煤田地质勘探中的煤质工作探究论文_李家良

煤田地质勘探中的煤质工作探究论文_李家良

河北省煤田地质局物测地质队 河北邢台 054000

摘要:随着我国煤炭开采量的不断加大,煤质分析技术有了较快的发展,目前已成为煤田地质勘探中的重要一部分,此项工作具有较高的专业性,同时还比较复杂,因此需要检测人员具在较高的责任心和对工作认真负责的态度,这样才能在保证分析准确性的基础上,协调勘探人员的工作。

关键词:煤田地质勘探;煤质分析;煤质检测

1、我国煤炭地址勘探现状

现在煤炭使用过程中对环境的危害日渐加深,从而使我国的能源现状陷入一种尴尬的恶性循环。经过反思和不断地探索,如果想要改变这一现状,只是简单的加大煤炭资源的开发是远远不足够的,因为盲目的开采使用只会加重现状,还要善于使用科学有效的生产技术提高煤炭资源的利用,让每一吨煤发挥出更有效的热量。煤质工作恰恰包含了相关煤样分析和煤质检测方面的工作,为此,本文对现有煤质工作进一步的分析总结,以期日后可以更科学的开展工作。

2、煤质及环境

煤产品的好坏无法脱离开采矿处煤的质量,因此,今后的工作应当以煤质为出发点,相应的机构组织应当努力寻找相应的更丰富,更加详细准确的煤矿资料,从而不至于开采出不满意的产品。也只有在开采初期,建设相关设备的时候,就应该科学合理的利用这些资料,从而减少不必要的损失。

煤炭的质量除因种类不同而有差异外,还和煤炭自身的水分、硫分和相关的发热量、硬度也有着极大地联系。因此我们在收集资料,勘测地质的时候,要格外的注意相应的差别,同时还要积极的记录资料,以备查阅。煤炭是储存于地下的矿物,因此我们就无法忽略地质对煤矿的影响。环境中水源以及岩石的分布,甚至煤矿在地下的深度都对煤矿的开发挖掘造成一定的影响。因此我们不但需要了解环境中水层的厚度及渗透系数,还需要对围岩和加岩层有着深刻的了解。只有充分的分析了煤田环境,才能更加充分的利用煤炭资源,不至于遗留下一些问题。

3、煤样的代表性问题

在煤田地质勘探中如何选取有代表性的煤样,是正确评价勘探区煤质特征及其变化规律的关键。采集钻芯煤样时,煤芯采取率越高,煤样的代表性就越强,一般采取率在80%~92%以上为宜。如果采取率过低(炼焦煤的采取率低于70%,动力煤的采取率低于60%),煤样代表性就会变差,其煤质检验结果与矿井开采以后的煤层煤样的检测结果会有较大差别。例如煤的真相对密度、视相对密度对样品采取率较为敏感,当样品采取率较低时,代表性可能会很差,将会直接影响测定结果的准确性,从而导致计算其储量时产生较大偏差。

另外,在钻取煤样过程中的煤层受到钻头的摩擦而发热氧化甚至发生部分燃烧时,煤样的代表性就会更差。例如,焦煤在采样过程中如发生部分燃烧氧化,检测后得出的牌号可能变为瘦煤甚至贫煤。此外,在采取钻芯煤样时混入了泥浆等杂质时,煤样灰分就会增高。反之,为了消除泥浆的影响,而把煤样用水清洗时,可能把溶于水的钾、钠等碱性矿物质冲洗掉而使煤样的灰分偏低,或把煤粉冲走而影响其它煤质指标的准确性。所以遇到此种情况时,尽量不要用水去漂洗,可用刷子轻轻地刷去煤芯表面的泥皮。如果煤芯完全破碎,可设法刮去明显的泥浆,即使如此处理,也难免会损失少量样品。混入煤芯煤样中的铁砂、钢屑等必须用强磁铁吸尽,否则,不仅会影响灰分产率,而且还会影响煤灰成分和煤灰熔融性,对动力煤的煤质及其利用评价产生很大偏差。在浅部风化带采取的煤芯煤样,检测结果只能做为确定风化带、氧化带和计算其腐植酸产率,不能作为正常煤芯煤样的计算基础。

4、煤质分析检测项目的合理选定问题

4.1在对煤矿进行普查和精查及勘探找煤的过程中,需要对原煤水分(Mad)、灰分(Ad)、挥发分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、发热量、煤灰成分、有害元素、微量元素等项目进行测定。同时可根据地质报告中对储量级别的记录,从而选择是否对原煤真相对密度和视相对密度进行测定。同时对于一些特殊区域或是煤中灰分较高时,还需要对煤中碳酸CO2含量进行测定。

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4.2褐煤、长焰煤、弱黏煤、不黏煤、贫煤和无烟煤对非炼焦用煤,应测定的项目:原煤水分(Mad)、灰分(Ad)、挥发分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、发热量(Qgr,d)、元素分析等。

4.3炼焦用煤

除测定水分(Mad)、灰分(Ad)、挥发分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、发热量(Qgr,d)以外,还需测定浮煤(或Ad不大于10%的原煤)的工业分析和黏结性、结焦性等项目。当全硫含量大于百分之一时,可以用做炼焦用煤,这时为了保证检测结果的准确性,尽可能的采取具有代表性的原煤来对含硫量进行检测,如果硫分越高,那么所采取的煤样在量上也需要增加。

4.4用于确定煤牌号

无论是无烟煤还是烟煤或褐煤(用重液分选容易“泥化”的某些特别年轻的褐煤除外),都需要检测浮煤挥发分(Vdaf)。烟煤的分选密度原则上选定在1.4g/cm3,某些高灰难选煤选后灰分仍大于10%时,分选密度则应降至1.35g/cm3,以浮煤灰分降至10%以下为准。一般以Ad在5%~10%为最好。无烟煤分选密度,应根据其纯煤的真相对密度而确定,一般在1.4~1.8g/cm3。褐煤的分选密度,原则上也按纯煤的真相对密度来确定。

4.5动力煤

对动力用煤在选取煤样时,要选择有挖根生的煤芯进行测定,同时不管在精查阶段还是在普查检测叶,对煤样的数量都不宜过少,以保证测定煤灰成分和熔融性的准确度。

5、地质报告中煤质分析部分的编写问题

5.1煤质分析数据的审定

对煤样的代表性和正确性审定是煤质分析数据研究和处理的基础,因此对煤质分析数据审定时要对煤样进行合理取舍,不能盲目的下结论。在煤质分析中,发现煤质中灰分成分较高时,这时就需要考虑在钻取时是否有泥浆等杂质混入,同时还要考虑是否与钻孔位置的选择有关,如果选择的位置位于断层带或是火成岩侵入严重地段、煤层边缘地带等都会导致煤样中的灰分增高。如果这些因素都予以提除后,可考虑是否在检测过程中出现差错,核实送样、制样的单据是否发生了错误,如果以上都没有出错,可以对煤样进行选定,但这时实验室还需要对煤样进行复查等一系列的化学分析,从而确定煤样的代表性。

煤样检测过程是十分重要的,因此当发现异常时,应及时从各方面进行原因的查找,从而找出偏差的原因,然后可根据复查后的正常结果进行计算,从而保证煤样煤质的准确性。

5.2各井田(或矿)煤质变化规律

根据钻孔分布位置,将一些重要的煤质检测项目,如灰分(Ad)、硫分(St,d)、浮煤挥发分(Vdaf)、黏结指数(GR.I)、胶质层厚度(Y值)等指标,在分煤层的各钻孔旁标出,然后按走向和倾向分析各指标的变化规律。因此无论是针对受断层和火成岩影响较大的构造复杂的井田的变化规律、上下煤层之间的煤质变化、不同成期煤层之间的指标变化还是对于厚煤层和薄煤层之间的的煤质变化等所产生的影响,都应探求基变化规律,从而用文字加以标注并进一步进行详细的论述。另外,还应对硫分(St,d)、灰分(Ad)和挥发分(Vdaf)等指标作出等值线图,为今后开发利用提供参考。对风化带、氧化带煤层,作为腐植酸的矿产资源,有关煤质指标也应单独汇总计算,并与单独圈定的储量范围相一致。

6、结束语

随着煤炭开采量的不断增加,煤田地质勘探工作取得了快速的发展,为了保证煤质检测结果的准确性及最优化的应用,在煤田地质勘探中做好煤质分析检测工作是十分必要的,因此需要煤质检测人员在检测过程中认真负责,协助好勘探人员对现场的分析,从而确保勘探工作的顺利进行,同时煤质检测工作与钻探工程的质量和地质资料的可靠程度还具有直接的关系,所以煤质检测工作对于煤田地质勘探工作具有非常重要意义,是保证煤田地质勘探工作顺利开展的前提和基础。

参考文献:

[1]鲍江.陕西澄城县石炭二叠纪高硫煤配煤试验研究[J].煤质技术,2006(5).

[2]DZ/T0215-2002.1-29,煤、泥炭地质勘查规范[S].

论文作者:李家良

论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期

论文发表时间:2018/3/23

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