层13号煤层对比结果可靠。
第二节 煤 质
一、煤的物理性质
井田内各煤层的物理性质基本相同,表现为黑色、黑褐色,条痕为棕黑色、黑褐色,沥青—玻璃光泽,硬度一般为2°-3°,有一定的韧性,参差状、贝壳状断口,内生裂隙较为发育。
二、煤岩特征 1.宏观煤岩特征
各层煤的宏观煤岩特征相近,宏观煤岩组分以亮煤为主,次为暗煤、镜煤,局部见有丝炭。宏观煤岩类型主要为半亮型和半暗型,光亮型次之,少量暗淡型。煤层主要为线理状、条带状结构,层状构造。
2.显微煤岩特征
邻区车家庄煤矿扩建勘探时分别在ZK21923、ZK21924号钻孔中采取的煤芯煤样及矿井开采工作面上采取的煤层煤样中对13号煤层进行了显微煤岩鉴定,结果见表3-2-1。
主要煤层显微组分量统计表 表3-2-1
有机组分(%) 工程 编号 煤层 编号 镜 质 组 半镜 质组 惰 质 组 壳 质 组 无机组成(%) 粘 土 类 变 R0max 质 显微煤 硫化 碳酸 (%) 阶 岩类型 物类 盐类 段 微三 合煤 微三 合煤 微三 合煤 ZK21923 ZK21924 车—1 13 13 13 41.36 3.80 32.62 8.24 6.79 2.57 0.72 0.79 Ⅱ 39.32 2.20 36.72 10.49 7.03 1.78 1.20 0.75 Ⅱ 40.8 4.40 35.60 15.60 2.00 1.60 0.75 Ⅱ -17-
由表3-2-1可知,煤的显微组分以有机组分为主,无机组分次之。其中有机组分中又以镜质组和惰质组为主,半镜质组和壳质组次之;无机组分中主要为粘土类,同时含有少量硫化物和碳酸盐类。13号煤为微三合煤。
镜质组油浸最大反射率(ROmax): 13号为0.75%~0.79%。 三、煤的变质阶段
井田内各主要煤层的变质阶段均为Ⅱ阶段,即相当于气煤阶段,据《河东煤田北部远景调查地质报告》可知,在区域上由浅到深ROmax值逐渐增加,表明煤的变质程度逐渐增高,从而说明煤的变质主要受深成变质作用的控制。
四、煤的化学性质、工艺性能及煤类
根据2009年9月15日矿方在井下13号煤层见煤点采样,报送国家煤及煤化工产品质量监督检验中心进行化验,煤质特征化验结果如下:
13号煤层:
水分(Mad) 原煤1.20%~1.54%,平均1.35%; 浮煤1.30%~2.16%,平均1.52%; 灰分(Ad) 原煤18.54%~20.53%,平均19.30%; 浮煤7.95%~11.14%,平均8.78%; 挥发分(Vdaf) 原煤35.80%~37.23%,平均36.33%; 浮煤35.32%~36.54%,平均36.16%; 全硫(St.d) 原煤1.12%~1.82%,平均1.67%; 浮煤1.13%~1.80%,平均1.65%; 发热量(Qgr,v,d) 原煤26.50~26.70MJ/kg,平均26.63MJ/kg;
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浮煤31.81~31.95MJ/kg平均31.89MJ/kg;
粘结指数(GR.I) 57.00~60.00,平均58.25; 胶质层厚度 (X)41.0~42.0mm,平均43.1mm;
(Y)9.5~10.5mm,平均9.8mm;
浮煤回收率 59.00%~61.20%,平均60.10%。 五、可选性
邻区车家庄煤矿扩建勘探时,在井下开采工作面采集了13号煤层煤样,并且以两层比较稳定而厚度明显大的粘土岩为界,将煤层分为上、中、下三层各取一个样,进行了简选试验,现对简选试验结果评述如下表3-2-2:
简易可选性样筛分试验结果表 表3-2-2
13-6(mm) 煤层编号 产率 (%) 13上 13中 13下 52.05 34.709 48.211 Ad (%) 13.03 28.18 17.83 St.d (%) 1.82 0.61 产率 (%) 18.587 19.335 18.503 6-3mm Ad (%) 11.50 25.42 17.09 0.5-0mm St.d (%) 1.00 0.65 产率 (%) 9.265 18.397 12.618 Ad (%) 10.42 19.60 14.99 St.d (%) 1.15 0.82 St.d (%) 1.12 0.63 最高灰分 级别 (mm) 最高灰分 级别 (mm) 13—6 13—6 13—6 3-0.5(mm) 煤层编号 产率 (%) 13上 13中 13下 20.093 27.599 20.668 Ad (%) 10.60 22.96 15.37 筛分试验结果(见表3-2-2)表明,13号煤上、中、下三层13—6mm粒级的产率最高,灰分(Ad)较高;全硫(St.d)稍高。只有13号煤层下层全硫各粒级普通较低,0.5—0mm粒级相对稍高。
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简易可选性样浮沉试验结果表 表3-2-3
13号煤上层 视密度(kg/L) 原煤 产率 (%) <1.3 1.3—1.4 1.4—1.5 1.5—1.6 1.6—1.7 1.7—1.8 1.8—2.0 >2.0 合计 煤泥 总计 17.71 42.53 15.43 7.22 4.59 2.73 4.55 5.24 分选密度±0.1(kg/L) 原煤 产率 (%) 10.25 44.35 13.69 6.75 4.41 3.39 4.03 13.13 13号煤中层 分选密度±0.1(kg/L) 原煤 产率 (%) 9.44 87.84 13.83 3.09 1.81 1.05 1.62 1.52 13号煤下层 分选密度±0.1(kg/L) 灰分 密度 产率 (%) (kg/L) (%) 3.28 8.31 16.35 24.23 33.71 40.89 51.42 68.69 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 60.24 57.96 22.65 11.81 7.32 5.17 4.55 灰分 密度 产率 (%) (kg/L) (%) 4.92 9.57 18.32 27.49 36.33 44.28 53.67 77.34 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 54.60 58.04 20.44 11.10 7.80 5.84 4.03 灰分 密度 产率 (%) (kg/L) (%) 3.89 3.42 15.44 24.59 33.43 41.55 52.31 62.01 77.08 81.47 16.92 4.90 2.86 1.69 1.62 100.00 16.98 0.09 15.85 100.00 24.53 0.17 20.30 100.00 11.79 0.10 13.38 100.00 16.96 100.00 24.52 100.00 11.79 由浮沉试验结果(见表3-2-3)来看,13号煤层上、中、下三层煤均选用理论灰分(Ad)为8%和10%,分选比重相应为:13号煤上层1.33和1.35,±0.1含量80.0%和81.2%,为极难选煤;13号煤中层为1.33和1.35,±0.1含量56.1%和56.7%,为极难选煤;13号煤下层为1.34和1.36,±0.1含量59.0%和58.8%,为极难选煤。
综上,13号煤层为极难选煤。
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