鸡西煤田邱家勘查区白垩系穆棱组煤层的煤质特征

马云龙

(黑龙江省煤田地质108勘探队，黑龙江 鸡西 158100)

鸡西煤田邱家勘查区白垩系穆棱组煤层的煤质特征

马云龙

(黑龙江省煤田地质108勘探队，黑龙江 鸡西 158100)

鸡西煤田邱家勘查区白垩系穆棱组煤炭资源储量较丰富。文中通过对邱家勘查区白垩系穆棱组煤的物理性质、化学性质及煤岩特点研究分析，阐述了邱家勘查区煤层的煤质特征。

邱家勘查区；煤的物理性质；煤的化学性质；煤岩特征；工艺性能

0 引 言

鸡西煤田邱家勘查区位于黑龙江省鸡西市梨树区境内，距鸡西市火车站23.0 km，交通较方便。鸡西煤田普遍发育中生界白垩系下统穆棱组含煤地层，本区位于鸡西煤田南部条带的中部,穆棱组含煤10层，可采煤层1层，编号为M3号煤层(本文编号)。本区煤层赋存条件良好，有进一步勘查价值，具有较好开采条件。

1 煤的物理性质

本区穆棱组可采煤层(M3号煤层)颜色为黑色，条痕为黑色，具有玻璃光泽～沥青光泽；条带状结构，断口多为阶梯状和参差状，并有少量贝壳状断口；可采煤层真密度随着煤层灰分增高和变质程度的加深而增大，一般在1.40～1.64 t/m3之间，平均1.49 t/m3；煤的视电阻率200～1 100 Ωm。

2 煤岩特征

2.1 宏观煤岩特征

穆棱组可采煤层以亮煤为主，暗煤次之，镜煤多呈薄层状、不规则条带状、透镜状和线理状夹于亮煤之间，性脆，内生裂隙发育。宏观煤岩类型以半亮型为主，其次为光亮型和半暗型。

2.2 显微煤岩特征

煤的有机组分以镜质组为主，其次为惰质组和壳质组，无机组分以粘土矿物为主，其次为碳酸盐矿物，煤层偶有氧化物。

2.3 显微煤岩组分

穆棱组煤层的显微煤岩组分包括有机组分和无机组分。有机组分以镜质组为主，含量在74.5%～85.9%，主要为均质镜质体和基质镜质体，其次为团块镜质体和结构镜质体及少量的碎屑镜质体；惰质组主要为丝质体、半丝质体，其次为惰质体或碎屑惰质体，含量在5.7%～10.3%；壳质组主要为小孢子体、角质体和树脂体，含量0.7%～3.8%，有机组分含量85.8%～92.3%。无机组分含量7.7%～14.2%，主要为粘土矿物，占7.5%～14.2%，为棕色细粒状聚集体，氧化物含量为0.5%～0.8%，为石英，碳酸盐矿物含量为0.2%～0.7%，为方解石。

3 煤化学性质和工艺性能

3.1 化学性质

可采煤层原煤水分(Mad)0.13%～1.24%,平均0.75%；原煤灰分(Ad)为18.59%～44.40%，平均为28.69%，为中灰煤；浮煤挥发份产率(Vdaf)为30.39%～37.73%，平均值为34.83%，中高挥发分煤。原煤低位干燥基发热量(Qnet,d)在18.53～26.98 MJ/kg之间，平均为23.83 MJ/kg。

元素分析成果中，碳(Cdaf)含量为83.35%～85.39%，平均值为84.46%；氢(Hdaf)含量为5.29%～5.73%，平均值为5.57%；氮(Ndaf)含量为0.99%～1.96%，平均值为1.52%；(氧+硫)((O+S)daf)含量为5.08%～9.12%，平均值为8.02%，碳和氢比值(C/H)为15.16。

煤中有害元素全硫(St,d)为0.28%～0.52%,平均0.42%,属特低硫煤，全硫中是以有机硫为主要成分。磷(P,d)为0.045%～0.097%，平均0.076%,属中磷煤。氯含量在0%～0.044%之间，平均0.015%,属特低氯煤。砷含量0～8 μg/g，平均3 μg/g,为一级含砷煤。

煤中稀有元素锗1～9 μg/g之间，平均为3 μg/g。 镓3～4 μg/g之间, 平均为3 μg/g。锗、镓的含量都很低，达不到工业品位。

3.2 工艺性能

可采煤层煤层原煤高位干燥基发热量(Qgr,d)在19.15～27.94 MJ/kg之间，平均为24.66 MJ/kg，为中高发热量值；粘结指数(GRI)39.4～82.2，平均为65.0，为中强粘结煤。

可采煤层软化温度(ST)大都大于1 294～1 450 ℃， 平均为1 379 ℃，属于较高软化温度灰。

煤灰成分是以二氧化硅和三氧化二铝为主要成分，其中SiO2含量为57.52%～77.43%，平均为66.53%。Al2O3含量为7.13%～21.95%，平均为15.91%。Fe2O3含量为0.82%～5.36%，平均为2.58%。CaO含量为0.87%～3.81%，平均为1.95%。MgO含量为0.53%～2.30%，平均为1.26%。SO3含量为0.06%～0.46%，平均为0.34%。TiO2含量为0.40%～0.96%，平均为0.64%。

煤层低温干馏焦油(Tar,ad)产率为10.1%～13.7%，平均为11.4%，属富油煤。总水分(Water,ad)产率平均为2.0%～4.0%，半焦(CR,ad)产率平均为75.1%～81.6%，煤气和损失(%)平均为3.6%～9.2%。

4 煤的变质规律

通过煤质化验成果资料证实，本区白垩系穆棱组煤层的挥发份产率和氢元素随煤的变质程度加深而逐渐减小，粘结指数、碳元素则随煤的变质程度加深而逐渐增大。从剖面上看，随着煤层埋藏深度增加，煤质变质程度加深，挥发份产率和氢元素由浅到深逐渐减少，粘结指数、碳元素和发热量由浅到深逐渐增大。

5 结束语

在这个区穆棱组煤类为煤类是主要是1/3焦煤和气煤，煤层属富油煤，为特低硫煤煤、中磷分煤。1/3焦煤和气煤可做为炼焦配煤，气煤还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。

[1] 韩德馨.中国煤岩学[M].江苏：中国矿业大学出版社，1996.

[2] 白浚仁.煤质学[M].北京：地质出版社，1989.

[3] 黑龙江省煤田地质一○八勘探队, 黑龙江省鸡西市鸡西煤田邱家勘查区煤炭普查报告，2011.

The Coal Quality Features of Coal Seams of Cretaceous Muling Formation of Qiujia Exploration Area in Jixi Basin

MA Yun-long

(Heilongjiang Province Coalfield Geology 108 Exploration Team, Jixi 158100, Heilongjiang Province, China)

Cretaceous Muling Formation of QiuJia Exploration area in JiXi Basin have more abundant coal reserves, the paper through research and analyse physical nature, chemistry nature of coal seams and coal petrology features of coal seams of Cretaceous Muling Formation of QiuJia exploration area in JiXi Basin, described the coal quality features of coal seams.

QiuJia Exploration area; Physical nature of coal seams; Chemistry nature of coal seams; Petrology features of coal seams; Process performance of coal seams

2015-03-15

2015-04-10

马云龙(1959-)，男，黑龙江省鸡西人，地质工程师，毕业于北京京城学院地质工程专业，现从事技术工作。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.05.005

TD845.2

B

1009-3230(2015)05-0013-02