鸡西盆地煤层煤质特征及其变化规律

王立君

(黑龙江省煤田地质一○八勘探队，黑龙江 鸡西 158100)

鸡西盆地煤层煤质特征及其变化规律

王立君

(黑龙江省煤田地质一○八勘探队，黑龙江 鸡西 158100)

通过煤的碳、氢含量；挥发分产率、粘结性；发热量；硫、磷含量及灰分变化，简述鸡西盆地穆棱组和城子河组煤质变化规律。

含量；煤质特征；变化规律

0 引 言

鸡西盆地为NEE～NE向中新生代含煤盆地，盆地中部具有一向东倾伏基底隆起，并存在一条近东西向的平麻逆断裂，使盆地分成南、北两个条带。鸡西盆地含煤地层主要有白垩系穆棱组、城子河组、老第三系永庆组、新第三系平阳镇组，由于永庆组和平阳镇组为褐煤故不再叙述。重点探讨穆棱组和城子河组煤层特征和煤质特征。

穆棱组含煤20余层，其中可采和局部可采1～8层。可采煤层累计厚度为1.94～6.02 m，多数在3 m左右。煤层以薄层为主，中厚层次之，无厚煤层。煤层结构比较简单，以单一煤层为主，复煤层较少。

鸡西盆地城子河组含煤40余层，最多可达56层，其中可采煤层7～20层。可采煤层累计厚度为4.88～17.23 m。以薄煤层为主，中厚煤层次之，厚煤层少见。同一煤层往往是薄厚不均，由薄变厚或由厚变薄。单一煤层和极复杂结构煤层较少，复杂煤层较多。分布的一般规律是上部煤层群煤层结构比较简单，下部煤层群煤层结构比较复杂，中部煤层群结构介于上下两群之间。城子河组的煤层主要分布在下部含煤段，含煤系数为0.92%～2%。本组含煤较多，是鸡西盆地最重要的含煤层位。下面从碳、氢含量；挥发分产率；粘结性变化；煤的发热量；硫、磷含量及煤的灰分等几个方面探讨鸡西盆地穆棱组和城子河组煤质特征。

1 碳、氢含量及其变化规律

穆棱组煤层碳和氢的含量变化，均与煤层的变质程度密切相关。即随着煤层的变质程度的增高，氢含量减少，碳含量增高，(低中变质阶段)到高变质阶段，碳含量继续增加。在鸡东坳陷中，煤层含碳量从麻山到城子河区逐渐减少。即麻山为89.62%，到城子河为82.91%。氢含量逐渐增加，麻山区为5.60%，到城子河为5.84%。在垂向上随着煤层赋存加深，变质程度增高，碳含量增加，氢的含量减少。同一煤层浅部含碳量小于深部，而氢含量大于深部。

城子河组煤层碳和氢的含量变化，均与煤层的变质程度密切相关。即随着煤层的变质程度的增高，氢含量减少，碳含量增高。根据煤芯煤样化验成果，北部条带城子河区城子河组煤中碳含量82.37%～88.29%，比西部麻山、滴道和东部哈达岗、东海都低，而氢含量相反。在垂向上随着煤层赋存加深，变质程度增高，碳的含量增加，氢的含量减少。同一煤层浅部含碳量小于深部，而氢含量大于深部。在南部条带，碳含量呈两侧高，中间低，西部平岗高，中部恒山小恒山立新矿低，东部二道河子张新鸡东高。氢的含量则相反，中间高，两侧低。

2 挥发分产率、粘结性变化规律

穆棱组煤层挥发分产率和胶质层最大厚度值是确定煤工业分类指标，也是确定煤变质程度主要指标，其变化规律和碳、氢变化规律相似，即随变质程度增高，挥发分降低，胶质层厚度加大，粘结性指标增大(低中变质阶段)，到高变质阶段，胶质层厚度又有减少的规律。在鸡东坳陷中，挥发分从西向东逐渐增加，胶质层厚度逐渐减少。在穆棱坳陷中挥发分值，从西南到东北变化不大，均在35%左右。胶质层最大厚度10～27.3 m/m，一般为17 m/m。

城子河组煤层挥发分产率和胶质层最大厚度值是确定煤工业分类指标，也是确定煤变质程度主要指标，其变化规律和碳、氢变化规律相似，即随变质程度增高，挥发分降低，胶质层厚度加大，粘结性指标增大(低中变质阶段)，只是在高变质阶段又降低。盆地内城子河组处在低～中变质阶段。只是在靠近侵入体附近才有高变质煤出现。鸡西盆地城子河组挥发分一般在20%～38%之间，胶质层最大厚度为9～25 mm，通常情况二者变化规律一致。在北部条带以城子河为中心，挥发分变化为中间高，东西低。南部条带为中西部低，东部高。在垂向随埋深增加而减少，同一地区下部比上部高。挥发分递变梯度每加深100 m降低1%～2.2%。

3 煤的发热量

穆棱组煤层发热量自褐煤至焦煤，随变质程度加深而升高。自焦煤以后,略有下降,特别是无烟煤的发热量,比焦煤低得多。穆棱组多为气煤和长焰煤，煤的发热量较高，其原煤发热量5 281～7 271 ca/g净煤发热量为7 885～8 529 ca/g。

城子河组煤层发热量自褐煤至焦煤，随变质程度加深而升高。自焦煤以后,略有下降,特别是无烟煤的发热量,比焦煤低得多。城子河组煤的发热量较高，原煤发热量在22.75～32.53 MJ/kg之间，净煤发热量在33.24～36.94 MJ/kg之间。

4 硫、磷含量变化规律

穆棱组煤层中硫、磷含量低，磷含量在0.002 7% ～0.203%，平均为0.057%，硫含量在0.29%～0.73%，平均为0.45%，在水平和垂向上变化不大，比较稳定。

城子河组煤层中硫、磷含量较低，磷含量在0.001 4%～0.015 5%之间，一般为0.01%，属低磷煤。硫含量在0.2%～0.78%之间，平均为0.44%，属低硫煤。城子河组1～3#煤层硫含量较高，如平岗4.34%，西沟里3.59%,小恒山3.39%，荣华1%。硫含量变化规律：在垂向上，3# 煤层以上一般为低硫煤，3～1#煤层含硫量高。在平面上北部条带一般西低东高，南部条带含硫量较高，最高可达5.09%,与局部海侵有关。

5 煤的灰分

穆棱组煤层的灰分变化较大，灰分含量在14.58%～43%，平均为25.10%，以中灰为主，有少量的高灰煤。

城子河组煤层的灰分变化较大，原煤灰分产率一般在17%～34%，属中～高灰分，以中灰为主，其次为高灰煤，低灰和富灰煤较少。

6 结束语

综上所述，穆棱组煤层以气煤为主，长焰煤次之，并伴有少量焦煤，穆棱组的煤质特点是低磷、低硫、发热量较高，以中灰为主的炼焦配煤。城子河组煤层以气煤、焦煤为主，弱粘结煤、长焰煤次之，并伴有少量的肥煤和瘦煤，城子河组的煤质特征除下部3～1#煤层外，均属低磷、低硫煤，以中灰分煤为主，为发热量高，可选性较差的炼焦用煤，北部条带变质程度略高于南部条带，南部条带的变质程度是西高东低，而北部条带则是东西两侧高、中间低的特点。

[1] 朱银惠.煤化学[M].化学工业出版社，2004.

[2] 武汉地质学院煤田教研室.煤田地质学[M].地质出版社，1979.

Coal Quality Characteristics and Variation in Jixi Basin

WANG Li-jun

(Heilongjiang Province Coalfield Geology 108 Exploration Team, Jixi 158100, Heilongjiang Province, China)

Through the coal change of Carbon and Hydrogen content, volatile matter yield and adhesion, calorific value, sculpture and Phosphorus content and ash content, we discusses the coal of quality change rule for Muling formation and Chengzihe formation of the Jixi basin.

Content; Coal characteristics; Change regulation

2015-03-21

2015-04-15

王立君(1974-)，男，毕业于黑龙江科技学院矿山地质专业，现从事技术工作。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.05.006

TD845.1

B

1009-3230(2015)05-0015-02