競發煤礦22號煤層煤質特征分析與評價
摘要： 競發煤礦位於貴州省晴隆縣，已查明井田內22號煤層礦產資源量1152萬t。煤層結構主要為中～細條帶狀，少量寬條帶狀和線理狀;金屬光澤為主，少量似金屬光澤、金剛光澤;斷口主要為參差狀、平坦狀，少量貝殼狀、階梯狀;內生裂隙較發育，偶見少量外生裂隙，充填薄膜狀、網格狀、脈狀方解石，含較多結核狀、透鏡狀、浸染狀、星散狀、團塊狀黃鐵礦。宏觀煤岩類型為半暗型，微觀煤岩類型為微鏡惰煤;煤質為中灰、中高硫、特低揮發份、高熱值的無煙煤，可作動力煤、民用煤和火力發電。
關鍵詞：煤岩特征;化學性質;22號煤;競發煤礦
1 概況
競發煤礦位於晴隆縣沙子鎮境內，東距鎮(鎮寧)勝(勝境關)高速公路沙子鎮站約1.5 km,沙子鎮距晴隆縣城約11 km、距貴陽240km、昆明280km、盤縣65km。滇黔公路G320國道從礦區內經過。在鐵路方麵，與貴昆線的安順、盤縣車站及南昆線的頂效車站等均有省道、國道及其它高等級公路相連。
礦區內及周邊出露地層由老到新有二疊係上統峨眉山玄武岩組(P2β)，二疊係上統龍潭組(P3l)、長興組(P3c)，三疊係下統飛仙關組，區內含煤地層為二疊係上統龍潭組。
龍潭組，一般厚為327.63m，含煤25～31層，一般為26層。煤層總厚18.73～26.89m，平均23.81m，含煤係數7.65%。含可采煤層6層，煤層總厚8.03～17.92m，平均11.04m，可采含煤係數2.30%。煤係地層中，可采煤層在上、中部較為集中。
22號煤層位於龍潭組中部，上距15號煤層36.50～60.02m，平均50.82m，下距26號煤層73.57～88.40m，平均80.97m。區內見煤點全部可采，點可采率100%，總麵積3.896km2，可采麵積3.896km2，可采性指數為100%。煤層全層厚度1.53～4.16m，平均厚度為2.45m;采用厚度0.90～4.08m，平均采用厚度2.15m。結構較簡單，含夾石0～3層，一般0～1層，岩性為炭質泥岩。總體趨勢為中部較薄，東南部及西北部較厚，變化不大，屬全區可采較穩定煤層。
22號煤層是礦區內厚度大，結構簡單，可采麵積大，地質可靠程度高，穩定程度較好，
資源量較大的主要可采煤層，因此03manbetx 研究其煤質特征及其工業用途，對將來礦井建設可行性研究、生產銷售等具有重要意義。
2 煤的物理性質與煤岩特性
2.1煤的物理性質
22號煤的顏色以黑色、褐黑色，粉粒狀為主，少量碎塊狀、塊狀和粒狀;煤層結構主要為中～細條帶狀，少量寬條帶狀和線理狀;金屬光澤為主，少量似金屬光澤、金剛光澤;斷口主要為參差狀、平坦狀，少量貝殼狀、階梯狀;內生裂隙較發育，偶見少量外生裂隙，充填薄膜狀、網格狀、脈狀方解石，含較多結核狀、透鏡狀、浸染狀、星散狀、團塊狀黃鐵礦。煤層真相對密度平均為1.60t/m3，視相對密度平均為1.55 t/m3。
2.2 宏觀煤岩類型
根據野外地質鑒定材料，22號煤層的宏觀煤岩組分細條帶狀結構、局部為中條帶狀，以亮煤為主，夾境煤條帶，宏觀煤岩類型為半暗型煤，少量半暗-半亮型煤。
2.3顯微煤岩類型
顯微煤岩組分主要分為有機組分和無機組分。
(1)有機組分：22號煤層有機組分主要為鏡質組和惰質組，以鏡質組為主，有機組分占總量比例為平均為80.605%。
①鏡質組：常見基質鏡質體、次為細條帶狀均質鏡質體，少量結構鏡質體等。
②惰質組：多為透鏡狀或不規則狀半絲質體、氧化絲質體，其細胞結構多已膨脹，有的僅顯示細胞結構的殘跡，部分碎屑惰質體，少量微粒體，粗粒體分布於基質鏡質體中，偶見分泌體。
(2)無機組分：主要以粘土礦物為主，氧化物及硫化物次之，含少量的碳酸鹽礦物。無機組分含量平均為19.395%。
①粘土類礦物：多為浸染狀、團塊狀，少量呈細條帶狀、透鏡狀沿層麵分布及充填胞腔。含量平均為12.575%。
②硫化物類：主要為黃鐵礦。多呈微粒狀、球粒狀、細粒狀分散分布於基質鏡質體中，少量充填胞腔;22號煤層部分呈莓粒狀、結核狀，含量平均為4.145%。
③氧化物類：主要為石英，多呈微細粒狀、細粒狀分散分布，少量充填胞腔。含量平均為1.84%。
④碳酸鹽類：主要為方解石，呈細脈狀充填於煤層裂隙中。含量平均為0.835%。
3 工業03manbetx
(1)原煤幹燥基灰分介於16.74～35.45%，平均為25.33%，按動力用煤分級[2]為中灰煤;原煤經洗選後灰分降低大，浮煤幹燥基灰分介於6.14～11.47%，平均值為7.89%，按動力用煤分級[2]為低灰煤。測試結果見表1。
表1 競發煤礦22號煤層工業03manbetx 成果
注：表中數字（最小值～最大值）/平均值
（2）原煤灰成分主要以SiO2為主，其次為Al2O3、Fe2O3，三者含量占灰成分總量的83.3%，其餘成分含量所占比例不大，最少為MnO2。測試結果見表1。
（3）原煤幹燥無灰基揮發分產率平均值為11.28%；浮煤幹燥無灰基揮發分產率平均值為7.22%。原煤為低揮發分煤，浮煤為特低揮發分煤。
4 化學性質
4.1 元素分析
經測試，22號煤層浮煤的幹燥無灰基碳（Cdaf）含量為91.85%，幹燥無灰基氫（Hdaf）含量為3.40%，幹燥無灰基氮（Ndaf）含量為1.17%，幹燥無灰基硫和氧（（S+O）daf）含量為3.57%。各項指標都較穩定，變化幅度小。
4.2有害元素
（1）硫
測試結果表明，原煤幹燥基全硫含量為2.07%～4.72%，平均含量2.76%，浮煤幹燥基全硫含量為1.12%～2.03%，平均含量1.82%，依據動力煤硫分[4]分級，原浮煤均屬中高硫煤。原煤各種硫平均含量為：黃鐵礦硫（Sp,d）0.94%～3.38%，平均1.81%；硫酸鹽硫(Ss,d)為0.05～0.31%，平均0.14%；有機硫(So,d)為0.19～1.17%，平均0.85%。原煤中硫主要以黃鐵礦硫形式存在，其次為有機硫，硫酸鹽硫含量較少，平均脫硫率為50%，為較易脫除硫煤。
（2）其它有害元素
22號煤層煤樣測試結果表明，有害元素主要為磷、砷、氟、氯等元素，其分析結果如下：
原煤磷（P）：磷含量在0.009%～0.043%之間，平均含量為0.021%，根據《煤中磷分分級》（MT/T562—1996）標準，屬低磷分煤（LP）。
原煤砷（As）：全區砷含量為1.0～5.8×10-6，平均含量為3.035×10-6，依據《煤中砷含量分級》（MT/T803—1999）標準，該區煤層屬一級含砷煤（IAs）。
原煤氟（F）：全區氟含量為59～255×10-6，平均含量為127.5×10-6，依據《煤中氟含量分級》（MT/T966—2005）標準，3、15、26號煤層屬中氟煤（MF），6、8、22煤層屬低氟煤（LF）。
原煤氯（Cl）：全區氯含量為0.01%～0.015%，平均含量為0.012%，根據《煤中氯含量分級》（MT/T597—1996）標準，屬特低氯煤（SLCl）。
（3）稀散、放射性元素
原煤鍺（Ge）：區內含量為0.6～2.0×10-6，平均含量為1.2×10-6。
原煤镓（Ga）：區內含量為8～26×10-6，平均含量為14×10-6。
原煤鈾（U）：區內含量為4～10×10-6，平均含量為6×10-6。
原煤釷（Th）：區內含量為1～4×10-6，平均含量為3×10-6。
原煤五氧化二釩(V2O5)：區內含量為80～320×10-6，平均含量為214×10-6。
本礦區以上微量元素均達不到工業品位，無開采利用價值。
5 工藝性質
5.1發熱量
原煤幹燥基高位發熱量（Qgr,d）平均為25.53 MJ/Kg，根據《煤炭質量分級（發熱量）》（GB/T15224.3—2004）標準，22號煤屬於高熱值煤（HQ）[4]。
5.2其它工藝性質
（1）焦渣特征:原煤平均值為2，浮煤平均值為2。
（2）可磨性指數（HGI）:可磨性係數為151，屬極易磨煤（UEG）。
（3）碳酸鹽二氧化碳（CO2）：區內碳酸鹽二氧化碳含量均小於2%。
（4）灰熔融性：屬於較高軟化穩定噸（RHST）、屬於較高流動溫度灰（RHFT）
（5）熱穩定性: 屬於中等熱穩定性煤（MTS）
6 煤的工業用途評價
根據煤質化驗分析資料表明，22號煤層屬於中灰、中高硫、特低揮發份、低磷、高熱值的無煙煤，可作動力煤、民用煤和火力發電。
22號煤洗選後易於脫硫。因此，為了保護環境，煤礦今後應增大洗選力度。
參考文獻：
[1] 黃培，孔令飛，任誌玲等著.貴州省晴隆縣競發煤礦煤炭勘探地質報告[R].貴州 貴陽：貴州省煤田地質局.
[2] 中國國家標準化管理委員會.GB/T15224.1-2004.煤炭質量分級.第一部分:灰分.北京：中國標準出版社,2004.
[3] 中國國家標準化管理委員會.GB/T15224.2-2004.煤炭質量分級.第一部分：硫分.北京：中國標準出版社,2004.
[4] 中國國家標準化管理委員會.GB/T15224.2-2004.煤炭質量分級.第一部分：發熱量.北京：中國標準出版社,2004.
