苏鲁豫皖四省毗邻地区天然焦特征及燃烧特性

秦云虎，王双美，朱士飞，吴国强，权巨涛，毛礼鑫

(1.江苏地质矿产设计研究院，江苏 徐州 221006；2.中国煤炭地质总局，北京 100038；3.中国煤炭地质总局第一勘探局，河北 邯郸 056004)

在世界范围内煤炭是最重要的不可再生能源之一，在我国能源结构中更是不可或缺的一环[1-2]，因此实现煤炭及其共伴生资源的清洁高效利用是践行“碳达峰、碳中和”庄严承诺必须解决的问题。作为重要的共伴生矿产，天然焦与煤炭有着紧密的关联，然而最新的《固体矿产资源储量分类》中并没将天然焦看作“资源”，可见天然焦至今并未得到应有的重视。

煤炭形成后，在地下封闭环境中受岩浆侵入体的影响，发生了焦化作用，形成了与原煤宏观、显微特征以及地球化学参数都有所不同的天然焦。岩浆的侵入一方面对煤层形态和厚度产生破坏，使煤的灰分增高，煤质变差，降低其工业价值[3-4]，同时会增加瓦斯、自燃的风险，严重制约煤炭的安全开采[5]。另一方面由于煤自身的接触变质作用及岩浆带来外来物质的共同作用，原煤的地球化学参数发生较大变化。学者对受岩浆侵入而形成的高变质煤和天然焦开展了大量卓有成效的研究工作，包括其微观结构[6-7]、显微组分[8]、常量元素[9]、微量元素等[10-11]。

我国天然焦开发具有一定历史的开采矿井很少，典型的有江苏利国煤矿(已关闭)、山东昭阳煤矿和安徽石台天然焦煤矿，前人对天然焦的利用途径进行了一些探索。例如，张立文等[12]曾对天然焦取代煤烧制水泥、焦炭熔制岩棉、烧制石灰等进行过研究。……