煤田地質(zhì)勘探中的煤質(zhì)工作探究

　　摘要:眾所周知,煤質(zhì)工作是煤田地質(zhì)勘探工作中十分重要的環(huán)節,是煤田地質(zhì)勘探中一項技術(shù)性很強的綜合性工作,同時(shí)也是煤田地質(zhì)報告編寫(xiě)的重要組成部分。若勘探區的地質(zhì)報告中缺少煤的灰分、硫分、發(fā)熱量、煤質(zhì)牌號等主要煤質(zhì)指標資料,那么就無(wú)法對該區煤炭資源的開(kāi)發(fā)和合理利用作出客觀(guān)的評價(jià)。不僅如此,即使有煤質(zhì)分析資料,若對煤質(zhì)牌號不能準確確定,也會(huì )給國家造成很大損失。因此對煤田地質(zhì)勘探工作提出了新的更高的要求,所以一定要扎扎實(shí)實(shí)地做好煤質(zhì)工作。
　　關(guān)鍵詞:煤田地質(zhì)勘探;煤質(zhì)分析;煤質(zhì)檢測
　　
　　一、煤樣的代表性問(wèn)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(jià)勘探區煤質(zhì)特征及其變化規律的關(guān)鍵。采集鉆芯煤樣時(shí),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(guò)低(煉焦煤的采取率低于70%,動(dòng)力煤的采取率低于60%),煤樣代表性就會(huì )變差,其煤質(zhì)檢驗結果與礦井開(kāi)采以后的煤層煤樣的檢測結果會(huì )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,當樣品采取率較低時(shí),代表性可能會(huì )很差,將會(huì )直接影響測定結果的準確性,從而導致計算其儲量時(shí)產(chǎn)生較大偏差。另外,在鉆取煤樣過(guò)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(shí),煤樣的代表性就會(huì )更差。例如,焦煤在采樣過(guò)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(shí)混入了泥漿等雜質(zhì)時(shí),煤樣灰分就會(huì )增高。反之,為了消除泥漿的影響,而把煤樣用水清洗時(shí),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)指標的準確性。所以遇到此種情況時(shí),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,可設法刮去明顯的泥漿,即使如此處理,也難免會(huì )損失少量樣品�；烊朊盒久簶又械蔫F砂、鋼屑等必須用強磁鐵吸盡,否則,不僅會(huì )影響灰分產(chǎn)率,而且還會(huì )影響煤灰成分和煤灰熔融性,對動(dòng)力煤的煤質(zhì)及其利用評價(jià)產(chǎn)生很大偏差。在淺部風(fēng)化帶采取的煤芯煤樣,檢測結果只能做為確定風(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。
　　
　　二、煤質(zhì)分析檢測項目的合理選定問(wèn)題
　　
　�。ㄒ唬╊A測找煤、煤田普查、礦區詳查或精查階段應測定的項目: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的煤還應測定煤中碳酸鹽CO2含量。
　�。ǘ�）褐煤、長(cháng)焰煤、弱黏煤、不黏煤、貧煤和無(wú)煙煤對非煉焦用煤,應測定的項目: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。
　�。ㄈ�）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)分析和黏結性、結焦性等項目。對于全硫含量大于1%的煉焦用煤,應適當地取部分有代表性的原煤來(lái)檢測各種硫的組成,硫分越高,檢測各種硫的煤樣比例也應適當增加。
　�。ㄋ模┯糜诖_定煤牌號。
　　無(wú)論是無(wú)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(shí),分選密度則應降至1.35g/cm3,以浮煤灰分降至10%以下為準。一般以Ad在5%~10%為最好。無(wú)煙煤分選密度,應根據其純煤的真相對密度而確定,一般在1.4~1.8 g /cm3。褐煤的分選密度,原則上也按純煤的真相對密度來(lái)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(shí),應檢測浮煤分析水分、灰分、全硫以及根據煤種的不同而分別測定黏結指數、膠質(zhì)層,透光率、最高內在水分和恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量。對褐煤還應適當地測定腐植酸和褐煤蠟。
　�。ㄎ澹﹦�(dòng)力煤。
　　對動(dòng)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,檢測樣品比例數可適當增加,最終普查報告檢測樣品的比例數也不宜過(guò)少。

　　三、地質(zhì)報告中煤質(zhì)分析部分的編寫(xiě)問(wèn)題
　　
　�。ㄒ唬┟嘿|(zhì)分析數據的審定
　　在對煤質(zhì)分析數據進(jìn)行綜合分析研究和處理過(guò)程中,首先對煤樣的代表性和正確性進(jìn)行審定,合理取舍,避免作出人為的不正確結論。比如發(fā)現灰分結果偏高,應首先了解是否由于混入鉆探泥漿,或者是否由于鉆孔的位置剛好布置在斷層帶或火成巖侵入嚴重的地段,或者是否由于鉆孔處于煤層變薄或接近邊緣地帶,致使煤的灰分增高。在排除了以上因素之后,就可進(jìn)一步質(zhì)疑是否在送樣、制樣和檢測過(guò)程把煤樣搞錯;再檢查送樣單是否有抄錯樣號等情況。即使煤樣已選定,并進(jìn)行了化學(xué)分析,檢測室還需要復查該樣的檢測結果,以確定煤樣確實(shí)具有代表性。比如,發(fā)現硫分反常,也應該從鉆孔的代表性等因素考慮。再如發(fā)現揮發(fā)分和黏結指數偏低時(shí),應考慮鉆孔過(guò)程中是否有燒焦煤樣,鉆孔是否位于火成巖侵入嚴重的地帶或在斷層上,致使煤樣揮發(fā)分降低,黏結性下降,甚至無(wú)黏結性。
　　總之,煤樣檢測結果發(fā)生異常時(shí),第一步是尋找勘探過(guò)程有無(wú)問(wèn)題,然后考慮制樣和檢測過(guò)程中可能發(fā)生的偏差。如果確認是煤樣代表性不強后,應把有異常的煤樣檢測結果舍去,不參加平均值的計算。如果認為檢測過(guò)程中出現偏差的可能性較大,應采用復查后的正確結果進(jìn)行計算。發(fā)現某煤樣的某項檢測結果反常時(shí),可根據煤質(zhì)指標之間的相互關(guān)系和有關(guān)煤田地質(zhì)資料綜合分析,進(jìn)行審查。
　�。ǘ�）各井田(或礦)煤質(zhì)變化規律
　　根據鉆孔分布位置,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)、黏結指數(GR.I)、膠質(zhì)層厚度(Y值)等指標,在分煤層的各鉆孔旁標出,然后按走向和傾向分析各指標的變化規律。構造復雜的井田,如受斷層和火成巖等影響而煤質(zhì)變化較大時(shí),也應該找出其影響的規律并用文字詳細論述。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)熱量等指標的變化)也應同時(shí)進(jìn)行探求其變化規律。對不同成煤時(shí)期煤層之間各指標的變化規律,也應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(diǎn),也應在文字中有所敘述。另外,還應對硫分(St,d)、灰分(Ad)和揮發(fā)分(Vdaf)等指標作出等值線(xiàn)圖,為今后開(kāi)發(fā)利用提供參考。
　　對風(fēng)化帶、氧化帶煤層,作為腐植酸的礦產(chǎn)資源,有關(guān)煤質(zhì)指標也應單獨匯總計算,并與單獨圈定的儲量范圍相一致。
　　總之,在煤田地質(zhì)勘探中做好煤質(zhì)分析檢測工作,得出正確的煤質(zhì)檢測結果,達到最優(yōu)化的應用,對煤田地質(zhì)勘探工作極為重要。煤質(zhì)檢測工作直接關(guān)系到鉆探工程的質(zhì)量和地質(zhì)資料的可靠程度,不僅要求煤質(zhì)檢測工作人員除必須對來(lái)樣檢測數據負責,還要幫助勘探人員分析勘探現場(chǎng)結果,協(xié)助解決好采樣、送樣和樣品處理等一系列問(wèn)題。確�？碧焦ぷ鞯捻樌�進(jìn)行和完成。
　　
　　參考文獻:
　　[1]鮑江陜西澄城縣石炭二疊紀高硫煤配煤試驗研究[J].煤質(zhì)技術(shù), 2006 (5)
　　[2] DZ/T 0215—2002.1—29,煤、泥炭地質(zhì)勘查規范[S]

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