榆神矿区凉水井地区煤质分析及工业用途评价

摘 要：煤是大量植物经过复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用后转变形成的。陕北侏罗纪煤田榆神矿区是陕西省煤炭资源储量较大的地区。通过分析陕北侏罗纪煤田榆神矿区凉水井地区煤层煤质特征，进一步评价其工业用途。

关键词：榆神矿区；煤层煤质；工业用途评价

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.076

凉水井位于陕西省神木县城以西约16km处，行政区划属神木县西沟乡、瑶镇乡及麻家塔乡管辖。地理坐标为：东经110?14′22″--110?21′24″，北纬38?47′29″--38?53′24″。S204榆神二级公路及西包铁路沿本区南部通过，区内自然村之间均有简易公路相通，本区距榆林市94km，西安市770km，交通便利。

1 煤质

区内各煤层均为黑色，粉色为褐黑色，弱沥青-沥青光泽，棱角状、参差状断口，部分阶梯状断口。煤岩成分以暗煤、亮煤为主，煤岩类型以半暗-半亮型煤为主，局部为暗淡和光亮型煤。

区内各煤层有机质组分含量相对较高，变化在92.5-98.9%之间，平均可达96.4%。镜质组+半镜质组含量平均为47.1%；半丝+丝质组含量平均为48.2%；稳定组分含量平均为1.1%。无机组分则以碳酸盐类为主，粘土类次之，硫化物少量。

各煤层视密度分别为：3-1煤层为：1.29t/m3，4-2煤层为：1.29t/m3，4-3煤层为：1.29t/m3 ，4-4煤层为：1.28t/m3，5-2煤层为：1.29t/m3 ，5-3煤层为：1.30t/m3 。

各煤层最大反射率介于0.556-0.609%之间，属第Ⅰ变质阶段之烟煤，即长焰煤-不粘煤范畴。

水分（Mad）：各煤层原煤水分变化在3.55--9.15%之间，煤层自上而下其水分逐渐降低。

灰分（Ad）：区内各煤层煤灰分变化在3.53-17.24%之间，各煤层均以低灰煤为主，特低灰—低中灰次之。

挥发份（Vdaf）：各煤层原煤挥发分变化在32.25-41.57%之间，其综合平均值在35.50-37.64%之间。浮煤挥发分变化在32.52-40.57%之间，其综合平均值在35.20-37.39%之间，属中高—高挥发分煤。

全硫（St，d）：4-2、4-3煤的原煤全硫变化在0.15-0.61%之间，其综合平均值均为0.28-0.38%，以特低硫煤为主，低硫煤少量；4-4、5-2、5-3煤原煤全硫变化在0.15-0.46%之间，属特低硫煤。

各煤层中煤碳含量变化在81.19-84.79%，浮煤氢含量变化在4.22-5.41%之间，氧含量变化在8.62-12.04%之间，各煤层中浮煤氮含量变化在0.88-1.24%之间。

各煤层粘结指数绝大多数为0，个别点在1-5之间。

各煤层原煤热稳定性（Ts+6）变化在76.9-96.3%之间，属高热稳定性好的煤。

区内各煤层抗碎强度值变化在73-95%之间，属高强度煤。

各煤层原煤焦油产率（Tar，d）：变化在7.2-15.8%之间，其综合平均值在10.2-12.3%之间，属富-高油煤。

各煤层软化温度（ST）值变化在980-->1500℃之间，其综合平均值在1148-1393℃之间。其中4-2、4-3、5-2、5-3號煤层综合平均值在1148-1230℃之间，可属低熔灰分煤。4-4煤层综合平均值为1393℃，可属高熔灰分煤。

各煤层可磨性指数变化在43-73%之间，属中等难磨--难磨煤层。

2 工业用途评价

2.1 动力煤料

区内煤层不经洗选可直接用作发电厂、各种工业锅炉的燃料，煤的抗碎强度高，热稳定性好，适合燃用块煤的炉型，由于煤层灰分、硫分等含量较低，煤中砷含量小于8ug/g，是食品工业的优质燃料。

2.2 气化用煤

从区内煤质指标得知煤层具有低灰、低硫，夹矸少，高发热量煤，高挥发分性，抗碎强度高，化学反应性强，热稳定性好等优点，适用于固定床煤气发生炉气化。虽然煤的灰熔融性较低，但煤灰成分中CaO含量偏高，能起降低灰粘度的作用。

2.3 液化用煤

通过对榆神矿区金鸡滩矿和电站矿分别采取2-2和3-1煤液化试验资料，送往煤炭科学总院北京煤化学所液化室进行高压反应釜试验，试验报告指出：煤样的煤岩组分中镜质组含量较高，灰分低，加氢液化性能较好，是适于直接液化的原料用煤。

2.4 水煤浆用煤

1984年，中国矿业大学北京研究生部对陕北侏罗纪煤田榆神矿区煤进行制备水煤浆的可行性初步研究，指出该区煤是代油的良好煤种，用于制备代油煤粉和水煤浆都是可行的。

2.5 制备超纯煤

该区原煤的灰分低，经洗选后浮煤灰分降低到5%左右，浮煤回收率较高，且制备超纯煤的理想原料煤。

通过科研单位以及大专院校的科学研究试验，榆神煤还可作高炉喷吹用粉煤，碳化用煤，炼焦配煤，块煤炼块焦新工艺用煤，碳素材料用煤，固体热载体干馏用煤。

参考文献：

[1]陕西省一九四煤田地质有限公司.陕西省陕北侏罗纪煤田榆神矿区凉水井井田勘探地质报告[R].2013（10）.

作者简介：苏锦花（1988-），女，陕西扶风人，助理工程师，从事矿产资源及地质勘探工作。