宁县勘查区煤质特征.doc

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1、学无止境宁县勘查区煤质特征鄂尔多斯盆地早、中侏罗世沉积了一套厚约300m的含煤岩系,其下部为富县组,以含灰白色石英砂岩和紫红色泥岩为特征,无可采煤层;上部为延安组,以砂、泥岩互层为主,含煤性好。据前人的分析,可将延安组划分为五个成因地层单元,自下而上依次为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V¨J。宁县中部勘查区位于鄂尔多斯盆地南部,主要含煤地层为侏罗系延安组,可采煤层有3层,自上而下编号分别为煤2、煤5、煤8。煤2形成于Ⅲ单元地层,煤层厚度0.08~3.66m,平均厚度1.51m;煤5形成于Ⅱ单元地层,煤层总厚0.10~5.79m,平均厚度1.9811;煤8聚煤期构造活

2、动相对较弱,聚煤作用强烈,煤层厚度0.05~l7.70m,平均厚度7.18m,分布较广,属于较稳定煤层,为本区的主要计量煤层。各煤层煤类较简单,根据中国煤炭分类国家标准(GB/T5751—2009),主要为弱粘煤。1煤质特征及成煤环境1.1煤质特征煤岩特征:①宏观煤岩特征。各煤层均呈黑一暗黑色,条痕呈黑褐色,弱沥青光泽,少量为弱玻璃光泽,以条带状结构为主,线理状结构次之。煤层内、外生裂隙较发育,裂隙充填方解石薄膜,偶见少量黄铁矿薄膜。煤层以暗淡型煤为主,个别点上为半暗型、半亮型煤。煤岩成分大部分以均状暗煤,含少量条带状镜煤和亮煤;②显微煤岩组分。对可采

3、煤层的样品显微煤岩组分鉴定分析表明(表1),镜质组含量为49.07%~53.41%,以基质镜质组为主,均质镜质组次之,少量结构镜质体。惰质组含量为40.37%~45.99%,以丝质体、半丝质体为主,少量粗粒体、碎屑体、微粒体。无机组分主要以碳酸盐为主,粘土矿物和硫化物次之。根据上述煤岩鉴定结果,镜质体和惰质组之和占有机组分的99.0%以上,可采煤层煤的显微煤岩类型为微镜惰煤。从表1中可以看出,有机显微组分镜质组由下而上减小,而惰质组由下而上增大;镜质组最大反射率由上向下呈增大的趋势,说明随着煤层埋藏深度的加深,变质程度加大,属于区域变质类型。1.2煤质

4、特征与成煤环境的关系3学海无涯学无止境煤中微量元素富集和分布的因素可分为原生、次生和后生三种因素。原生因素是在泥炭沼泽形成开始到结束过程中,对沼泽中微量元素迁移、富集起控制作用的地质因素,包括成煤环境。就本区来说,各煤层煤岩特征所反映出成煤时期是一个封闭的还原的沼泽环境,各煤层富含镜质组和惰质组,而且镜质组由下向上减少,而惰质组由下向上增多。煤8位于延安组下部,与上部的煤5、煤2相比,由于煤8成煤期水动力条件更强,流水携带的氧越易破坏硫聚集的还原环境,所以煤中含硫较低,一般小于1%,表现出淡水沼泽中硫聚集与水介质条件的密切关系。总体来说,本区可采煤层均

5、形成于淡水环境,各煤层中硫分的分布变化明显体现出沼泽微环境的演化,在近于封闭的局限湖,水介质逐渐咸化,氧化还原电位降低,硫离子浓度增加,由煤8的低硫煤(s=0.67%)变为煤5的中硫煤(S:1.46%)、煤2中高硫煤(S:l。66%)。2工业分析与元素分析2.1工业分析水分、灰分产率:从煤样工业分析汇总表表2可以看出,原煤水分为1.10%~8.20%,平均值为2.50%。原煤灰分为7.42%~40.84%,平均值为15.58%,根据《煤炭质量分级、第1部分:灰分》(GB/T15224.1—2004)标准,区内煤从特低灰煤一高灰煤都有分布,其中特低灰煤占

6、10.4%,低灰煤占56.9%,中灰煤占28.1%,高灰煤占4.6%。精煤灰分2.86%~11.89%,平均值为5.393学海无涯学无止境%,比原煤灰分下降了约为65%,说明勘查区煤可选。挥发分产率:同镜质组反射率一样,挥发分是煤变质程度考察中的另一个重要指标,所不同的是其属于化学性质指标,许多国家及国际的煤炭煤类方案都是以挥发分作为第一分类指标的。煤的挥发分越高,则煤的变质程度越低l_2’’’’3j。从表2可以看出,本区煤的挥发分28.68%~44.57%,平均挥发分35.17%,主要为中高挥发分煤和高挥发分煤,其中中高挥发分煤占79.6%,高挥发分

7、煤占20.4%。根据煤的R一和,之间的关系I6推算出区内煤的~约为0.85%,较实测值大,究其原因,本区煤含更多惰质组,使得挥发分产率偏低所致。煤的干燥无灰基高位发热量为27.42~28.52MJ/kg,根据GB/T15224.3—2004标准,煤层属于高热值煤,可以用做动力用煤。煤灰中灰成分:对本区煤灰成分进行了大量测试(表3),可以看出,煤灰中含量较高的有si0、A12O、Fe:O3、CaO,其中A12O3与灰熔融性温度的相关密切程度最高,且成正相关性。本区煤灰中A1:O,质量分数较我国平均质量分数28.2%低,受此影响,煤灰的平均熔化温度降至12

8、46~C~1284~C,根据《煤灰流动温度分级》(MT/T853.2—2000),区内煤灰属较

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