王明黨

摘要：煤炭在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中具有舉足輕重的地位。我國煤炭工業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展, 煤炭產(chǎn)量已躍居世界第一位, 這中間煤田地質(zhì)勘探所發(fā)揮的作用是功不可沒的.本文對煤田地質(zhì)勘探工作提出了新的更高的要求, 一定要扎扎實實地做好煤質(zhì)工作。

關(guān)鍵詞：煤田地質(zhì)勘探；煤質(zhì)分析；研究意義

1 煤質(zhì)研究的意義

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展, 煤炭資源的利用途徑必將日益擴大, 長期以來主要用以作為動力用煤( 特別是作為一次性能源) 和煉焦用煤的格局必將逐漸改變。這就要求對勘探區(qū)的煤炭資源的煤質(zhì)進行全面的論述和評價, 為其合理利用的可能途徑提供充分的依據(jù)。

對煤中微量元素和有害元素的研究和評價的最佳時間, 應(yīng)該是在煤田地質(zhì)勘探階段。這為煤炭資源開發(fā)利用時考慮其回收利用的可能性。( 近期的和將來的) 提供了依據(jù), 避免了可貴資源的流失; 對于有害元素來說, 可引起有關(guān)方面的注意,采取必要的措施以防患于未然?；谶@樣的考慮, 筆者認(rèn)為, 應(yīng)將煤中微量元素和有害元素的研究和評價, 納入煤田地質(zhì)勘探煤質(zhì)評價的范疇, 至于研究的深度和廣度, 則可根據(jù)具體情況而定。

一、煤樣的代表性問題

在煤田地質(zhì)勘探中如何選取有代表性的煤樣, 是正確評價勘探區(qū)煤質(zhì)特征及其變化規(guī)律的關(guān)鍵。采集鉆芯煤樣時, 煤芯采取率越高, 煤樣的代表性就越強, 一般采取率在80% - 92%以上為宜。如果采取率過低( 煉焦煤的采取率低于7 0% ,動力煤的采取率低于60% ), 煤樣代表性就會變差, 其煤質(zhì)檢驗結(jié)果與礦井開采以后的煤層煤樣的檢測結(jié)果會有較大差別。例如煤的真相對密度、視相對密度對樣品采取率較為敏感, 當(dāng)樣品采取率較低時, 代表性可能會很差, 將會直接影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性, 從而導(dǎo)致計算其儲量時產(chǎn)生較大偏差。另外,在鉆取煤樣過程中的煤層受到鉆頭的摩擦而發(fā)熱氧化甚至發(fā)生部分燃燒時, 煤樣的代表性就會更差。例如, 焦煤在采樣過程中如發(fā)生部分燃燒氧化, 檢測后得出的牌號可能變?yōu)槭菝荷踔霖毭?。此? 在采取鉆芯煤樣時混入了泥漿等雜質(zhì)時, 煤樣灰分就會增高。反之, 為了消除泥漿的影響,而把煤樣用水清洗時, 可能把溶于水的鉀、鈉等堿性礦物質(zhì)沖洗掉而使煤樣的灰分偏低, 或把煤粉沖走而影響其它煤質(zhì)指標(biāo)的準(zhǔn)確性。所以遇到此種情況時, 盡量不要用水去漂洗, 可用刷子輕輕地刷去煤芯表面的泥皮。如果煤芯完全破碎, 可設(shè)法刮去明顯的泥漿, 即使如此處理, 也難免會損失少量樣品。在淺部風(fēng)化帶采取的煤芯煤樣, 檢測結(jié)果只能做為確定風(fēng)化帶、氧化帶和計算其腐植酸產(chǎn)率, 不能作為正常煤芯煤樣的計算基礎(chǔ)。

二、煤質(zhì)分析檢測項目的合理選定問題

（一）預(yù)測找煤、煤田普查、礦區(qū)詳查或精查階段應(yīng)測定的項目: 原煤水分(Mad)、灰分(Ad)、揮發(fā)分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、發(fā)熱量、煤灰成分、有害元素、微量元素等。如地質(zhì)報告中需要提出C級以上(A+B +C)的儲量, 應(yīng)測定煤芯煤樣的原煤真相對密度和視相對密度。對某些高灰分煤或特殊地區(qū)的煤還應(yīng)測定煤中碳酸鹽CO2含量。

（二）褐煤、長焰煤、弱黏煤、不黏煤、貧煤和無煙煤對非煉焦用煤, 應(yīng)測定的項目: 原煤水分( Mad) 、灰分(Ad) 、揮發(fā)分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、發(fā)熱量(Qgr,d)、元素分析等。

（三）煉焦用煤。

除測定水分(Mad)、灰分(Ad)、揮發(fā)分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、發(fā)熱量(Qgr,d) 以外, 還需測定浮煤( 或Ad不大于10% 的原煤) 的工業(yè)分析和黏結(jié)性、結(jié)焦性等項目。對于全硫含量大于1 % 的煉焦用煤, 應(yīng)適當(dāng)?shù)厝〔糠钟写硇缘脑簛頇z測各種硫的組成, 硫分越高, 檢測各種硫的煤樣比例也應(yīng)適當(dāng)增加。

（四）用于確定煤牌號。

無論是無煙煤還是煙煤或褐煤( 用重液分選容易“泥化”的某些特別年輕的褐煤除外) , 都需要檢測浮煤揮發(fā)分(Vdaf) 。煙煤的分選密度原則上選定在1.4g/cm3 ,某些高灰難選煤選后灰分仍大于10% 時,分選密度則應(yīng)降至1.35g/cm3 , 以浮煤灰分降至10% 以下為準(zhǔn)。一般以Ad 在5%～10%為最好。無煙煤分選密度, 應(yīng)根據(jù)其純煤的真相對密度而確定,一般在1.4～1.8g/cm3。褐煤的分選密度, 原則上也按純煤的真相對密度來確定。但需注意的是褐煤的純煤真相對密度變化較大, 一般為1.1 ～1.4g/cm3以上。在測定浮煤揮發(fā)分的同時,應(yīng)檢測浮煤分析水分、灰分、全硫以及根據(jù)煤種的不同而分別測定黏結(jié)指數(shù)、膠質(zhì)層, 透光率、最高內(nèi)在水分和恒濕無灰基高位發(fā)熱量。對褐煤還應(yīng)適當(dāng)?shù)販y定腐植酸和褐煤蠟。

（五）動力煤。

對動力用煤, 選擇部分有代表性的煤芯煤樣測定煤灰成分, 煤灰熔融性。在精查階段, 檢測樣品比例數(shù)可適當(dāng)增加, 最終普查報告檢測樣品的比例數(shù)也不宜過少。

三、地質(zhì)報告中煤質(zhì)分析部分的編寫問題

煤質(zhì)分析部分是煤田地質(zhì)勘探報告的重要組成部分。將區(qū)內(nèi)大量的煤質(zhì)分析檢測資料最優(yōu)化地編入地質(zhì)報告, 是煤質(zhì)檢驗人員的一項基本任務(wù)。在整理、匯總和分析煤質(zhì)資料之前, 首先要對檢測結(jié)果的代表性和可靠性進行一次全面的審查:代表性不強的應(yīng)該刪去; 對有疑問的結(jié)果, 可以請地質(zhì)勘探技術(shù)人員協(xié)助進行復(fù)查。

（1） 各井田( 或礦) 煤質(zhì)變化規(guī)律根據(jù)鉆孔分布位置, 將一些重要的煤質(zhì)檢測項目, 如灰分(Ad)、硫分(St,d)、浮煤揮發(fā)分(Vdaf)、黏結(jié)指數(shù)(GR.I)、膠質(zhì)層厚度(Y值) 等指標(biāo), 在分煤層的各鉆孔旁標(biāo)出, 然后按走向和傾向分析各指標(biāo)的變化規(guī)律。構(gòu)造復(fù)雜的井田, 如受斷層和火成巖等影響而煤質(zhì)變化較大時, 也應(yīng)該找出其影響的規(guī)律并用文字詳細(xì)論述。此外, 對于上、下煤層之間的煤質(zhì)變化( 如牌號的變化和灰分、硫分、發(fā)熱量等指標(biāo)的變化) 也應(yīng)同時進行探求其變化規(guī)律。對不同成煤時期煤層之間各指標(biāo)的變化規(guī)律, 也應(yīng)探求并在文字上加以闡述。對硫分低、灰分高、可選性差或硫分高、灰分低, 可選性稍好的煤, 均應(yīng)一一加以論述。對于厚煤層和薄煤層之間的煤質(zhì)變化特點, 也應(yīng)在文字中有所敘述。另外, 還應(yīng)對硫分(St,d)、灰分(Ad)和揮發(fā)分(Vdaf) 等指標(biāo)作出等值線圖, 為今后開發(fā)利用提供參考。

（2） 原煤檢測數(shù)據(jù)的整理

在煤田地質(zhì)勘探中煤質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的整理是一項十分重要的工作。對煤質(zhì)分析檢測結(jié)果, 首先將其按煤層鉆孔的分布位置進行整理。對于分層煤樣檢測的厚煤層, 其結(jié)果應(yīng)按各分層煤樣的檢測結(jié)果進行加權(quán)平均, 算出原煤層煤樣檢測結(jié)果。

對整理好的各煤層檢測結(jié)果, 應(yīng)進行仔細(xì)的審查, 煤樣代表性不強的檢測結(jié)果, 如發(fā)現(xiàn)有異常時應(yīng)予以刪除; 對原因不清的少數(shù)煤層檢測結(jié)果, 應(yīng)結(jié)合鉆孔的地質(zhì)條件等因素考慮是否刪除。除去可疑數(shù)據(jù)后, 即可算出各煤層的檢測結(jié)果的兩極值( 最好選用95% 范圍中的兩極值) 和平均值, 得出每一鉆孔所代表的各煤層的儲量, 計算各煤層檢測結(jié)果的加權(quán)平均值。

參考文獻

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