鮑慧敏
(長(zhǎng)治職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 長(zhǎng)治 046011)
山西省沁水煤田黎城縣黎侯勘查區(qū)位于黎城縣城西側(cè),直距約1 000 m 處,南北長(zhǎng)約10 630 m,東西寬約6 700 m,面積為60.04 km2,區(qū)內(nèi)大部分地段為第四系黃土覆蓋。地勢(shì)屬中低山區(qū),溝谷發(fā)育,高低起伏不平,總體呈北西高南東低之勢(shì),最高點(diǎn)位于勘查區(qū)西北角山坡,海拔標(biāo)高為925.00 m,最低點(diǎn)位于勘查區(qū)南部河谷,海拔標(biāo)高為677.20 m,最大相對(duì)高差247.80 m。
2009 年至2013 年山西省地質(zhì)勘查局二一二地質(zhì)隊(duì)在勘查區(qū)內(nèi)共施工13 個(gè)孔(相對(duì)位置見圖1),所有鉆孔均揭露15 號(hào)煤層,厚度0.90~5.20 m,平均3.25 m。鉆孔中達(dá)可采厚度煤層全部采集煤芯煤樣,共采集煤芯煤樣40 個(gè),化驗(yàn)項(xiàng)目包括工業(yè)分析、發(fā)熱量、全硫、各硫、元素分析、有害元素分析等,為評(píng)價(jià)15#煤層煤化學(xué)性質(zhì)提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[1]。
圖1 15 號(hào)煤層原煤灰分等值線圖
勘查區(qū)內(nèi)所有揭露可采煤層鉆孔均按規(guī)范要求采集煤芯煤樣,并進(jìn)行煤質(zhì)分析。
現(xiàn)將可采厚度鉆孔15# 煤層煤質(zhì)分析匯總見表1。
表1 15 號(hào)煤層煤質(zhì)分析表
水分(Mad):原煤Mad=0.29%~2.30%,平均0.74%;浮煤w(Mad)=0.21%~0.70%,平均0.40%。
灰分(Ad):原煤Ad=10.83%~33.14%,平均19.83%。浮煤w(Ad)=5.06%~14.56%,平均8.54%,為低灰煤。由15 號(hào)原煤灰分等值線圖(圖1)可知,該區(qū)灰分ZK4-5、ZK8-3 孔一帶最低,向北及西南向逐漸升高。
揮發(fā)分(Vdaf):原煤Vdaf=20.92%~31.03%,平均23.86%,為中等揮發(fā)份煤-中高揮發(fā)份煤(碳酸鹽CO2含量為0.04%~4.30%,平均0.80%)。浮煤Vdaf=19.54%~28.20%,平均22.72%,低揮發(fā)份煤-中高揮發(fā)份煤。
固定碳含量(FC,d):原煤FC,d=48.88%~70.53%,平均61.19%,低固定碳~ 中高固定碳。浮煤w(FC,d)=63.32%~75.02%,平均70.71%,中等固定碳-高固定碳。
煤的元素分析(浮煤):碳含量(Cdaf)w(Cdaf)=85.23%~88.92%,平均87.70%;氫含量(Hdaf)w(Hdaf)=4.39%~5.75%,平均4.81%;氧含量(Odaf)w(Odaf)=3.37%~7.54%,平均6.10%;氮含量(Ndaf)w(Ndaf)=0.76%~1.48%,平均1.16%。
煤中有害元素含量:全硫(St,d):原煤w(St,d)=1.62%~6.49%,平均2.93%。浮煤w(St,d)=1.25%~4.06%,平均2.51%,為中高硫煤。
圖2 15 號(hào)煤層原煤硫分等值線圖
磷(Pd)含量:原煤w(Pd)=0.000%~0.0300%,平均0.0085%,特低磷煤-低磷分煤。
氟(F)含量原煤:75×10-6~213×10-6,平均142.81×10-6,特低氟煤-高氟煤。
氯(Cl)含量:原煤w(Cl)=0.026%~0.098%,平均0.067%,特低氯煤-低氯煤。
砷(As)含量:原煤w(As)=0~6×10-6,平均1.58×10-6,為一級(jí)含砷煤-二級(jí)含砷煤。
其他微量元素含量
原煤鎵(Ga)含量:w(Ga)=6.52×10-6~56×10-6,平均15.61×10-6。
原煤鍺(Ge)含量:w(Ge)=0×10-6~3×10-6,平均1.25×10-6。
原煤鈾(U)含量:w(U)=0.38×10-6~6.80×10-6,平均2.55×10-6。
原煤釷(Th)含量:w(Th)=5×10-6~29×10-6,平均17.68×10-6。
原煤釩(V)含量:w(V)=0.001 3%~0.012 0%,平均0.004 2%。
依據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)》(GB/T 15224.1.2.—2004)煤炭資源評(píng)價(jià)分級(jí)[2],山西省沁水煤田黎城縣黎侯勘查區(qū)15 號(hào)煤層屬低灰,中高硫、低-中高揮發(fā)份煤,其中勘查區(qū)中北部ZK4-5、ZK8-3 孔一帶灰分最低,向北及西南向逐漸升高,硫份含量總體北東高,南西低。
結(jié)合勘查區(qū)內(nèi)其他地質(zhì)條件分析,勘查區(qū)可采煤層由淺至深揮發(fā)分降低,變質(zhì)程度加深,硫含量明顯增加。其他煤質(zhì)指標(biāo)變化不明顯。