简述准东煤田西山窑组煤岩煤质分析

■杨明远

（新疆地矿局第二区域地质调查大队新疆昌吉831100）

简述准东煤田西山窑组煤岩煤质分析

■杨明远

（新疆地矿局第二区域地质调查大队新疆昌吉831100）

西山窑组是新疆准东煤田的主要含煤地层，本文以下就对该煤层的地质概况进行了简单阐述，并在基础上对西山窑组煤岩特征、工业分析、化学元素组成及工业性质等进行了分析。结果表明，西山窑组煤层主要由31号不黏煤，极少长焰煤、21号不粘煤、褐煤等组成。其具有低水分、低-中灰、特低硫、特低磷煤-低磷、高热值、含油、大多气化指标较好等特点。是非常好的民用煤和动力用煤。

新疆准东煤田露天煤矿西山窑组煤岩煤质

新疆准东煤田蕴藏着极其丰富的煤炭资源，截至目前，准东煤田勘查总面积为3831km2，提交煤炭资源存量高达1640亿t。据目前的钻探结果显示，新疆准东煤田西山窑组中含煤1-31层，累计煤层平均总厚后为55m，其中最大单层煤层厚度达到了100m。由此可见，新疆准东煤田中的西山窑组煤存量丰富，对整个煤田的贡献极大。因此，对于西山窑组露天煤矿进行一系列相关的研究势在必行。就目前来看，对于西山窑组局部矿区的地球化学、煤相及层序地层等内容已有少量的研究报道，但是对新疆准东煤田西山窑组煤岩煤质的相关深入研究分析，尚且缺乏报道。笔者以下就对新疆准东煤田西山窑组煤岩煤质这一问题进行研究分析，以期能够为该煤矿的合理开采和利用提供帮助。

1　地质概况

新疆准东煤田位于新疆准噶尔陆相含煤盆地东部北缘，卡拉麦里山南麓。新疆准东煤田的含煤地层为侏罗系，其中的西山窑组中侏罗统，是全区稳定分布的主要含煤地层，下统八道湾组局部含有可开采的煤层。西山窑组的残余地层厚度为50m-280m，可以划分为上下两段，其中上段部分是非含煤段，该段的主要组成物质为细砂岩、粉砂质泥岩及泥岩。该段由于在后期受到了较大的剥蚀，因此其保留非常不完整。其下段部分是含煤段，该段的主要组成物质为灰色泥岩、砂岩及沙砾，向上发育煤层。在西山窑组煤田的中东部位置，发育一层巨厚煤层，最厚处单层厚度可达90m，且局部煤层发生分叉，分为2-3层，但是其层间距离非常薄，该位置的煤层厚度保持在40m-90m左右。西山窑组的煤层总体分布呈现为:巨厚煤层依次从西部、南部以及东南部呈现分叉减薄。其开采方式为东部采取露天开采，沿煤层露头，往南煤层埋深增大，逐步成为井工开采［2］。

2　西山窑组煤岩特征分析

2.1西山窑组煤层的物理特征及宏观煤岩组分

西山窑组的煤层多呈黑色，块状，条痕灰黑—褐黑色，暗淡光泽—弱沥青光泽，断口以参差状为主，裂隙不发育，多为条带状结构，层状构造，煤质密、较硬。西山窑组煤层宏观煤岩组分以暗煤为主，亮煤次之。宏观煤岩类型为半暗煤—暗淡型煤［2］。

2.2西山窑组煤层的显微宏观组分

（1）有机组分西山窑组的煤层有机组分占比95.5%，其有机组分中以惰质体为主占总组分的68.7%；镜质组次之，占总组分的23.0%；壳质体少量，仅占总组分的3.8%；无焦块。镜质组分中多为基质镜质体，次为均质镜质体和结构镜质体。基质镜质体呈碎片状、条带状、条纹状及团粒状分布，常与惰质体连生在一起，细胞腔内充填黏土矿物。惰质组分以半丝质体为主，丝质体及碎屑惰质体含量低，惰质体形态多变，呈碎片状、碎屑状等，细胞结构中常见黏土矿物充填，惰质体反射色呈黄—黄白色，反射率高，多具筛孔状结构。

（2）无机组分显微。煤岩无机质组分中以硫化物矿物占绝对优势，占总组分的3.1%，碳酸盐矿物占总组分的1.2%，黏土矿物占总组分的1.6%。井田内西山窑组各煤层煤的显微类型为微惰煤。

3　西山窑组煤层的工业分析

（1）西山窑组煤层的水分（Mad）原煤水分（Mad）产率最低8.76%，最高14.17%，平均产率11.12%，总体属中水分煤；浮煤水分（Mad）产率最低6.40%，最高10.45%，平均产率7.94%，总体属于低水分煤。

（2）西山窑组煤层的灰分（Ad）原煤灰分（Ad）产率最低10.28%，最高38.43%，平均产率18.42%，变异系数53%；浮煤灰分（Ad）产率最低5.21%，最高17.93%，平均产率9.35%，变异系数42%。空间分布上，全区以低-中灰煤为主，为高灰煤样点，中部为中灰煤，向西逐渐过渡为低灰煤。区内煤层的原煤灰分（Ad）产率平均值为10.61%，变异系数41%；浮煤灰分（Ad）产率全区平均值为7.49%，变异系数31%，总体以低灰煤（LA）为主。

4　西山窑组煤层的化学元素组成

4.1可燃有机质

西山窑组煤中除了水分及矿物杂质之外，其余均是可燃的有机物质，有机质是煤的主要化学组分，西山窑组煤中包含的主要有机质为碳（Cdaf）、氢（Hdaf）、氮（Ndaf）、氧（Odaf）等元素。西山窑组干燥无灰基碳元素（Cdaf）含量74.61%-81.48%，平均78.13%，属于中—高固定碳煤；干燥无灰基氧+硫元素（Odaf+Sdaf）含量14.11%-20.79%，平均17.28%；氢元素（Hdaf）含量3.41%-4.91%，平均为3.98%；氮（Ndaf）元素少量，含量0.50%-0.94%，平均为0.78%。

4.2有害元素

硫调查区。大部分为特低-低硫煤，含硫量为1.63%属中高硫煤（MHS）呈现小面积中高硫煤区域，向西逐渐降低。区内西山窑组煤层原煤中的全硫（St·d）含量介于0.08%-1.90%之间，平均值为0.28%，变异系数75%；浮煤全硫（St·d）含量介于0.03%-0.56%之间，平均值为0.13%，变异系数43%。原煤全硫（St·d）中，以硫化铁硫（Sp·d）为主，占68%，其次为有机硫（Ss.d）占25%，硫酸盐硫（Ss· d）占7%；浮煤全硫（St·d）中，以有机硫（Ss.d）为主，占62%，其次为硫化铁硫（Sp·d），占31%，而硫酸盐硫（Ss·d）少量，仅占7%。

5　结论

新疆准东煤田露天矿煤主要由31号不粘煤，极少长焰煤、21号不粘煤、褐煤等组成。其具有低水分、低—中灰、特低硫、特低磷煤—低磷、高热值、含油、大多气化指标较好等特点，除了作为普通动力用煤、工业锅炉及民用煤外，还可作为化工用煤。在今后的工作中要加强煤质研究工作，根据煤的特性及其用途，扩大煤炭的利用范围，提高煤炭的深加工的附加值，推动地区经济的发展［3］。

［1］陈新蔚，等.准东煤田煤质特征及分布规律［J］.新疆地质，2013，3.

［2］周继兵，等.新疆准东煤田东部层序地层学及聚煤规律研究 ［J］.新疆地质，2010，9.

［3］王忠萍.浅析新疆煤炭煤质特征及利用方向［J］.煤质技术（增刊），2009，6.

X752［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-79-1