子长煤质分析报告.docx
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子长煤质分析报告
子长煤质分析报告
1、煤质分析
煤的物理性质及煤岩特征
物理性质：
5号和3号煤均呈黑、灰黑色，条痕色为褐黑色。
玻璃光泽，沥青光泽，阶梯、参差断口，内生裂隙发育，局部垂直节里多被方解石薄膜充填，燃烧浓烟。
条带状结构，层状构造。
视密度：
5号煤层为l.28～1.43g/cm3，平均1.36g/cm3；3号煤层为l.26～1.39g/cm3，平均1.31g/cm3。
宏观煤岩特征：
煤岩组分为亮煤和暗煤，多呈条带状分布。
少量镜煤以条带或扁平透镜状夹于亮、暗煤之间，丝碳含量较少；煤岩类型：
5号煤以半光亮型、半暗淡型为主，光亮型少量，3号煤以半光亮型为主。
煤的变质程度：
根据煤的物理性质、宏、微观煤岩特征、镜煤最大反射率等特征表明，区内煤层为ll变质阶段的低变质烟煤，属气煤范畴。
煤的化学性质
1、工业分析
（1）全水分（Mt）、水分（Mad）
5号煤层原煤全水分含量为2.7～5.2％，平均3.61％；水分含量1.70～3.77％，平均2．51％；浮煤水分含量l.17～3.30％，平均l.97％。
3号煤层原煤全水分含量为2.8～5.8％，平均3.79％；水分含量1.91～4.45％，平均2．86％；浮煤水分含量0.97～2.86％，平均l.92％。
两层煤属低水分煤。
（2）灰分（Ad）．
5号煤层原煤干基灰分产率（Ad）变化在3.13～23.18％之间，平均13.49％；浮煤干基灰分产率（Ad）变化在2.37～9.76％之间，平均5.93％。
3号煤层原煤干基灰分产率（Ad）变化在2.66～22.51％之间，平均8.62％；浮煤干基灰分产率（Ad）变化在1.84～7.99％之间，平均4.80％。
两层煤均属低～中灰分煤，根据区内l00多个煤样统计结果，原煤灰分低于10％的样品占73％，以低灰分煤为主。
经1.4比重液洗选后的浮煤，灰分较原煤有大幅度的下降，平均降幅达到55％，灰份值均降到10％以下，全为特低灰级煤。
（3）挥发分（Vdaf）
5号煤层原煤可燃基挥发分产率（Vdaf）变化在36．23～46．66％之间；浮煤可燃基挥发分产率（Vdaf）变化在35.97～45.34％之间，平均42.07％。
3号煤层原煤可燃基挥发分产率（Vdaf）变化在36.43～41.83％之间，平均39．52％；浮煤可燃基挥发分产率（Vdaf）变化在37.01～41.82％之间，平均39．53％。
两层煤浮煤可燃基挥发分产率（Vdaf）均大于37％，均属高挥发分煤，这也是区内煤类单一的原因所致。
2、元素分析
5号煤层原煤平均碳（Cdaf）含量82.50％、氢（Heaf）5.56％、氮（Ndaf）2.01％、氧（Odaf）5.67％，碳氢比14.84、氮氢比0.36；浮煤平均碳（Cdaf）含量83.51％、氢（Hdaf）5.57％、氮（Ndaf）2.92％、氧（Odaf）5.49％，碳氢比14.73、氮氢比0.51。
3号煤层原煤平均碳（Cdaf）含量83.53％、氢（Hdaf）5.39％、氮（Ndaf）2.09％、氧（Odaf）8.57％，碳氢比15.5、氮氢比0.39；浮煤平均碳（Cdaf）含量84.14％、氢（Hdaf）5.50％、氮（Ndaf）3.17％、氧（Odaf）7.46％，碳氢比15.30、氨氢比0.58。
3．有害元素分析
（1）全硫（St,d）
原煤全硫：
5号煤层原煤全硫（St,d）含量变化在O．24～1.04之间，平均0.45％；3号煤层原煤全硫（St,d）含量变化在0.35～1.25之间，平均0.50％。
浮煤全硫：
5号煤层浮煤全硫（St,d）含量变化在0.26～0.74之间，平均0.42％；3号煤层原煤全硫（St,d）含量变化在0.40～0.55之间，平均0.45％。
5号和3号煤层绝大地区均为特低硫煤，仅在羊马河井田y13号孔为低硫煤。
洗选后的浮煤均为特低硫煤。
各种硫（St,d、Sp,d、So,d）：
5号煤层硫分中的有机硫（St,d）、硫化物硫（Sp,d）和硫酸盐硫（So,d），平均值分别为0.24％、0.17和％0.036％；浮煤各种硫的平均值分别为O.33％、0.02％和0.O4％。
3号煤层原煤各种硫的平均值分别为0.36％、0.047％和0.016％；浮煤各种硫的平均值分别为0.18％、0.74％和0.06％。
两层煤的硫均以有机硫和硫化物硫为主，洗选后硫化物硫降幅较大，有机硫相对变高。
（2）磷（Pd）
5号煤层原煤磷含量为0.002～0.61％，平均0.029％；浮煤磷含量为0.002～0.60％，平均0.021％。
该煤层仅在羊马河井田y9孔为中磷煤，其他区均为低磷煤。
3号煤层原煤磷含量为O.001～0.052％，平均0.013％；浮煤磷含量为0.001～0.002％，平均0.021％。
该煤层仅在羊马河井田y16孔为中磷煤，其他区均为低磷煤。
5号煤层经洗选后含量变化不大，仍为低磷煤；3号煤层经洗选后磷含量降幅较大，降为低磷煤。
（3）砷（As,ad）
5号煤层原煤砷含量为﹤1～16×l0-6，平均﹤3.33×10-6；浮煤砷含量为﹤1×l0-6，平均﹤1×l0-6。
3号煤层原煤砷含量为﹤1～16×l0-6。
平均﹤3.33×l0-6；浮煤砷含量为﹤1×l0-6，平均﹤1×l0-6。
两层煤原煤砷含量均较低，变化在﹤1～l6×10-6之间，平均值均为﹤4×10-6，经洗选后两层煤砷含量值均低于l×10-6。
（4）氟（Fad）
5号煤层原煤氟含量为75～167×10-6，平均97.17×10-6；浮煤氟含量为4～120×10-6，平均69.20×10-6。
3号煤层原煤氟含量为4～167×10-6，平均61.5×10-6；浮煤氟含量为3～25×10-6，平均l0.33×10-6。
两层煤经洗选后氟含量均有所下降。
煤在燃烧后，仅有5％氟化物残留在煤灰中，95％氟化物多以SiF4-H2F2等形态挥发出来而污染环境。
但由于本区煤氟含量低，不会造成对环境的危害和污染。
（5）氯（Cl,d）
5号煤层原煤氯含量为0.036～0.361％，平均0.184％；浮煤氯含量为0.208～0.365％，平均0.265％。
3号煤层原煤氯含量为0.149～0.284％，平均0.204％；浮煤氯含
量为0.178～0.329％，平均0.243％。
3号煤主要质量指标
全水分Mt．ar／％
4．78
胶质层最大收缩度X（mm）
30
空气干燥基水分Mad／％
3．38
胶质层体积曲线
微波型
干燥基灰分Ad／％
4．97
出焦率
84．9
干燥无灰基挥发分Vdaf／％
38．68
焦渣特征CRC
6
干燥基硫分St．d／％
0.43
碳Cad（％）
76．38
抗碎强度SS%
84．9
氢Had（％）
4．9
哈氏可磨性指数HGI
31
氮Nad（％）
1.76
干燥基高位发热量Qgr.d（MJ/kg）
33.08
氧Oad（％）
8.36
应用基低位发热量Qnet.ar（MJ/kg）
30.39
煤灰熔性DT（℃）
1280
粘结指数GR.I
77
煤灰熔性ST（℃）
1350
胶质层最大厚度Y（mm）
12
煤灰熔性ST（℃）
1380
5号煤主要质量指标
全水分Mt．ar／％
3.35
胶质层最大收缩度X（mm）
34
空气干燥基水分Mad／％
3.14
胶质层体积曲线
微波型
干燥基灰分Ad／％
8.07
出焦率
75
干燥无灰基挥发分Vdaf／％
38.92
焦渣特征CRC
5
干燥基硫分St．d／％
0.47
碳Cad（％）
74.3
抗碎强度SS%
81.84
氢Had（％）
4.62
哈氏可磨性指数HGI
32
煤灰熔性DT（℃）
1360
应用基低位发热量Qnet.ar（MJ/kg）
29.14
煤灰熔性ST（℃）
1380
粘结指数GR.I
32
煤灰熔性ST（℃）
1390
胶质层最大厚度Y（mm）
13
煤的工艺性能
发热量
两层煤原煤收到基低位发热量（Qnet,ar）为23.30～33.40MJ/kg，平均31.55～31.82MJ/kg，原煤分析基低位发热量（Qnet,d）25.03～32.8MJ/kg，平均17.54～30.75MJ/kg；浮煤分析基低位发热量（Qnet,d）32.79～33.65MJ/kg，平均33.31～33.37MJ/kg。
两层煤均属中高发热量煤。
煤的粘结性和结焦性
（1）胶质层测定：
5号煤层的胶质层最终收缩（x）平均为54.04mm；胶质层厚度8.0～21.0mm，平均14.8mm；出焦率70～92％，平均74.3％；曲线形态大部分为微波形和平滑下降，少量为波形。
3号煤层的胶质层最终收缩（X）平均为53.08mm；胶质层厚度11～22mm，平均13.1mm；出焦率平均71.5％；曲线形态大部分为微波形和平滑下降，少量为波形。
（2）粘结指数：
5号煤层粘结指数变化在21～95之间，平均为84；3号煤层粘结指数变化在64～96之间，平均为85。
（3）胶渣特征：
两层煤焦渣特征一般为5～7。
（4）结焦性：
5号煤层焦型一般为F型和G型。
综上所述，5号煤层和3号煤层的胶质层平均厚度分别为14.8mm和13.1mm；粘结指数平均为84和85；焦渣特征一般为5～7；焦型一般为F型和G型。
故两层均为中强粘结～强粘结性、中等结焦煤。
葛金低温干馏指标也与上述结果一致。
煤灰成分及其特征
（1）煤灰成分：
两层煤的煤灰成分以Si02、Al203、Fe203、CaO为主，其中以Si02的含量最高。
（2）煤灰熔融性：
5号煤层煤灰熔融性和变形（DT）、软化（ST）、流动（FT）温度平均值为1240℃、l248℃、l305℃。
其中软化温度（ST）变化在1120—1500之间，为低熔～高熔～难熔灰分。
（3）煤灰的熔渣指数和结污指数：
在粉煤锅炉的燃烧过程中，炉内灰沉积为熔渣和结污两种类型。
煤灰的熔渣指数变化在0.12～0.15之间，属于低等熔渣倾向，即煤在燃烧过程中，煤灰在耐火砖壁及其直接暴露于热辐射面壁上的粘附性很小。
煤灰的结污指数变化在0.17～0.25之间，属中等结污程度，表明两层煤均具有较强的结污性。
煤的低温干馏
两层煤的葛金低温干馏试验表明：
两层煤的总水分（Wt,ad）平均值为5.2～5.5％；焦油产率（Tar,ad）平均值为l3.41～14.58％；半焦产率（Crad）平均值为70.07～71.48％；气体产率平均值为8.6～8.92％。
两层煤原煤低温干馏焦油产率（Tar,ad）均大于13％，属高油煤。
煤气化指标
（1）煤对C02的反应性（a）：
两层煤在1100℃时对二氧化碳的还原率综合平均值为52.0—63.7％，属化学反应中等的煤。
（2）热稳定性（TS）：
南家咀井田生产、大样热稳定性测定结果为粘结，证明热稳定性好。
（3）可磨性（HGI）：
两层煤的哈氏可磨性指数在53-57之间，平均为54.2和54.5，表明可磨性指数较小，属较难磨煤。
泥化试验
矸石泥化程度试验结果表
煤层编号
项目
平均值
+500μm
97.03
-500μm+10μm
0．O7
5号
-10μm
0．Ol
泥化比，％
0．O7
试样水分（Mad），％
2.9
+500μm
84.19
—500μm+10μm
11.02
3号
—10μm
0．O9
泥化比，％
11.11
试样水分（Mad），％
4.7
试验条件：
（1）使用标准：
MT/T109—1996安氏法
（2）沉降温度：
25℃
（3）沉降时间：
l8min10s
（4）稀释体积：
1升
（5）试样粒度：
3—6mm。
注：
泥化比即是小于500μm筛下物的百分数
5号煤层夹矸样在反转前后无明显泥化现象，悬浮液很快发生沉降，出现明显的澄清，并形成溶胶，肉眼观察溶胶着色为土红色。
3号煤层夹矸样在反转前后无明显泥化现象，悬浮液很快发生沉降，数小时出现明显的澄清，并形成溶胶，肉眼观察溶胶着色为黑灰色
煤类与工业用途
煤类
依据《中国煤炭分类国家标准（GB55751—86）》，区内5号煤层和3号煤层浮煤产率均大于37.0％、粘结指数大于65，胶质层最大季度小于或等于25mm，澳亚膨胀度小于或等于22％，5号煤层和3争煤层均为气煤（45号）。
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