榆神礦區(qū)涼水井地區(qū)煤質(zhì)分析及工業(yè)用途評價

摘 要：煤是大量植物經(jīng)過復雜的生物化學、地球化學、物理化學作用后轉(zhuǎn)變形成的。陜北侏羅紀煤田榆神礦區(qū)是陜西省煤炭資源儲量較大的地區(qū)。通過分析陜北侏羅紀煤田榆神礦區(qū)涼水井地區(qū)煤層煤質(zhì)特征，進一步評價其工業(yè)用途。

關(guān)鍵詞：榆神礦區(qū)；煤層煤質(zhì)；工業(yè)用途評價

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.076

涼水井位于陜西省神木縣城以西約16km處，行政區(qū)劃屬神木縣西溝鄉(xiāng)、瑤鎮(zhèn)鄉(xiāng)及麻家塔鄉(xiāng)管轄。地理坐標為：東經(jīng)110?14′22″--110?21′24″，北緯38?47′29″--38?53′24″。S204榆神二級公路及西包鐵路沿本區(qū)南部通過，區(qū)內(nèi)自然村之間均有簡易公路相通，本區(qū)距榆林市94km，西安市770km，交通便利。

1 煤質(zhì)

區(qū)內(nèi)各煤層均為黑色，粉色為褐黑色，弱瀝青-瀝青光澤，棱角狀、參差狀斷口，部分階梯狀斷口。煤巖成分以暗煤、亮煤為主，煤巖類型以半暗-半亮型煤為主，局部為暗淡和光亮型煤。

區(qū)內(nèi)各煤層有機質(zhì)組分含量相對較高，變化在92.5-98.9%之間，平均可達96.4%。鏡質(zhì)組+半鏡質(zhì)組含量平均為47.1%；半絲+絲質(zhì)組含量平均為48.2%；穩(wěn)定組分含量平均為1.1%。無機組分則以碳酸鹽類為主，粘土類次之，硫化物少量。

各煤層視密度分別為：3-1煤層為：1.29t/m3，4-2煤層為：1.29t/m3，4-3煤層為：1.29t/m3 ，4-4煤層為：1.28t/m3，5-2煤層為：1.29t/m3 ，5-3煤層為：1.30t/m3 。

各煤層最大反射率介于0.556-0.609%之間，屬第Ⅰ變質(zhì)階段之煙煤，即長焰煤-不粘煤范疇。

水分（Mad）：各煤層原煤水分變化在3.55--9.15%之間，煤層自上而下其水分逐漸降低。

灰分（Ad）：區(qū)內(nèi)各煤層煤灰分變化在3.53-17.24%之間，各煤層均以低灰煤為主，特低灰—低中灰次之。

揮發(fā)份（Vdaf）：各煤層原煤揮發(fā)分變化在32.25-41.57%之間，其綜合平均值在35.50-37.64%之間。浮煤揮發(fā)分變化在32.52-40.57%之間，其綜合平均值在35.20-37.39%之間，屬中高—高揮發(fā)分煤。

全硫（St，d）：4-2、4-3煤的原煤全硫變化在0.15-0.61%之間，其綜合平均值均為0.28-0.38%，以特低硫煤為主，低硫煤少量；4-4、5-2、5-3煤原煤全硫變化在0.15-0.46%之間，屬特低硫煤。

各煤層中煤碳含量變化在81.19-84.79%，浮煤氫含量變化在4.22-5.41%之間，氧含量變化在8.62-12.04%之間，各煤層中浮煤氮含量變化在0.88-1.24%之間。

各煤層粘結(jié)指數(shù)絕大多數(shù)為0，個別點在1-5之間。

各煤層原煤熱穩(wěn)定性（Ts+6）變化在76.9-96.3%之間，屬高熱穩(wěn)定性好的煤。

區(qū)內(nèi)各煤層抗碎強度值變化在73-95%之間，屬高強度煤。

各煤層原煤焦油產(chǎn)率（Tar，d）：變化在7.2-15.8%之間，其綜合平均值在10.2-12.3%之間，屬富-高油煤。

各煤層軟化溫度（ST）值變化在980-->1500℃之間，其綜合平均值在1148-1393℃之間。其中4-2、4-3、5-2、5-3號煤層綜合平均值在1148-1230℃之間，可屬低熔灰分煤。4-4煤層綜合平均值為1393℃，可屬高熔灰分煤。

各煤層可磨性指數(shù)變化在43-73%之間，屬中等難磨--難磨煤層。

2 工業(yè)用途評價

2.1 動力煤料

區(qū)內(nèi)煤層不經(jīng)洗選可直接用作發(fā)電廠、各種工業(yè)鍋爐的燃料，煤的抗碎強度高，熱穩(wěn)定性好，適合燃用塊煤的爐型，由于煤層灰分、硫分等含量較低，煤中砷含量小于8ug/g，是食品工業(yè)的優(yōu)質(zhì)燃料。

2.2 氣化用煤

從區(qū)內(nèi)煤質(zhì)指標得知煤層具有低灰、低硫，夾矸少，高發(fā)熱量煤，高揮發(fā)分性，抗碎強度高，化學反應性強，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適用于固定床煤氣發(fā)生爐氣化。雖然煤的灰熔融性較低，但煤灰成分中CaO含量偏高，能起降低灰粘度的作用。

2.3 液化用煤

通過對榆神礦區(qū)金雞灘礦和電站礦分別采取2-2和3-1煤液化試驗資料，送往煤炭科學總院北京煤化學所液化室進行高壓反應釜試驗，試驗報告指出：煤樣的煤巖組分中鏡質(zhì)組含量較高，灰分低，加氫液化性能較好，是適于直接液化的原料用煤。

2.4 水煤漿用煤

1984年，中國礦業(yè)大學北京研究生部對陜北侏羅紀煤田榆神礦區(qū)煤進行制備水煤漿的可行性初步研究，指出該區(qū)煤是代油的良好煤種，用于制備代油煤粉和水煤漿都是可行的。

2.5 制備超純煤

該區(qū)原煤的灰分低，經(jīng)洗選后浮煤灰分降低到5%左右，浮煤回收率較高，且制備超純煤的理想原料煤。

通過科研單位以及大專院校的科學研究試驗，榆神煤還可作高爐噴吹用粉煤，碳化用煤，煉焦配煤，塊煤煉塊焦新工藝用煤，碳素材料用煤，固體熱載體干餾用煤。

參考文獻：

[1]陜西省一九四煤田地質(zhì)有限公司.陜西省陜北侏羅紀煤田榆神礦區(qū)涼水井井田勘探地質(zhì)報告[R].2013（10）.

作者簡介：蘇錦花（1988-），女，陜西扶風人，助理工程師，從事礦產(chǎn)資源及地質(zhì)勘探工作。