煤田地質(zhì)勘探中的煤質(zhì)工作探究

　　關(guān)鍵詞:煤田地質(zhì)勘探;煤質(zhì)分析;煤質(zhì)檢測(cè) 

　　 

　　一、煤樣的代表性問題 

　　 

　　在煤田地質(zhì)勘探中如何選取有代表性的煤樣,是正確評(píng)價(jià)勘探區(qū)煤質(zhì)特征及其變化規(guī)律的關(guān)鍵。采集鉆芯煤樣時(shí),煤芯采取率越高,煤樣的代表性就越強(qiáng),一般采取率在80%-92%以上為宜。如果采取率過低(煉焦煤的采取率低于70%,動(dòng)力煤的采取率低于60%),煤樣代表性就會(huì)變差,其煤質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果與礦井開采以后的煤層煤樣的檢測(cè)結(jié)果會(huì)有較大差別。例如煤的真相對(duì)密度、視相對(duì)密度對(duì)樣品采取率較為敏感,當(dāng)樣品采取率較低時(shí),代表性可能會(huì)很差,將會(huì)直接影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性,從而導(dǎo)致計(jì)算其儲(chǔ)量時(shí)產(chǎn)生較大偏差。另外,在鉆取煤樣過程中的煤層受到鉆頭的摩擦而發(fā)熱氧化甚至發(fā)生部分燃燒時(shí),煤樣的代表性就會(huì)更差。例如,焦煤在采樣過程中如發(fā)生部分燃燒氧化,檢測(cè)后得出的牌號(hào)可能變?yōu)槭菝荷踔霖毭�。此�?在采取鉆芯煤樣時(shí)混入了泥漿等雜質(zhì)時(shí),煤樣灰分就會(huì)增高。反之,為了消除泥漿的影響,而把煤樣用水清洗時(shí),可能把溶于水的鉀、鈉等堿性礦物質(zhì)沖洗掉而使煤樣的灰分偏低,或把煤粉沖走而影響其它煤質(zhì)指標(biāo)的準(zhǔn)確性。所以遇到此種情況時(shí),盡量不要用水去漂洗,可用刷子輕輕地刷去煤芯表面的泥皮。如果煤芯完全破碎,可設(shè)法刮去明顯的泥漿,即使如此處理,也難免會(huì)損失少量樣品�；烊朊盒久簶又械蔫F砂、鋼屑等必須用強(qiáng)磁鐵吸盡,否則,不僅會(huì)影響灰分產(chǎn)率,而且還會(huì)影響煤灰成分和煤灰熔融性,對(duì)動(dòng)力煤的煤質(zhì)及其利用評(píng)價(jià)產(chǎn)生很大偏差。在淺部風(fēng)化帶采取的煤芯煤樣,檢測(cè)結(jié)果只能做為確定風(fēng)化帶、氧化帶和計(jì)算其腐植酸產(chǎn)率,不能作為正常煤芯煤樣的計(jì)算基礎(chǔ)。 

　　 

　　二、煤質(zhì)分析檢測(cè)項(xiàng)目的合理選定問題 

　　 

　�。ㄒ唬╊A(yù)測(cè)找煤、煤田普查、礦區(qū)詳查或精查階段應(yīng)測(cè)定的項(xiàng)目:原煤水分(Mad)、灰分(Ad)、揮發(fā)分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、發(fā)熱量、煤灰成分、有害元素、微量元素等。如地質(zhì)報(bào)告中需要提出C級(jí)以上(A+B+C)的儲(chǔ)量,應(yīng)測(cè)定煤芯煤樣的原煤真相對(duì)密度和視相對(duì)密度。對(duì)某些高灰分煤或特殊地區(qū)的煤還應(yīng)測(cè)定煤中碳酸鹽CO2含量。 

　�。ǘ�）褐煤、長(zhǎng)焰煤、弱黏煤、不黏煤、貧煤和無煙煤對(duì)非煉焦用煤,應(yīng)測(cè)定的項(xiàng)目:原煤水分(Mad)、灰分(Ad)、揮發(fā)分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、發(fā)熱量(Qgr,d)、元素分析等。 

　�。ㄈ�）煉焦用煤。 

　　除測(cè)定水分(Mad)、灰分(Ad)、揮發(fā)分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、發(fā)熱量(Qgr,d)以外,還需測(cè)定浮煤(或Ad不大于10%的原煤)的工業(yè)分析和黏結(jié)性、結(jié)焦性等項(xiàng)目。對(duì)于全硫含量大于1%的煉焦用煤,應(yīng)適當(dāng)?shù)厝〔糠钟写�表性的原煤來檢測(cè)各種硫的組成,硫分越高,檢測(cè)各種硫的煤樣比例也應(yīng)適當(dāng)增加。 

　　（四）用于確定煤牌號(hào)。 

　　無論是無煙煤還是煙煤或褐煤(用重液分選容易“泥化”的某些特別年輕的褐煤除外),都需要檢測(cè)浮煤揮發(fā)分(Vdaf)。煙煤的分選密度原則上選定在1.4g/cm3,某些高灰難選煤選后灰分仍大于10%時(shí),分選密度則應(yīng)降至1.35g/cm3,以浮煤灰分降至10%以下為準(zhǔn)。一般以Ad在5%~10%為最好。無煙煤分選密度,應(yīng)根據(jù)其純煤的真相對(duì)密度而確定,一般在1.4~1.8 g /cm3。褐煤的分選密度,原則上也按純煤的真相對(duì)密度來確定。但需注意的是褐煤的純煤真相對(duì)密度變化較大,一般為1.1~1.4g/cm3以上。在測(cè)定浮煤揮發(fā)分的同時(shí),應(yīng)檢測(cè)浮煤分析水分、灰分、全硫以及根據(jù)煤種的不同而分別測(cè)定黏結(jié)指數(shù)、膠質(zhì)層,透光率、最高內(nèi)在水分和恒濕無灰基高位發(fā)熱量。對(duì)褐煤還應(yīng)適當(dāng)?shù)販y(cè)定腐植酸和褐煤蠟。 

　�。ㄎ澹﹦�(dòng)力煤。 

　　對(duì)動(dòng)力用煤,選擇部分有代表性的煤芯煤樣測(cè)定煤灰成分,煤灰熔融性。在精查階段,檢測(cè)樣品比例數(shù)可適當(dāng)增加,最終普查報(bào)告檢測(cè)樣品的比例數(shù)也不宜過少。

轉(zhuǎn)   三、地質(zhì)報(bào)告中煤質(zhì)分析部分的編寫問題 

　　 

　�。ㄒ唬┟嘿|(zhì)分析數(shù)據(jù)的審定 

　　在對(duì)煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析研究和處理過程中,首先對(duì)煤樣的代表性和正確性進(jìn)行審定,合理取舍,避免作出人為的不正確結(jié)論。比如發(fā)現(xiàn)灰分結(jié)果偏高,應(yīng)首先了解是否由于混入鉆探泥漿,或者是否由于鉆孔的位置剛好布置在斷層帶或火成巖侵入嚴(yán)重的地段,或者是否由于鉆孔處于煤層變薄或接近邊緣地帶,致使煤的灰分增高。在排除了以上因素之后,就可進(jìn)一步質(zhì)疑是否在送樣、制樣和檢測(cè)過程把煤樣搞錯(cuò);再檢查送樣單是否有抄錯(cuò)樣號(hào)等情況。即使煤樣已選定,并進(jìn)行了化學(xué)分析,檢測(cè)室還需要復(fù)查該樣的檢測(cè)結(jié)果,以確定煤樣確實(shí)具有代表性。比如,發(fā)現(xiàn)硫分反常,也應(yīng)該從鉆孔的代表性等因素考慮。再如發(fā)現(xiàn)揮發(fā)分和黏結(jié)指數(shù)偏低時(shí),應(yīng)考慮鉆孔過程中是否有燒焦煤樣,鉆孔是否位于火成巖侵入嚴(yán)重的地帶或在斷層上,致使煤樣揮發(fā)分降低,黏結(jié)性下降,甚至無黏結(jié)性。 

　　總之,煤樣檢測(cè)結(jié)果發(fā)生異常時(shí),第一步是尋找勘探過程有無問題,然后考慮制樣和檢測(cè)過程中可能發(fā)生的偏差。如果確認(rèn)是煤樣代表性不強(qiáng)后,應(yīng)把有異常的煤樣檢測(cè)結(jié)果舍去,不參加平均值的計(jì)算。如果認(rèn)為檢測(cè)過程中出現(xiàn)偏差的可能性較大,應(yīng)采用復(fù)查后的正確結(jié)果進(jìn)行計(jì)算。發(fā)現(xiàn)某煤樣的某項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果反常時(shí),可根據(jù)煤質(zhì)指標(biāo)之間的相互關(guān)系和有關(guān)煤田地質(zhì)資料綜合分析,進(jìn)行審查。 

　　（二）各井田(或礦)煤質(zhì)變化規(guī)律 

　　根據(jù)鉆孔分布位置,將一些重要的煤質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目,如灰分(Ad)、硫分(St,d)、浮煤揮發(fā)分(Vdaf)、黏結(jié)指數(shù)(GR.I)、膠質(zhì)層厚度(Y值)等指標(biāo),在分煤層的各鉆孔旁標(biāo)出,然后按走向和傾向分析各指標(biāo)的變化規(guī)律。構(gòu)造復(fù)雜的井田,如受斷層和火成巖等影響而煤質(zhì)變化較大時(shí),也應(yīng)該找出其影響的規(guī)律并用文字詳細(xì)論述。此外,對(duì)于上、下煤層之間的煤質(zhì)變化(如牌號(hào)的變化和灰分、硫分、發(fā)熱量等指標(biāo)的變化)也應(yīng)同時(shí)進(jìn)行探求其變化規(guī)律。對(duì)不同成煤時(shí)期煤層之間各指標(biāo)的變化規(guī)律,也應(yīng)探求并在文字上加以闡述。對(duì)硫分低、灰分高、可選性差或硫分高、灰分低,可選性稍好的煤,均應(yīng)一一加以論述。對(duì)于厚煤層和薄煤層之間 

　　的煤質(zhì)變化特點(diǎn),也應(yīng)在文字中有所敘述。另外,還應(yīng)對(duì)硫分(St,d)、灰分(Ad)和揮發(fā)分(Vdaf)等指標(biāo)作出等值線圖,為今后開發(fā)利用提供參考。 

　　對(duì)風(fēng)化帶、氧化帶煤層,作為腐植酸的礦產(chǎn)資源,有關(guān)煤質(zhì)指標(biāo)也應(yīng)單獨(dú)匯總計(jì)算,并與單獨(dú)圈定的儲(chǔ)量范圍相一致。 

　　總之,在煤田地質(zhì)勘探中做好煤質(zhì)分析檢測(cè)工作,得出正確的煤質(zhì)檢測(cè)結(jié)果,達(dá)到最優(yōu)化的應(yīng)用,對(duì)煤田地質(zhì)勘探工作極為重要。煤質(zhì)檢測(cè)工作直接關(guān)系到鉆探工程的質(zhì)量和地質(zhì)資料的可靠程度,不僅要求煤質(zhì)檢測(cè)工作人員除必須對(duì)來樣檢測(cè)數(shù)據(jù)負(fù)責(zé),還要幫助勘探人員分析勘探現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果,協(xié)助解決好采樣、送樣和樣品處理等一系列問題。確�？碧焦ぷ鞯捻樌�進(jìn)行和完成。 

　　 

　　參考文獻(xiàn): 

　　[1]鮑江陜西澄城縣石炭二疊紀(jì)高硫煤配煤試驗(yàn)研究[J].煤質(zhì)技術(shù), 2006 (5) 

　　[2] DZ/T 0215—2002.1—29,煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范[S]