后寨井田煤層煤質特征分析與評價

陳 敏

（貴州煤礦地質工程咨詢與地質環境監測中心，貴州 貴陽 550023）

1 概況

后寨井田位于納雍縣城北西281°方位，直距約20km，行政區劃屬納雍縣豬場鄉管轄。該井田面積3.8253km2。縣道769 從井田西部外側經過，交通較方便。

井田含煤地層龍潭組含煤約34 層，含煤總厚平均25.08m，含煤系數7.42%，含可采煤層11 層，平均可采煤層總厚度14.70m，可采含煤系數4.35%。其中含全區可采、大部可采煤層11 層，即2、5、6、7、8、10、13、16 、27 、31、32。其中31 號煤為大部可采不穩定煤層，6、7、8、10 號煤層為全區可采較穩定煤層，2、5、13、16、27、32 號煤層為大部可采較穩定煤層。

井田總資源儲量為7901 萬t，其中采空消耗量45 萬t，保有資源儲量7856 萬t，包括（111b）702萬t，（122b）1818 萬t，（333）5336 萬t。

2 煤的物理性質

井田內各可采煤層為黑色，塊狀為主，少量粉狀、粒狀；各可采煤層主要為線理～細條帶狀結構，似金屬光澤、瀝青光澤為主，玻璃光澤為輔；斷口主要為參差狀，少量階梯狀、平坦狀；內生和外生裂隙較發育，充填薄膜狀、網狀、脈狀方解石，含較多瘤狀、球粒狀、細粒狀黃鐵礦。

3 煤巖特征

（1）煤的宏觀煤巖成分及類型

全區各可采煤層多以暗煤為主，亮煤次之，夾少量鏡煤條帶，煤巖類型主要為半亮型煤，少量半暗型煤。

（2）微觀煤巖類型

井田內所有可采煤層的鏡質體和惰質體含量總和為100%，均大于95%，各可采煤層微觀煤巖類型皆為微鏡惰煤。

4 煤的化學性質

（1）水分（Mad）。原煤空氣干燥基水分為0.20%～6.51%，平均1.43%。其中27 號煤層最低，平均為1.16%，31 號煤層最高，平均為1.88%。

（2） 灰 分（Ad）。 原 煤 干 燥 基 灰 分 為9.47%～39.96%，平 均26.92%。2 號 煤 層 原 煤 灰分（Ad） 為15.96%～31.13%， 平 均21.93%；5 號 煤 層 為18.34%～34.98%， 平 均27.02%；6號 煤 層 為18.37%～39.86%， 平 均29.15%；7 號煤 層 為15.62%～39.96%， 平 均25.52%；8 號 煤層 為9.47%～39.28%， 平 均24.81%；10 號 煤 層為10.91%～37.33%， 平 均22.27%；13 號 煤 層為16.21%～39.57%， 平 均26.65%；16 號 煤 層為18.81%～39.45%， 平 均28.39%；27 號 煤 層為14.63%～39.32%， 平 均23.69%；31 號 煤 層為31.37%～39.28%， 平 均35.55%；32 號 煤 層 為27.24%～39.58%，平均33.81%。根據《煤炭質量分級，煤炭灰分分級》GB/T15224.1-2018 規定，2、5、6、7、8、10、13、16、27 號煤層屬中灰煤（MA），31、32 號煤層屬高灰煤（HA）[1]。

（3）揮發分（Vdaf）。浮煤干燥無灰基揮發分為5.54%～9.27%，平均6.84%。各可采煤層煤的揮發分測值及質量分級見表1。

表1 可采煤層揮發分測值及質量分級統計表

井 田2、6、7、8、10、13、16、27、31、32號煤層屬特低揮發分煤（SLV），5 號煤層屬低揮發分煤（LV）。

（4） 硫 分（St,d）。 原 煤 干 燥 基 全 硫 為0.22%～8.73%，平均1.49%。2 號煤層原煤硫分（St,d）為1.76%，5 號煤層為2.43%，6 號煤層為1.12%，7 號煤層為0.88%，8 號煤層為1.74%，10 號煤層為1.57%，13 號煤層為1.10%，16 號煤層為2.66%，27 號煤層為1.83%，31 號煤層為0.49%，32 號煤層為0.57%。根據《煤炭質量分級，第2 部分：硫分》GB/T15224.2-2010 的規定，31 號煤層屬特低硫煤（SLS），7、32 號煤層屬低硫煤（LS），2、6、8、10、13、27 號煤層屬中硫煤（MS），5、16 號煤層屬中高硫煤（MHS）[2]。

井田全硫（St,d）含量為1.49%，硫化鐵硫（Sp,d）含量為1.00%，硫酸鹽硫（Ss,d）含量為0.01%，有機硫（So,d）含量為0.35%。原煤中的硫主要是以無機硫化鐵硫的形態存在，占總硫分的73.53%，硫酸鹽硫很少，只占總硫分的0.74%，說明原煤中的硫較易洗選。

（5）固定碳含量（FCd）。原煤干燥基固定 碳（FCd） 為46.56%～83.95%， 平 均65.46%。2 號煤層原煤固定碳（FCd）為52.58%～76.43%，平 均68.20%；5 號 煤 層 為55.25%～73.85%， 平均65.18%；6 號 煤 層 為52.85%～73.66%， 平均63.65%；7 號 煤 層 為51.81%～78.03%， 平均68.78%；8 號 煤 層 為52.58%～83.95%， 平均68.23%；10 號 煤 層 為55.17%～82.13%， 平均71.07%；13 號 煤 層 為55.01%～77.35%， 平均66.99%；16 號 煤 層 為52.01%～74.98%， 平均62.80%；27 號 煤 層 為52.90%～78.90%， 平均69.72%；31 號 煤 層 為46.56%～61.52%， 平均53.48%；32 號 煤 層 為48.34%～66.89%， 平 均58.23%。根據中國煤炭行業標準《煤的固定碳分級》（MT/T561-2008）的規定，31 號煤層屬低固定碳煤（LFC），6、16、32 號煤層屬中等固定碳煤（MFC），2、5、7、8、10、13、27 號煤層屬中高固定碳煤（MHFC）。

（6）元素分析。井田浮煤干燥無灰基碳（Cdaf）含量為86.28%～93.86%，平均91.74%；干燥無灰基氫（Hdaf）含量為1.83%～4.02%，平均3.34%；干燥無灰基氮（Ndaf）含量為0.95%～3.08%，平均1.37%；干燥無灰基[（O+S）daf]含量為1.53%～9.12%，平均3.39%。

5 煤的工藝性能

（1）發熱量

井田原煤空氣干燥基高位發熱量（Qgr,d）為16.472～32.323MJ/kg， 平 均24.78MJ/kg； 原 煤 干燥基低位發熱量（Qnet.d）16.10～31.85MJ/kg，平均24.29MJ/kg。

2 號煤層原煤高位發熱量（Qgr,d）為25.94MJ/kg，5 號煤層為25.34MJ/kg，6 號煤層為24.51MJ/kg，7 號煤層為25.26MJ/kg，8 號煤層為25.98MJ/kg，10 號煤層為27.09MJ/kg，13 號煤層為25.53MJ/kg，16 號煤層為23.19MJ/kg，27 號煤層為26.58MJ/kg，31 號煤層為19.86MJ/kg，32 號煤層為21.94MJ/kg。根據《煤炭質量分級，煤炭發熱量分級》GB/T15224.3-2010 標準，31 號煤層屬中低發熱量煤（MLQ），16、32 號煤層為中發熱量煤（MQ），2、5、6、7、8、10、13、27 號煤層為中高發熱量煤（MHQ）[3]。

（2）哈式可磨性指數（HGI）

該區哈式可磨性指數為42～118，平均77。該區8、10、27 號煤層屬較難磨煤（RDG），5、13 號煤層屬中等可磨煤（MG），6、16、31 號煤層屬易磨煤（EG），2、32 號煤層屬極易磨煤（UEG）。

（3）熱穩定性

井田可采煤層熱穩定性試驗TS+6的值為42.9%～84.1%，平均61.9%。2 號煤層熱穩定性試驗TS+6的值為57.5%，6 號煤層為65.3%，7 號煤層為80.1%，8 號煤層為81.1%，13 號煤層為42.9%，16號煤層為74.8%，27 號煤層為43.7%，31 號煤層為44.7%，32 號煤層為62.9%。2、13、27、31 號煤層屬低熱穩定性煤（LTS），6、32 號煤層屬中熱穩定性煤（MTS），16號煤層屬中高熱穩定性煤（MHTS），7、8 號煤層屬高熱穩定性煤(HTS)。

6 結語

井田內各可采煤層浮煤干燥無灰基揮發分（Vdaf）產率為5.54%～9.27%，平均6.84%；浮煤元素分析（Hdaf）含量為1.83%～4.02%，平均3.34%。因此，可采煤層均為無煙煤（WY）。

根據上述化學性質和工藝性能，井田煤層屬中灰～高灰分、特低～低揮發分、低～中高固定碳、特低～中高硫，較易洗選、中低～中高發熱量、低～高熱穩定性無煙煤。井田可采煤層均具有廣泛用途，各煤層洗選后可作民用煤、工業動力用煤和火力發電用煤。分析研究其煤質特征及工業用途，對將來礦井可行性研究、生產銷售具有重要意義。