新疆皮里青礦區含煤性及煤質特征分析

邱林源

摘 要：文章在新疆皮里青礦區勘探報告基礎上，針對主要可采煤層A、B組煤的含煤性、煤質特征、煤質類型及其工藝性能等進行分析，為今后的煤層開采提供參考。

關鍵詞：皮里青礦區；含煤性；煤質特征；煤層

中圖分類號：TQ533 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）17-0177-02

1 勘查區地質概況

勘查區地層屬北天山伊寧小區。主體構造形態為一向西南傾斜的單斜構造，但在井田西北部發育了一寬緩背斜（皮里青背斜），西南部巖層急劇變陡。皮里青背斜存在于礦區西北部，在礦區中東部不明顯，軸向近東西。在礦區西南部受到區外區域斷裂F8的擠壓，地層傾角較大，呈急傾斜的單斜形態。

勘查區出露地層為下侏羅統八道灣組（J1b）、三工河組（J1s），中侏羅統西山窯組（J2x）、頭屯河組（J2t），上侏羅統齊古組（J3q）及新生界第四系（Q）的地層。其中下侏羅統八道灣組（J1b）為本區主要含煤地層，主要可采煤層為A、B組煤。

2 勘查區的含煤性特征

八道灣組包含上下兩，上段含B組煤，下段含A組煤。A組煤分別為A7、A5、A4、A3煤， B組煤分別為B6、B5、B4、B3煤。煤層總厚度變化不大，中南部略厚，東西兩側略薄，八道灣下段含煤性較好。八道灣組含煤性統計，見表1。

3 煤層與層間距

3.1 可采煤層厚度變化情況

B6煤層：平均可采厚度1.33 m，為結構簡單局部可采的不穩定的薄煤層。

B5煤層：平均可采厚度11.44 m，為結構較簡單大部分可采的較穩定的特厚煤層。

B4煤層：平均可采厚度2.70 m，為結構簡單全區可采的較穩定的中厚煤層。

B3煤層：平均可采厚度3.31 m，為結構較簡單大部分可采的較穩定-不穩定的中厚煤層。

A7煤層：平均可采厚度2.86 m，為結構較簡單全區可采較穩定的中厚煤層。

A5煤層：平均可采厚度3.33 m，為結構較簡單全區可采的較穩定的中厚煤層。

A4煤層：平均可采厚度2.21 m，為結構較簡單大部分可采的較穩定-不穩定的中厚煤層。

A3煤層：平均可采厚度37.69 m，為結構較簡單-復雜全區可采的穩定的特厚煤層。

3.2 煤層層間距特征

由于煤層受到成煤期環境和聚煤條件的控制，在走向上部分煤層呈分叉、傾向上呈間歇性變化，區內成煤期持續較長，因此煤層間距變化也較大。見表2。

4 煤巖特征

煤巖鑒定得知，A、B煤組煤層多以亮煤、鏡煤為主，暗煤次之，暗煤、絲炭大大減少，并出現鏡煤透鏡體。宏觀煤巖類型根據光澤強弱，主要以半亮型為主。煤層節理發育，具條帶狀結構，層狀—塊狀構造。

煤樣鏡下觀察，A、B煤組其顯微煤巖組成主要以有機質組分的鏡質組分、惰質組分、殼質組分為主，無機質的少量粘土類、硫酸鹽類、硫化物類、氧化類礦物。顯微煤巖類型主要為微惰煤、微三合煤、微鏡惰煤、微鏡煤，個別孔為微亮煤。

5 煤質特征

5.1 物理性質

區內煤層物理性質總體相似，顏色均呈黑-褐黑色，風氧化煤多呈褐黑色、棕黑色。上部煤層較松軟呈粉末狀、碎塊狀；中下部煤層較上部堅硬，煤芯多呈塊狀、柱狀。煤層具層狀，局部為粒狀結構。淺部煤層多暗淡、無光澤，中下部煤層為瀝青光澤、似玻璃光澤，局部玻璃光澤。參差狀、階梯狀斷口，局部呈貝殼狀斷口，含星點狀黃鐵礦薄膜。

5.2 工業分析

井田內A、B組各煤層原煤空氣干燥基水分（Mad）、干燥基灰分（Ad）、干燥無灰基揮發分（Vdaf）等含量，見表3。

5.3 元素組成分析

煤中有機質主要由碳、氫、氧、氮、硫等五種元素組成，其總量近似100%。碳元素是有機質的主要成分，也是煤中含量最多的元素。有機質的元素組成與煤的成因類型、煤巖組成及變質程度都有一定的關系。

5.4 有害元素

5.4.1 硫

區內各煤層原煤全硫（St，d）含量均小于1%。由各種硫分析結果可知，A、B全區煤層各種硫主要以有機硫（So，d）為主，其次是硫化鐵硫（Sp，d），少量硫酸鐵硫（Ss，d）；

5.4.2 磷

A、B煤組原煤干燥基磷（Pd）含量在0～0.479%之間，全區平均值為0.037%。屬低-中磷煤。

5.4.3 氯

A、B組原煤干燥基氯（Cld）含量在0.002%～0.120%之間，各煤層平均值在0.028～0.050%之間，各煤層均為特低氯煤。

5.4.4 氟

A、B煤組原煤干燥基氟（Fd）含量在36.52～360.90μg/g之間，全區平均含量為93.37μg/g。各煤層屬特低-低氟煤，A3為特低氟煤，個別見煤點為高氟煤。

5.4.5 砷

A、B組煤原煤干燥基砷（Asd）含量在0.25～44.85μg/g之間，平均含量3.01μg/g。

由以上分析結果，該區局部地段煤層中所含的個別有害元素含量較高，尤其是磷含量略高。這可能給煤炭的利用、大氣環境及地下水造成一定程度的污染。

5.5 發熱量

根據煤芯煤樣分析測試，A、B煤組各煤層原煤干燥基高位發熱量（Qgr，d）在12.32～30.04 MJ/kg之間，全區平均值為23.88MJ/kg。根據GB/T 15224.3-2010標準，各煤層多屬中-高熱值煤。其中B5、A5、A3、煤層多為高熱值煤，B6、B4、B3、A7、A4煤層多為中高熱值煤。

5.6 煤質類型

A、B組煤各煤層原煤干燥無灰基揮發分（Vdaf）平均值在39.74%～43.30%，全區平均值為41.56%。各煤層揮發分產率（Vdaf）大于37%時，透光率（Pm）均大于50，粘結指數（GR.I）為0，煤的鏡質組最大反射率在0.33%～0.58%之間，根據中國煤炭分類標準（GB/T 5751-2009），A、B組煤主要為長焰煤（41CY），見少量不粘煤。

6 結 語

本文通過分析得知皮里青礦區A、B組煤共8層，屬不粘煤（31BN）和長焰煤，多為高熱值煤，是優良的動力用煤，也可作為氣化用煤、民用煤和煉油用煤。在今后的開采利用過程中，可以根據煤的性質確定用途或進行深加工，去除有害元素的影響，減少對環境的污染，促進社會經濟和諧健康的發展。

參考文獻：

[1] 福建省121地質大隊新疆伊寧縣皮里青煤礦河東（Ⅰ、Ⅱ）井田深部煤 炭勘探報告，2014.

[2] 新疆地質礦產局.新疆維吾爾自治區區域地質志[M].北京：地質出版 社，1993.

[3] 陳玲，王學堅.新疆伊寧縣皮里青溝勘查區煤層煤質特征分析[J].河南 建材，2011，（3）.