田庄煤矿煤质变化规律分析
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田庄煤矿煤质变化规律分析夏文营(山能临矿集团田庄煤矿，山东 济宁 272013)摘 要田庄煤矿煤炭资源丰富，煤质优良，是一个重要的煤生产基地。
本文通过对勘探成果资料和生产资料的对比研究,总结出矿区的煤质变化规律,为合理开发利用资源并优化资源配置提供决策依据。
关键词煤炭资源 田庄煤矿 煤质变化中图分类号 TD166 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2017.08.074Analysis Of Coal Quality Variation Order Liness In Tianzhuang Coal MineXia Wen-ying(Shandong Energy Group Lin-Yi Industry Group Tianzhuagn Coal Mine, Shandong Jining 272000)Abstract :Tianzhuang coal mine which is an important coal production base have a abundant of coal resources and excellentlly coal quality. Comparing to the exploration achievement material and production of the material, this article summarize the coal characteristics of mining area, and provide the decision for the coal resources rational development and optimize allocation.Keywords :coal eesources Tianzhuang Coal Mine Coal Quality Variation收稿日期2017-04-19作者简介 夏文营（1979-），男，汉族，毕业于山东科技大学，本科，工程师，现任田庄煤矿副总工程师。
1 田庄煤矿地质概况1.1 地层矿区地层区划属华北地层区鲁西地层分区济宁地层小区。
地层自上而下有第四系（厚0~200m ）、侏罗系上统蒙阴组、二叠系下统山西组（厚20~100m 左右）、石炭系上统太原组（厚170m ）、石炭系中统本溪组（厚35m 左右）和奥陶系中统（厚750m 左右）。
其中二叠纪下统山西组为近海型含煤地层，主要由灰绿、灰、灰白色细、中砂岩及深灰色粉砂岩，砂质泥岩组成。
一般下部含有可采煤层1~2层，富产植物化石。
与下伏石炭纪地层呈整合接触关系。
1.2 构造兖州煤田为石炭二叠系全隐蔽式煤田，在区域构造位置上处于鲁西南坳陷区的东缘。
兖州煤田构造形态为一轴向北东东的宽缓、倾伏向斜构造，向斜轴的北东端倾伏，南西端翘起。
整个煤田构造以发育次一级波状褶皱为主要特征，伴有为数不多的断裂。
地层倾角平缓，一般3~9°，平均7°，断裂带附近异常区最大30°，煤系和煤层沉积稳定。
田庄煤矿矿区位于向斜翘起端的边缘部分，含煤地层赋存较浅，全区含煤地层几乎都直接伏于第四系下。
田庄煤矿区基本构造形态为一单斜，地层总体倾向东南，倾角3~10°，一般为6°，局部地段接近水平状态。
发育有次一级的宽缓褶皱和断裂构造。
1.3 岩浆岩矿井内至今尚未发现岩浆侵入活动。
但在邻近的杨村煤矿揭露多处岩浆岩侵入体，其岩性为细粒橄榄辉长岩。
岩浆岩沿断层、裂隙带和较弱岩层呈不规则岩墙侵入。
其侵入时代与济宁煤田、滕县煤田岩浆岩侵入体相同，为燕山期。
2 煤质变化规律2.1 煤层田庄煤矿矿区含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。
山西组在局部残存，大都遭受剥蚀，仅局部地区见3煤层，故含煤地层主要为上石炭统太原组。
太原组遭受不同程度的剥蚀，剥蚀层位最大到·信息化技术与绿色发展·十下灰岩底板。
平均总厚177.33m，含可采和局部可采煤层10下、15上、16上、17、18上煤5层，平均纯煤总厚3.44m，含煤系数为1.94%。
其中主要可采煤层15上、16上、17平均纯煤总厚2.94 m，占可采煤层总厚的85%。
其他煤层均为不可采煤层。
山西组含煤3层，即1、2、3煤层，其中主要可采煤层为3煤层。
太原组含煤27层，即4、5、6、7、8（8上、8下）、9、10（10上、10下）、11、12上（12上1、12上2）、12中、12下、13、14、15上、15下、16上、16下、17、18上[18上1、18上2、18上3]18中、18下、19煤层。
其中局部可采煤层为10下，主要可采煤层为15上、16上、17煤层，分布于含煤地层的中部和下部。
2.2 煤质特征可采煤层均为灰黑色—黑色，条痕黑褐色，弱玻璃—玻璃光泽.贝壳状或平坦状断口。
以镜煤、亮煤为主，为细条带状，内生外生裂隙发育，裂隙常被黄铁矿、方解石充填。
视密度在垂直地层剖面中，由上往下有减少之趋势。
太原群煤岩组分以镜质组为主，丝质组次之，角质组最少。
据原地质报告及井下采样分析结果,可采煤层均属气煤，变质程度从上到下逐渐加深，是很好的炼焦配煤。
煤层原煤灰分均属中等灰分。
各煤层均为低磷、富硫～高硫、中～高发热量煤。
该区4个主要可采煤层的煤质特征见表1。
（1）水分(Mad) 可采煤层的水分自上而下逐渐降低，原煤水分含量为1.82%~2.20%，浮煤水分含量为1.92%~2.26%。
（2）灰分(Ad) 可采煤层原煤灰分均值在13.32%~15.36%间。
各层煤的灰成分均属酸性化合物，其灰碴是酸性。
煤的灰成分中Si02+Al203的含量直接影响到煤灰熔融温度。
煤灰成分中的SiO2含量与煤灰熔融温度成正比，而与Al203的含量成反比，各煤层为中～高熔灰。
（3）挥发份(Vdaf) 各煤层挥发份平均在38.12~44.71%，平均为45.35%，呈现由上而下逐渐增大趋势。
（4）硫分(St,d) 各煤层含硫分较高，属于富硫—高硫煤，且在平面上(横向上)变化较小，在垂向上的总趋势为由上而下增高，15上、16上、17煤为富硫煤。
表1 煤质特征一览表煤层数值项目315上16上17Mad(％)原煤1.79~2.412.051.16~2.792.200.91~2.751.821.24~2.671.95浮煤1.86~2.832.241.78~2.972.261.58~2.511.921.71～2.842.09Ad(％)原煤12.68~17.2715.368.40~17.2713.325.85~33.3814.459.20~35.7213.54浮煤4.01~11.296.803.67~5.384.781.98~7.204.702.92~8.454.75Vdaf(％)原煤34.79~37.1436.2041.88~45.4043.8639.88~48.7744.4541.57~45.9044.23浮煤37.44~38.6038.1242.41~45.8744.2643.25~46.1744.5442.95~48.8544.71St,d(%)原煤0.46~0.570.522.10~6.973.822.75~4.953.562.18~6.203.47浮煤0.41~0.490.451.63~2.752.012.44~3.342.762.09~3.582.50Pd（％）原煤0.00560.0033~0.00550.00440.0047~0.00480.0048浮煤0.04150.0012~0.00180.00150.0013~0.00350.00200.0017~0.00240.0020Qb,ad(%)原煤26.4727.8627.60~31.9929.610.08~29.41 27.19ST（℃）原煤1260~1325129312051140～137012001140~12301178Y（mm）浮煤8~10.59.515~251918.5~32238~2721煤类QM QM QM QM（5）磷(Pd) 各可采煤层磷平均值均小于0.01%，15上、16上、l7为低磷煤。
（6）煤的元素分析 主要由碳、氢、氧、硫等元素组成。
碳：是煤中有机质的主要成分，也是煤中含量最多的元素，平均含量大于80%。
氢：各层煤中氢的含量比较稳定，平均变化于5.5l~5.9%之间，其中15上、17煤层含量较高。
氮：各层煤中氮的含量稳定，平均值在1.25~1.53%之间。
2.3 煤的工艺性能结焦性：各煤层坩埚粘结性为6，16上和l7煤胶质层厚度(Y)平均为22mm 左右，结焦性较好。
烧焦性：由低温干馏试验焦油产率，各层煤均属高油煤。
16上、17煤的浮煤平均灰分分别为3.89%和4.03%，均小于5%。
可考虑用氢化法提炼焦油。
气化性：椐邻近煤田相对应的煤层试验资料表明，16上、17层煤为强结碴,CO 2反应性：当试验温度在900~950℃时，各层煤的CO 2分解率(a)均小于6%。
燃烧性：各煤层发热量(Qb,daf)大致在23.28~28.84MJ/kg ，原煤平均发热量27.78MJ/Kg 。
一般规律是：发热量随挥发份的增加而增加，随灰分的增加而减少。
3 结 语（1）矿区内可采煤层均属气煤，变质程度从上到下逐渐加深，发热量也随着煤的变质程度加深而增高。
山西组3煤层为高挥发份、低磷、低硫、中等粘结性、低中灰煤，经1.4比重液脱灰后为低灰煤。
该煤可做为优质炼焦配煤。
太原组15上、16上、17煤层均为高挥发份、特低磷、高硫、中等～强粘结性、低中灰煤，由于硫含量高，使其经济价值降低，若与3煤层配合使用，能提高其使用价值。
（2）表明粘结性的胶质层厚度（Y ）和表明煤化程度的挥发份产率，在垂直地层剖面上，从上往下增加。
（3）各可采煤层均为高热值煤～特高热值煤，燃烧性指标及燃料比均较高，是优质动力用煤。
（4）太原组15上、16上、17煤层焦油产率已达炼油用煤要求，但粘结性太强，丝炭含量较高，目前条件尚难用于炼油。
【参考书目】［1］ 陈文敏,李文华，等.洁净煤技术基础[M].北京:煤炭工业出版社,1996:9-41.［2］ 刘炳涛,孙昆明，等.矿井生产系统设计手册[M].北京:中国经济出版社,1998:1-6.［3］ 杨金和,陈文敏，等.煤炭化验手册[M].北京:煤炭工业出版社,1998:267-269.［4］ 张鹏飞,彭苏萍，等.含煤岩系沉积环境分析[M].北京:煤炭工业出版社.1993［5］ 李增学,魏久传，等.鲁西陆表海盆地高分辨率层序划分与海侵过程成煤特点[J],沉积学报,2000,18(3):362-368［1］ 张辉.地—井高精度电磁法探测煤田积水采空区研究[D].长江大学,2015.［2］ 宋汐瑾.生产井瞬变电磁探测理论与方法研究[D].西安电子科技大学,2012.其面积为0.033km 2，测区内22#煤层采空积水区1块，其面积为0.082km 2。
