河南石炭二叠系主要煤层煤质特征及利用方向浅析.pdf

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1、总第135期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2010．12．024河南石炭二叠系主要煤层煤质特征及利用方向浅析李元建，刘素青，杨敏(河南省煤炭地质勘察研究院，河南郑州450052)摘要：由于沉积环境的差异使太原组、山西组、石盒子组煤的显微煤岩特征、化学性质、煤的工艺性能不同，加强对煤质特征的评价，不仅对煤炭资源利用、开发有重要作用，而且对今后大力发展洁净煤技术起到关键作用。关键词：煤质特征；清洁利用；可持续发展中图分类号：TQ531文献标识码：B文章编号：1005—2798(2010)12

2、—0050．04河南省煤炭工业的可持续发展，主要表现在经原组煤中的镜质组含量为85％一90％，惰质组含量济的增长速度，资源的循环利用，环境生态保护等方为10％一15％；山西组煤中的镜质组含量为70％～面。煤炭是支持社会发展和经济增长的重要物质基85％，惰质组含量为10％～25％；石盒子组煤中的础和生产要素，在河南省一次性能源结构中占镜质组含量为60％～75％；惰质组含量为10％～85％，作为动力燃料直接燃烧主要是电厂锅炉、供热30％。显微煤岩类型：石盒子组煤层是以微三合煤锅炉、化工、建材用煤等，占的比重近70％，燃

3、煤过为主，次为微镜惰煤；山西组和太原组煤层主要为微程中排放的粉尘、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物及镜惰煤和微镜煤。在煤变质程度较低的平顶山煤田多种芳烃化合物约占燃烧排放量的96％，其中烟尘山西组和太原组煤层以微镜惰煤、微三合煤为主；而和二氧化碳排放量的70％，二氧化硫的90％，氮氧在煤变质程度较高的新密、荥巩、偃龙、济源煤田山化物的67％来自燃煤。其高排放、高耗能的产业结西组煤层则以微镜煤为主。在新密、荥巩、偃龙、济构已成为河南省有害气体的基本源头，成为实施减源、焦作等煤田的山西组煤层中均发现有各向异性体排行动可以收

4、到多重效果的区域，成为有效扼制和和镶嵌结构体，在乎顶山与禹县煤田山西组煤中还发缓解有害气体排放的重中之重。加强对煤炭资源煤现有充填在均质镜质体内生裂隙中的渗出沥青质体，质特征的评价，不仅对煤炭资源利用、开发有重要作正交偏光下可见到一条褐色的脉状物质，无萤光。用，而且对今后大力发展洁净煤技术起到关键作用。太原组、山西组、石盒子组煤中无机组分以粘土对于提高煤炭产品的附加值也有重要意义。因此合矿物为主，其次为碳酸盐类和少量的硫化物类。一理利用煤炭资源、控制污染、保护环境，是实现人类般太原组煤中粘土矿物含量低于山西组煤层、

5、山西进步与经济可持续发展的重要问题之一。组煤中粘土矿物含量低于石盒子组煤层。碳酸盐类主要矿物为方解石，偶见菱铁矿。硫化物类主要是1煤的宏观煤岩类型黄铁矿，呈粒状或粒晶集合体散布在有机质中，或呈由于煤化作用是一个不可逆的渐变过程，故不脉状分布，在太原组各煤层中黄铁矿含量较高达同时代不同煤层或同一时代同一煤层煤的物理性质1．5％～5．5％，豫西煤田山西组黄铁矿含量可达不同，其宏观煤岩类型呈规律性变化：太原组、山西1．5％～3．5％组煤岩类型以半亮型为主，其次为半暗型和光亮型；3构造煤石盒子组煤岩类型则以暗淡型和半暗型为

6、主，次为半亮型。构造煤是指煤的原生结构、构造经过构造应力作用而受到不同程度破坏的煤。本省不同地区构造2煤的显微煤岩特征活动的强弱不同，致使煤层所遭受的破坏程度也有太原组、山西组、石盒子组煤中有机组分以镜质差异。按照瓦斯地质学中对煤体结构进行的宏观分组为主，其次为惰质组，一般不含壳质组，但平顶山类，焦作、安阳、鹤壁、平顶山煤田山西组煤属Ⅱ类，煤田煤中壳质组含量最高可达16％左右。一般太义马、禹州煤田山西组煤属Ⅱ或Ⅲ类，登封、新密、荥收稿日期：2010-09-02作者简介：李元建(1953一)，男，河南郑州人，高级工程

7、师，研究方向为煤的综合利用及煤层气开发研究。50李元建等：河南石炭二叠系主要煤层煤质特征及利用方向浅析第19卷第12期巩煤田山西组煤属Ⅲ或Ⅳ类。太原组和石盒子组煤硫属中高一高硫煤；山西组煤层的硫属低一特低硫的构造破碎和形变程度相对较弱，前者可能因煤层煤，豫西西部煤田属中高一高硫煤；石盒子组煤层硫较薄，顶板岩性为刚性灰岩，而不易形变；后者则因以特低硫煤为主，个别煤层属中高硫煤。煤层薄、煤中矿物质含量较高的原因所致。煤中形态硫的含量变化亦有一定规律，在中、高硫煤中以硫铁矿硫和有机硫含量较高，其中有机硫4煤的化学性质含量

8、相对稳定；低硫煤中则以有机硫为主；各煤层中1)水分(M)。太原组、山西组、石盒子组煤硫酸盐硫的含量均较低。的原煤水分一般在0．50％～2．50％之间，其变化趋5煤的工艺性能势是自气煤开始，随着煤化程度的增高而下降，到焦煤、瘦煤达到最低值，之后又趋于上升，这可能与煤1)煤的发热量(Q．)。发热量是评价煤炭的孔隙度随煤化程度增高由大变小又增大的变化有燃烧特性的主