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        金堂煤礦B4煤層煤質(zhì)特征分析

        2021-04-21 04:56:02周龍夏航廖海文雪華
        商品與質(zhì)量 2021年15期
        關(guān)鍵詞:金堂煤灰發(fā)熱量

        周龍 夏航 廖海 文雪華

        1.四川省礦產(chǎn)資源儲量評審中心 四川成都 610000

        2.汶川川能礦業(yè)投資開發(fā)有限責任公司 四川阿壩州 624000

        金堂煤礦位于四川省珙縣縣城(巡場)152°方向,直距約24km,礦區(qū)呈北西南東走向,北西起于13號勘探線,與珙縣二號井田相接,南東止于30號勘探線,與德趕壩井田接界。

        1 地質(zhì)概況

        金堂煤礦位于珙長背斜南翼中段,羅場向斜北翼東傾沒端,地層走向北西-南東,傾向南西,傾角西陡東緩。區(qū)內(nèi)出露最新地層為第四系全新統(tǒng),三疊系上統(tǒng)須家河組(T3xj)、下統(tǒng)雷口坡組(T2l)、嘉陵江組(T1j)、飛仙關(guān)組(T1f),二疊系上統(tǒng)宣威組(P3x)、峨眉山玄武巖組(P3β)、中統(tǒng)茅口組(P2m)、棲霞組(P2q)。其中T3xj與T2l、P3x與P3β、P3β與P2m呈假整合接觸。井田總體屬單斜構(gòu)造未發(fā)現(xiàn)大的褶曲,地表小斷層較發(fā)育,基本未切割煤層,隱伏斷層一般落差較小,對煤層影響較小,B4煤層為全區(qū)可采的煤層。

        2 煤質(zhì)特征

        2.1 煤的物理性質(zhì)和煤巖特征

        2.1.1 煤的物理性質(zhì)

        B4煤層顏色為黑色,硬度大、脆度小,似金屬光澤,參差狀、棱角狀斷口,塊狀、均一狀、條帶狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,內(nèi)生內(nèi)生裂隙不發(fā)育,視密度1.60t/m3。

        2.1.2 宏觀煤巖特征

        B4煤層煤巖結(jié)構(gòu)三分明顯,上部為暗淡或半暗煤,中部為條帶狀半亮煤,下部為暗淡煤或半暗煤,中部半亮煤發(fā)育,厚度穩(wěn)定,宏觀煤巖類型總體為半亮-半暗型煤。

        2.1.3 變質(zhì)階段

        根據(jù)勘查工作采樣化驗結(jié)果按中國煤炭分類標準(GB/T5751-2009),B4煤層揮發(fā)分(Vdaf)平均值均小于10%大于6.5%,氫含量(Hdaf)平均值均大于3%,屬低變質(zhì)無煙煤三號(WY3)。各化驗指標詳見表1。

        表1 B4 煤層變質(zhì)指標統(tǒng)計表

        2.2 煤的化學性質(zhì)

        2.2.1 煤的主要工業(yè)指標

        B4煤層各主要工業(yè)指標統(tǒng)計詳見表2。

        表2 B4 煤層主要工業(yè)指標統(tǒng)計表

        根據(jù)煤層采樣化驗結(jié)果指標對B4煤層評定詳見表3。

        表3 B4 煤層主要工業(yè)指標評級表

        2.2.2 煤層元素分析及有害組份

        B4煤層浮煤碳含量平均為91.45%,氫含量平均為3.80%,氮含量平均為1.26%,硫+氧3.67%。詳見表4。

        表4 B4 煤層浮煤元素分析成果統(tǒng)計表

        B4煤層中有害元素磷(P)、氯(Cl)、氟(F)、砷(As)等含量均較低,原煤磷含量為0.010-0.030%,氯含量為0.010-0.020%;氟含量為114.40-119.44PPM,砷含量為1.33-4.69PPM。為低氟、特低氯、特低磷、一級含砷煤。

        2.3 煤的工藝性能

        2.3.1 發(fā)熱量

        B4煤層原煤高位發(fā)熱量變化較大,屬低-高發(fā)熱量煤,按資源量加權(quán)后平均為22.93MJ/kg,屬中發(fā)熱量煤,變化情況詳見圖1。

        圖1 B4 煤層原煤發(fā)熱量等值線圖

        2.3.2 煤灰特點

        礦區(qū)內(nèi)B4煤層煤灰成分以SiO2、Fe2O3、Al2O3為主,屬硅質(zhì)-鋁質(zhì)灰分,B4煤層灰分成分分析結(jié)果詳見表5。

        經(jīng)勘探時采樣測試,B4煤層煤灰軟化溫度為1110-1420℃,按煤灰軟化溫度分級(MT/T853.1-2000),為較低軟化溫度。

        2.3.3 熱穩(wěn)定性

        經(jīng)勘探報告采樣測試,B4煤層大于6mm殘渣(Ts+6)為68.65%。按煤的熱穩(wěn)定性分級(MT/T560-2007),B4煤層屬中等熱穩(wěn)定性煤。

        2.3.4 煤對CO2 反應性

        B4煤層CO2還原率隨反應溫度的升高而升高,詳見表6。

        2.3.5 煤的結(jié)渣性

        據(jù)測定,爐柵截面流速為0.3m/s時,B4煤層大于6mm的灰渣結(jié)渣率為41.02%,屬強結(jié)渣煤。

        2.3.6 煤的可磨性

        B4煤層哈氏可磨性指數(shù)為54-78,平均為66,按煤的啥氏可磨性指數(shù)分級(MT/T852-2000),可磨性等級,為中等可磨。

        2.4 煤的可選性

        根據(jù)煤炭可選性評定方法(GB/T16417-2011),煤層可選性評定采用δ±0.1含量法,以1.40-1.90kg/l密度級進行浮選后,其δ±0.1含量及可選性等級見表7,可選性曲線見圖2。

        浮煤:水分(Mad)含量0.48-1.89;灰分(Ad)含量9.44-24.79,屬低灰煤;揮發(fā)分(Vdaf)含量7.76-12.38,屬特低揮發(fā)分煤;全硫(St,d)含量0.53-1.96,屬低硫煤;發(fā)熱量(Qgr.v.d(MJ/kg))30.85-35.83MJ/kg,屬特高發(fā)熱量煤。

        表5 B4 煤層灰成分分析成果統(tǒng)計表

        表6 B4 煤層化學活性統(tǒng)計表

        表7 B4 煤層δ±0.1 含量及可選性成果表

        圖2 B4 煤層(簡易)可選性曲線圖

        3 結(jié)語

        綜上所述,金堂煤礦B4煤層原煤:水分(Mad)含量0.37-1.71;灰分(Ad)含量23.25-48.8,屬高灰煤;揮發(fā)分(Vdaf)含量8.28-15.49,屬低揮發(fā)分煤;全硫(St,d)含量1.69-8.39,屬高硫煤;發(fā)熱量(Qgr.v.d(MJ/kg))16.56-26.94MJ/kg,屬中發(fā)熱量煤,原煤磷含量為0.010-0.030%,氯含量為0.010-0.020%;氟含量為114.40-119.44PPM,砷含量為1.33-4.69PPM。為低氟、特低氯、特低磷、一級含砷煤。

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