤层浮煤水分平均值在0.90%～1.24%。

灰分（Ad）：各可采煤层原煤干燥基灰分平均值为16.48%～25.88%，82煤层稍低为16.48%，其余煤层稍高，根据《煤炭质量分级第1部分：灰分》（GB/T 15224.1-2010）标准，82煤层为低灰煤，其余各煤层均为中灰煤。经1.40密度液浮选后，除个别样品外，浮煤灰分产率可控制在10%以下，符合浮煤各项煤层参数测试要求。各煤层浮煤灰分产率平均值在7.07%～9.11%之间［2］。

挥发分（Vdaf）：各可采煤层原煤干燥无灰基挥发分平均值在33.68%～37.49%之间，32煤层原煤挥发分稍高，属于高挥发分煤，其它煤层均属于中高挥发分煤。各煤层挥发分产率与煤层相对深度有一定的相关性。在纵向上由浅到深，挥发分产率逐渐减小。

硫分：本矿井煤的硫含量较低，总体趋势为下石盒子组的4～9煤层硫分含量稍低，上石盒子组的32煤层和山西组的10煤层硫分含量稍高。本矿井各煤层中硫铁矿硫含量平均值为0.07%～0.48%；硫酸盐硫含量较低，各煤层平均值均为0.01%；有机硫含量平均值为0.16%～0.45%。本矿井10煤层以硫铁矿硫为主，其余各煤层均以有机硫为主。从煤中硫的形态来看，硫分小于0.5%的特低硫煤，其硫分多为原始成煤物质中转化而来的，即大多是有机硫。这种硫虽经洗选，硫分也降低很少。硫分大于1%的中硫煤其硫分多为黄铁矿硫，经洗选后，硫分能有不同程度的降低。各煤层硫酸盐硫含量平均值为0.01%，因其在燃烧过程中全部转入灰中，且含量极低，对燃烧及炼焦影响甚微。本矿井各煤层脱硫效果均较差，本矿井各煤层因主要以有机硫为主，硫化物硫脱除量极其有限，

磷（Pd）：本矿井磷含量较低，各煤层平均值0.008%～0.009%，各煤层均属于特低磷煤。

氯（Cld）：本矿井各煤层原煤煤中氯含量平均值为0.010%～0.022%，属特低氯煤。

砷（Asd）：本矿井各煤层原煤煤中砷含量平均值在（2%～4%）×10-4，各煤层均属一级含砷煤。

氟（Fd）：本矿井各煤层原煤煤中氟含量平均值在66～124μg/g，属于特低氟—低氟煤。

表1　有害元素统计表

1.2.2元素分析

本矿井各可采煤层元素分析统计情况见表2。从表中可以看出：各煤层碳含量平均值在84.35%～86.44%之间，氢含量平均值在5.22%～5.52%之间，氮含量平均值在1.39%～1.47%之间，氧+硫含量平均值6.86%～8.72%，氧含量在6.45～8.05之间（本矿井氧含量是由各煤层氧+硫含量平均值计算出来的），其氧碳原子比为0.056～0.072，氢碳原子比为0.728～0.785。

2　煤的工艺性能

2.1灰成分及灰熔融性

本矿井各煤层灰成分皆为酸性灰渣，低结渣、低结污；较低—高软化温度灰，以高软化温度灰为主；较低—高流动温度灰，以高流动温度灰为主。

2.2发热量

82煤层和10煤层属于高发热量煤，其余各煤层均属于中高发热量煤。

2.3可磨性

除61煤层为中等可磨煤，其余各煤层均为易磨煤。

2.4煤的焦油产率

各煤层均属富油煤。

2.5粘结性和结焦性

82煤层粘结性稍差，属于中强粘结煤，本其余各煤层均属于强粘结煤。本矿井胶质层厚度（Y）为10.0～27.0mm，各煤层平均值12.5～17.0mm，以82煤层最低，10煤层最高。本矿井各煤层奥亚膨胀度（b）平均值-17%～85%，变化幅度较大。

3　煤类

根据《中国煤炭分类国家标准》（GB5751-2009）对本矿井煤炭进行煤类划分，其结果显示本矿井各煤层以中变质阶段的1/3焦煤和气煤为主，另有部分零星分布的弱粘结煤和1/2中粘煤［3］。

表2　元素分析统计表

4　结论

综上所述，龙王庙矿井各煤层以中变质阶段的1/3焦煤和气煤为主，另有部分零星分布的弱粘结煤和1/2中粘煤。其煤质特征为：低灰煤—中灰煤，以中灰煤为主；中高挥发分—高挥发分煤，以中高挥发分为主；特低硫—低硫煤，以特低硫为主；特低磷、特低氯、一级含砷煤、特低氟—低氟煤；具中强—强粘结性；具中高—高发热量煤；富油性等特征；灰成分皆为酸性灰渣，低结渣、低结污；较低—高软化温度灰，以高软化温度灰为主；较低—高流动温度灰，以高流动温度灰为主。根据以上所述煤质特征，本矿井各煤层是良好的炼焦配煤和动力用煤。

［1］安徽省煤田地质局第三勘探队.安徽宿州金狮矿业有限责任公司龙王庙煤矿补充勘查报告［R］.2005.

［2］GB/T 15224.1煤炭质量分级［S］.2010.

［3］GB/T 5751中国煤炭分类国家标准［S］.2009.

P618

A

1004-5716（2016）09-0148-03

2014-10-10

2014-10-11

蔺海霞（1969-），女（汉族），河北邯郸人，助理工程师，现从事地质报告编制技术工作。