106煤矿呼图壁河东岸主采煤层化工性质分析

张文涛，汤双成，吴述春

(1.安徽理工大学 地球与环境学院，安徽 淮南 232000；2.江苏煤炭地质勘探二队，江苏 徐州 221006)

0 前 言

106煤矿的地质类型为一类一型，即地质构造为简单，主要可采煤层为稳定和较稳定型，但随着首采区的生产，井下发现的小断层越来越多，这些断层对生产影响较大。根据《煤矿安全规程》、《煤矿地质工作规定》以及《煤矿防治水细则》等有关条款要求，因生产过程中揭露的构造和煤层结构等资料差别较大，深部勘探程度不足、矿井水文地质条件尚未完全查清以及需要建立地下水动态监测系统等问题，需进行地质及水文地质补充勘探。

1 主采煤层赋存特征

5煤层位于中侏罗统西山窑组第一岩性段的上部，3点不可采，10点可采，点可采性指数0.63。煤层厚度0～3.07 m，平均厚度1.54 m，属中厚煤层，煤厚变异系数73.4%，厚度变化非常大。可采区煤层厚度1.27～3.07 m，平均厚度2.30 m，可采区面积占煤层赋存面积的58%，局部可采(见图1(a))。

6煤层位于中侏罗统西山窑组第一岩性段的中上部5煤层之下， 1点不可采，47点可采，点可采性指数0.98。煤层厚度0.71～3.80 m，平均厚度2.68 m，属中厚煤层，煤厚变异系数23.2%。沿倾向煤层厚度变化不大，沿走向煤层厚度从西往东呈变厚趋势；井田西部2-4勘探线北部煤层厚度变薄，S2孔为不可采点(0.71 m)。6煤层厚度变化特征见图1(b)。可采点煤层厚度1.20～3.80 m，平均厚度2.72 m。可采区面积点煤层赋存面积的99%，基本全区可采。

7煤层位于中侏罗统西山窑组第一岩性段的中下部6煤层之下，均可采，点可采性指数1.00，全区可采。厚度1.96～11.71 m，平均厚度8.23 m，属特厚煤层，煤厚变异系数24.9%，厚度变化较小。井田西侧ZK521钻孔、西部火烧边界附近3号平硐石门煤厚最厚，均为11.71 m，走向上由西向东有变薄的趋势，倾向上厚度变化不大，7煤层厚度变化特征见图1(c)。

8煤层位于中侏罗统西山窑组第一岩性段的下部7号煤层之下，均可采，点可采性指数1.00，全区可采。厚度3.98～6.72 m，平均厚度5.07 m，属厚煤层，煤层厚度变化系数16.0%，厚度变化较小。沿倾向煤层由浅到深有变薄趋势，沿走向6勘探线以东，煤层厚度有变薄趋势。8煤层厚度变化特征见图1(d)。

(a)5煤层

2 煤的化学性质及工艺性能

根据《煤炭全水分分级规范》(MT/T850-2000)，5煤层原煤全水3.60%～16.40%，平均值9.21%,属中等全水分煤；6煤层原煤全水1.39%～16.60%，平均值7.97%,属低全水分煤；7煤层原煤全水1.34%～13.75%，平均值7.45%,属低全水分煤；8煤层原煤全水2.00%～12.84%，平均值6.80%,属低全水分煤。可知，井田内各煤层属低-中等全水分煤。

2.1 灰分(Ad)

根据《煤灰分分级标准》(GB/T 15224.1—2010)划分， 5煤层原煤空气干燥基灰分为3.39%～16.71%，平均值7.58%，浮煤空气干燥基灰分为1.19%～7.64%，平均值3.17%，属特低灰煤。6煤层原煤空气干燥基灰分为2.45%～35.26%，平均值11.68%，浮煤空气干燥基灰分产率两极值1.65～12.95%，平均值4.54%，总体属特低灰煤。7煤层原煤空气干燥基灰分为3.33%～14.43%，平均值8.39，浮煤空气干燥基灰分产率两极值1.60%～4.85%，平均值2.90%，属特低灰煤。8煤层原煤空气干燥基灰分为3.50%～10.53%，平均值6.79%，浮煤空气干燥基灰分产率两极值1.47%～3.29%，平均值2.43%，属特低灰煤。

根据《煤的干燥无灰基挥发分产率分级标准》(MT/T 849—2000)划分，5煤层：原煤干燥无灰基挥发分为26.05%～34.32%，平均值30.17%，浮煤干燥无灰基挥发份产率24.42%～33.56%，平均值30.44%。介于28%～37%，属中高挥发分煤。6煤层：原煤干燥无灰基挥发分为26.39%～55.73%，平均值33.20%，浮煤干燥无灰基挥发分为24.68%～43.34%，平均值31.41%，属中高挥发分煤。7煤层：原煤干燥无灰基挥发分为29.03%～37.94%，平均值32.24%，浮煤干燥无灰基挥发份产率27.69%～32.79%，平均值30.39%，属中高挥发分煤。8煤层原煤干燥无灰基挥发分为25.68%～36.77%，平均值30.30%，浮煤干燥无灰基挥发分为25.70%～35.44%，平均值31.05%，属中高挥发分煤。

2.2 煤的工艺性质

以往工作分别测试了原煤的收到基低位发热量(Qnet.ar)和干基高位发热量(Qgr.d)，本次测试了原煤的干基低位发热量(Qnet.d)和干基高位发热量(Qgr.d)。5煤层原煤干基高位发热量(Qgr.d)全区加权平均两极值26.76～33.03 MJ/kg，平均值30.69 MJ/kg，原煤空气干燥基低位发热量(Qnet.d)两极值为29.52～30.70 MJ/kg，平均30.11 MJ/kg，原煤收到基低位发热量(Qnet,ar)两极值为24.53～28.62 MJ/kg，平均26.62 MJ/kg。根据《煤炭发热量分级标准》(GB/T 15224.3—2010)划分，5煤层原煤干基高位发热量(Qgr.d)平均值30.69 MJ/kg，>27.21 MJ/kg，<30.90 MJ/kg，总体属高发热量煤。6煤层原煤干基高位发热量(Qgr.d)全区加权平均两极值19.47～32.76 MJ/kg，平均值28.93 MJ/kg，原煤空气干燥基低位发热量(Qnet.d)两极值为30.46～31.45 MJ/kg，平均30.88 MJ/kg，原煤收到基低位发热量(Qnet,ar)两极值为17.02～28.29 MJ/kg，平均23.79 MJ/kg，总体属高发热量煤。7煤层原煤干基高位发热量(Qgr.d) 全区加权平均两极值26.62～32.86 MJ/kg，平均值30.09 MJ/kg，原煤空气干燥基低位发热量(Qnet.d)两极值为27.97～28.63 MJ/kg，平均28.30 MJ/kg，原煤收到基低位发热量(Qnet,ar)两极值为23.03～28.26 MJ/kg，平均26.22 MJ/kg，总体属高发热量煤。8煤层原煤干基高位发热量(Qgr.d)全区加权平均两极值29.32～32.55 MJ/kg，平均值30.84 MJ/kg，原煤空气干燥基低位发热量(Qnet.d)两极值为28.62～30.57 MJ/kg，平均29.32 MJ/kg，原煤收到基低位发热量(Qnet,ar)两极值为26.03～28.21 MJ/kg，平均27.22 MJ/kg，总体属高发热量煤。

3 结 论

1)井田范围内含煤地层为中侏罗统西山窑组(J2x)，含可采煤层4层，分别为5、6、7、8煤层；5煤层厚度0～3.07 m，平均1.54 m，煤厚变异系数73.4%，可采性指数为0.63，为局部可采的极不稳定中厚煤层；6煤层厚度0.71～3.80 m，平均2.68 m，煤厚变异系数23.2%，可采性指数为0.98，为基本全区可采的稳定中厚煤层；7煤层厚度1.96～11.71 m，平均8.23 m，煤厚变异系数24.9%，可采性指数为1.00，为全区可采的稳定特厚煤层；8煤层厚度3.98～6.72 m，平均5.07 m，煤厚变异系数16.0%，可采性指数为1.00，为全区可采的稳定厚煤层。本区煤层稳定程度为稳定。

2)井田范围内各可采煤层煤质变化较小，其煤质主要为低水分，特低灰为主，中高挥发分，特低硫，特低磷，高发热量，无黏结性，硅质灰分和钙质灰分，较低-中等软化温度灰，弱结渣性，含油，中等可磨，中等热稳定性的不粘煤。

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