鲁南勘查区煤的化学性质特征研究

■刘祥先

（贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心贵州贵阳550081）

鲁南勘查区煤的化学性质特征研究

■刘祥先

（贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心贵州贵阳550081）

鲁南勘查区面积20.67km2。主要含煤地层为二叠系上统龙潭组，龙潭组系海陆交互相含煤建造，主要由陆源碎屑岩及煤组成，含煤地层厚122.82-182.48m之间，平均155m，共含煤13-20层，煤层总厚约15.14m；可采煤层有C3、C7、C9、C12、C16、C18等6层，可采煤层总厚10.29m。C9煤层为全区可采，平均厚4.21m。该勘查区C3煤为瘦煤，其余各煤层均为无烟煤三号（WY3）。

龙潭组 煤层 煤的化学性质特征

1 慨况

鲁南勘查区位于云南省富源县城东南方向，距离约70km，地理坐标（80西安坐标系3度带，极值）：东经：104°25′15″～104° 27′13″，北纬：25°16′40″～25°21′00″。勘查区南北长为9.2km，东西平均宽约4.0km，面积为20.67km2。

本区主要含煤地层为二叠系上统龙潭组，龙潭组系海陆交互相含煤建造，主要由陆源碎屑岩及煤组成，含煤地层二叠系上统龙潭组在122.82—182.48m之间，总厚度平均为155m，共含煤13-20层，编号煤层有C1、C3、C7、C9、C12、C16、C18、C19、C20等9层，煤层总厚约15.14m，含煤系数9.77%；可采煤层有C3、C7、C9、C12、C16、C18等6层，可采煤层总厚10.29m，可采含煤系数6.64%。

2 煤质化学特征

2.1 水分（Mad）

原煤空气干燥基水分为0.53%～3.50%，全区均值为1.43%。全区以C3煤层最低为1.10%；C12煤层最高为1.52%。

浮煤空气干燥基水分为0.47%～2.88%，全区均值为1.24%。全区以C3煤层最低为0.95%；C12煤层最高为1.40%。

2.2 灰分（Ad）

主要煤层煤质特征表可知，原煤干燥基灰分为10.63%～50.21%，全区均值为28.91%。浮煤干燥基灰分为2.40%～43.90%，全区均值为12.55%。

2.3 挥发分（Vdaf）

原煤干燥无灰基挥发分产率为4.75%～28.99%，全区均值为11.26%。浮煤干燥无灰基挥发分产率为2.71%～26.41%，全区均值为8.93%。根据《煤的挥发分产率分级》MT/T849-2000的规定，C3、C7、C9煤属低挥发分煤（LV），C12、C16、C18煤属特低挥发分煤（SLV）。

2.4 固定碳（FCd）

据各可采煤层测定的原煤水分、灰分及挥发分，计算出各基准固定碳含量百分值。根据MT/T561－2008标准的规定，对煤的固定碳进行分级。本勘查区内C3煤干基固定碳均为低等固定碳煤，C7煤的干基固定碳均为中等固定碳煤，C9、C12、C16、C18煤的干基固定碳均为中高固定碳煤。

2.5 硫分（St,d）

从主要煤层煤质特征表可知，原煤干燥基全硫两极值为0.12%～6.80%，平均为1.31%。根据《煤炭质量分级、第2部分：硫分》GB/T15224.2—2010的规定，C7、C9煤层为低硫煤（LS），其余煤层为中硫煤（MHS）。

综上，区内各可采煤层硫分可通过洗选进行降低。原煤全硫含量越高，其降硫率越高，硫分越易脱除；反之，硫分则不易脱除。

2.6 元素分析

浮煤干燥无灰基碳含量为88.37%～95.20%，平均为92.04%；浮煤干燥无灰基氢含量为1.58%～4.93%，平均为3.39%；浮煤干燥无灰基氮含量为0.80%～1.84%，平均为1.32%；浮煤干燥无灰基氧加硫含量为1.68%～6.86%，平均为3.25%。

2.7 煤灰成分

可采煤层中煤灰成分以含SiO2为主，含量为40.47%～75.51%，平均为52.52%；其次为Al2O3和Fe2O3，含量分别为4.21%～33.43%和3.40%～29.67%，平均为18.83%和13.84%；少量的CaO含量为0.67%～15.19%，平均为3.47%。其他煤灰成分平均含量均在2.48%以下。

2.8 伴生元素

分别对各煤层的原煤测定了伴生元素锗、镓、铀、钍、五氧化二钒。原煤锗（Ge）含量为0μg/g～6μg/g，平均值为2μg/g。根据《煤中锗含量分级》MT/T967-2005的规定，各可采煤层均属低锗煤（LGe）；原煤镓（Ga）含量为5μg/g～94μg/g，平均为15μg/g；原煤铀（U）含量为1μg/g～61μg/g，平均为4μg/g；原煤钍（Th）含量为2～55μg/g，平均为8μg/g；原煤五氧化二钒（V2O5）含量为32μg/g～392μg/g，平均为150μg/g。各可采煤层中伴生元素的含量均达不到工业最低品位要求，无利用价值。

2.9 有害成分

（1）原煤磷（P）：含量为0.006～0.075%，全区均值为0.025%。根据《煤中有害元素含量分级》GB/T20475.1-2006的规定，全区各可采煤层均属低磷分煤（P-2）。

（2）原煤砷（As）：砷含量在404号钻孔出现异常，含量值普遍偏大，最大值达到122μg/g，故未参与平均值计算。

（3）原煤氯（Cl）：含量为0.011～0.078%，全区均值为0.024%。根据《煤中有害元素含量分级》GB/T20475.2-2006的规定，全区各可采煤层均属特低氯煤（Cl-1）。

（4）原煤氟（F）：含量为49～416μg/g，全区均值为170μg/g。其中C3煤层平均为168μg/g；C7煤层平均为172μg/g；C9煤层平均为166μg/g；C12煤层平均为176μg/g；C16煤层平均为174μg/g；C18煤层平均为170μg/g。根据《煤中氟含量分级》MT/T966-2005的规定，全区各可采煤层均属中氟煤（MF）。

3 结论

C3煤层为中高灰煤，C7、C9、C12、C16、C18号煤层皆属中灰煤；C3煤干基固定碳均为低等固定碳煤，C7煤的干基固定碳均为中等固定碳煤，C9、C12、C16、C18煤的干基固定碳均为中高固定碳煤；C7、C9煤层为低硫煤，其余煤层为中硫煤；可采煤层中煤灰成分以含SiO2为主；各可采煤层中伴生元素的含量均达不到工业最低品位要求，无利用价值；全区各可采煤层均属中氟煤（MF）；全区各可采煤层均属特低氯煤；C3、C7、C9、C12、C16煤层属一级含砷煤；C18煤层属二级含砷煤；全区各可采煤层均属低磷分煤。

[1]《云南省富源县鲁南煤矿勘探报告》

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-5-362-1