106煤礦呼圖壁河東岸主采煤層化工性質分析

張文濤，湯雙成，吳述春

(1.安徽理工大學 地球與環境學院，安徽 淮南 232000；2.江蘇煤炭地質勘探二隊，江蘇 徐州 221006)

0 前 言

106煤礦的地質類型為一類一型，即地質構造為簡單，主要可采煤層為穩定和較穩定型，但隨著首采區的生產，井下發現的小斷層越來越多，這些斷層對生產影響較大。根據《煤礦安全規程》、《煤礦地質工作規定》以及《煤礦防治水細則》等有關條款要求，因生產過程中揭露的構造和煤層結構等資料差別較大，深部勘探程度不足、礦井水文地質條件尚未完全查清以及需要建立地下水動態監測系統等問題，需進行地質及水文地質補充勘探。

1 主采煤層賦存特征

5煤層位于中侏羅統西山窯組第一巖性段的上部，3點不可采，10點可采，點可采性指數0.63。煤層厚度0～3.07 m，平均厚度1.54 m，屬中厚煤層，煤厚變異系數73.4%，厚度變化非常大。可采區煤層厚度1.27～3.07 m，平均厚度2.30 m，可采區面積占煤層賦存面積的58%，局部可采(見圖1(a))。

6煤層位于中侏羅統西山窯組第一巖性段的中上部5煤層之下， 1點不可采，47點可采，點可采性指數0.98。煤層厚度0.71～3.80 m，平均厚度2.68 m，屬中厚煤層，煤厚變異系數23.2%。沿傾向煤層厚度變化不大，沿走向煤層厚度從西往東呈變厚趨勢；井田西部2-4勘探線北部煤層厚度變薄，S2孔為不可采點(0.71 m)。6煤層厚度變化特征見圖1(b)。可采點煤層厚度1.20～3.80 m，平均厚度2.72 m。可采區面積點煤層賦存面積的99%，基本全區可采。

7煤層位于中侏羅統西山窯組第一巖性段的中下部6煤層之下，均可采，點可采性指數1.00，全區可采。厚度1.96～11.71 m，平均厚度8.23 m，屬特厚煤層，煤厚變異系數24.9%，厚度變化較小。井田西側ZK521鉆孔、西部火燒邊界附近3號平硐石門煤厚最厚，均為11.71 m，走向上由西向東有變薄的趨勢，傾向上厚度變化不大，7煤層厚度變化特征見圖1(c)。

8煤層位于中侏羅統西山窯組第一巖性段的下部7號煤層之下，均可采，點可采性指數1.00，全區可采。厚度3.98～6.72 m，平均厚度5.07 m，屬厚煤層，煤層厚度變化系數16.0%，厚度變化較小。沿傾向煤層由淺到深有變薄趨勢，沿走向6勘探線以東，煤層厚度有變薄趨勢。8煤層厚度變化特征見圖1(d)。

(a)5煤層

2 煤的化學性質及工藝性能

根據《煤炭全水分分級規范》(MT/T850-2000)，5煤層原煤全水3.60%～16.40%，平均值9.21%,屬中等全水分煤；6煤層原煤全水1.39%～16.60%，平均值7.97%,屬低全水分煤；7煤層原煤全水1.34%～13.75%，平均值7.45%,屬低全水分煤；8煤層原煤全水2.00%～12.84%，平均值6.80%,屬低全水分煤。可知，井田內各煤層屬低-中等全水分煤。

2.1 灰分(Ad)

根據《煤灰分分級標準》(GB/T 15224.1—2010)劃分， 5煤層原煤空氣干燥基灰分為3.39%～16.71%，平均值7.58%，浮煤空氣干燥基灰分為1.19%～7.64%，平均值3.17%，屬特低灰煤。6煤層原煤空氣干燥基灰分為2.45%～35.26%，平均值11.68%，浮煤空氣干燥基灰分產率兩極值1.65～12.95%，平均值4.54%，總體屬特低灰煤。7煤層原煤空氣干燥基灰分為3.33%～14.43%，平均值8.39，浮煤空氣干燥基灰分產率兩極值1.60%～4.85%，平均值2.90%，屬特低灰煤。8煤層原煤空氣干燥基灰分為3.50%～10.53%，平均值6.79%，浮煤空氣干燥基灰分產率兩極值1.47%～3.29%，平均值2.43%，屬特低灰煤。

根據《煤的干燥無灰基揮發分產率分級標準》(MT/T 849—2000)劃分，5煤層：原煤干燥無灰基揮發分為26.05%～34.32%，平均值30.17%，浮煤干燥無灰基揮發份產率24.42%～33.56%，平均值30.44%。介于28%～37%，屬中高揮發分煤。6煤層：原煤干燥無灰基揮發分為26.39%～55.73%，平均值33.20%，浮煤干燥無灰基揮發分為24.68%～43.34%，平均值31.41%，屬中高揮發分煤。7煤層：原煤干燥無灰基揮發分為29.03%～37.94%，平均值32.24%，浮煤干燥無灰基揮發份產率27.69%～32.79%，平均值30.39%，屬中高揮發分煤。8煤層原煤干燥無灰基揮發分為25.68%～36.77%，平均值30.30%，浮煤干燥無灰基揮發分為25.70%～35.44%，平均值31.05%，屬中高揮發分煤。

2.2 煤的工藝性質

以往工作分別測試了原煤的收到基低位發熱量(Qnet.ar)和干基高位發熱量(Qgr.d)，本次測試了原煤的干基低位發熱量(Qnet.d)和干基高位發熱量(Qgr.d)。5煤層原煤干基高位發熱量(Qgr.d)全區加權平均兩極值26.76～33.03 MJ/kg，平均值30.69 MJ/kg，原煤空氣干燥基低位發熱量(Qnet.d)兩極值為29.52～30.70 MJ/kg，平均30.11 MJ/kg，原煤收到基低位發熱量(Qnet,ar)兩極值為24.53～28.62 MJ/kg，平均26.62 MJ/kg。根據《煤炭發熱量分級標準》(GB/T 15224.3—2010)劃分，5煤層原煤干基高位發熱量(Qgr.d)平均值30.69 MJ/kg，>27.21 MJ/kg，<30.90 MJ/kg，總體屬高發熱量煤。6煤層原煤干基高位發熱量(Qgr.d)全區加權平均兩極值19.47～32.76 MJ/kg，平均值28.93 MJ/kg，原煤空氣干燥基低位發熱量(Qnet.d)兩極值為30.46～31.45 MJ/kg，平均30.88 MJ/kg，原煤收到基低位發熱量(Qnet,ar)兩極值為17.02～28.29 MJ/kg，平均23.79 MJ/kg，總體屬高發熱量煤。7煤層原煤干基高位發熱量(Qgr.d) 全區加權平均兩極值26.62～32.86 MJ/kg，平均值30.09 MJ/kg，原煤空氣干燥基低位發熱量(Qnet.d)兩極值為27.97～28.63 MJ/kg，平均28.30 MJ/kg，原煤收到基低位發熱量(Qnet,ar)兩極值為23.03～28.26 MJ/kg，平均26.22 MJ/kg，總體屬高發熱量煤。8煤層原煤干基高位發熱量(Qgr.d)全區加權平均兩極值29.32～32.55 MJ/kg，平均值30.84 MJ/kg，原煤空氣干燥基低位發熱量(Qnet.d)兩極值為28.62～30.57 MJ/kg，平均29.32 MJ/kg，原煤收到基低位發熱量(Qnet,ar)兩極值為26.03～28.21 MJ/kg，平均27.22 MJ/kg，總體屬高發熱量煤。

3 結 論

1)井田范圍內含煤地層為中侏羅統西山窯組(J2x)，含可采煤層4層，分別為5、6、7、8煤層；5煤層厚度0～3.07 m，平均1.54 m，煤厚變異系數73.4%，可采性指數為0.63，為局部可采的極不穩定中厚煤層；6煤層厚度0.71～3.80 m，平均2.68 m，煤厚變異系數23.2%，可采性指數為0.98，為基本全區可采的穩定中厚煤層；7煤層厚度1.96～11.71 m，平均8.23 m，煤厚變異系數24.9%，可采性指數為1.00，為全區可采的穩定特厚煤層；8煤層厚度3.98～6.72 m，平均5.07 m，煤厚變異系數16.0%，可采性指數為1.00，為全區可采的穩定厚煤層。本區煤層穩定程度為穩定。

2)井田范圍內各可采煤層煤質變化較小，其煤質主要為低水分，特低灰為主，中高揮發分，特低硫，特低磷，高發熱量，無黏結性，硅質灰分和鈣質灰分，較低-中等軟化溫度灰，弱結渣性，含油，中等可磨，中等熱穩定性的不粘煤。

[ID:009922]