陳德榮，吳 波

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊(duì)，貴州 貴陽550018）

1 地質(zhì)特征

黔東北地區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)?。窳x斷拱－鳳岡北北東向構(gòu)造變形區(qū)北部，以新華夏系為主，并有華夏式構(gòu)造。呈現(xiàn)北北東向壓性結(jié)構(gòu)面，由于新華夏系進(jìn)一步扭動(dòng)，常有弧形彎曲。區(qū)內(nèi)以燕山期造成的淺層構(gòu)造變形最為強(qiáng)烈，多呈北東－南西向和近南北向線性延伸。出露地層有寒武系、奧陶系、志留系、二疊系和三疊系及第四系，巖性以海相碳酸鹽巖類為主，其次為碎屑巖類。區(qū)內(nèi)未見巖漿巖和火成巖。

區(qū)內(nèi)含煤巖系為二疊系上統(tǒng)吳家坪組，為潮坪沼澤－淺海相含煤沉積地層。由灰?guī)r、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、鋁土質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層（線）組成，厚26～39m，平均31.73m。區(qū)內(nèi)僅含1層可采煤層（C1），厚 0.15～3.48m，平 均 0.92m，含 煤 系 數(shù)2.9%［1］。

2 煤層特征及煤類

C1產(chǎn)于上含煤巖系下部，厚0.15～3.48m，平均0.92m，變化系數(shù)0.32，穩(wěn)定程度指數(shù)0.17。含1～3層夾矸，厚0.02～1.36m，巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖，存在分支現(xiàn)象。屬較穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜煤層。

C1呈灰黑－黑色，條痕棕褐、黑灰色，粉沫狀、碎塊，性脆，具玻璃－似金屬光澤。條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，斷口呈階梯狀、參差狀，內(nèi)生解理較發(fā)育，見團(tuán)塊狀、星點(diǎn)狀黃鐵礦。以亮煤、暗煤為主，夾少量鏡煤和絲炭條帶，為半亮型煤。

煤的顯微組分含有機(jī)組分和無機(jī)組分，有機(jī)組分51.60%～67.93%，平均60.93%，無機(jī)組分32.40%～48.40%，平均39.07%，屬微硫化物質(zhì)煤。

鏡煤最大反射率（%）在1.31%～1.35%，平均1.33%，變質(zhì)程度屬煙煤Ⅳ階段。煤類以瘦煤為主，含少量的焦煤和無煙煤3號［1］。

3 煤質(zhì)特征

3.1 工業(yè)分析及發(fā)熱量

煤質(zhì)分析中水分、灰分、揮發(fā)分及固定碳項(xiàng)目，統(tǒng)稱為工業(yè)分析，它們是煤質(zhì)分析常規(guī)項(xiàng)目，反映最基本的煤質(zhì)特征，發(fā)熱量是評價(jià)煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)。以空氣干燥基水分（Mad）、干燥基灰分（Ad）、干燥基固定碳（FC，d）、干燥無灰基揮發(fā)分（Vdaf）及干燥基高位發(fā)熱量（Qgr，d）來表征。

C1煤層原煤 Mad在0.81%～4.73%間，平均1.78%，標(biāo)準(zhǔn)離差1.12，變異系數(shù)0.63。浮煤 Mad在0.90%～4.56%間，平均1.66%。原煤 Ad在19.73%～33.64%間，平均26.33%，標(biāo)準(zhǔn)離差4.91，變異系數(shù)0.19，屬中灰煤［2］。原煤 Ad變化不大，主要分布在中灰煤區(qū)間內(nèi)，有3個(gè)樣品分布于高灰區(qū)間中。浮煤Ad在11.37%～29.62%間，平均18.46%。經(jīng)原、浮煤灰分對比，說明洗選后煤中灰分有所降低，但降低幅度不大。

原煤干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf在13.95%～22.86%之間，平均19.62%，標(biāo)準(zhǔn)離差2.41，變異系數(shù)0.12，屬低揮發(fā)分煤［2］。浮煤干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf在8.39%～20.54%之間，平均16.76%。原煤FC，d在51.19%～65.10%之間，平均57.89%。浮煤 FC，d在55.93%～73.27%之間，平均為67.21%，屬中等固定碳煤［2］。原 煤 Qgr，d在 22.13～28.26MJ/kg，平 均24.86MJ/kg，標(biāo)準(zhǔn)差1.93，變異系數(shù)0.08，屬中熱值煤［2］。浮煤 Qgr，d在24.07～31.88MJ/kg，平均28.39 MJ/kg。

浮煤回收率在14.88%～38.61%，平均28.91%，浮煤回收率低，說明較為難選（表1）。

綜上所述：C1煤層屬中灰、低揮發(fā)分、中等固定碳、中熱值煤，浮煤回收率低。

表1 煤質(zhì)分析結(jié)果

3.2 灰成分

SiO2一般在33.63%～42.86%之間，平均39.10%；Al2O3含量22.19%～35.00%，平均30.94%；Fe2O3含量在14.49%～21.16%，平均16.75%；CaO一般在0.47%～12.57%間，平均4.54%，TiO2一般在1.29% ～3.27%，平 均 1.87%；SO3在 0.05% ～6.25%，平均2.48%；K2O 在0.69%～1.52%間，平均1.14%；P2O5、MgO、Na2O、MnO2平均含量在0.05%～0.57%間。說明 C1灰成分以 SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO為主，TiO2、SO3、K2O 等含量次之，含微量的 MgO、Na2O、MnO2，灰成分分析結(jié)果如表2所示。

沾污指數(shù)Rf，公式如下：

式中：灰中堿性氧化物指Fe2O3＋CaO＋MgO＋K2O＋Na2O；灰中酸性氧化物指SiO2＋Al2O3＋TiO2；Na2O指灰中Na2O的百分含量。

經(jīng)計(jì)算：Rf＝0.02%～0.10%，平均0.06%，為低度沾污煤，說明燃燒過程中產(chǎn)生的灰粒對爐壁或后系統(tǒng)設(shè)備的沾結(jié)和污染程度?。?］。

表2 灰成分分析結(jié)果

綜上所述：C1煤層灰成分以 SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO為主，TiO2、SO3、K2O 等含量次之，含微量的MgO、Na2O、MnO2，具低度沾污。

3.3 硫分及有害元素

原煤全硫（St，d）變化較大，在2.70%～5.39%之間，平均4.21%，標(biāo)準(zhǔn)離差0.92，變異系數(shù)0.22，屬高硫煤［2］。浮煤St，d變化較大，在0.95%～4.18%之間，平均2.64%。

硫在煤中以硫鐵礦（Sp，d）、硫酸鹽（Ss，d）、有機(jī)硫（So，d）3種形態(tài)存在，Sp，d變化大，原煤0.25%～4.15%，平均 2.58%，浮煤 0.23% ～3.34%，平 均1.50%。原煤Ss，d含量變化不大，在0.01%～0.67%，平均0.23%，浮煤0.00%～0.19%，平均0.11%。So，d變化大，原煤0.51%～2.25%，平均1.51%，浮煤0.53%～0.82%，平均0.71%。區(qū)內(nèi)煤中硫以Sp，d為主，So，d次之，及少量Ss，d，但 H07、H08樣品以 So，d為主，Sp，d、Ss，d次之。脫硫率變化大，一般在20%～50%間，平均37.05%，屬較難脫硫煤，H07樣品僅為2.96%，而H04、H08達(dá)到60%以上。說明經(jīng)洗選后，難以有效地降低硫分。

原煤F含量在340～1002×10－6，平均642.1×10－6，屬高氟煤。As含量在2～40×10－6，平均17.70×10－6，屬三級含砷煤。Cl含量在0.008～0.02%，平均0.012%，屬特低氯煤。P含量在179～413.5×10－6，平均295.88×10－6，屬低磷分煤［2］，硫分分析結(jié)果如表3所示。

綜上所述：C1屬高硫、高氟、三級含砷、特低氯、低磷煤，煤中的有害元素以S、F、As為主。Sp，d為主，So，d次之，及少量Ss，d，屬較難脫硫煤。在開發(fā)利用時(shí)，要采取有效措施，降低有害元素的環(huán)境污染問題。

表3 硫分分析結(jié)果

4 結(jié)語

黔東北地區(qū)上二疊統(tǒng)淺海相吳家坪組C1煤類以瘦煤為主，含少量的焦煤、無煙煤3號。屬中灰、低揮發(fā)分、中等固定碳、中熱值煤?；页煞忠許iO2、Al2O3、Fe2O3、CaO為主，具有低度沾污。工業(yè)用途為動(dòng)力用煤，民用煤，火力發(fā)電，一般工業(yè)鍋爐用煤。

C1屬高硫、高氟、三級含砷、特低氯、低磷煤，煤中的有害元素以S、F、As為主。硫鐵礦以硫?yàn)橹?，有機(jī)硫次之，以及少量硫酸鹽硫，屬較難脫硫煤。在開發(fā)利用時(shí)，要采取有效措施，降低有害元素的環(huán)境污染問題。

［1］吳 波，敖金鵬，陳 川.貴州省務(wù)川縣黃河壩煤炭普查報(bào)告［R］.貴陽：貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊(duì)，2013.

［2］邵厥年，陶維屏，張義勛.礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊［M］.北京：地質(zhì)出版社，2010.

［3］陳 鵬.中國煤炭性質(zhì)、分類和利用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.