山西省沁水煤田黎城縣黎侯勘查區(qū)15 號煤層煤化學(xué)性質(zhì)特征

鮑慧敏

（長治職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 長治 046011）

0 引言

山西省沁水煤田黎城縣黎侯勘查區(qū)位于黎城縣城西側(cè)，直距約1 000 m 處，南北長約10 630 m，東西寬約6 700 m，面積為60.04 km2，區(qū)內(nèi)大部分地段為第四系黃土覆蓋。地勢屬中低山區(qū)，溝谷發(fā)育，高低起伏不平，總體呈北西高南東低之勢，最高點位于勘查區(qū)西北角山坡，海拔標(biāo)高為925.00 m，最低點位于勘查區(qū)南部河谷，海拔標(biāo)高為677.20 m，最大相對高差247.80 m。

1 勘查區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)工作

2009 年至2013 年山西省地質(zhì)勘查局二一二地質(zhì)隊在勘查區(qū)內(nèi)共施工13 個孔（相對位置見圖1），所有鉆孔均揭露15 號煤層，厚度0.90～5.20 m，平均3.25 m。鉆孔中達可采厚度煤層全部采集煤芯煤樣，共采集煤芯煤樣40 個，化驗項目包括工業(yè)分析、發(fā)熱量、全硫、各硫、元素分析、有害元素分析等，為評價15#煤層煤化學(xué)性質(zhì)提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[1]。

圖1 15 號煤層原煤灰分等值線圖

2 煤芯煤樣結(jié)果分析匯總

勘查區(qū)內(nèi)所有揭露可采煤層鉆孔均按規(guī)范要求采集煤芯煤樣，并進行煤質(zhì)分析。

現(xiàn)將可采厚度鉆孔15# 煤層煤質(zhì)分析匯總見表1。

表1 15 號煤層煤質(zhì)分析表

水分（Mad）：原煤Mad=0.29%～2.30%，平均0.74%；浮煤w（Mad）=0.21%～0.70%，平均0.40%。

灰分（Ad）：原煤Ad=10.83%～33.14%，平均19.83%。浮煤w（Ad）=5.06%～14.56%，平均8.54%，為低灰煤。由15 號原煤灰分等值線圖（圖1）可知，該區(qū)灰分ZK4-5、ZK8-3 孔一帶最低，向北及西南向逐漸升高。

揮發(fā)分（Vdaf）：原煤Vdaf=20.92%～31.03%，平均23.86%，為中等揮發(fā)份煤-中高揮發(fā)份煤（碳酸鹽CO2含量為0.04%～4.30%，平均0.80%）。浮煤Vdaf=19.54%～28.20%，平均22.72%，低揮發(fā)份煤-中高揮發(fā)份煤。

固定碳含量（FC，d）：原煤FC，d=48.88%～70.53%，平均61.19%，低固定碳～ 中高固定碳。浮煤w（FC，d）=63.32%～75.02%，平均70.71%，中等固定碳-高固定碳。

煤的元素分析（浮煤）：碳含量（Cdaf）w（Cdaf）=85.23%～88.92%，平均87.70%；氫含量（Hdaf）w（Hdaf）=4.39%～5.75%，平均4.81%；氧含量（Odaf）w（Odaf）=3.37%～7.54%，平均6.10%；氮含量（Ndaf）w（Ndaf）=0.76%～1.48%，平均1.16%。

煤中有害元素含量：全硫（St，d）：原煤w（St，d）=1.62%～6.49%，平均2.93%。浮煤w（St，d）=1.25%～4.06%，平均2.51%，為中高硫煤。

圖2 15 號煤層原煤硫分等值線圖

磷（Pd）含量：原煤w（Pd）=0.000%～0.0300%，平均0.0085%，特低磷煤-低磷分煤。

氟（F）含量原煤：75×10-6～213×10-6，平均142.81×10-6，特低氟煤-高氟煤。

氯（Cl）含量：原煤w（Cl）=0.026%～0.098%，平均0.067%，特低氯煤-低氯煤。

砷（As）含量：原煤w（As）=0～6×10-6，平均1.58×10-6，為一級含砷煤-二級含砷煤。

其他微量元素含量

原煤鎵（Ga）含量：w（Ga）=6.52×10-6～56×10-6，平均15.61×10-6。

原煤鍺（Ge）含量：w（Ge）=0×10-6～3×10-6，平均1.25×10-6。

原煤鈾（U）含量：w（U）=0.38×10-6～6.80×10-6，平均2.55×10-6。

原煤釷（Th）含量：w（Th）=5×10-6～29×10-6，平均17.68×10-6。

原煤釩（V）含量：w（V）=0.001 3%～0.012 0%，平均0.004 2%。

3 結(jié)語

依據(jù)《煤炭質(zhì)量分級》（GB/T 15224.1.2.—2004）煤炭資源評價分級[2]，山西省沁水煤田黎城縣黎侯勘查區(qū)15 號煤層屬低灰，中高硫、低-中高揮發(fā)份煤，其中勘查區(qū)中北部ZK4-5、ZK8-3 孔一帶灰分最低，向北及西南向逐漸升高，硫份含量總體北東高，南西低。

結(jié)合勘查區(qū)內(nèi)其他地質(zhì)條件分析，勘查區(qū)可采煤層由淺至深揮發(fā)分降低，變質(zhì)程度加深，硫含量明顯增加。其他煤質(zhì)指標(biāo)變化不明顯。