荔波安匀煤矿2号煤层煤质及工业用途评价

杨维 金黎黎

摘要：通过对荔波安匀煤矿2号煤层进行采样化验测试，分析其煤质特征并进行工业用途评价。研究表明：该煤层以无烟煤为主，煤质特征为低灰、中高硫、特高热值、低挥发分、中高固定碳、低氯、低磷、特低砷、特低氟、易磨、弱结渣、弱还原煤层，其利用方向为冶金方面的化工用煤、动力用煤。

关键词：安匀煤矿;煤质特征;工艺性能

1.地层含煤性

安匀煤矿位于都匀南北向隔槽式褶皱变形区茂兰向斜西北翼。矿区含煤地层为石炭系下统祥摆组，岩性以灰至深灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰色砂岩及石英砂岩。地层厚度149.50m～195.68m，平均厚172.20m，一般含煤2层～6层，煤层总厚度l.lOm～3.04m，平均1.92m，含煤系数0.01%。可采煤层l层（2号煤层），可采总厚度0.70m～1.54m，平均0.99m，为全区可采煤层[1]。

2.煤的物理性质

矿区2号煤层颜色为黑色，块状为主，少量粉粒状。中一细条带状结构，见阶梯状断口，玻璃光泽。煤层内发育内生裂隙和微细裂隙，裂隙内充填细脉状方解石和黄铁矿结核。该煤层视密度为l.34g/cm3～l.40g/cm3，平均为l.37g/cm3;真密度为l.37g/cm3—l.46g/cm3，平均为l.41g/cm3。

3.煤岩特征

宏观煤岩类型以亮煤为主，少量镜煤及暗煤;微观煤岩类型为微镜惰煤。煤岩显微组分定量分析特征见表l。

4.煤质特征

4.1水分（Mad）

原煤水分含量为0.69%～2.47%，平均为1.20%。

4.2灰分（Ad）

原煤灰分产率为6.49%～22.65%，平均13.26%。依据煤炭灰分国家标准[2]，2号煤层属低灰分煤（LA）。浮煤灰分为2.66%-3.13%，平均2.95%。

4.3全硫（St，d%）

原煤全硫含量为2.040/0～5.01%，平均2.76%。浮煤全硫含量两级值为1.26%-1.62%，平均1.43%。依据煤炭硫分国家标准[3]，2号煤层为中高硫煤层（MHS）。经浮选后降为中硫煤（MS）。

根据统计得出全硫（St，d）含量为2.70%，硫化铁硫（Sp，d）含量为1.41%，硫酸盐硫（Ss，d）含量为0.23%，有机硫（So，d）含量为0.64%。这表明原煤中的硫以硫化铁硫为主，其次为有机硫，含较少量硫酸盐硫。

4.4挥发分（Vdaf）

原煤挥发分为9.31%～14.11%。平均11.13%。浮煤挥发分含量为8.04%—11.38%。平均9.24%。依据煤炭行业标准煤的挥发分产率分级规定[4]，矿区煤层属低挥发分煤（LV）。

4.5固定碳（FCd）

原煤固定碳含量为50.07%—84.08%、平均为74.16%。根据煤炭行业标准煤的固定碳分级规定[5]，2号煤层为中高固定碳（MHFC）。

4.6元素分析

2号煤层浮煤碳（ Cdaf）含量为82.15%—92.47%。平均为89.40%;浮煤干燥无灰基氢（Hdaf）含量为2.22%—3.78%。平均为3.27%;浮煤氮（Ndaf）含量为0.71%—0.78%，平均为0.76%;氧加硫[（0+S）daf]含量为3.03%—12.67%，平均为5.59%。

4.7有害元素

（1）原煤磷（P）：含量两级值为0.002%—0.003%，平均为0.003%。根据煤中磷国家标准[6]：2号煤层属低磷分煤（P-2）。（2）原煤砷（As）：含量两级值为3×10-6～4×10-6，平均为3.7×10-6。根据煤中砷国家标准[7]：2号煤层属特低砷煤（As-l）。（3）原煤氯（Cl）：含量两级值为0.014%～0.018%。平均為0.015%。根据煤中氯国家标准[8]：2号煤层氯含量属低氯煤（Cl-2）。（4）原煤氟（F）：含量两级值为55×10-6～72×10-6，平均含量66×10-6。根据煤中氟煤炭行业标准规定[9]，2号煤层属特低氟煤（ SLF）。

5.煤的工艺性能

5.1煤的发热量

原煤干燥基高位发热量（ Qgr.d）两级值为30.20MJ/kg—36.49MJ/kg，平均34.60MJ/kg。原煤收到基低位发热量（Qnet.ar）两级值为18.21% MJ/kg～32.60c70MJ/kg，平均28.120/oMJ/kg。依据煤的发热量国家标准[10]，2号煤层为特高热值煤（SHQ）。

5.2煤灰熔融性

（1）煤灰软化温度（ST）：两级值均为1130℃。根据煤灰熔融性软化温度煤炭行业标准规定[11]，该区煤层属较低软化温度灰（RLST）。（2）煤灰流动温度（FT）：两级值为1170℃～1230℃。平均为1190℃，根据煤灰熔融性流动温度煤炭行业标准规定[12]，2号煤层属较低流动温度灰（RLFT）。

5.3可磨性指数（HGI）

2号煤层可磨性指数介于83—87之间，平均值为84。根据煤的哈氏可磨性指数煤炭行业标准规定[13]，该区煤层属易磨煤（EG）。

5.4煤的热稳定性

2号煤层的热稳定性试验表明，TS+6两极值56.30%～60.20%，平均为58.04%，根据煤的热稳定性煤炭行业标准规定[14]，2号煤层为低热稳定性煤（ LTS）。

5.5煤对二氧化碳的化学反应性

矿区2号煤层作二氧化碳化学反应性试验，结果表明：温度在950 0C时的a值为15.5%，温度在1000 ℃时的a值为26.7%。在950 ℃时，a值小于50%。2号煤层属于弱还原性煤，即对二氧化碳还原率较低的煤。

5.6煤的结渣性

根据对2号煤层所作结渣性试验，当鼓风强度为O.lm/s—0.3m/s时，煤层的结渣率和结渣性强度均分布在弱结渣区。

5.7可磨性

本区2号煤层作可磨性试验。根据煤的哈氏可磨性指数煤炭行业标准规定[15]，2号煤层为易磨煤（EG）。

6.煤类

矿区2号煤层浮煤挥发分（Vdaf）平均含量为9.23%，氢（ Hdaf）平均含量为3.28%。根据煤炭分类国家标准[16]，将干燥无灰基挥发分（Vdaf）和干燥无灰基氢含量（Hdaf）作为标准来划分煤类，2号煤层煤类为无烟煤三号（WY3）。

7.工业用途评价

通过对可采煤层的煤岩、化学性质和工艺性能等指标的研究，煤类为无烟煤三号，其利用方向为冶金方面的化工用煤、动力用煤，作为动力用煤时，2号煤层为中高硫煤，在开采利用方面可对煤进行洗选或动力配煤，以降低煤中硫分含量，达到合理利用资源的目的，并能减少煤燃烧后所产生的二氧化硫等有害气体对环境的污染和对锅炉、管道的腐蚀[17]。

8.结论

综上所述，矿区2号煤层以无烟煤为主，煤质特征为低灰、中高硫、特高热值、低挥发分、中高固定碳、低氯、低磷、特低砷、特低氟、易磨、弱结渣、弱还原煤层，其利用方向为冶金方面的化工用煤、动力用煤。

参考文献：

[1]甲盛龙集团矿业投资有限公司荔波县茂兰镇安匀煤矿（预留）资源储量核实报告[R].贵州省煤田地质局地质勘察研究院，2018.

[2]《煤炭质量分级第1部分：灰分》JB/T15224.1-2010

[3]《煤炭质量分级第2部分：硫分》GB/T15224.2-2010

[4]《煤的挥发分产率分级》MT/T849-2000

[5]《煤的固定碳分级》MT/T561-2008

[6]《煤中有害元素含量分级第1部分：磷》GB/T20475.1-2006

[7]《煤中有害元素含量分级第3部分：砷》JB/T20475.3-2012

[8]《煤中有害元素含量分级第2部分：氯》GB/T20475.2-2006

[9]《煤中氟含量分级》MT/T966-2003

[10]《煤炭质量分级第3部分：发热量》GB/TI3224.3-2010

[11]《煤灰熔融性软化温度（ST，℃）分级》MT/T852-2000

[12]《煤灰熔融性流動温度（FT，℃）分级》MT/T853.2-2000

[13]《煤的哈氏可磨性指数分级》MT/T852-2000

[14]《煤的热稳定性分级》MT/T560-2008

[15]《煤的哈氏可磨性指数分级》MT/T852-2000

[16]中国煤炭分类国家标准GB5751-2009

[17]秦云虎，张谷春等.煤炭资源勘查煤质评价规范[M].国家安全生产监督管理局，2010