更全的杂志信息网

甘肃靖远煤田王家山矿区煤层及煤质特征

更新时间:2009-03-28

0 前 言

甘肃省靖远煤田王家山矿区位于白银市的东北端,东邻宁夏回族自治区,隶属白银市平川区和靖远县管辖。矿区东西长约8 km,南北宽1.0 km~3.0 km。中侏罗统窑街组(J2y)和新河组(J2x)为矿区的含煤地层。矿区内共含煤7层(煤1、煤2上、煤2、煤2下、煤3、煤4、煤4下),其中煤2和煤4的分布面积广、厚度大、煤层较稳定,为全区可采煤层,煤3为大部分可采煤层。煤层煤具有低灰、特低硫、低磷、高发热量煤特征,是优质动力用煤及化工用煤[1,2]。以下以煤2为例,研究王家山矿区的煤层及煤质构造特征。

1 地质构造及煤层特征

1.1 构造特征

该区构造位置为祁连地槽、北祁连褶皱带、东端与鄂尔多斯台向斜的结合部位。构造体系位于祁吕贺兰“山”字形构造体系阿宁盾地东南侧、陇西旋卷构造体系乌鞘岭~六盘山主旋迴褶带的中段,其北为中宁~中卫区域性东西向构造带。陇西旋卷构造体系是对该区影响最大的构造体系,其展布影响着整个区域构造的格局[3]。其中松山~黄家洼山褶带为靖远煤田的主要含煤带,由北向南可分为井尔川~王家山坳褶带、松山~黄家洼山隆褶带和宝积山~红会拗褶带,区域构造线基本走向N60°~70°W[4]

从式(4)可以看出,对于载频为f0+nΔf的脉冲串,方位向成像主要由散射点的横向距离xk以及成像时间内的转动角度决定.此时,对于方位向上存在的N个不同载频对应的脉冲串将可以得到N组方位向成像结果.如果将这N个不同载频对应的子脉冲串视作为N个具有不同载频的“虚拟”雷达对同一目标的持续观测,则由上述分析可知N个“虚拟”雷达回波信号携带相同的方位向信息,即具有方位向联合稀疏特征,具体过程如图1所示(图中的白色部分为缺失的子脉冲,δk,n表示方位向第n个方位像信息).

1.2 含煤地层及煤层特征

该区地层区划属祁连地层区,北祁连地层分区、靖远~西吉小区。含煤地层为中侏罗统窑街组(J2y)和新河组下段

在有多种信息来源的情况下,学习者的注意力会分散到不同来源的多种信息上.课件制作过程中,相互提及的信息资源在空间和时间上应当相互接近,才能达到好的教学效果.体现了认知负荷理论的注意力分散原则.[17]勾股定理教学课件设计中,数形结合,两种证明方法同时教学,有助于学生思维的整合,并且让图形移动与代数推演过程一一对应,通过对图形的理解,让代数生义.以图导文,增强对图像的理解.

中侏罗统窑街组(J2y)在王家山矿区内普遍分布,其为主要的含煤地层,属温暖气候条件下的河湖、沼泽相沉积,植物化石含量丰富。主要岩性由灰白色中及粗粒砂岩、灰色或深灰及灰黑色粉砂岩、砂质泥岩及煤层组成。含煤层5层,其中可采煤层4层(编号为煤2、煤3、煤4、煤4下),不可采煤层1层(编号为煤2下)。煤2、煤4为主要可采煤层,煤3为大部分可采煤层,煤4下为局部可采煤层。煤层总平均厚度30.67 m,含煤系数26.4%,该段平均地层厚度116 m[5]

在上述微量元素分析中,原煤磷含量为0.002%~0.128%,平均0.024%,属于低磷煤;原煤氯含量为0.017%~0.068%,平均0.034%,属于特低氯煤;原煤砷含量为0~9 μg/g,平均3 μg/g,属于特低砷煤;原煤铅含量为6 μg/g~14 μg/g,平均10 μg/g,属于低铅煤;原煤汞含量为0.029 μg/g~0.098 μg/g,平均0.065 μg/g,属于特低汞煤。

 

表1 王家山煤矿区可采煤层发育特征表

  

煤层编号自然厚度/m可采范围内/m最小~最大平均最小~最大平均煤层间距/m煤层夹矸层数/个煤层结构对比可靠程度可采性稳定性煤10 11~7 520 320 85~7 522 38煤2上0 11~13 972 890 93~13 973 64煤20 05~42 3313 400 83~42 3313 89煤30 11~16 793 840 80~16 794 81煤40 33~51 7513 601 21~51 7513 71煤4下0 62~5 772 681 12~5 772 8730 00~45 005 00~28 192 27~45 653 55~89 800~30 810~3简单较可靠局部可采不稳定0~2简单较可靠局部可采不稳定0~5较简单可靠全区可采较稳定0~2简单可靠大部分可采较稳定0~8较简单可靠全区可采较稳定0~1简单较可靠局部可采不稳定

2 煤质特征

在王家山矿区勘查过程中,按照规范要求对可采煤层的煤样均进行原煤及浮煤的工业分析、元素分析、全硫、微量元素、煤的工艺性能测试等,而以下只针对矿区内煤2的煤质特征进行分析。

(3)氧化锌回收技术仍需改进,火法回收应注重解决生产过程中能耗高且氧化锌纯度较低等问题,还应注重解决回转窑内结圈问题。酸法回收过程产生的废酸回收处理有待研究,氨法回收过程中产生的氨气直接排放造成大气污染,因此回收并处理氨气也是氨法回收氧化锌的重要研究内容

2.1 煤岩特征和煤的物理性质

(1)物理性质。煤2颜色为黑色,条痕呈黑色或深棕色,呈沥青光泽和弱玻璃光泽;具贝壳状断口,较致密、坚硬,层面有黄铁矿薄膜及微细的方解石脉;易燃,烟浓;焦渣略膨胀,微熔融或不熔融。

本文基于3期土地利用遥感影像数据,采用ERDAS IMAGINE8.6进行土地利用类型的分类,利用元胞自动机和GIS(ArcGIS10.0)来分析土地利用的空间变化规律及特点,基于粗集理论进行元胞自动机转换规则的自动获取(粗糙集运算软件是Rosetta2.0),并采用获取的转换规则进行土地利用空间演化的模拟及预测.矩阵运算采用的软件是Matlab2012.

(2)宏观特征。煤2以半亮煤为主,半暗煤次之,垂直层面可见丝炭、镜煤、亮煤、暗煤4种煤岩成分互相交替,呈现出较清楚的条带状结构及层状构造。

(3)显微煤岩组分。煤2的有机组分总量平均为94.4%,镜质组占32.4%,惰质组占59.8%,壳质组占2.2%。在去矿物基的体积分数中,镜质组占33.5%,惰质组占64.2%,壳质组占2.3%,有机显微组分中以惰质组为主。无机矿物总量平均为5.6%,黏土类占2.1%,硫化物类占0.5%,碳酸盐类2.2%,氧化硅类0.8%,无机显微组分中黏土类为主。

2.2 化学性质

2.2.1 工业分析

在950 ℃时煤对CO2的还原率值64.8%~99.6%,平均82.3%,可以作为优质的气化用煤。

 

表2 煤2煤层煤的工业分析结果 %

  

煤层工业分析水分(Mad)灰分(Ad)挥发分(Vdaf)煤2原煤2 57~5 663 905 33~33 3811 1125 34~37 1531 57浮煤2 46~6 033 832 17~5 253 21(28)26 94~33 4130 59

(1)水分。煤2的原煤水分(Mad)2.57%~5.66%,平均3.90%。浮煤水分(Mad)2.46~6.03%,平均3.83%。

煤2平均灰黏度小于25(Pa·s)的温度点1 092 ℃~1 680 ℃,平均1 224 ℃,灰黏度温度差大于500 ℃,对于使用液态排渣工艺的锅炉不利。

(3)挥发分。煤2原煤挥发分Vdaf在25.34%~37.15%,平均值为31.57%;浮煤挥发分在26.94%~33.41%,平均值为30.59%。根据MT/T 849—2000《煤的挥发分产率分级》,煤2属于中高挥发分(MHV)煤。

2.2.2 元素分析

矿区内煤2元素分析见表3。

氮肥工业的发展在化解过剩产能、优化产业结构前提下还要通过创新来调结构促升级,引领经济发展。顾宗勤强调说:“中国氮肥工业要聚焦技术创新这一行业短板和弱项,继续建设国家级研发合作平台,为行业实现新旧动能转换增添动力。”绿色发展已经成为中国氮肥工业发展的主旋律,企业在发展中要严格执行三废排放标准,通过标准倒逼行业节能减排工作。

 

表3 元素分析结果表

  

煤层类别碳(Cdaf/%)氢(Hdaf)/%氮(Ndaf)/%氧(Odaf)/%煤2原煤浮煤79 60~82 793 13~4 710 53~0 7311 47~17 1581 063 920 6513 9479 46~83 053 59~5 110 55~0 8711 37~15 1181 734 430 7212 99

由表3可知,在矿区内煤2元素分析中,碳元素原煤含量79.60%~82.79%,平均81.06%;浮煤碳元素含量79.46%~83.05%,平均81.73%。原煤氢元素含量3.13%~4.71%,平均3.92%;浮煤氢元素含量3.59%~5.11%,平均4.43%;原煤氮元素含量0.53%~0.73%,平均0.65%;浮煤氮元素含量0.55%~0.87%,平均0.72%。原煤氧元素含量11.47%~17.15%,平均13.94%,浮煤氧元素含量11.37%~15.11%,平均12.99%。

2.2.3 全硫

原煤、浮煤的硫分(St,d)测试结果见表4。

 

表4 浮煤全硫分测试成果表

  

煤层名称类别全硫(St d)/%各种形态硫/%硫酸盐硫(Ss d)黄铁矿硫(Sp d)有机硫(So d)硫分评级煤2原煤浮煤0 16~1 820 02~0 140 03~0 920 01~0 850 49(27)0 05(18)0 34(18)0 17(18)0 06~0 280 01~0 020~0 130 03~0 220 14(25)0 01(17)0 03(17)0 10(17)SLS

原煤全硫(St,d)为0.16%~1.82%,平均为0.50%;浮煤硫分(St,d)为0.06%~0.28%,平均0.14%。按GB/T 15224.2—2010《煤炭质量分级第2部分:硫分》评价煤炭资源,煤2属特低硫煤。按动力煤硫分级的标准,煤2亦属特低硫煤。

2.2.4 微量元素

根据煤样的微量元素测定结果,按GB/T 20475.1—2006、GB/T 20475.2—2006、GB/T 20475.3— 2006对煤中磷、氯、砷进行评级[6-8],元素测定结果见表5。

 

表5 煤中微量元素测试结果一览表

  

煤层微量元素磷(Pad)/%氯(Clad)/%砷(Asad)/(μg·g-1)铅(Pdad)/(μg·g-1)汞(Hgad)/(μg·g-1)锗(Gead)/(μg·g-1)镓(Gaad)/(μg·g-1)煤2原煤浮煤0 002~0 1280 017~0 0680~96~140 029~0 0980~3 00~11 00 0240 0343100 0651 03 00 002~0 0930 009~0 0370~33~60 043~0 06330~0 80 8~2 60 0220 023(12)150 0530 42 0

中侏罗统新河组下段又称草黄色砂岩段,分布普遍,在石沟以西地层出露较好,在矿区东南角的沙泉子一带也有出露。其属河湖沼泽相沉积,含介形类、轮藻及植物化石。上部岩性主要为草黄色中粗粒砂岩、细砂岩、粉砂岩及砂质泥岩互层,中夹紫红、灰绿、深灰色泥岩及粉砂岩;下部主要为灰白色砾岩、砂砾岩、中粗粒砂岩夹灰色砂质泥岩及黄绿色粉、细砂岩与薄煤层组成。含煤2层(编号为煤1、煤2上),均属于局部可采煤层,煤层总平均厚度2.99 m,该段平均厚度64 m。矿区各煤层特征见表1。

在有益元素分析中,原煤锗(Gead)含量为0~3×10-6,平均值1×10-6;原煤镓(Gaad)含量为0~11×10-6,平均值3×10-6。基于一般工业要求锗(Gead)>20×10-6、镓(Gaad)>30×10-6,则锗和镓均低于一般工业要求,其不具有工业价值。

2.3 煤的工艺性能

2.3.1 发热量

煤2发热量测试成果详见表6。

 

表6 浮煤发热量结果汇总表 MJ/kg

  

煤层号类别Qgr,v,dQnet,v,ar备注煤2原煤20 19~30 3828 0524 82~32 2929 85HQ浮煤30 41~31 6131 05

矿区内煤2的原煤干燥基高位发热量20.19 MJ/kg~30.38 MJ/kg,平均值28.05 MJ/kg,浮煤干燥基高位发热量30.41 MJ/kg~31.61 MJ/kg,平均值31.05 MJ/kg。根据GB/T 15224.3—2010《煤炭质量分级 第3部分:发热量》,煤2属高发热值煤(HQ)。

从2014年开始,国家对重要水功能区进行考核。长江流域水资源保护局负责组织流域水功能区考核的技术工作,组织制定流域水功能区水质达标评价技术细则,每年与地方协调制定年度水功能区考核名录和监测方案,并对各省区监测的水功能区评价结果进行复核,形成复核报告上报水利部。在最严格水资源管理制度考核中,长江流域水资源保护局也按照国务院考核组的统一部署,参与部分省区的考核,并提供长江流域的水功能区考核基础信息,为流域水功能区纳污红线考核工作提供基础保障。

2.3.2 煤对二氧化碳反应性

煤2煤层煤的工业分析结果见表2。

综上所述,在初中数学教学过程中,利用多媒体辅助教学可以有效提高教学效果,为学生的学习开拓更加广阔的空间,提高学习效率。但教师在多媒体运用过程中,也要注意一些现实的问题,比如多媒体可以扩大课堂教学的容量,但是内容安排太多的话,学生的思维根本就跟不上教师的步伐,反而会适得其反。再比如多媒体课件过于花哨,学生的注意力就容易被吸引,影响教学效果。总之,扬长避短,适度使用,才是保障多媒体教学的有效策略。

2.3.3 煤的热稳定性试验

矿区内的煤2进行了热稳定性试验,其结果见表7。

煤2的焦油产率(Tarad)2.4%~9.6%,平均6.6%;半焦产率(Crad)69.5%~83.7%,平均78.7%;总水分产率(Wad)3.3%~5.5%,平均4.9%;属于含油煤;焦型以B型为主,个别A型。

从表7可知,煤2中大于6 mm残渣占39.8%~86.7%,平均50.3%;3 mm~6 mm残渣占7.9%~47.5%,平均22.3%;0~3 mm残渣占4.1%~17.4%,平均10.4%。按照《煤的热稳定性分级》(MT/T 560—1996),煤层属于中等热稳定性(MTS)的煤。

所以当前银行业随着互联网金融的发展而获得了全面的变革,同时为了与当今互联网金融发展的趋势相适应,部分银行利用信息技术陆续开始推行相关的电子银行业务,并不断的对传统渠道体系进行完善。针对这种情况可以科学的对其进行预期,在我国互联网金融服务体系日益完善的情况下,越来越多的互联网金融服务模式开始涌现,进而给银行业带来了千载难逢的改革机遇。

 

表7 煤层热稳定性试验成果汇总表 %

  

煤层热稳定性TS+6TS3-6TS0-3煤239 8~86 77 9~47 54 1~17 450 322 310 4

2.3.4 煤的黏结性和结渣性

(2)灰熔融性。煤灰软化温度(ST)在1 070 ℃~>1 400 ℃,平均1 104 ℃;煤灰流动温度(FT)在1 080 ℃~>1 400 ℃,平均1 131 ℃,按MT/T 853.1—2000《煤灰软化温度分级》标准,其为较低流动温度灰。

2.3.5 煤的可磨性指数

煤2的可磨性指数为(HGI)53~116,平均为85,根据MT/T 852—2000《煤的哈氏可磨性指数分级》标准,煤2为易磨煤(EG)。

2.3.6 葛金低温干镏试验

下文将根据前文分析的四个衡量指标对2012—2016年青岛市的工业化发展水平进行测度,有关数据来源于《山东省统计年鉴》(2017)。

2.3.7 煤灰成分和灰熔融性

(1)煤灰成分。SO2含量为0.10%~17.15%,平均6.60%;SiO2含量为11.85%~57.98%,平均33.82%;Fe2O3含量为2.20%~37.45%,平均19.37%;Al2O3含量为5.36%~36.08%,平均14.79%,CaO含量为0.70%~39.86%,平均15.97%;MgO含量为2.58%~17.17%,平均9.88%;TiO2含量为0.20%~2.10%,平均0.99%,属于硅铝型煤灰。

煤2黏结指数为0,均为无黏结性煤,结渣率为10.00%~34.24%,平均22.30%,属弱结渣煤。

2.3.8 煤灰黏度

(2)灰分。煤2的原煤灰分(Ad)5.33%~33.08%,平均11.11%;浮煤灰分(Ad)2.17%~5.25%,平均3.21%。根据GB/T 15224.1—2010《煤炭质量分级 第1部分:灰分》,煤2属于低灰煤(LA)。按动力用煤的标准,煤2亦属于低灰煤(LA)。

2.4 煤的可选性

煤的可选性指煤与无机矿物质可分离的难易程度[9],以下结合筛选试验、浮沉试验进行分析研究。

(1)筛选试验。煤2粒度按13 mm~6 mm、6 mm~3 mm、3 mm~0.5 mm、<0.5 mm进行筛选试验。在筛选过程中,样品的水分、灰分、挥发分随着粒度的减小变化不大,硫分均随粒度的减小有增大趋势。从样品粒度与产率关系可看出煤2的样品以细粒度级别分布较多,中粗粒度级分布相对较少,各粒度级别分布较均匀,其筛分试验结果见表8。

 

表8 煤2筛分试验成果表

  

粒度/mm粒度产率/%水分产率/%灰分产率/%挥发分产率/%硫分产率/%13~629 3911 9214 8032 780 316~322 5811 9013 8633 490 383~0 530 4662 1414 0532 620 390 5~017 5632 2113 5633 050 67

(2)浮沉试验。浮沉试验按<1.30 kg/L、1.30 kg/L~1.40 kg/L、1.40~1.50 kg/L、1.50 kg/L~1.60 kg/L、1.60 kg/L~1.70 kg/L、1.70 kg/L~1.80 kg/L、1.80 kg/L~2.00 kg/L、>2.00 kg/L的密度级进行浮选。当浮选密度级在2.00 kg/L~1.50 kg/L,分选密度δ±0.1含量为3.44%~9.96%,可选等级为易选。当浮选密度级小于1.50 kg/L时,分选密度δ±0.1含量大于32.06%,可选等级为难选或极难选煤。

当浮煤灰分为10%时,理论分选密度级为1.70 g/cm3。分选密度大于1.70 g/cm3时,分选密度δ±0.1含量6.1%,扣除大于2.0 g/cm3的沉矸产率(1.96%)求得±0.1含量的最终值为6.2%。可选性等级为易选煤。

2.5 煤 类

煤2的浮煤干燥无灰基挥发分(Vdaf)为26.94%~33.41%,平均30.59%,黏结指数为0,煤类确定为不黏煤。

2.6 煤质综合特征

综上所述,煤2属于低灰(LA)、中高挥发分(MHV)、特低硫(SLS)、低磷(LP)、高发热量(HQ)的不黏煤(BN)。

2.7 工业用途评价

根据以上煤质特征,结合相关评价方法[10,11],王家山煤矿区煤层各项指标基本达到国家链条炉排锅炉用煤的技术要求标准,属很好的动力用煤,同时亦可考虑作气化用煤。该区的煤大部分供应靖远电厂,小部分用于民用。

3 结 语

王家山煤矿区的主要含煤地层为中侏罗统窑街组地层,根据矿区的勘探资料分析矿区内主要煤层煤2的煤质特征及工艺性能,初步结论如下:

2)土地转换以高生态土地利用类型向低生态土地利用类型转换为主,城镇建设占用了大量耕地,林地退化明显,被占用的耕地主要通过围湖造田和植被破坏补给。

(1)煤2为全区主要可采煤层及主要开采煤层,厚度大,较稳定,分布面积广。

沙莉平常积累的“同事缘”这时帮了她,我瞥见小张把沙莉拉到一角,神色诡异地告诉她:“你可以建议客户到器材市场买散装粉。一根硒鼓装两次再生粉,并不会影响机器的性能。”沙莉听后,用手机将小张的建议告诉了李先生。

(2)煤2属于低灰、中高挥发分、特低硫、低磷、高发热量煤中的不黏煤。

(3)煤2平均灰分小于12%,硫分小于1%,高位干基发热量平均 28.05 MJ/kg,微量元素磷、氯、砷含量很低,是较好的动力用煤及化工用煤。

参考文献:

[1] 彭开瀚.靖远煤田王家山矿区地质勘探总体(普、详、精)最终报告[R ].甘肃:甘肃煤田地质局一三三队,1981:2-5.

[2] 马思弼.甘肃省靖远煤田王家山煤矿补充勘探报告[R].甘肃:甘肃煤田地质局一三三队,2013:54-64.

[3] 张百禄.靖远煤田中侏罗统龙凤山组沉积环境及赋煤规律研究[J].中国煤炭地质,2016,28(9):21-25.

[4] 甘肃省煤田地质勘探公司.甘肃省靖远煤田地质说明书(1:50000)[R].甘肃:甘肃省煤田地质勘探公司一三三队,1982:52-55.

[5] 马思弼.甘肃省白银市王家山煤矿煤炭资源储量核实报告[R].甘肃:甘肃煤田地质局一三三队,2017:65-100.

[6] 全国煤炭标准化技术委员会.煤中有害元素含量分级 第1部分:磷:GB/T 20475.1-2006[S].北京:中国标准出版社,2007:02.

[7] 全国煤炭标准化技术委员会.煤中有害元素含量分级 第2部分:氯:GB/T 20475.2-2006[S].北京:中国标准出版社,2007:02.

[8] 全国煤炭标准化技术委员会.煤中有害元素含量分级 第3部分:砷:GB/T 20475.3-2006[S].北京:中国标准出版社,2007:02.

[9] 马进良,张元基.白岩子西井田三叠系煤层及煤质特征[J].煤质技术,2013(6):15-18.

[10] 张 鹏.宁夏红墩子矿区煤质特征及工业用途评价[J].中国煤炭地质,2010,22(11):13-17.

[11] 李盛富,王 果,孙鹏飞.新疆巴里坤县条湖矿区主煤层(M4)煤质特征及工业用途评价[J].中国煤炭地质,2012,24(3):12-16.

 
马思弼
《煤质技术》 2018年第01期
《煤质技术》2018年第01期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号