淺談遜克縣二皮河勘查區(qū)建興組煤層煤質特征

李東鎖

（黑龍江省煤田地質研究院，黑龍江 哈爾濱150001）

勘查區(qū)位于黑龍江省紅銹溝盆地北部二皮河一帶。行政區(qū)劃屬黑龍江省遜克縣，地面林業(yè)資源歸伊春市紅星區(qū)林業(yè)局管理。工作區(qū)范圍北起格勒必勒河，南止庫斯吐河，東自寶泉村，西至二皮河林業(yè)經(jīng)營所，區(qū)塊面積85.49km2。

1 地層

根據(jù)以往地質工作成果及本區(qū)鉆探工程揭露，區(qū)內發(fā)育的地層自下而上有白堊系下統(tǒng)寧遠村組（K1n）、建興組（K1jx）,新近系孫吳組（N1-2s）、第四系更新統(tǒng)大熊山玄武巖（βQ1d）、哈爾濱組（Qp3h）、全新統(tǒng)低漫灘堆積層（Qh2）。其中白堊系下統(tǒng)建興組為本區(qū)的主要含煤地層。白堊系下統(tǒng)建興組（K1jx）：巖性主要為灰白色- 灰黑色凝灰質角礫巖、凝灰質細砂巖、凝灰質粉砂巖、凝灰?guī)r，夾多層炭質泥巖、油頁巖及16 層煤層和煤線。根據(jù)該組地層的沉積特征，將其分為以下四個巖性段，由下至上分述如下：a.建興組一段（K1jx1）：為下部含煤段，為一套深水湖相沉積，區(qū)域上向南部及北部逐漸相變?yōu)楹酉喑练e，巖性主要為深灰- 黑色泥巖夾粉砂巖，含一層煤(14 號煤組、16 號)，整體自西向東合并尖滅。b.建興組二段（K1jx2）：為中部含煤段，主要巖性為灰白色、灰綠色凝灰質礫巖、沉凝灰?guī)r、凝灰質砂巖及薄層泥巖，含三到五層煤(9、10、11、12、13 號煤層)。c.建興組三段（K1jx3）：為上部含煤段，其下部巖性為灰白色沉凝灰?guī)r、凝灰質礫巖、泥巖、局部夾薄層炭質泥巖，中部為灰色泥巖、砂巖、凝灰質礫巖、沉凝灰?guī)r，上部為灰色泥巖、夾薄層凝灰質砂巖，在區(qū)外北部含三層煤（6、7、8 號煤層），聚煤時期，受物源區(qū)凝灰質等火山碎屑影響，煤層灰分較高，基本大于40%。d.建興組四段（K1jx4）：為最上部巖性段，該段全區(qū)來看含煤性最差，其下部為灰- 灰白色粗粒沉凝灰?guī)r、凝灰質礫巖夾泥巖，上部為淺黃- 灰色細粒沉凝灰?guī)r夾薄層礫巖、砂巖，局部夾有泥巖，本區(qū)中部偶見泥炭及褐煤。

2 煤層

2.1 含煤性

本區(qū)含煤地層為建興組，鉆孔揭露煤系地層最大厚度939.04m，平均厚度599.60m，含16 層煤層及煤線，累計厚度7.83米，含煤系數(shù)1.31%，含三層局部可采煤層（褐1、14、16）。

2.2 可采煤層

建興組含3 層可采煤層（褐1、14、16），零星- 局部可采。14煤層根據(jù)其結構自上而下可分為14-1、14-2、14-3 三個分層。

褐1：零星可采，煤層單一結構，煤層厚度2.37m。煤層厚度由南向北逐漸變薄至尖滅。可采面積1.14km2；

14-1：局部可采，煤層單一結構，煤層厚度0.90～1.70m，平均厚度1.13m。煤層厚度由西向東變薄，最小值位于中部，可采面積7.56km2；

14-2：局部可采，煤層單一- 復雜結構，煤層厚度1.00-1.27m，平均厚度1.14m。可采面積5.12km2；

14-3：局部可采，煤層單一- 復雜結構，煤層厚度0.80-2.30m，平均厚度1.40m。可采面積4.10km2；

16：零星可采，煤層單一結構，煤層厚度0.90m。可采面積0.03km2。

3 煤質

3.1 煤的物理性質和煤巖特征

黑色，弱玻璃光澤～弱瀝清光澤。條痕為棕黑色，斷口多呈階梯狀,偶見貝殼狀斷口，條帶狀結構，個別為均一狀結構，塊狀構造，宏觀煤巖類型為半暗型- 半亮型，以半暗型為主。煤的內生裂隙不甚發(fā)育，局部發(fā)育外生裂隙，一般被方解石脈充填。視密度1.41-1.60g/cm3，平均值1.51g/cm3，真密度1.54-1.65g/cm3，平均值1.61g/cm3。透光率68.0-83.0%，平均值77.0%。根據(jù)本區(qū)顯微煤巖組分鑒定結果，本區(qū)14 煤層組有機質組分以腐殖組為主，少量惰質組和類脂組。其中腐殖組以結構腐殖體為多，其次為無結構腐殖體，可見碎屑腐殖體；惰性組主要為絲質體、半絲質體和碎屑惰質體，可見菌類體；類脂組為角質體、樹脂體和碎屑殼質體，可見孢子體。

3.2 工業(yè)、元素分析與全硫

3.2.1 煤的水分含量

褐1 煤層：原煤空氣干燥基水分含量（Mad）在1.05-1.64%之間，平均1.35%。浮煤空氣干燥基水分含量（Mad）在9.86-12.81%，平均11.34%。

14 煤層：原煤空氣干燥基水分含量（Mad）在1.12-6.38%之間，平均2.77%。浮煤空氣干燥基水分含量（Mad）在2.16-7.96%，平均4.18%。

16 煤層：原煤空氣干燥基水分含量（Mad）0.7%。浮煤空氣干燥基水分含量（Mad）2.70%。

3.2.2 煤的灰分產(chǎn)率

褐1 煤層：原煤干燥基灰分產(chǎn)率（Ad）32.46-37.28%之間，平均34.87%。

14 煤層：原煤干燥基灰分產(chǎn)率（Ad）22.08-36.25%之間，平均29.84%。

16 煤層：原煤干燥基灰分產(chǎn)率（Ad）46.55%。

本區(qū)煤層主要為中灰煤- 中高灰煤。

3.2.3 煤的揮發(fā)份產(chǎn)率

本區(qū)褐1 煤層浮煤干燥無灰基揮發(fā)份產(chǎn)率（Vdaf）在45.61-48.11%之間，平均46.86%。

14 煤層浮煤干燥無灰基揮發(fā)份產(chǎn)率（Vdaf）在36.84-48.70%之間，平均41.58%。

16 煤層浮煤干燥無灰基揮發(fā)份產(chǎn)率（Vdaf）51.35%。

3.2.4 煤的元素分析

原煤碳含量介于73.54%-78.98%；氫含量為5.13%～5.74%；氮含量為1.72%～1.80%。

浮煤常量元素：碳含量為73.62%～79.60%；氫含量為5.08%～5.62%；氮含量為1.69%～1.79%。

3.2.5 煤中有害元素

本區(qū)褐煤（HM）原煤全硫（St.d）含量為0.27～0.30%，平均0.29%。浮煤全硫比原煤增大，為0.32～0.39%，平均0.36%。

本區(qū)長焰煤（CY）原煤全硫（St.d）含量為0.31～0.51%, 平均0.41%。浮煤全硫（St.d）為0.46～0.61%,平均0.53%。

本區(qū)原煤全硫（St.d），屬于特低硫煤（LSL）。

原煤磷（Pd）含量為0.004～0.059%，平均0.034%；浮煤磷（Pd）含量為0.003～0.035%，平均0.021%。

本區(qū)煤層為低磷煤。

3.3 煤的工藝性能

3.3.1 煤的發(fā)熱量

褐 1 煤 層： 原 煤 干 燥 基 高 位 發(fā) 熱 量 （Qgr,d）為17.6-18.88MJ/kg，平均18.24MJ/kg；

14 煤 層： 原 煤 干 燥 基 高 位 發(fā) 熱 量 （Qgr,d）為20.76-24.69MJ/kg，平均22.35MJ/kg；

16 煤層：原煤干燥基高位發(fā)熱量（Qgr,d）為18.15MJ/kg；

本區(qū)煤層為中- 高發(fā)熱量煤（MQ）。

3.3.2 煤的格金低溫干餾

本區(qū)煤層低溫干餾樣品較少。14-3 煤層焦油產(chǎn)率10.4%，干餾總水產(chǎn)率Water.ar 為2.0%，半焦產(chǎn)率CR.ad 為80.5%；煤氣+損失為7.1%；焦型B 型。按照煤的焦油產(chǎn)率分級標準，焦油產(chǎn)率＞7-12%為富油煤，本區(qū)14 煤組的煤層當屬于富油煤。

3.4 煤類

本區(qū)煤層浮煤的揮發(fā)份產(chǎn)率（Vdaf）為36.84%-48.70%，平均42.90%。均大于37%，大多屬于煙煤（YM）。

本區(qū)中部建興組淺部所見煤層浮煤透光率(Pm)介于32.41%-34%，平均33.21%，遠小于50%，恒濕無灰基高位發(fā)熱量（Qgr，maf）22.41-22.69MJ/kg,平均值為22.55 MJ/kg，按照《中國煤炭分類》（GB/T 5751-2009）表1 劃分標準，確定為褐煤二號（HM2）。

本區(qū)局部可采的14 煤層浮煤透光率(Pm)介于76.15-81.0%，平均77.4%，粘結指數(shù)（3：3）介于0-12（ZK1-9），平均6.4。按照《中國煤炭分類》（GBT5751-2009）表1 劃分標準，確定為長焰煤（CY）。綜合上述，本區(qū)煤層屬中- 高灰、高揮發(fā)份、中低- 高熱值、特低硫、低磷煤，煤種以長焰煤為主，含少量褐煤。本區(qū)煤可做動力用煤或民用煤。

4 結論

遜克縣二皮河勘查區(qū)主要含煤地層為下白堊統(tǒng)建興組，共見煤16 層，含可采煤層3 層，為零星- 局部可采，本區(qū)煤層屬中- 高灰、高揮發(fā)份、中低- 高熱值、特低硫、低磷煤，煤種以長焰煤為主，含少量褐煤。