第２期 煤质技术 ２０１０年３月 鲁那井田１ ７号煤层煤质特征分析与评价 刘 柱 ，张晓逵 ，杨少平。 （１．贵州省煤田地质局一一三队，贵州贵阳 ５５００２３；２．河南理工大学资环学院，河南焦作３．河南省濮阳市环境保护局，河南濮阳４５７０００） ４５４０００； 摘 要：介绍了鲁那井田的煤层结构、宏观煤岩类型和显微煤岩类型，同时根据煤质化验分析资料 推断出鲁那井田１７号煤层属于低灰、中硫、低挥发分、低磷、特高热值的炼焦煤。 关键词：煤岩特征；煤质评价；鲁那井田 中图分类号：ＴＱ５３１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７—７６７７（２０１０）０２—０００６—０３ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｎｏ．１７ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｏｆ Ｌｕｎａ Ｍｉｎｅ Ｆｉｅｌｄ ＬＩＵ Ｚｈｕ ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｋｕｉ ，ＹＡＮＧ Ｓｈａｏ—ｐｉｎｇ。 （１．Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｃｏａｌｆｉｅｌｄ Ｇｅｏｌｏｇｙ Ｂｕｒｅａｕ—Ｔｅａｍ ３ｒｄ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００２３，Ｃｈｉｎａ ２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｈｅｎａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ ４５４０００，Ｃｈｉｎａ ３．Ｐｕｙａｎｇ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｇｅｎｃｙ，Ｐｕｙａｎｇ ４５７０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ｍａｃｒｏ—ａｎｄ ｍｉｃｒｏ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｃｏａｌ ｍａｃｅｒａｌ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｉｎ Ｌｕｎａ Ｍｉｎｅ Ｆｉｅｌｄ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｄａｔａ，ｔｈｅ ｃｏａｌ ｉｎ Ｌｕｎａ ｍｉｎｅ ｆｉｅｌｄ ｗａｓ ｉｎｆｅｒｒｅｄ ａｓ ｃｏｋｉｎｇ ｃｏａｌ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ａｓｈ，ｍｅｄｉｕｍ ｓｕｌｆｕｒ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｌｏｗ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍａｔｔｅｒ，ｌｏｗ—ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｓｕｐｅｒ—ｈｉｇｈ ｃａｌｏｒｉｆｉｃ ｖａｌｕｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｐｅｔｒｏｌｏｇｙ；ｃｏａｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｏｆ Ｌｕｎａ Ｍｉｎｅ Ｆｉｅｌｄ １ 概 况 单、可采面积大、地质可靠程度高、稳定程度较 好、资源量较大的主要可采煤层，因此分析研究其 鲁那井田位于贵州省盘县东北部淤泥乡境内， 煤质特征及其工业用途，对将来矿井建设可行性研 究、生产销售等具有重要意义。 距盘县红果镇（驻地）４２ ｋｍ。煤田形状为西 宽东窄的不规则多边形，面积７ ｋｍ 。煤矿距松河 火车站约２０ ｋｍ，且附近有县级公路通过，交通较 为方便。 矿区属构造剥蚀山区地貌，以中低山为主，区 内及周边出露地层为二叠系上统峨眉山玄武岩组至 三叠系下统永宁镇组，其中上二叠统龙潭组、峨眉 山玄武岩组上段为矿区含煤地层。 龙潭组地层厚３５６．０１～４２４．８１ ｍ，平均 ３８７．５２ ｍ，其中含煤４３～５７层，煤层总厚４３．６７～ ２煤的物理性质与煤岩特性 ２．１煤的物理性质 １７号煤层煤的颜色为黑色、褐黑色，粉粒状 为主，少量碎块状、块状和粒状；煤层结构主要为 中～细条带状，少量宽条带状和线理状；金属光泽 为主，少量似金属光泽、金刚光泽；断口主要为参 差状、平坦状，少量贝壳状、阶梯状；内生裂隙较 发育，偶见少量外生裂隙，充填薄膜状、网格状、 脉状方解石，含较多结核状、透镜状、浸染状、星 散状、团块状黄铁矿 ］。煤层对密度平均为 １．４８ ｔ／ｍ。，视相对密度平均为１．４０ ｔ／ｍ。。 ２．２宏观煤岩类型 ５０．６１ ｍ，平均４７．１２ ｍ，含煤系数１２．１６％，含可 采煤层１４层，可采煤层总厚１８．０３￣３０．９２ ｍ，平 均２４．６２ ｍ，可采含煤系数６．３５％；峨眉山玄武岩 组上段一般厚为４２．３８ ｍ，含煤２～５层，煤层总 厚１．６９～５．４８ ｍ，平均４．１６ ｍ，含煤系数９．８２％。 鲁那井田１７号煤层位于龙潭组上煤组底部， 厚度３．４６～６．９０ ｍ，平均４．２６ ｍ，结构中等，含 夹矸０～３层，一般０～２层，岩性为炭质泥岩、泥 岩，属全区可采较稳定煤层…。 根据野外地质鉴定材料，１７号煤层的宏观煤 岩组分以亮煤为主，暗煤为辅，夹镜煤条带，宏观 煤岩类型以半亮型为主，少量半暗一半亮型。 ２．３显微煤岩类型 显微煤岩组分主要分为有机组分和无机组分。 鲁那井田１７号煤层是矿区内厚度大、结构简 ６ 一． （１）有机组分。１７号煤层有机组分主要为镜 第２期 煤质技术 为５．３９％。 ２０１０年３月 质组和惰质组，有机组分占总量比例平均为 ９１．３９％。 ②硫化物类主要为黄铁矿，多呈微粒状、球粒 状、细粒状分散分布于基质镜质体中，少量充填胞 腔；含量平均为０．３２％。 ①镜质组。镜质组多为基质镜质体，次为透镜 状、细条带状均质镜质体，少量结构镜质体及碎屑 镜质体，均质镜质体常可见到清晰的垂直裂纹。镜 质组平均含量为８４．６９％。 ③氧化物类主要为石英，多呈微细粒状、细粒 状分散分布，少量充填胞腔；含量平均为１．７６％。 ④碳酸盐类主要为方解石，呈细脉状充填于煤 ②惰质组。透镜状或不规则状半丝质体、氧化 丝质体，其细胞结构多已膨胀或因受挤压而遭到破 坏，细胞结构保存完好的丝质体较少，部分碎屑惰 质体，少量粗粒体，微粒体分布于基质镜质体中。 惰质组平均含量为１５．３１％。其中镜惰比（Ｖ／Ｉ） 为５．５３。１７号煤层煤岩鉴定成果见表１。 表１ １７号煤层煤岩鉴定成果 层裂隙中；含量平均为１．１４％。 ３ 工业分析 （１）原煤水分变异系数０．２０，变化较小；浮 煤水分变异系数０．２２，变化较小。原煤和浮煤均 为特低全水分煤。 （２）原煤干燥基灰分介于９．８２％～１９．５１％， 平均值为ｌ４．９ｌ％，按动力用煤分级 为低灰煤； 原煤经洗选后灰分降低大，浮煤干燥基灰分介于 ５．２４％～８．３４％，平均值为６．６６％，按动力用煤 分级 为低灰煤。 （２）无机组分。１７号煤层无机组分主要以黏 土矿物为主，氧化物及硫化物次之，含少量的碳酸 盐矿物。无机组分含量平均为８．６１％。 （３）原煤灰成分主要以二氧化硅（ＳｉＯ ）为 主，其次为三氧化二铝（Ａ１ ０。）、三氧化二铁 （Ｆｅ。０。），三者含量占灰成分总量的９１．０３％；其 余成分含量所占比例不大，最少的为二氧化锰 （ＭｎＯ ）。测试结果见表２。 ％ ①黏土类矿物多为浸染状、团块状，少量呈细 条带状、透镜状沿层面分布及充填胞腔；含量平均 表２ 鲁那井田１７号煤层煤的工业分析及灰成分 注：表中数字为（最小值～最大值）／平均值。 （４）原煤干燥无灰基挥发分产率平均值为 １９．７６％；浮煤干燥无灰基挥发分产率平均值为 １９．１８％。原、浮煤均为低挥发分煤。 ４．２有害元素 （１）硫。测试结果表明，原煤干燥基全硫含量 为０．３２％～１．２６％，平均含量０．９６％，浮煤干燥 ４化学性质 ４．１元素分析 基全硫含量为０．２８％～０．６２％，平均含量０．４６％， 依据动力煤硫分 ］分级，原煤属中硫煤，浮煤属低 硫分煤。原煤各种硫平均含量为：干基黄铁矿硫含 量０．７５％～１３．０６％，占全硫比例为４５％～６０％； 经测试，１７号煤层浮煤的干燥无灰基碳 （Ｃ ）含量为９０．３９％，干燥无灰基氢（Ｈ ）含 量为４．７０％，干燥无灰基氮（Ｎ出 ）含量为 １．５２％，干燥无灰基硫和氧含量为３．３９％。各项 指标都较稳定，变化幅度小。 干基硫酸盐硫含量０％～０．１７％，占全硫比例为 ０．３％～０．６％；干基有机硫含量０．０４％～０．５７％， 占全硫比例为２．５５％～５．０１％。原煤中硫主要以 黄铁矿硫形式存在，其次为有机硫，硫酸盐硫含量 ７ 第２期 煤质技术 ２０１０年３月 较少，平均脱硫率为５７％，为较易脱除硫煤。 （２）其它有害元素。１７号煤层煤样测试结果 表明，有害元素主要包括硫、磷、砷、氟、氯等元 素，其分析结果如下。 原煤磷（Ｐ）：全区磷含量在０．００２％～ ０．０７２％，平均含量为０．０１６％，根据ＭＴ／Ｔ ５６２— １９９６《煤中磷分分级》标准，属低磷分煤。 原煤砷（Ａｓ）：全区砷含量为０．２ ｘ １０ ～ １４．２×１０，平均含量为４．９１ Ｘ １０～，依据ＭＴ／Ｔ ８０３－－１９９９《煤中砷含量分级》标准，该区煤层属 二级含砷煤。 原煤氟（Ｆ）：全区氟含量为３６ Ｘ １０～２３２ Ｘ ｌ０ ，平均含量为８３．４７×１０一，依据ＭＴ／Ｔ ９６６－－２００５《煤中氟含量分级》标准，该区煤层属 低氟煤。 原煤氯（Ｃ１）：全区氯含量为０．００７％～ ０．０１６％，平均含量为０．０１１％，根据ＭＴ／Ｔ ５９７— １９９６《煤中氯含量分级》标准，属特低氯煤。 （３）稀散、放射性元素。区内原煤锗（Ｇｅ） 含量为０．７×１０～～２．７ Ｘ １０～，平均含量为１．２６ ×１０，根据ＭＴ／Ｔ ９６７－－２００５《煤中锗含量分 级》标准，属低锗煤。 原煤镓（Ｇａ）：区内含量为４×１０ ～１８ Ｘ １０～，平均含量为９．２９×１０～。 原煤铀（Ｕ）：区内含量为２ Ｘ １０ ～１０× １０～，平均含量为５．１２ Ｘ １０～。 原煤钍（Ｔｈ）：区内含量为１×１．０ ～４ Ｘ １０一，平均含量为１．９４ Ｘ １０。 原煤五氧化二钒（Ｖ２０ ）：区内含量为８０× １０ ～２４０ Ｘ １０～，平均为１６０×１０ 。 该矿区以上微量元素均达不到工业品位，无开 采利用价值。 ５ 工艺性质 ５．１ 发热量 原煤干燥基高位发热量平均为３６．０１ ＭＪ／ｋｇ， 根据ＧＢ／Ｔ １５２２４．３—２００４《煤炭质量分级第３部 分：发热量》标准 ］，１７号煤层煤属于特高热值 煤。 ５．２其它工艺性质 （１）结渣性。当鼓风强度为０．１ ｍ／ｓ时，结渣 率为２０．３％；当鼓风强度为０．２ ｍ／ｓ时，结渣率 为１９．１％；当鼓风强度为０．３ ｍ／ｓ时，结渣率为 ８ １８．１％。由上可知，该煤层属弱结渣煤层。 （２）焦渣特征。原煤平均值为５，浮煤平均值 为６。 （３）可磨性指数。可磨性系数为８３，属极易 可磨煤。 （４）碳酸盐二氧化碳。碳酸盐二氧化碳含量均 小于２％。 （５）结渣、结污指数。平均结渣指数为０．２２， 为低结渣煤层；平均结污指数为０．１３，为低结污 煤层。煤灰成分其他指数见表３。 表３煤灰成分指数 项目 数值 酸性矿物总量／％ 碱性矿物总量／％ 碱酸比 结污指数 结渣指数 硅铝比 ６煤的工业用途评价 由煤质化验分析资料可知，１７号煤层属于低 灰、中硫、低挥发分、低磷、特高热值的炼焦煤。 因该矿区大部分原煤属于低灰及中硫煤，易于 洗选，经洗选可达到特低灰和低硫煤的要求，在提 高煤的附加值的同时，可达到减少大气污染和充分 合理利用资源的目的。因此，鲁那井田１７号煤层 具有广阔的开发利用前景。 参考文献： ［１］ 贵州省六盘水地区煤田地质勘探公司一二九队．盘县 煤田土城矿区鲁那井田地质勘探最终报告［Ｒ］． Ｅ２］ 刘 柱，蓝龙斌．贵州省盘县矿区有益煤矿煤炭勘探 地质报告［Ｒ］．贵州贵阳：贵州省煤田地质局． ［３］ＧＢ／Ｔ １５２２４．１—２ｏｏ４，煤炭质量分级第１部分：灰 分［ｓ］． Ｅ４］ＧＢ／Ｔ １５２２４．２—２０Ｏ４，煤炭质量分级第２部分：硫 分Ｅｓ］． ［５］ＧＢ／Ｔ １５２２４．３ ２ＯＯ４，煤炭质量分级第３部分：发 热量［ｓ］． 作者简介：刘 柱（１９８４），男，河南项城人，助理工程师 目前在贵州省煤田地质局～～三队工作，研究方向为煤田地质。 （收稿日期：２００９—１ｌ＿２５）
