新疆拜城煤矿区八号井田煤质特征分析

顾晶晶

（新疆煤田地质局综合地质勘查队 乌鲁木齐 830009）

1 井田概况

拜城煤矿区八号井田位于拜城县城北西约30km 处，区域上处于库车山前中新生代坳陷内，井田东西长约7.98km，南北宽约3.16km，总体呈长方形，面积为21.72km2。

八号井田含煤地层为侏罗系下统塔里奇克组（J1t），岩性主要为一套河流相、湖泊相、沼泽相沉积的灰色-灰白色粗砂岩、砂砾岩、细砂岩、粉砂岩组合，厚度148.58-281.84m。该组地层含煤8 层，自上而下编号为A9、A8、A7、A6、A5、A4、A3-2 和A3 煤层，单层厚度0.21-8.58m，累计厚度6.23-19.13 m，平均13.13 m。井田内统塔里奇组含煤系数为9.00%。可采煤层为A9、A3-2 和A3，其中A3 煤层为全区可采煤层，A9、A3-2煤层为大部分可采煤层，可采煤层累计厚度10.67m，可采厚度10.23 m，可采煤层含煤系数为7.01%。煤层含夹矸0-1 层，结构简单，煤层稳定，查明资源储量约1.42亿吨，分析研究其煤质特征，对井田今后煤炭资源开发利用具有重要意义。

2 煤岩特征

2.1 宏观煤岩特征

井田内塔里奇克组所含煤层的宏观物理性质具一定的相同性，颜色为深黑色，常见阶梯状断口，内生裂隙发育。宏观煤岩类型为亮煤-半亮型煤为主，暗煤极少。

2.2 显微煤岩组分

根据钻孔资料，井田内可采煤层显微煤岩组成以有机组分的镜质组分为主，含少量的无机质的粘土类（表1）。有机组成主要是镜质组分。样品显微组分较单一，其镜质组分主要是无结构镜质体中的基质镜质体与碎屑镜质体。镜质体表面平整，反射色大多为灰白色，不显突起，不显示细胞结构。基质镜质体无固定的形态，不显示细胞结构痕迹，常与粘土矿物和其它矿物混合出现。碎屑镜质体在样品中也较常见，呈不规则形状分布。在观察中未发现半镜质组分、惰质组分与壳质组分。矿物组成主要为粘土矿物和黄铁矿。粘土矿物呈浸染状和胞腔状分布，黄铁矿呈浸染状分布。A3 煤层镜质组含量在93.2%，无机质含量在6.8%，其中粘土类含量在5.8%，硫化物类1.00%。A9 煤层镜质组含量在93.6%，无机质含量在6.4%，其中粘土类含量6.2%，硫化物类0.20%。

表1 可采煤层煤岩特征一览表 单位：%

3 煤的化学性质

3.1 工业分析

A3煤层原煤水分含量（Mad）为0.22-2.10%，平均0.54%；浮煤水分含量（Mad）为0.28-2.04%，平均0.49%。总体属特低水分煤。原煤灰分产率（Ad）为4.0-38.35%，平均18.39%；浮煤灰分产率（Ad）为3.35-13.78%，平均7.01%。总体属中-高灰煤。原煤挥发分产率（Vdaf）为0.64-23.27%，平均18.34%；浮煤挥发分产率（Vdaf）为13.49-18.48%，平均16.44%。总体属低挥发分煤（表2）。

表2 A3号煤层工业分析结果一览表 单位：%

3.2 有害元素

有害元素主要包括：全硫、各种硫、磷、氟、砷、氯六种。以A3煤层为例，煤层原煤干燥基全硫分含量（St.d）为0.13-1.58%，平均0.51%；浮煤干燥基全硫分含量（St.d）为0.11-0.59%，平均0.32%。总体属特低-低硫煤。其中，煤中硫的主要成分为有机硫（So.d），平均含量为0.33%；其次为硫化铁硫（Sp.d），平均含量为0.31%；硫酸盐硫含量（Ss.d）最低，含量平均为0.02%（表3）。

表3 A3号煤层全硫含量一览表 单位：%

A3煤层原煤干燥基磷含量（Pd）为0-0.066%，平均0.022%，属特低-中磷煤。原煤干燥基氟含量（Fad）为32-132µg/g，平均62µg/g，属特低-中氟煤。原煤干燥基氯含量（Cld）为0.008-0.178%，平均0.024%，属特低-中氯煤。原煤干燥基砷含量（Asa.d）为0-4µg/g，平均2µg/g，属特低砷煤。

4 煤的工艺性能

4.1 发热量

井田三层可采煤层，A3 煤层原煤干燥基高位发热量为19.81MJ/kg-34.38MJ/kg，属中低-特高发热量煤；A3-2煤层原煤干燥基高位发热量为18.48MJ/kg-33.19MJ/kg，属中低-特高发热量煤；A9 煤层原煤干燥基高位发热量为20.49MJ/kg-35.73MJ/kg，属中低-特高发热量煤。

4.2 煤灰成分

煤灰成分以SiO2、Al2O3为主，其次为CaO、Fe2O3，含少量SO3、MgO、TiO2。其中SiO2含量38.26-42.77%、Al2O3含量15.10-15.68%、CaO 含量15.53-16.74%，Fe2O3含量8.72-15.05%，SO3含量2.30-4.35%、MgO 含量1.42-1.96%、TiO2含量0.92-1.02%。煤灰成分属硅铁型。

4.3 灰熔融性

井田内A3、A3-2 和A9 煤层的灰熔点ST℃=1100-＞1430，FT℃=1120-1410，A3 煤层为较低-较高软化温度灰、低-较高流动温度灰；A3-2煤层为较低-较高软化温度灰、较低-较高流动温度灰；A9 煤层为较低-较高软化温度灰、较低-较高流动温度灰。

4.4 煤类

井田内煤层变质程度较低，变质阶段均为Ⅴ阶段，属中煤级煤。依照《中国煤炭分类国家标准》（GB/T5751-2009）规定，结合干燥无灰基挥发分产率Vdaf（%）和粘结指数GR.1 确定A9 煤层以15JM 煤和25JM 煤为主，零星分布有少量的26FM 煤。A3-2 煤层以13SM煤、12PS煤和PS煤为主。A3煤层以13SM煤、14SM和12PS煤为主，零星分布有15JM煤。

5 结论

5.1 煤质特征分析

井田内全区可采煤层A3 煤层原煤为特低全水分、特低-中高灰分、特低-中等挥发分、特低-中硫、特低-中磷、特低-中氟、特低-中氯、特低砷、中低-特高发热量、弱粘结-特强粘结、较低-较高软化温度灰、低-较高流动温度灰、12PS、13SM、14SM、15JM煤。

5.2 工业利用方向

井田内主要可采煤层结构简单，属稳定煤层，煤质变化较小，有害元素含量较低，发热量较高，焦煤、瘦煤、贫瘦煤和少量肥煤可用于炼焦和配煤、气化用煤、动力用煤等方面。目前主要作为炼焦和配焦用煤。