后寨井田煤层煤质特征分析与评价

陈 敏

（贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心，贵州 贵阳 550023）

1 概况

后寨井田位于纳雍县城北西281°方位，直距约20km，行政区划属纳雍县猪场乡管辖。该井田面积3.8253km2。县道769 从井田西部外侧经过，交通较方便。

井田含煤地层龙潭组含煤约34 层，含煤总厚平均25.08m，含煤系数7.42%，含可采煤层11 层，平均可采煤层总厚度14.70m，可采含煤系数4.35%。其中含全区可采、大部可采煤层11 层，即2、5、6、7、8、10、13、16 、27 、31、32。其中31 号煤为大部可采不稳定煤层，6、7、8、10 号煤层为全区可采较稳定煤层，2、5、13、16、27、32 号煤层为大部可采较稳定煤层。

井田总资源储量为7901 万t，其中采空消耗量45 万t，保有资源储量7856 万t，包括（111b）702万t，（122b）1818 万t，（333）5336 万t。

2 煤的物理性质

井田内各可采煤层为黑色，块状为主，少量粉状、粒状；各可采煤层主要为线理～细条带状结构，似金属光泽、沥青光泽为主，玻璃光泽为辅；断口主要为参差状，少量阶梯状、平坦状；内生和外生裂隙较发育，充填薄膜状、网状、脉状方解石，含较多瘤状、球粒状、细粒状黄铁矿。

3 煤岩特征

（1）煤的宏观煤岩成分及类型

全区各可采煤层多以暗煤为主，亮煤次之，夹少量镜煤条带，煤岩类型主要为半亮型煤，少量半暗型煤。

（2）微观煤岩类型

井田内所有可采煤层的镜质体和惰质体含量总和为100%，均大于95%，各可采煤层微观煤岩类型皆为微镜惰煤。

4 煤的化学性质

（1）水分（Mad）。原煤空气干燥基水分为0.20%～6.51%，平均1.43%。其中27 号煤层最低，平均为1.16%，31 号煤层最高，平均为1.88%。

（2） 灰 分（Ad）。 原 煤 干 燥 基 灰 分 为9.47%～39.96%，平 均26.92%。2 号 煤 层 原 煤 灰分（Ad） 为15.96%～31.13%， 平 均21.93%；5 号 煤 层 为18.34%～34.98%， 平 均27.02%；6号 煤 层 为18.37%～39.86%， 平 均29.15%；7 号煤 层 为15.62%～39.96%， 平 均25.52%；8 号 煤层 为9.47%～39.28%， 平 均24.81%；10 号 煤 层为10.91%～37.33%， 平 均22.27%；13 号 煤 层为16.21%～39.57%， 平 均26.65%；16 号 煤 层为18.81%～39.45%， 平 均28.39%；27 号 煤 层为14.63%～39.32%， 平 均23.69%；31 号 煤 层为31.37%～39.28%， 平 均35.55%；32 号 煤 层 为27.24%～39.58%，平均33.81%。根据《煤炭质量分级，煤炭灰分分级》GB/T15224.1-2018 规定，2、5、6、7、8、10、13、16、27 号煤层属中灰煤（MA），31、32 号煤层属高灰煤（HA）[1]。

（3）挥发分（Vdaf）。浮煤干燥无灰基挥发分为5.54%～9.27%，平均6.84%。各可采煤层煤的挥发分测值及质量分级见表1。

表1 可采煤层挥发分测值及质量分级统计表

井 田2、6、7、8、10、13、16、27、31、32号煤层属特低挥发分煤（SLV），5 号煤层属低挥发分煤（LV）。

（4） 硫 分（St,d）。 原 煤 干 燥 基 全 硫 为0.22%～8.73%，平均1.49%。2 号煤层原煤硫分（St,d）为1.76%，5 号煤层为2.43%，6 号煤层为1.12%，7 号煤层为0.88%，8 号煤层为1.74%，10 号煤层为1.57%，13 号煤层为1.10%，16 号煤层为2.66%，27 号煤层为1.83%，31 号煤层为0.49%，32 号煤层为0.57%。根据《煤炭质量分级，第2 部分：硫分》GB/T15224.2-2010 的规定，31 号煤层属特低硫煤（SLS），7、32 号煤层属低硫煤（LS），2、6、8、10、13、27 号煤层属中硫煤（MS），5、16 号煤层属中高硫煤（MHS）[2]。

井田全硫（St,d）含量为1.49%，硫化铁硫（Sp,d）含量为1.00%，硫酸盐硫（Ss,d）含量为0.01%，有机硫（So,d）含量为0.35%。原煤中的硫主要是以无机硫化铁硫的形态存在，占总硫分的73.53%，硫酸盐硫很少，只占总硫分的0.74%，说明原煤中的硫较易洗选。

（5）固定碳含量（FCd）。原煤干燥基固定 碳（FCd） 为46.56%～83.95%， 平 均65.46%。2 号煤层原煤固定碳（FCd）为52.58%～76.43%，平 均68.20%；5 号 煤 层 为55.25%～73.85%， 平均65.18%；6 号 煤 层 为52.85%～73.66%， 平均63.65%；7 号 煤 层 为51.81%～78.03%， 平均68.78%；8 号 煤 层 为52.58%～83.95%， 平均68.23%；10 号 煤 层 为55.17%～82.13%， 平均71.07%；13 号 煤 层 为55.01%～77.35%， 平均66.99%；16 号 煤 层 为52.01%～74.98%， 平均62.80%；27 号 煤 层 为52.90%～78.90%， 平均69.72%；31 号 煤 层 为46.56%～61.52%， 平均53.48%；32 号 煤 层 为48.34%～66.89%， 平 均58.23%。根据中国煤炭行业标准《煤的固定碳分级》（MT/T561-2008）的规定，31 号煤层属低固定碳煤（LFC），6、16、32 号煤层属中等固定碳煤（MFC），2、5、7、8、10、13、27 号煤层属中高固定碳煤（MHFC）。

（6）元素分析。井田浮煤干燥无灰基碳（Cdaf）含量为86.28%～93.86%，平均91.74%；干燥无灰基氢（Hdaf）含量为1.83%～4.02%，平均3.34%；干燥无灰基氮（Ndaf）含量为0.95%～3.08%，平均1.37%；干燥无灰基[（O+S）daf]含量为1.53%～9.12%，平均3.39%。

5 煤的工艺性能

（1）发热量

井田原煤空气干燥基高位发热量（Qgr,d）为16.472～32.323MJ/kg， 平 均24.78MJ/kg； 原 煤 干燥基低位发热量（Qnet.d）16.10～31.85MJ/kg，平均24.29MJ/kg。

2 号煤层原煤高位发热量（Qgr,d）为25.94MJ/kg，5 号煤层为25.34MJ/kg，6 号煤层为24.51MJ/kg，7 号煤层为25.26MJ/kg，8 号煤层为25.98MJ/kg，10 号煤层为27.09MJ/kg，13 号煤层为25.53MJ/kg，16 号煤层为23.19MJ/kg，27 号煤层为26.58MJ/kg，31 号煤层为19.86MJ/kg，32 号煤层为21.94MJ/kg。根据《煤炭质量分级，煤炭发热量分级》GB/T15224.3-2010 标准，31 号煤层属中低发热量煤（MLQ），16、32 号煤层为中发热量煤（MQ），2、5、6、7、8、10、13、27 号煤层为中高发热量煤（MHQ）[3]。

（2）哈式可磨性指数（HGI）

该区哈式可磨性指数为42～118，平均77。该区8、10、27 号煤层属较难磨煤（RDG），5、13 号煤层属中等可磨煤（MG），6、16、31 号煤层属易磨煤（EG），2、32 号煤层属极易磨煤（UEG）。

（3）热稳定性

井田可采煤层热稳定性试验TS+6的值为42.9%～84.1%，平均61.9%。2 号煤层热稳定性试验TS+6的值为57.5%，6 号煤层为65.3%，7 号煤层为80.1%，8 号煤层为81.1%，13 号煤层为42.9%，16号煤层为74.8%，27 号煤层为43.7%，31 号煤层为44.7%，32 号煤层为62.9%。2、13、27、31 号煤层属低热稳定性煤（LTS），6、32 号煤层属中热稳定性煤（MTS），16号煤层属中高热稳定性煤（MHTS），7、8 号煤层属高热稳定性煤(HTS)。

6 结语

井田内各可采煤层浮煤干燥无灰基挥发分（Vdaf）产率为5.54%～9.27%，平均6.84%；浮煤元素分析（Hdaf）含量为1.83%～4.02%，平均3.34%。因此，可采煤层均为无烟煤（WY）。

根据上述化学性质和工艺性能，井田煤层属中灰～高灰分、特低～低挥发分、低～中高固定碳、特低～中高硫，较易洗选、中低～中高发热量、低～高热稳定性无烟煤。井田可采煤层均具有广泛用途，各煤层洗选后可作民用煤、工业动力用煤和火力发电用煤。分析研究其煤质特征及工业用途，对将来矿井可行性研究、生产销售具有重要意义。