1、二、煤源和煤质(一)煤源概况新疆库车天瑞煤炭经销有限责任公司选煤厂主要入洗榆树泉煤矿、榆树岭煤矿和金沟煤矿的原煤。选煤厂距榆树泉煤矿约 1km、榆树岭煤矿约 4km、金沟煤矿约 7km。其中榆树泉煤矿井型为 0.9Mt/a,井田内总资源量为 4757 万吨,井田范围内炼焦用煤资源量为 3302 万吨,非炼焦用煤资源量为 1455 万吨;榆树岭煤矿井型为 1.5Mt/a,井田内总资源量为 8190 万吨,井田范围内炼焦用煤资源量为 7128 万吨,非炼焦用煤资源量为 1062 万吨;金沟煤矿井型为0.6Mt/a,井田范围内煤炭资源/储量的总量为 5456 万吨,以较高变质程度的气煤(QM)和 1
2、/3 焦煤(1/3JM )为主。各井田煤炭储量丰富,周边还分布其它一些矿井,原煤供应量完全能够满足选煤厂的需要。 本选煤厂入洗原煤灰分(Ad)为 9.12%,属低灰分煤;硫分(S t.d)平均值介于 0.38%0.44%之间,属特低硫分煤;挥发分(V daf)平均值介于37.10%39.36%之间,属高挥发分煤;粘结指数(GRI)平均值介于 4280 之间,属中强粘结性强粘结性煤;发热量(Qgr.ad)为 31.28MJkg,属特高发热量煤。入洗原料煤的三个矿井同属于一个矿区,各矿井均有相同的 5 个主可采煤层,各主可采煤层煤质特性如下:下 5煤层:不含夹矸,煤层结构简单,煤层顶板岩性为中砂岩
3、和细砂岩,底板岩性为粉砂岩,属于稳定的可采煤层。原煤为特低灰、特低硫、特低磷、低水分、高挥发分、特高热值、较低软化温度较高软化温度灰,弱粘结中粘结性,优等可选的煤层。煤类以 45 号气煤(QM)为主,其次为 32 号弱粘煤(RN)。下 7-1煤层:不含夹矸,简单结构,煤层顶板为中砂岩和细砂岩,底板岩性为深灰色粉砂岩,该煤层属局部可采的较稳定煤层。原煤为低灰、特低硫、特低磷、低水分、高挥发分、特高热值、较低软化温度中等软化温度灰,不粘结强粘结性,良等可选的煤层。煤类为不粘煤(BN)、弱粘煤(RN)和气煤(QM)。下 7-2煤层:含 01 层夹矸,简单结构,煤层顶板为中砂岩和砂砾岩,底板岩性为深灰
4、色粉砂岩,属全区大部可采的稳定煤层。原煤为低灰、特低硫、特低磷、低水分、高挥发分、特高热值、中等软化温度较高软化温度灰,具中强粘结强粘结性,局部地段为不粘结或弱粘结,良等可选的煤层。煤类以4345 号气煤(QM)为主,不粘煤、弱粘煤和长焰煤次之。下 8煤层:含 01 层夹矸,煤层结构简单,煤层顶板为泥岩和粉砂岩,底板为炭质泥岩、泥岩、粉砂岩,该煤层属于局部可采的较稳定煤层。原煤为中灰、特低硫、低水分、高挥发分、高热值、不粘结,良等可选的煤层。煤类以41 长焰煤(CY)、31 号不粘煤(BN)为主。下 10煤层:除 81 钻孔含 1 层夹矸外,其余见煤点均不含夹矸,简单结构,煤层顶板为细砂岩和粉
5、砾岩,底板岩性为深灰色粉砂岩,属全区可采的稳定煤层。原煤为低灰、特低硫、特低磷、低水分、高挥发分、特高热值、具强粘结特强粘结性,优等可选的煤层。煤类以 45 号气煤(QM)为主,1/3 焦煤(1/3JM )次之。从原煤煤质资料可知选煤厂原料煤属低灰分、特低硫、高挥发分、强粘结性、特高发热量煤,属于优质炼焦配煤煤种。(二)煤质特征1、煤的物理性质和煤岩特征煤的物理性质各矿井煤层宏观煤岩特征见表 2-2-1。表 2-2-1 各矿井煤层宏观煤岩特征一览表煤 矿 宏 观 煤 岩 组 分 结 构 构 造 煤 岩 类 型榆树泉煤矿 暗煤为主,丝炭次之 条带状及均一状结构 半亮型煤、半暗型 煤榆树岭煤矿 暗
6、煤为主,丝炭次之 条带状及均一状结构 半亮型煤、半暗型 煤金沟煤矿 暗煤 窄条带状 半亮型煤榆树泉煤矿各煤层宏观煤岩组份大致相同。原煤以暗煤为主,丝炭次之,亮煤较少;宏观煤岩类型主要以半亮型及半暗型煤为主。榆树岭煤矿各煤层物理性质基本相同。原煤为黑色,碎块及粉未状,性脆,沥青光泽,参差状一阶梯状及贝壳状断口,比重大,条带状及均一状结构,节理及内生裂隙发育。各煤层视相对密度平均值在 1.271.35t/m 3之间。金沟煤矿各煤层的物理性质大致相似。原煤多为粉末状碎块状,肉眼鉴定为灰黑色,在自然光下光泽较暗。条痕为褐色。在碎块煤中可见沥青光泽和玻璃光泽及层状节理和贝壳状断口,比重大,性脆。其宏观煤
7、岩类型属半亮煤类型。煤岩特征各矿井煤层显微煤岩特征见表 2-2-2。表 2-2-2 各矿井煤层显微煤岩特征一览表去矿物基(%) 含矿物基(%)镜质组最大反射率半镜显微组分 组碳酸 硫化 其R max(%)煤矿镜质组质组惰质组 壳质组总 量粘土类氧化硅类盐类 物类 他 35.467.5 8.058.1 0.41.1 70.696.1 2.929.4 0.560.71榆树泉煤矿 53.11046.23 0.61 90.98 8.950 0.4 0 00.6232.477.5 1.369 0.02.1 4.495.1 1.720.6 0.44.1 0.610.71榆树岭煤矿 56.45034.6 1
8、.2 46.61 12.2020 00.655.253.346.794.80.01.5056.997.140.935.1 0.41.07金沟煤矿32.5075 0.58 85.7 17.10 0.8 0 00.54榆树泉煤矿各煤层显微煤岩组分有机质组分占 70.6%97.1%,平均为90.1%,无机质组分占 2.9%27.5%,平均为 11.95%。有机组成以镜质组份为主,惰质组和壳质组次之。各煤层的显微煤岩分类为微镜惰煤或微泥质煤。各煤层的变质阶段均为-阶 ,镜煤最大反射率 Romax0.69%。榆树岭煤矿各煤层显微煤岩组分有机质组分占 83.3%95.6%,平均为87.85%,无机质组分占
9、 4.4%16.7%,平均为 12.15%。有机质组以镜质组分为主,惰质组、半镜质组次之,并微含壳质组份。各煤层的显微煤岩分类为微镜惰煤或微泥质煤。各煤层的变质阶段均为阶 ,镜煤最大反射率 Romax0.65%。金沟煤矿各煤层宏观煤岩特征基本相同,均为黑色,暗淡无光泽,无节理。矿物组成主要有粘土矿物和碳酸盐矿物,粘土矿物呈浸染状与镜质体共生或充填胞腔中,碳酸盐矿物呈脉状分布。各煤层根据煤岩鉴定其显微煤岩分类均为微镜惰煤。各煤层的变质阶段均为阶,镜质组最大反射率 Romax0.65%。2、煤的化学性质(1)煤的工业分析各矿井煤的工业分析见表 2-2-3。表 2-2-3 各矿井煤的工业分析一览表工
10、 业 分 析煤 矿水分 Mad( %) 灰份 Ad(%) 挥发份 Vdaf(%)榆树泉煤矿 1.932.882.318.2623.3412.637.1039.3638.23榆树岭煤矿 1.031.211.129.4118.7613.0938.3139.4738.89金沟煤矿 0.811.81.36.4928.9112.732.9537.4835.23榆树泉煤矿水分(M ad):井田内各煤层的原煤水分(M ad)平均含量介于 1.93%2.88%之间,浮煤水分平均含量介于 1.84%3.63%之间。根据两极值分析,各煤层水分变化很小,均属低水分煤。灰分(A d):原煤灰分(A d)含量平均介于
11、8.26%23.34%之间;浮煤灰分(A d)含量平均介于 3.15%7.15%之间;下 71 和下 72 煤层原煤为低灰煤(LA),浮煤为特低灰煤(SLA);下 8煤层原煤为中灰煤(MA),浮煤为低灰煤(LA);下 8煤层原煤为中灰煤(MA),浮煤为低灰煤(LA);下 10煤层原煤为低灰煤(LA),浮煤为特低灰煤(SLA)。挥发分(V daf):井田内各煤层挥发分产率均较高,原煤挥发分平均值介于37.10%39.36%之间,浮煤挥发分平均值介于 36.75%37.84%之间,其变化幅度很小。井田内下 71 、下 72 、下 8、下 10煤层有个别点挥发分小于 37%外,井田内煤层挥发分相对集
12、中在高挥发份等级中(HV)。榆树岭煤矿水分(M ad):各煤层的原煤水分(M ad)平均含量介于 1.03%1.21%之间,浮煤水分平均含量介于 1.08%1.28%之间。根据两极值分析,各煤层水分变化很小,属低水分煤。灰分(A d):原煤灰分(A d)含量平均介于 9.41%18.76%之间;浮煤灰分(A d)含量平均介于 3.43%7.41%之间;下 5煤层原煤、浮煤均为特低灰煤(SLA);下 7和下 6煤层原煤为高灰煤(HA),浮煤为低灰煤(LA);下 10和下 12煤层原煤为中灰煤(MA),浮煤为特低灰煤(SLA)。挥发分(V daf):井田内各煤层挥发分产率均较高,原煤挥发分平均值介
13、于38.31%39.47%之间,浮煤挥发分平均值在 36.45%38.59%之间。Vdaf37.00%,属高挥发分煤。金沟煤矿水分(M ad):各煤层的原煤水分(M ad)平均含量介于 0.81%1.8%之间,浮煤水分平均含量介于 0.89%1.65%之间。根据两极值分析,各煤层水分变化很小,属低水份煤。灰分(A d):原煤灰分(A d)含量平均介于 6.49%28.91%之间;浮煤灰分(A d)含量平均介于 2.74%7.15%之间;各煤层均属低灰煤(SLA)。挥发分(V daf):井田内各煤层挥发分产率均较高,原煤挥发分平均值介于32.95%37.48%之间,浮煤挥发分平均值在 32.28
14、%37.45%之间。井田内各煤层属中高挥发分煤。(2)有机元素分析各矿井煤的有机元素分析见表 2-2-4。表 2-2-4 各矿井煤的有机元素分析一览表有 机 元 素 煤 矿碳 Cdaf(%) 氢 Hdaf(%) 氮 N daf(%)氧+硫O daf(%)+S daf(%)榆树泉煤矿 83.0284.1283.575.355.625.481.151.681.418.849.809.30榆树岭煤矿 83.1684.1283.675.085.375.211.211.491.359.1010.419.67金沟煤矿 81.1786.8184.324.865.145.001.421.661.548.929
15、.699.35榆树泉煤矿各煤层原煤元素含量中碳元素含量最高,含量平均介于 83.02%84.12%之间;氧+硫元素次之,含量平均介于 8.84%9.80%之间;氢元素含量平均介于5.35%5.62%之间,氮元素含量最少平均介于 1.51%1.68%之间。榆树岭煤矿各煤层原煤元素含量中碳元素含量最高,平均介于 83.16%84.12%之间;氧+硫元素次之,含量平均介于 9.10%10.41%之间;氢元素含量平均介于5.08%5.37%之间,氮元素含量最少平均介于 1.21%1.49%之间。金沟煤矿各煤层原煤元素含量在碳、氢、氮及氧硫含量上相差无几,即碳的含量在 80%以上,氢含量在 5%左右,氮
16、含量在 1%以上,氧+硫含量在 7%左右。以上碳、氢含量与挥发份产率之差的相关性基本符合低煤化程度气煤的变化规律,但氢的含量较低,说明煤层中丝炭组分含量较高。(3)有害元素分析各矿井有害元素分析见表 2-2-5。表 2-2-5 各矿井有害元素分析一览表有 害 元 素硫(%)煤矿St,d Ss.d Sp.d So.dPd磷(%)Fad氟ug/gCld氯(%)As.ad砷ug/g榆树泉煤矿0 0.380.440.4100.0020.0010.050.110.750.300.430.360.0020.0070.0041624200.0340.0390.036 1榆树岭煤矿0.260.470.3700
17、.100.270.180.040.250.160.0010.0060.0033859490.0240.0410.031132金沟煤矿0.260.450.3500.010.160.080.120.300.210.0010.0220.0124078590.030.470.038343榆树泉煤矿a 全硫井田内各煤层硫含量普遍较低,原煤全硫含量平均值介于 0.38%0.44%之间,浮煤中全硫含量平均介于 0.30%0.32%之间,均0.5%,可采煤层均属特低硫分煤(SLS)。b 磷元素井田内各煤层原煤干燥基磷(P d)平均含量两极值介于 0.002%0.007%之间,浮煤干燥基磷(P d)平均含量两极
18、值介于 0.001%0.005%之间,可采煤层均属特低磷煤(SLP)。c 氟元素井田内各煤层原煤空气干燥基氟(F ad)含量较低,原煤中氟(F ad)含量介于 755ug/g 之间,可采煤层原煤和浮煤均属特低氟煤(SLS)。d 氯元素井田内原煤氯(Cl d)平均含量介于 0.034%0.039%之间,可采煤层均属特低氯煤(SLCI)。e 砷元素井田内可采煤层原煤空气干燥基砷(As .ad)含量介于 03ug/g 之间。浮煤Asad含量介于 01ug/g 之间,可采煤层均属一级含砷煤(As)。总之,本井田内各煤层中有害元素含量总体较低,可满足炼焦用煤及发电工业的需要。榆树岭煤矿a 全硫井田内各煤
19、层硫含量普遍较低,原煤全硫含量平均值介于 0.26%0.47%之间,浮煤中全硫含量平均介于 0.19%0.41%之间,均0.5%,可采煤层均属特低硫煤(SLS)。b 磷元素井田内各煤层原煤干燥基磷(P d)平均含量两极值介于 0.001%0.006%之间。可采煤层均属特低磷煤(SLP)。c 氟元素井田内各煤层原煤空气干燥基氟(F ad)含量较低,原煤中氟(F ad)含量介于 3859ug/g 之间。可采煤层除个别点含量超过 80ug/g,属低氟煤外,总体上属于特低氟煤(SLS)。d 氯元素原煤氯(Cl d)平均含量介于 0.024%0.039%之间,可采煤层除个别点含量超过 0.05%,属低氯
20、煤外,总体上属特低氯煤(SLCI)。e 砷元素原煤空气干燥基砷(As .ad)含量介于 03ug/g 之间,浮煤 Asad含量介于01ug/g 之间。可采煤层均属一级含砷煤(As)。总之,本井田内各煤层中有害元素含量总体较低,可满足炼焦用煤及发电工业的需要。金沟煤矿a 全硫井田内各煤层硫含量普遍较低,原煤全硫含量平均值介于 0.3%0.49%之间,浮煤中全硫含量平均介于 0.31%0.4%之间,均0.5%,可采煤层均属特低硫煤(SLS)。b 磷元素井田内各煤层原煤干燥基磷(P d)平均含量两极值介于 0.002%0.008%之间,精煤中磷含量平均介于 0.001%0.003%之间,可采煤层均属
21、特低磷煤(SLP)。c 氟元素井田内各煤层原煤空气干燥基氟(F ad)含量较低,原煤中氟(F ad)含量介于 1478ug/g 之间。可采煤层总体上属特低氟煤(SLS)。d 氯元素原煤氯(Cl d)平均含量介于 0.037%0.047%之间,可采煤层属特低氯煤(SLCI)。e 砷元素原煤空气干燥基砷(As .ad)含量介于 26ug/g 之间,可采煤层均属一级含砷煤 (As)。总之,本井田内各煤层中有害元素含量总体较低,可满足炼焦用煤及发电工业的需要。3、煤的工艺性能(1)煤的发热量(Qgr d):各矿井原煤发热量见表 2-2-6。表 2-2-6 各矿井原煤发热量一览表发 热 量煤 矿 原 煤
22、Qb,d (MJ/kg) 等 级榆树泉煤矿 23.4033.2531.28 特高热值煤(SHQ)榆树岭煤矿 30.0532.4631.25 特高热值煤(SHQ)金沟煤矿 30.9234.7232.45 高热值煤(HQ)榆树泉煤矿井田内煤层发热量普遍较高,原煤干燥基高位发热量(Qgr .d)两极值介于23.4033.25MJ/kg 之间,平均值高达 31.28 MJ/kg。各煤层发热量值比较接近,变化幅度很小,原煤属高热值特高热值煤。榆树岭煤矿井田内各煤层发热量普遍较高,原煤干燥基高位发热量(Qgr .d)两极值介于 30.0532.46MJ/kg 之间。各煤层发热量值比较接近,变化幅度很小,原
23、煤属特高热值煤。金沟煤矿井田内各煤层原煤干燥无灰基弹筒发热量加权平均值介于 30.9234.72 MJ/Kg 之间,精煤干燥无灰基弹筒发热量加权平均值介于 34.5635.39 MJ/Kg之间。原煤属高发热量煤层。(2)煤的粘结指数及焦渣特征各矿井原煤粘结性见表 2-2-7。表 2-2-7 各矿井原煤粘结性统计表焦 渣 特 征煤 矿原 煤 浮 煤 粘 结 指 数 级 别榆树泉煤矿 26 26 428061 中强粘结煤 (ZQN)榆树岭煤矿 37 48 3910172中中强粘结煤(ZQN)强粘结煤(QNM)金沟煤矿 28 37 010070中强粘结煤(ZQN)强粘结煤(QNM)榆树泉煤矿各煤层粘结指数平均值介于 4280 之间,区内各煤层粘结指数等级为:下71 属中强粘结煤(ZQN),下 72 属于中粘结煤(ZNM),下 8属于不粘结煤(BNM),下 10属于强粘结煤(QNM)。榆树岭煤矿各煤层粘结指数平均值介于 39101 之间,区内各煤层粘结指数等级为:下 5煤层属弱粘结煤(RNM)中粘结煤(ZNM);下 7和下 8煤层属中强粘结煤(ZQN)强粘结煤(QNM);下 10和下 12煤层属强粘结煤(QNM)特强粘结煤(TQN)金沟煤矿