伊南煤田阿尔玛勒勘查区西山窑组煤质评价

贾智勇 王忠阳 孙鹏飞

(新疆核工业二一六大队)

伊南煤田阿尔玛勒勘查区西山窑组煤质评价

贾智勇 王忠阳 孙鹏飞

(新疆核工业二一六大队)

阿尔玛勒勘查区位于伊南煤田，主要含煤地层为西山窑组。在对该勘查区内西山窑组含煤地层、煤层特征及煤岩特征分析的基础上，对主要可采煤层的煤质特征进行讨论。认为该组煤层以不粘煤为主，中-高挥发分产率，煤级低，发热量较高，有害元素含量相对较低，是优质的火力发电和煤化工用煤，也可作为工业锅炉用煤及民用煤。

西山窑组 含煤地层 煤层特征 煤岩特征 煤质特征

我国拥有丰富的煤炭资源，2009年剩余可采储量为900亿t,储采比为90多a；而石油剩余储量为23亿t，储采比仅为14 a[1]。若充分利用我国一些煤质较差的煤炭资源进行煤炭液化，有助于缓解我国的石油供需矛盾。目前，低级煤的液化工艺已经基本成熟[2]，通过对煤炭资源的煤质进行评价可以为合理利用煤炭资源提供依据。

1 研究区概况

伊南煤田是新疆地区重要的产煤盆地之一，阿尔玛勒勘查区位于伊犁盆地南部斜坡带的东部，构造活动强烈，由一系列排列紧密的背、向斜组成，断裂发育，中新生界在山前上隆或倒转产出，部分地段有煤层出露。遥感影像和CSAMT测量解译成果表明，勘查区处于南缘控盆断裂和向盆内约8～10 km的隐伏大断裂所夹持的断阶上，中新生代地层整体上呈向北东倾的单斜产出，勘查区仅局限于向斜内或单斜带上，未横跨次级构造单元。

2 含煤地层及煤层赋存特征

2.1 含煤地层

2.2 主要煤层赋存特征

3 煤岩特征

3.1 宏观煤岩特征

煤岩组成均以暗煤为主，在层面上丝炭较富集，夹条带状、透镜状亮煤及镜煤，暗煤多呈条带状分布，丝炭组分呈线理透镜状分布，具丝绢状光泽，宏观煤岩类型以半暗型煤及半亮型煤为主。各可采煤层的平均视相对密度一般为1.27～1.36 t/m3。

3.2 显微煤岩特征

表1 主要煤层显微煤岩组成 %

煤层号有机组分镜质组惰质组壳质组无机组分黏土类碳酸盐硫化铁类煤层镜煤最大反射率透光率挥发分产率M#106.70～34.3065.49～93.000.16～2.000.20～12.500.40～5.400.20～4.100.41～0.6464.00～89.5027.78～39.11M#94.74～46.5153.32～94.860.12～2.700.20～14.700.13～2.300.20～1.900.41～0.6359.00～89.6827.85～38.64M#87.30～64.4735.39～92.300.14～2.600.20～21.200.20～3.700.20～2.300.38～0.6256.00～82.0029.18～40.69M#712.37～75.9919.83～86.260.13～4.180.20～15.700.13～4.400.20～2.470.37～0.6263.00～84.0027.81～48.79

4 煤质特征

4.1 工业分析

(1)水分。各可采煤层原煤水分平均含量为12.30%～13.11%，浮煤水分略低于原煤水分，平均含量为9.72%～10.49%。

4.2 元素分析

阿尔玛勒勘查区西山窑组主要煤层元素分析结果见表2。

表2 主要煤层煤的元素分析

4.3 煤类特征

勘查区内主要煤层变质程度较低，为低变质的次烟煤-烟煤阶段，依据《中国煤炭分类》(GB5751—2009)，西山窑组煤层确定为低变质烟煤，低变质烟煤分类指标为浮煤挥发分和粘结指数。测试结果表明：各煤层浮煤平均干燥无灰基挥发分产率为32.22%～34.45%，浮煤透光率为70.57%～75.64%，均大于50%，浮煤粘结指数均为0。因此，区内煤层可确定为不粘煤。

4.4 煤的工艺性能

(1)发热量。根据《煤炭质量分级》(GB/T15224.3—2010)对区内煤层发热量进行分级，各煤层的原煤干燥基高位发热量平均为24.99～ 27.39MJ/kg，煤层均属中高热量煤。

(2)灰成分。西山窑组煤层灰成分主要以酸性的SiO2为主。煤灰成分平均含量：SiO2为31.13%～36.60%；Al2O3为11.59%～13.42%；Fe2O3为12.00%～15.92%；CaO为17.85%～19.00%；SO3为10.14%～13.03%；MgO为4.31%～5.45%；TiO2为0.6%0～0.81%，Na2O为0.46%～0.75%；K2O为0.75%～0.85%。

(3)结渣指数。将煤灰碱酸比与硅铝比的乘积作为动力用煤结渣指数[3]，据此西山窑组主要煤层的结渣指数均大于1.50，结渣性严重。

(4)煤对CO2的反应率。当反应温度达到 950 ℃时，各可采煤层平均反应率为86.94%～88.39%，当反应温度达到1 000 ℃时，各可采煤层平均反应率均大于90%。

4.5 煤的洁净等级

西山窑组主要可采煤层煤质变化较小，属于特低-低灰、特低硫-低硫、特低磷、一级含砷、特低-低氯、中高发热量煤。根据灰分、硫分及有害元素指

标[4]，可将所有原煤洁净等级定为Ⅱ级，为好洁净煤；洗选后的浮煤洁净等级定为Ⅱ级，为好洁净煤。

5 结 语

结合相关测试结果，分别对勘查区内西山窑组各煤层的煤层煤岩特征和煤质特征进行了分析，认为各煤层为不粘煤，有害元素含量较低，具有较高的开发价值。

[1] 何晓东.舒兰煤田水曲柳勘查区煤质评价[J].中国煤炭地质，2013(11)：17-26.

[2] 陈 鹏.中国煤炭性质、分类和利用[M].北京：化学工业出版社，2001

[3] 黄千钧.以煤灰碱酸比与硅铝比的乘积作为动力用煤结渣指数的探讨[J].动力工程,2004,24(3):340-344.

[4] 唐书恒.中国洁净煤地质研究[M].北京：地质出版社，2006.

2014-12-29)

贾智勇(1982—)，男，工程师，830011 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新市区北京南路467号。