新疆伊宁县皮里青沟勘查区煤层煤质特征分析

陈 玲，王学坚

新疆煤田地质局161煤田地质勘探队（830009）

新疆伊宁县皮里青沟勘查区煤层煤质特征分析

陈 玲，王学坚

新疆煤田地质局161煤田地质勘探队（830009）

通过对新疆伊宁县皮里青沟勘查区煤的物理性质、化学性质和工艺特征进行分析，对其工业用途进行评述，探讨了煤炭综合利用和深加工的思路，为煤炭资源开发提供参考。

煤质；工业用途；煤层

1 勘查区概况

新疆伊宁县皮里青沟勘查区位于伊宁盆地北部伊宁县喀拉亚尕奇乡一带,行政区划属新疆伊犁哈萨克自治州伊宁县管辖。含煤地层为侏罗系中统西山窑组地层，共含煤4～6层,自上而下统一编号为:6～11号煤层。煤层总厚10.12～50.87 m，平均总厚30.75 m。全区可采煤层和大部可采四层，即 8、9、10、11 号煤层，零星可采煤层两层，即 6、7 号煤层。

2 煤质特征

2.1 煤的物理性质和煤岩特征

2.1.1 煤的物理性质

勘查区煤颜色呈黑色，条痕浅褐色-褐色，沥青-丝绢光泽，多为均一状结构，平坦状，阶梯状及贝壳状断口、煤质较脆。宏观煤岩组分以亮煤为主，暗煤及丝炭含量次之。宏观煤岩类型为半亮型，视相对密度较大，坚硬、性脆、不污手。

2.1.2 煤岩特征

煤层的显微煤岩组分含量均以镜质组分、惰质组分为主，黏土类次之，其它组分少量。镜质组分主要以无结构镜质体中的基质镜质体为主,惰质组分主要以丝质体中的氧化丝质体为主，可见碎屑惰质体，丝质体大多为残缺的星状结构。壳质组多为孢粉中的小孢子体，大多呈蠕虫状分布。粘土矿物呈浸染状或薄层状分布于镜质体间隙。煤层显微煤岩类型为微镜惰煤。

2.2 煤质特征

2.2.1 工业分析

1）水分

煤层原煤水分为2.48%～12.86%之间，平均7.41%；浮煤水分在4.49%～9.55%之间，平均含量7.18%，属于中水分煤。

2）灰分产率

煤层原煤灰分产率4.49%～9.55%，平均15.43%；浮煤灰分产率2.81%～13.01%，平均5.22%。根据GB/T15224.1-2004《煤炭灰分分级标准》,勘查区煤层原煤灰分产率属低灰分为主的煤层，经洗选后灰分产率降低，可达特低灰分煤层。局部有中灰分煤[1]。

3）挥发分产率

煤层原煤干燥无灰基挥发分产率为27.32%～42.28%；平均34.28%。浮煤挥发分产率为28.52%～42.37%,平均35.18%，根据《煤的挥发分产率分级》（MT/T849-2000）标准，本区煤层挥发分产率属中高挥发分煤层。

2.2.2 元素组成

1）碳元素

勘查区内煤层的原煤干燥无灰基碳元素含量分别为61.37%～82.13%，平均值为77.44%，煤中碳含量变化幅度小，含量稳定。

2）氢元素

勘查区内煤层的原煤干燥无灰基氢元素含量分别为2.84%～5.42%，平均值为 4.02%，含量变化幅度小，含量稳定。

3）氮元素

勘查区内煤层的原煤干燥无灰基氮元素含量分别为0.58%～1.55%，平均值为 0.82%，含量变化幅度小，含量稳定。

4）氧+硫

勘查区内煤层的原煤干燥无灰基氧+硫含量分别为12.64%～21.20%，平均值为16.83%，含量变化幅度小，含量稳定。

2.2.3 有害元素

硫、磷元素对煤的储存和加工利用都非常有害，氯、砷元素均对人体健康有害。

1）全硫

勘查区煤层原煤全硫含量为0.13%～1.55%,平均值为0.50%，根据《煤炭硫分分级》（GB/T15224.2-2004）标准，局部见煤点属中硫煤，但总体属低硫煤。

2）磷

煤层中磷的含量在0～0.045%之间，平均0.006%，属特低磷煤。

3）砷、氯

煤层砷氯含量0～12 ug/g，平均2 ug/g，属于一级含砷煤。氯的含量在0.01%～0.083%之间，平均0.022%，属特低氯煤。

2.3 煤的工艺性能

2.3.1 煤的发热量

煤层原煤干燥基高位发热量为14.41～29.52 MJ/kg，平均为24.30 MJ/kg;浮煤干燥基高位发热量为29.9～30.03 MJ/kg，平均为29.98 J/kg，总体属高热值煤，局部为中热值和特高热值煤。空间分布上，全区大部为高热值煤[2]。

2.3.2 粘结性

煤层煤的粘结指数测试值均为0，煤无粘结性。

2.3.3 煤的低温干馏

通过对勘查区煤层进行低温干馏实验,发现勘查区煤层属富油煤。

2.3.4 煤的气化指标

1）煤的热稳定性

经化验，8号煤层热稳定性TS+6为80.1%，根据《煤的热稳定性分级》MT/T560-2008标准，8号煤层热稳定性级别属高热稳定性煤。

2）煤的结渣性

对勘查区内各煤层采取了结渣性测试样，经化验煤均为弱结渣性煤层。

3）煤的活性（二氧化碳反应性）

通过对勘查区内各煤层所采的样品分析:煤样1 000℃时二氧化碳还原率为均达到100%,符合气化用煤900～950℃时二氧化碳还原率a为60%以上的标准,说明煤对二氧化碳的反应力强，煤的活性大。

2.4 煤类

通过对各煤层挥发份产率、粘结指数等煤类确定指标的测试，勘查区煤层浮煤粘结指数为0，浮煤干燥无灰基挥发分产率在27.32%～42.28%之间，根据规范，煤类为不粘煤（31BN）及长焰煤（41CY），以不粘煤（31BN）为主，长焰煤次之。

3 煤的用途分析

勘查区内煤层煤类以为不粘煤主,长焰煤次之，特低灰、低硫、特低磷、高热值的富油煤，具有化学活性强、可选性中等等特点。根据煤质特征，煤均是优良的民用或动力燃料。

根据《中国煤炭性质、分类和利用》中煤炭利用指南图，勘查区内各煤层的工业指标在工业锅炉用煤、民用煤的常用和可用范围。从煤质数据看,煤层挥发分、灰分、碳氢比、碳含量不是很满足液化工艺要求，但可作为气化用煤。由于气化对煤的质量要求宽松，不同煤阶、不同粒度级、不同含硫量的煤都可以由于气化。勘查区煤层原煤主要有害物质硫、磷、砷、氟、氯含量相对较低，属高热值，应用于气化，其热效率高，可以减少对环境的污染[3]。

4 结论

通过以上分析不难看出,新疆伊宁县皮里青沟勘查区的煤属低变质程度不粘煤、长焰煤，煤层均是优良的动力用煤，亦可做为气化用煤。

在未来煤炭资源开发中要加强煤质研究工作,根据煤的特性确定其用途，拓宽勘查区煤炭的利用范围,做好煤炭深加工和综合利用，提高煤炭的深加工的附加值，推动地区经济的发展。

[1]GB/T15224.1-2004,技术质量监督局,煤炭质量分级,煤炭灰分分级[S].

[2]GB/T15224.2-2004,技术质量监督局,煤炭质量分级,煤炭发热量分级[S].

[3]温廷中,颜玉坤,高艳.袁店井田煤质特征及工业用途评述[J].煤质技术,2008(3).