何水成

[摘要]煤田地質(zhì)勘探是研究煤層形成與分布的賦存規(guī)律、煤層變化特征、地質(zhì)條件和研究煤層行之有效的勘察方法和理論研究。本文分析了煤質(zhì)分析檢測項目的合理選定問題，并提出了提高煤田地質(zhì)勘探中的煤質(zhì)工作的措施。

[關鍵詞]煤田 地質(zhì)勘探

[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-7-115-2

0引言

煤田地質(zhì)勘探中的煤質(zhì)工作是煤炭質(zhì)量管理中十分重要的環(huán)節(jié)，根據(jù)煤田地質(zhì)報告中說明的煤田地質(zhì)情況和煤質(zhì)指標，不僅可以對煤炭資源的開發(fā)和利用作出評價，而且是礦井采掘設計、礦井煤質(zhì)計劃管理、合理搭配開采保證煤炭產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的重要依據(jù)。

1煤質(zhì)分析檢測項目的合理選定問題

1.1預測找煤、煤田普查、礦區(qū)詳查或精查階段應測定的項目

原煤水分（Mad）、灰分（Ad）、揮發(fā)分（Vdaf）及焦渣特征、全硫（St，d）、發(fā)熱量、煤灰成分、有害元素、微量元素等。如地質(zhì)報告中需要提出C級以上（A+B+C）的儲量，應測定煤芯煤樣的原煤真相對密度和視相對密度。對某些高灰分煤或特殊地區(qū)的煤還應測定煤中碳酸鹽CO2含量。

1.2褐煤、長焰煤、弱黏煤、不黏煤、貧煤和無煙煤對非煉焦用煤，應測定的項目

原煤水分（Mad）、灰分（Ad）、揮發(fā)分（Vdaf）及焦渣特征、全硫（St，d）、發(fā)熱量（Qgr，d）、元素分析等。

1.3煉焦用煤

除測定水分（Mad）、灰分（Ad）、揮發(fā)分（Vdaf）及焦渣特征、全硫（St，d）、發(fā)熱量（Qgr，d）以外，還需測定浮煤（或Ad不大于10%的原煤）的工業(yè)分析和黏結性、結焦性等項目。對于全硫含量大于1%的煉焦用煤，應適當?shù)厝〔糠钟写硇缘脑簛頇z測各種硫的組成，硫分越高，檢測各種硫的煤樣比例也應適當增加。

1.4用于確定煤牌號

無論是無煙煤還是煙煤或褐煤（用重液分選容易“泥化”的某些特別年輕的褐煤除外），都需要檢測浮煤揮發(fā)分（Vdaf）。煙煤的分選密度原則上選定在1.4g/cm3，某些高灰難選煤選后灰分仍大于10%時，分選密度則應降至1.35g/cm3，以浮煤灰分降至10%以下為準。一般以Ad在5%～10%為最好。無煙煤分選密度，應根據(jù)其純煤的真相對密度而確定，一般在1.4～1.8g/cm3。褐煤的分選密度，原則上也按純煤的真相對密度來確定。但需注意的是褐煤的純煤真相對密度變化較大，一般為1.1～1.4g/cm3以上。在測定浮煤揮發(fā)分的同時，應檢測浮煤分析水分、灰分、全硫以及根據(jù)煤種的不同而分別測定黏結指數(shù)、膠質(zhì)層，透光率、最高內(nèi)在水分和恒濕無灰基高位發(fā)熱量。對褐煤還應適當?shù)販y定腐植酸和褐煤蠟。

1.5動力煤

對動力用煤，選擇部分有代表性的煤芯煤樣測定煤灰成分，煤灰熔融性。在精查階段，檢測樣品比例數(shù)可適當增加，最終普查報告檢測樣品的比例數(shù)也不宜過少。

2提高煤田地質(zhì)勘探中煤質(zhì)工作的措施

2.1保證勘探煤樣的代表性

在煤田地質(zhì)勘探中如何選取有代表性的煤樣，是正確評價勘探區(qū)煤質(zhì)特征及其變化規(guī)律的關鍵。在采取煤樣時應注意以下幾點

（1）采集鉆芯煤樣時，煤芯采取率要達到80%～92%為宜，如采取率過低代表性就差，煤質(zhì)檢驗結果會與礦井開采以后的煤層煤樣的檢驗結果有較大的差別。

（2）在鉆取煤樣過程中，如果煤層受到鉆頭的摩擦而發(fā)熱氧化甚至發(fā)生部分燃燒時，根據(jù)取得煤樣化驗結果判定的煤種會發(fā)生變化，這種煤樣不具有代表性或代表性很差。

（3）在采取鉆芯煤樣時如果混入了泥漿等雜質(zhì)，煤樣灰分會升高，為了消除泥漿的影響，而把煤樣用水清洗時，既可能把易溶于水的鉀、鈉等堿性礦物質(zhì)沖洗掉而使煤樣的灰分偏低，又可能把煤粉沖走而影響其他煤質(zhì)指標的準確性。所以，遇到這種情況，盡量不要用水去漂洗，可用刷子輕輕的刷去煤芯表面的泥皮，如煤芯完全破碎，可設法刮去明顯的泥漿。

（4）混入煤芯煤樣中的鐵砂、鋼粒等必須用強磁鐵吸盡，否則不僅影響灰分，還會影響煤灰成分和灰熔融性。

（5）在淺部煤層的風化帶或氧化帶取得的煤芯煤樣，化驗結果只能作為確定風化帶、氧化帶和計算其腐殖酸含量的依據(jù)，不能作為正常煤芯煤樣的計算基礎。

（6）在勘探區(qū)內(nèi)的小煤窯中采取半工業(yè)性或工業(yè)性的生產(chǎn)煤樣時，必須通過風化帶、氧化帶，同時不能采取煤層對比不清楚的煤層煤樣?？碧饺藛T在坑探或槽探中采取煤樣時，也應注意上述問題。

（7）對于較年輕的褐煤、長焰煤，在采取煤芯煤樣時要及時密封包裝，以免煤樣氧化，失去代表性。為避免煤樣的氧化，有條件的勘探隊應設法在包裝煤樣的容器中充填氮氣，或者用雙層塑料袋包裝煤樣，在包裝前盡量擠出袋內(nèi)空氣。動力用煤的勘探區(qū)，為保證全水分樣的代表性，避免水分損失，全水分樣必須迅速制出，密封包裝并及時送化驗單位，必要時要派專人送樣?？傊?，對于代表性不強的煤樣分析結果只能供參考，不得用作計算煤層的平均煤質(zhì)指標，否則，就會得出與客觀實際不符的結論。

2.2合理選定化驗項目

不同牌號的煤有不同的用途，在不同的勘探階段化驗項目是不同的，每一勘探區(qū)煤的化驗項目也不完全相同，可據(jù)如下情況選定。

（1）在預測找煤、煤田普查、礦區(qū)詳查或井田精查階段，測定項目有：原煤的空氣干燥基水分（Mad）、灰分（Ad）、揮發(fā)分（V daf）、焦渣特征及全硫（St，d）。如地質(zhì)報告中需要提出C級以上（A+B+C）的儲量，必須測定煤芯煤樣的原煤視相對密度和真相對密度。

（2）對于褐煤、長焰煤、弱粘煤、不粘煤、貧煤和無煙煤，測定原煤的空氣干燥基水分（Mad）、灰分（Ad）、揮發(fā)分（V daf）、焦渣特征、全硫（St，d）及空氣干燥基高位發(fā)熱量（Qgr，ad），同時應選擇部分有代表性的煤芯煤樣測定煤灰成分和煤灰熔融性，也可考慮增加可磨性指數(shù)，對于無煙煤還應測定干燥無灰基氫含量（H daf）。

（3）煉焦用煤除測定原煤的空氣干燥基水分（Mad）、灰分（Ad）、揮發(fā)分（V daf）、焦渣特征、全硫（St，d）及空氣干燥基高位發(fā)熱量（Qgr，ad），還要測定凈煤（A≤10%的煤）的粘結性和結焦性。

（4）無論是無煙煤、煙煤或褐煤（極易泥化的某些特別年輕的褐煤除外），要用凈煤的相關指標確定煤種，即要測定凈煤的干燥無灰基揮發(fā)分（V幽，）、空氣干燥基水分（Mad）、灰分（Ad）、全硫（St，d）、粘結指數(shù)（G）、膠質(zhì)層最大厚度（Ymm）、透光率（PM）和恒濕無灰基高位發(fā)熱量（Qgr，maf）。在制備凈煤煤樣時，煙煤所用重液的密度一般為1.35～1.4g/cm3（以凈煤灰分降至10%以下為準），無煙煤所用重液的密度，根據(jù)其純煤的真相對密度確定，一般為1.4～1.8g/cm3之間，褐煤所用重液的密度原則上也按純煤的真相對密度確定，一般為1.1～1.4g/cm3。

（5）對于無煙煤、褐煤還要測定煤的機械強度、熱穩(wěn)定性、化學反應性。對于年輕的褐煤、長焰煤、不粘煤和弱粘煤必須測定燃點，以便考慮如何防止這些煤的自燃問題。

（6）對于全硫含量大于1%的煉焦用煤，應取部分具有代表性的煤樣來測定各種硫的組分，硫分增高，測定各種硫的煤樣比例也應適當增加。

3結語

隨著我國加快向資源節(jié)約型社會轉(zhuǎn)變，當前各行各業(yè)都面臨著節(jié)能減排的壓力，降低單位能耗、減少污染物排放的要求愈加強烈，煤炭企業(yè)必須努力提高煤炭質(zhì)量，滿足用戶的迫切需求。煤田地質(zhì)勘探中的煤質(zhì)工作不僅可以對煤炭資源的開發(fā)和合理利用作出客觀評價，而且是煤炭質(zhì)量管理中十分重要的一個環(huán)節(jié)，關系到煤炭產(chǎn)品質(zhì)量能否穩(wěn)定提高，煤炭企業(yè)能否長期發(fā)展下去的問題。因此，一定要扎扎實實地做好煤田地質(zhì)勘探中的煤質(zhì)工作。提高煤炭產(chǎn)品質(zhì)量，才能增強企業(yè)自身市場競爭能力，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，保障企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。

參考文獻

[1]王定武.煤田地質(zhì)與勘探方法[M].中國礦業(yè)出版社，1995-04.

[2]王樹江.淺談煤田地質(zhì)勘探技術發(fā)展[J].《民營科技》，2011-04.

[3]姚振義.談談現(xiàn)行地質(zhì)勘探工作改革的幾個問題[J].《地質(zhì)與勘探》，1985-01.

[4]潘振武.煤田地質(zhì)勘探前沿問題[C].《世紀之交的煤炭科學技術學術年會論文集》，1997.