四、煤的变质程度
本次在4件煤岩样中,测定煤的镜质组(油浸)最大反射率2件,煤的镜质体最大反射率(油浸)(R0,max)2.71~2.95% ,按中国煤层煤分类标准(GB/T17607—1998),煤的变质阶段属Ⅸ阶段,相当于无烟煤变质阶段,总体符合煤的变质规律(希尔特定律),与煤质化验指标较吻合。
第二节 煤的化学性质、工艺性能及煤类
矿区煤质详见煤质综合成果表(表5-2-1),全区各煤层的煤质指标(平均值)及变化规律如下:
一、工业分析
一)水分
水分(Mad):原煤的水分为0.20~0.96%,平均为0.48%,浮煤的水分为0.28~0.92%,平均为0.50%,按GB/T3715-1996分级属特低全水分煤。
二)灰分
灰分(Ad):原煤的灰分为6.95~14.66%,平均为10.25%,按GB/T 15224.1-2004分级,属低灰分煤;浮煤的灰分为4.03~7.19%,平均为5.16%。
三)挥发份和固定碳
挥发分(Vdaf):原煤挥发分为7.09~10.25%,平均为8.79%;浮煤挥发分为6.93~8.99%,平均为7.65%。按MT/T849-2000分级, 属特低挥发分煤。
固定碳(FCad):原煤含量为81.55~85.43%,平均为83.46%;浮煤为87.98~88.90%,平均为88.45%。属高固定碳煤。
二、全硫(St,d)
原煤的全硫含量为2.82%~3.36%,平均含量为2.93%;在垂向上从上至下全硫含量减少;同时有随煤层厚度变化增减的趋势,煤层薄其含量增高,煤层变厚其含量减少。其中煤中以有机硫(SOd)为主,含量为2.07%~2.65%;次为
,
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硫铁矿硫(SPd)、硫酸盐硫(SSd),含量分别为0.32%~0.86%、0.01~0.08%。
,
,
浮煤的全硫含量为2.11%~2.77%,平均含量为2.33%;煤中以有机硫(SOd)
,
为主,含量为1.40%~2.39%;次为硫铁矿硫(SPd)、硫酸盐硫(SSd),,含
,
,
量分别为0.15%~0.68%、0.00~0.04%。根据国家标准GB/T15224.2—2004进行全硫等级划分,属中高硫分煤。
三、煤的物理性质与化学组成
一)元素分析
原煤碳元素(Cdaf)为89.05%~89.99%,平均为89.67%,氢元素(Hdaf)为2.96%~3.50%,平均为3.37%。
浮煤碳元素(Cdaf)在88.94%~90.05%,平均为89.76%,在垂向变化不大;浮煤氢元素(Hdaf)为3.08%~3.54%,平均为3.33%。垂向上表现为上部煤层浮煤氢元素略低,下部煤层略高的特点。
二)煤灰成分
原煤灰成分中以SiO 2和Al2O3为主,SiO 2在25.64%~51.20%,平均为39.79%,Al2O3在26.35%~42.05%,平均为30.85%,在此两项加和值最低为51.99%,最高可达93.25%,煤灰均属酸性灰。
Fe2O3与SO3含量垂向上表现为下部煤层高于上部煤层。与煤中全硫的变化趋势相反;MgO含量垂向上表现为上部高,下部低;CaO含量则从上至下有增高的趋势,但不稳定。
三)微量元素
各煤层中锗(Ge,d)元素含量为2~4μg/g,平均3μg/g,镓(Ga,d)含量为6~10μg/g,平均7μg/g。各煤层锗、镓元素含量均未达工业品位。
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C4煤层煤质综合成果表 表5-2-1
指 标 煤 层号 原煤 C4 浮煤 指 标 煤 层号 原煤 C4 浮煤 0.28~0.92 0.50(9) 4.03~7.19 6.93~8.99 2~2 2 87.98~88.90 2.11~2.77 88.45(5) 2.33(9) 0.002~0.003 0~1 0.002(4) 33.08~34.00 34.69~35.73 35.50(8) 31.48~32.25 32.12(8) 5.16(9) 7.65(9) 0.25(4) 33.66(8) 工业分析(%) 全硫 有害元素 发热量(MJ/kg) 相对视 密度 元素分析(%) 焦 渣 FCAd VdafPd St,d As,d Madad特 征 Qgr,ad (%) (%) (%) (μg/g)(%) (%) (%) 1-8 0.20~0.96 0.48(9) 6.95~14.66 7.09~10.25 2~2 10.25(9) 8.79(9) 2 81.55~85.43 2.82~3.36 83.46(5) 2.93(9) 0.001~0.007 0.004(8) 0~3 1(8) 30.08~32.76 32.11(9) Qgr,daf Qnet,d ARD Cdaf Hdaf Ndaf Sdaf+Odaf 34.12~35.43 34.96(9) 28..56~31.64 1.38~1.52 89.05~89.99 30.61(8) 1.45(8) 89.67(3) 2.96~3.50 0.58~0.65 5.89~7.72 3.37(6) 0.63(3) 6.02(5) 88.94~90.05 89.76(6) 3.08~3.54 0.48~0.72 2.90~6.90 3.33(6) 0.62(6) 5.18(11) 煤 灰 成 分 分 析 (%) 微量元素 (μg/g) 煤灰熔融性(℃) 煤 类 SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO SO3 TiO2 Ge,d Ga,d DT ST HT FT WY3 25.64~51.20 2.86~36.03 26.35~42.05 1.07~20.84 0.33~13.81 0.75~3.92 39.79(8) 11.72(8) 30.85(8) 8.07(8) 4.25(8) 2.42(8) 0.75~3.92 2.42(8) 2~4 3(3) 6~10 7(3) 1180~>1500 1230~>1500 1250~>1500 1327.(6) 1380(6) 1397(6) 1280~>1500 1402(6) 无烟煤3号
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四)有害元素
原煤磷(Pd)含量为0.001~0.007%,平均0.004%,浮煤磷(Pd)含量为0.002~0.003%,平均0.002%,属特低磷分煤。
原煤砷(As.d)含量为0~3μg/g,平均1μg/g;浮煤砷(As.d)含量为0μg/g~1μg/g。平均0.25μg/g,煤层为一级含砷煤。
四、煤的工艺性能
一)发热量(Qnet,d)
原煤的干燥基恒容低位发热量为28.56~31.64MJ/kg,平均为30.61MJ/kg,浮煤的发热量为31.48~32.25MJ/kg,平均为32.12MJ/kg,属特高热值煤。
二)煤灰熔融性
各煤层煤灰软化温度范围在1230℃~>1500℃,平均1327℃,(据MT/T853.1-2000标准)属中等软化温度灰;流动温度为1280℃~>1500℃,平均1402℃,(据MT/T853.2-2000标准)属较高流动温度灰。
按中国煤炭分类国家标准(GB5751—86),据煤的挥发分(Vdaf)及氢元素(Hdaf)测定结果,挥发分为6.93~8.99%,平均为7.65%;,浮煤氢元素(Hdaf)为3.08%~3.54%,平均为3.33%。由此确定矿区煤类为无烟煤三号(WY3)。
五、主要煤层煤质指标及煤类
本区可采煤层为C4,煤层的煤质工业指标详见表5-2-2。
原煤灰分(Ad):6.95~14.66%,平均10.25%,属低灰煤,浮煤:4.03~7.19%,平均5.16%。矿区西北部和东南部灰分较高,中间灰分稍低,详见C4煤层灰分等值线图(图5-2-1)。
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××煤矿C4煤层灰分等值线图 图5-2-1
原煤挥发分(Vdaf):7.09~10.25%,平均8.79%。。浮煤挥发分(Vdaf):6.93~8.99%,平均7.65%,为特低挥发分煤。
原煤发热量(Qgr,d):30.08~32.76MJ/kg,平均32.11MJ/kg;原煤干燥基低位发热量(Qnet,d):28.56~31.64MJ/kg,平均30.61MJ/kg;属特高热值煤。
原煤全硫(St,d):2.82~3.36%,平均2.93%;浮煤:2.11~2.77%,平均2.33%;
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