1、中國礦業(yè)大學銀川學院畢業(yè)設(shè)計（論文）中國礦業(yè)大學銀川學院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（ 屆）題 目 寧夏石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源詳查設(shè)計 （煤的工藝性能和工業(yè)用途研究） 系 別 專 業(yè) 年 級 學生姓名 指導教師 年 月 日中 國 礦 業(yè) 大 學 銀 川 學 院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 中文題目：寧夏石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源詳查設(shè)計（煤的工藝性能和工業(yè)用途研究） 姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 地質(zhì)工程（資源勘查工程） 班 級： 指導教師： 職 稱： 完成日期： 年 月 日至 年 月 日摘 要2014年3月受寧夏大地化工有限公司委托，寧夏煤炭勘察工程公司編制了寧夏石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源詳查

2、設(shè)計，本人完成了煤的工藝性能和工業(yè)用途研究，進行了采樣設(shè)計。清水溝勘查區(qū)位于石嘴山市石炭井區(qū)以南。地理坐標:東經(jīng) 106°1900106°24 15,北緯 39°033039°0745?？辈閰^(qū)面積 37.07km2。 本次部分研究和設(shè)計是在充分利用以往勘查成果的基礎(chǔ)上, 通過研究煤工藝性能的主要目的是確定為詳查設(shè)計提供主要采樣測試依據(jù)，進一步確定煤炭的工業(yè)用途。煤工藝性能主要包括：發(fā)熱量、粘結(jié)指數(shù)、煤的二氧化碳反應(yīng)性、熱穩(wěn)定性、灰黏度、灰成分、可磨性等。通過研究，本次詳查采樣設(shè)計全區(qū)共布設(shè)勘查線9條。經(jīng)過野外踏勘結(jié)合室內(nèi)資料分析后，設(shè)計采樣鉆孔15個，終

3、孔層位為13煤下20m或按照設(shè)計及合同要求。按照煤炭資源勘探煤樣采取規(guī)程開展各種樣品的采集工作，采取煤芯煤樣100件；矸石泥化試驗：預(yù)計采取20件；煤巖鑒定樣：共計20件；瓦斯樣：共計15件；煤塵爆炸及自燃傾向：各可采煤層中選取各20件代表性樣品。具體采樣情況根據(jù)現(xiàn)場鉆孔取心情況進行調(diào)整。采樣設(shè)計符合煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T0215-2002）等規(guī)范中煤炭資源詳查階段的要求、設(shè)計可以作為詳查工作開展的主要依據(jù), 項目實施后提交的詳查報告可以為作為礦井建設(shè)和煤工業(yè)用途的主要依據(jù)。關(guān)鍵詞：清水溝勘查區(qū)；煤工藝性能；煤工業(yè)用途；詳查設(shè)計；煤芯煤樣目 錄1 緒 論11.1選題的目的和意義11.2

4、工作內(nèi)容21.3工作方法21.4完成的工作量22 項目背景32.1 詳查設(shè)計目的和任務(wù)32.1.1 煤層對比研究的主要任務(wù)32.1.2編制依據(jù)32.2位置及交通42.3以往地質(zhì)工作及評價52.3.1 以往地質(zhì)工作52.3.2利用及評價63 煤的工藝性能73.1 煤的粘結(jié)性73.2煤的發(fā)熱量73.3 煤的氣化指標83.4 煤對二氧化碳的反應(yīng)性93.5 熱穩(wěn)定性103.6抗碎強度103.7 可磨性103.8焦油產(chǎn)率103.9 結(jié)渣性104 煤類、煤的風化和氧化帶、煤的工業(yè)用途114.1煤類114.2煤的風化和氧化帶114.3煤工業(yè)用途115 工程布置及采樣化驗要求135.1工程布置原則135.2采

5、樣花樣要求136 結(jié) 語161 緒 論1.1選題的目的和意義中國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一，成煤期多，儲量大，分布廣煤種齊全。因此，合理的對煤炭資源的勘查、開采尤為重要?？辈樵O(shè)計是煤炭資源勘查工作的重要組成部分，是勘查單位施工的依據(jù)，同時也是檢查和衡量地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量和各項技術(shù)經(jīng)濟活動的標準。應(yīng)用寧夏石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源普查報告編制寧夏石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源詳查設(shè)計是按照中國礦業(yè)大學銀川學院對本科畢業(yè)生的培養(yǎng)目的，培養(yǎng)學生綜合運用所學基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析和解決專業(yè)實際問題的能力，培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新的精神和實事求是的工作態(tài)度。 本次設(shè)計用于檢驗畢業(yè)生對本科階

6、段所學專業(yè)知識的綜合應(yīng)用。畢業(yè)生應(yīng)用所學的專業(yè)知識，遵守煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0215-2002）對煤炭詳查階段的目的任務(wù)和具體要求，總體以完成詳查設(shè)計內(nèi)容為主線，分專題進行研究，每個專題的結(jié)論是采用選擇的勘探方法和手段能夠?qū)崿F(xiàn)煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0215-2002）對煤炭詳查階段的目的任務(wù)和具體要求，每個專題是一篇完整的論文，合起來是一套完整的寧夏石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源詳查設(shè)計。緒論部分為所有編制本設(shè)計同學共有，之后章節(jié)分專題由學生獨立完成，有關(guān)聯(lián)的地方需協(xié)作完成，確保設(shè)計結(jié)構(gòu)合理順暢。根據(jù)煤炭詳查設(shè)計的要求，將設(shè)計內(nèi)容劃分為以下十個專題：（1）區(qū)域地質(zhì)與勘查區(qū)地

7、質(zhì)；（2）勘查區(qū)構(gòu)造特征；（3）勘查區(qū)煤層特征；（4）勘查區(qū)煤層對比研究；（5）勘查區(qū)煤的物理化學性質(zhì)特征；（6）勘查區(qū)煤的工藝性能和工業(yè)用途；（7）勘查區(qū)水文地質(zhì)特征；（8）勘查區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)及開采技術(shù)條件；（9）勘查區(qū)勘探方法選擇；（10）勘查區(qū)資源量估算。選題的目的如下：（1）熟悉煤炭詳查設(shè)計的組成和內(nèi)容；（2）掌握煤炭詳查設(shè)計的制作方法；（3）掌握詳查的工作方法及任務(wù)；（4）掌握勘探方法的選擇與任務(wù)；（6）將學習到的理論知識與實踐相結(jié)合；（7）提高計算機基本應(yīng)用能力；（8）學會綜合運用專業(yè)知識進行分析論述的能力；（9）學會調(diào)查研究、文獻檢索、資料查閱及運用能力。1.2工作內(nèi)容（1）

8、熟悉勘查區(qū)的普查報告（2）熟悉勘查區(qū)地質(zhì)內(nèi)容，掌握勘查區(qū)地質(zhì)勘查手段；（3）了解詳查目的任務(wù)和勘查工程布置；（4）了解原始地質(zhì)編錄；（5）熟悉設(shè)計中主要圖件的編制。1.3工作方法通過本次詳查設(shè)計的實際認識與學習，在熟悉勘查區(qū)的普查報告以及實際對勘查區(qū)的考察與資料的收集，參與勘查設(shè)計的制作來掌握勘查設(shè)計的制作方法。掌握詳查設(shè)計中煤的工藝性能和工業(yè)用途知識。1.4完成的工作量本人于2013年12月參與清水溝詳查設(shè)計中煤的工藝性能和工業(yè)用途研究，進行了采樣設(shè)計工作，在此期間詳細的對勘查區(qū)的普查報告做了分析和研究，認真熟悉了勘查區(qū)各煤層的工藝性能，還參與了鉆孔設(shè)計書的設(shè)計，并進行了采樣分布圖的編制工作

9、。192 項目背景寧夏回族自治區(qū)石嘴山市清水溝勘查區(qū)位于石炭井礦區(qū)以南。該項目是自治區(qū)第二批地勘基金項目,寧夏回族自治區(qū)煤田地質(zhì)局（以下簡稱“寧煤局”）通過投標競得了寧夏石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源普查。2013 年5 月完成了第二次優(yōu)化設(shè)計普查野外工作,2013 年8 月提交了寧夏回族自治區(qū)石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源普查報告。共計投入勘查資金900 余萬元。2013年，寧夏回族自治區(qū)政府將清水溝勘查區(qū)煤炭資源配置給寧夏大地化工有限公司，受寧夏大地化工有限公司委托，寧夏煤炭勘察工程公司編制了寧夏石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源詳查設(shè)計。2.1 詳查設(shè)計目的和任務(wù)本次詳查目的為礦區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃提供

10、地質(zhì)依據(jù)。2.1.1 煤煤的工藝性能和工業(yè)用途研究的主要任務(wù)（1）基本查明可采煤層層位、層數(shù)、厚度和可采范圍，基本確定可采煤層的連續(xù)性，控制主要可采煤層露頭位置，了解對破壞煤層連續(xù)性和影響煤層厚度的巖漿侵入、古河流沖刷、古隆起等，并大致查明其范圍，評價可采煤層的穩(wěn)定程度和可采性；（2）初步查明主要可采煤層風氧化帶界限，評價可采煤層煤質(zhì)變化程度；（3）估算各可采煤層的控制的（332）、推斷的（333）和預(yù)測的（334？）資源量，控制的（332）資源量應(yīng)占總資源量（332+333+334？）的20-30，控制的(332)和推斷的（333）應(yīng)占總資源量（332+333+334？）的70以上。2.1.

11、2編制依據(jù)（1）煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范DZ/T0215-2002及煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范實施指導意見（國土資發(fā)2007 40號）（2）煤炭地質(zhì)勘查鉆孔質(zhì)量標準MT/T1042-2007（3）地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范GB/T18341-2009（4）全球定位系統(tǒng)GPS 測量規(guī)范GB/T18314-2001（5）煤炭地球物理測井規(guī)范DZ/T0080-2010（6）煤田地質(zhì)填圖規(guī)程DZ/T0175-1997（7）煤炭地質(zhì)勘查報告編寫規(guī)范MT/T1044-2007（8）固體礦產(chǎn)資源/儲量分類GB/T17766-1999（9）2013年8月寧夏回族自治區(qū)煤田地質(zhì)局提交的寧夏石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源普查報告。

12、2.2位置及交通清水溝勘查區(qū)位于石嘴山市大武口區(qū)以北，石炭井礦區(qū)以南。勘查區(qū)自然邊界南以山神廟逆斷層為界，北以西溝軍事管制區(qū)為界，東以小煤礦礦權(quán)邊界以及山神廟逆斷層為界，西以榆樹溝斷層為界。本次詳查清水溝勘查區(qū)范圍東西寬約3.50km，南北長約7.80km，面積為24.24km2。地理極值坐標：東經(jīng)106°2037106°2349，北緯39°031839°0745。勘查區(qū)由21個拐點構(gòu)成(見表1)。表1 清水溝詳查探礦權(quán)拐點坐標（西安80坐標系）拐點平面直角（36度帶）經(jīng)緯度序號XY經(jīng)度緯度135617465.324333747.21106°2

13、13039°0745235619368.474333747.21106°224939°0744335619368.474332417.54106°224839°0701435619804.094331736.24106°230639°0639535619804.094331354.44106°230639°0627635619961.134331354.44106°231239°0626735620414.804331061.52106°233139°0617835

14、620840.214331061.52106°234939°0617935620840.214330468.76106°234839°05571035620670.484330468.76106°234139°05571135620670.484330159.72106°234139°05471235620572.124330159.72106°233739°05471335620572.124328705.79106°233639°05001435620696.284328

15、705.79106°234139°05001535620696.284327841.78106°234139°04321635619117.804325519.19106°223439°03181735616316.504325519.19106°203739°03191835616316.504327000.62106°203839°04071935616998.774327000.62106°210639°04072035616998.774328946.79106

16、76;210839°05102135617466.504328946.79106°212739°0510勘查區(qū)東南有平汝鐵路線通過，在馬蓮灘設(shè)有站點，在石嘴山市站與包蘭鐵路接軌；勘查區(qū)順溝谷有公路可通行，交通便利(見圖1)。2.3以往地質(zhì)工作及評價2.3.1 以往地質(zhì)工作清水溝勘查區(qū)內(nèi)、外以往主要地質(zhì)工作如下：（1）1964年在勘查區(qū)外以北淺部進行了勘探工作，提交“馬蓮灘勘探區(qū)（普查）資料總結(jié)”。完成的工作有：1/5千地形圖及地質(zhì)圖962，鉆孔27個（6078.36m），槽探3500m3。（2）1966年12月由賀蘭山煤炭地質(zhì)勘探分公司水文地質(zhì)隊提交的賀蘭山煤田馬

17、蓮灘礦區(qū)南部西門溝-武當廟最終勘探報告書（詳.普查），工作區(qū)面積近8.7平方公里。共獲得各級別資源儲量12923.7萬噸。完成的工作有1/5千地形地質(zhì)圖9.072，小窯測量462個、槽探1690.78m3，坑探133.50m，鉆孔9個（2014.7m）。（3）1992年3月寧夏煤炭工業(yè)地質(zhì)勘探隊提交的寧夏回族自治區(qū)馬蓮灘礦區(qū)浸水溝煤礦詳查（最終）補充勘探地質(zhì)資料勘查區(qū)面積近2.6Km2。獲得(332+333+(334)?)資源儲量1175.9萬噸。完成的工作有鉆孔3個（940.16m），槽探259.08m3。（4）2013年9月寧夏回族自治區(qū)煤田地質(zhì)局提交的寧夏回族自治區(qū)石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤

18、炭資源普查，勘查區(qū)面積近37.07km2。地質(zhì)及水文地質(zhì)填圖60km2，完成煤田鉆孔13個共計8097.76m，地球物理測井12個鉆孔共計7506m，簡易測溫533m。獲得333+(334)?資源儲量15890萬噸。2.3.2利用及評價（1）勘查區(qū)內(nèi)1964-1992年間施工鉆孔23個，累計鉆探進尺4513.66m；本次利用鉆孔6個，均為丙級孔，累計鉆探進尺1110.76m。（2）2013年寧夏回族自治區(qū)煤田地質(zhì)局施工的寧夏石嘴山市清水溝勘查區(qū)煤炭資源普查共完成煤田鉆孔13個，鉆探累計進尺8097.76m。其中乙級孔1個、丙級孔12個，由于施工難度大，無甲級孔。本次詳查階段勘查區(qū)范圍內(nèi)有普查階

19、段鉆孔9個，全部利用，累計鉆探工作量7900.67m。通過分析研究普查資料可知，其鉆探質(zhì)量差，進行的地質(zhì)及水文地質(zhì)填圖工作精度不高，對地層和構(gòu)造的控制程度不夠。本次詳查工作需要加強鉆探質(zhì)量管理，提高地質(zhì)及水文地質(zhì)填圖工作的精度，并增加其工作量，提高地層和構(gòu)造的控制程度。3 煤的工藝性能3.1 煤的粘結(jié)性煤的粘結(jié)性是指煤粒在隔絕空氣的條件下加熱到一定溫度后，能夠熔融、粘結(jié)成焦塊的性能。一般以羅加指數(shù)、膠質(zhì)層指數(shù)來表示。羅加指數(shù)是反映煙煤粘結(jié)性的一種指標。它是以煙煤在加熱過程中產(chǎn)生膠質(zhì)體粘結(jié)其他惰性物質(zhì)能力的大小，作為粘結(jié)性指數(shù)高低的基礎(chǔ)，用于鑒定煤的粘結(jié)性和確定煤的牌號。膠質(zhì)層指數(shù)是指煤粒在隔絕

20、空氣條件下加熱到一定溫度后，有機質(zhì)受熱分解，軟化成膠體物質(zhì)層的厚度，通常以其最大厚度Y值來表示。羅加指數(shù)越高，煤的粘結(jié)性越好。膠質(zhì)層指數(shù)越高，煤的結(jié)焦性越好。煤的粘結(jié)性能受煤的煤化程度、煤巖組成、氧化程度、灰分等多種因素影響。煤化程度最高和最低的煤一般都沒有粘結(jié)性。在石嘴山市清水溝在揮發(fā)分檢測時，各可采煤層焦渣特征值平均為2，不具粘結(jié)性。3.2煤的發(fā)熱量煤的發(fā)熱量也是煤質(zhì)的一個重要指標。它是指每單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時所產(chǎn)生的熱量，用MJ /kg 表示。發(fā)熱量與煤化程度呈規(guī)律性的變化，一般煤化程度越高，煤的發(fā)熱量越高。圖2 可采煤層原煤高位（Qgr.d）、低位（Qnet.d）發(fā)熱量對比圖各可采

21、煤層的發(fā)熱量統(tǒng)計結(jié)果表明：區(qū)內(nèi)原煤干基高位發(fā)熱量（Qgr.）為10.10-29.58MJ/kg，平均18.52-24.09MJ/kg；原煤干基低位發(fā)熱量（Qnet.d）為9.79-29.14MJ/kg，平均 18.06-23.59MJ/kg（見表2、圖2）。按 GB/T15224.3-2010煤炭質(zhì)量分級：發(fā)熱量國家標準（按Qgr.d分級），4煤和9煤為中低發(fā)熱量煤，8煤為中發(fā)熱量煤。表 2 各可采煤層原、浮煤發(fā)熱量結(jié)果統(tǒng)計表煤層原煤發(fā)熱量(MJ/kg)浮煤發(fā)熱量(MJ/kg)分級Qgr.dQnet.dQgr.dQnet.d410.10-22.2118.52(5)9.79-21.7118.06

22、(5)28.21-31.4830.19(5)27.51-30.8729.57(5)中低發(fā)熱量煤819.56-29.1724.09(4)19.03-28.6323.59(4)30.07-32.5231.38(4)29.37-32.0430.77(4)中發(fā)熱量煤914.23-29.5821.02(5)13.75-29.1420.53(5)26.27-32.5530.41(5)25.62-32.0429.76(5)中低發(fā)熱量煤3.3 煤的氣化指標（1）煤灰成分： 煤樣的灰成分統(tǒng)計（表3）可知，煤灰中以 SiO2 、Al2O3為主。其余依次為： Fe2O3、TiO2、CaO、K2O、Na2O、SO3、

23、MgO、MnO2。其中 TiO2、Na2O、SO3、MgO、MnO含量很低?？刹擅簩用夯抑袎A性氧化物Fe2O3和 CaO平均值分別為2.40-7.68%和0.99-7.58%，MgO平均含量為0.47-2.19%。酸性氧化物SiO2平均為42.58-50.86%，Al2O3平均為38.14-42.58%，TiO2 平均為1.09-1.26%。據(jù)有關(guān)資料，（SiO2+Al2O3）/（Fe2O3+CaO+MgO）當比值小于 1時，煤灰為易熔灰，當比值大于5時，為難熔灰，勘查區(qū)酸性灰與堿性灰比值約為 20，屬難熔灰。各可采煤層灰成分統(tǒng)計結(jié)果（見表3）。（2）煤灰熔融性；區(qū)內(nèi)各煤層煤灰熔融性統(tǒng)計結(jié)果（

24、見表4）。從表中可知，煤層的煤灰熔融溫度較高。煤樣的軟化溫度 ST的變化均大于 1450，其軟化溫度高。主要原因是灰成分中 Al2O3含量高，F(xiàn)e2O3含量相對低。表3 各可采煤層主要煤灰成分統(tǒng)計表煤層SiO2（%）Al2O3（%）TiO2（%）Fe2O3（%）CaO（%）445.71-54.7650.86(4)36.91-40.1738.86(4)0.83-1.831.25(4)1.27-4.702.40(4)0.47-1.700.99(4)834.22-51.9842.58(4)22.78-42.2142.58(4)0.71-2.141.26(4)0.75-8.645.51(4)0.65-

25、14.447.58(4)938.80-51.5145.61(5)29.00-43.8738.14(5)0.75-1.291.09(5)0.95-23.157.68(5)0.40-3.781.72(5)煤層MgO（%）K2O（%）Na2O（%）MnO2（%）SO3（%）40.25-0.720.47(4)0.98-1.501.14(4)0.62-1.731.04(4)0.00-0.080.03(4)0.39-1.020.68(4)80.40-5.582.19(4)0.65-1.451.10(4)0.40-1.350.78(4)0.06-0.100.09(4)0.48-11.545.36(4)90.

26、18-1.320.57(5)0.58-1.440.94(5)0.02-1.130.49(5)0.00-0.140.04(5)0.17-2.311.07(5)表4 各可采煤層煤灰熔融性統(tǒng)計表煤層號DT（）ST（）HT（）FT（）級 別4>1450（3）>1450（3）>1450（3）>1450（3）高軟化溫度灰8>1375（2）>1390（2）>1410（5）>1435（2）高軟化溫度灰9>1386（3）>1403（3）>1406（3）>1410（3）高軟化溫度灰根據(jù) MT/T853.1-2000煤炭行業(yè)標準，各可采煤層均為

27、高軟化溫度灰煤。3.4 煤對二氧化碳的反應(yīng)性當溫度在900時，各可采煤層煤對二氧化碳的還原率分別平均為47.7%56.6%；當溫度在950時，各可采煤層煤對二氧化碳的還原率分別平均為63.5%75.2%?？辈閰^(qū)煤CO2反應(yīng)性綜合曲線圖（見圖3）。測試結(jié)果及曲線圖表明井田煤二氧化碳還原率較高，煤在氣化和燃燒過程中反應(yīng)速較快，效率較高。圖3 煤對CO2反映曲線圖3.5 熱穩(wěn)定性原煤熱穩(wěn)定性測試結(jié)果表明，大于6mm殘焦（TS+5）值為49.16%82.38%，可采煤層分別平均為65.70%74.10%，屬中中高熱穩(wěn)定性煤層（據(jù)MT/T 550-2008標準）。3.6抗碎強度原煤跌落試驗結(jié)果表明，大于

28、25毫米的煤占試樣總重量的70.5%98.7%，可采煤層分別平均占84.5%93.2%，屬高強度煤(65%)。3.7 可磨性圖4 煤的結(jié)渣率曲線圖井田原煤哈氏可磨性指數(shù)為3789，可采煤層分別平均為6472，屬中等可磨煤層（據(jù)MT/T 852-2000標準）。3.8焦油產(chǎn)率井田原煤焦油產(chǎn)率為2.6%8.4%，各可采煤層分別平均為4.7%6.2%，屬含油煤煤層（焦油產(chǎn)率7%）。3.9 結(jié)渣性井田煤在鼓風強度為0.1米/秒時，6mm灰渣結(jié)渣率為29.63%40.34%，鼓風強度為0.2米/秒，結(jié)渣率為38.50%64.51%，鼓風強度為0.3米/秒，結(jié)渣率為47.83%67.00%，根據(jù)2003年

29、版煤炭化驗手冊中結(jié)渣性強度區(qū)域圖評價，井田煤屬中等結(jié)渣煤（見圖4）。4 煤類、煤的風化和氧化帶、煤的工業(yè)用途4.1煤類根據(jù) GB/T5751-2009中國煤炭分類國家標準，以浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率和黏結(jié)指數(shù)為主要分類指標，勘查區(qū)各煤層浮煤揮發(fā)分為4.74-14.67%，平均 8.10%，其焦渣特征為 2，沒有粘結(jié)性；鏡質(zhì)體反射率 2.87-3.69%之間，根據(jù)上述兩個指標勘查區(qū)煤種為無煙煤（WY3）、局部為貧煤（PM11）?？辈閰^(qū)煤為高變質(zhì)的貧煤 無煙煤，具有水分低、揮發(fā)分低、中高灰、特低硫-低硫 -中低、低磷-中磷-高磷、中氯的特點，以中低熱量煤為主，煤灰熔點較高，灰渣易于流動。4.2煤的風化和氧化

30、帶勘查區(qū)以東煤層埋藏相對較淺，據(jù)露天煤礦煤樣腐植酸最高為 0.85%。據(jù)勘查區(qū)資料風化帶在基巖面以下垂深30m，確定本勘查區(qū)煤層風化帶影響深度垂深30m范圍內(nèi)。4.3煤工業(yè)用途1、煤質(zhì)特征概述全區(qū)可采及大部可采煤層 3層，編號為 4、8、9煤層，煤層可采總厚度平均為 9.35m，占含煤總厚度的 54.9%。4 煤層屬不穩(wěn)定大部可采煤層，8 煤層屬較穩(wěn)定大部可采煤層，9 煤層屬穩(wěn)定全區(qū)可采煤層，其余煤層均為不可采煤層。依據(jù)占厚度優(yōu)勢的主要可采煤層的形態(tài)、厚度、結(jié)構(gòu)及可采范圍在空間的變化情況，綜合評價勘查區(qū)煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定煤層?？辈閰^(qū)煤層煤質(zhì)一般特征：各煤層原煤灰分產(chǎn)率在33.95-51.12

31、%內(nèi)變化，平均27.95-37.53%，屬中高灰、原煤全硫含量 0.15-1.83%，平均 0.33-1.02%，屬特低硫-低硫-中硫煤、原煤中磷含量為0.008-0.294%，平均 0.046-0.118%，低磷-中磷-高磷、原煤干基低位發(fā)熱量（Qnet.d）為 9.79-29.14MJ/kg，平均 18.06-23.59MJ/kg，屬中低-中發(fā)熱量為主的高變質(zhì)無煙煤（WY3），局部為貧煤（PM11）?？辈閰^(qū)內(nèi)+100 水平以淺(垂深 1200m)經(jīng)估算共獲得煤炭資源量（333+334?）為16076萬噸?？辈閰^(qū)屬半干旱大陸性氣候，干旱少雨，地下水補給來源貧乏。區(qū)內(nèi)含水層屬弱富水性，補給條件

32、差，隔水層穩(wěn)定性好，水文地質(zhì)條件簡單。煤層頂?shù)装宥酁槟鄮r、炭泥巖，粉、細砂巖及半堅硬、堅硬的層狀砂質(zhì)巖類，受構(gòu)造影響多破碎，頂板穩(wěn)定性較差?？辈閰^(qū)瓦斯含量較低，瓦斯成份主要為 N2、CH4及 CO2，屬氮氣沼氣帶。煤層均能自燃，煤塵無爆炸危險。綜上所述，勘查區(qū)綜合內(nèi)部開發(fā)條件中等。2、煤的工業(yè)用途評價原煤經(jīng)浮選可用作動力用煤和民用煤?？辈閰^(qū)煤經(jīng)浮選后，灰分和有害成分含量均有較大幅度降低 ，熱值升高，適用于民用燃燒及工業(yè)鍋爐等動力用煤；也可作為氣化用煤，工業(yè)性生產(chǎn)城市煤氣。5 工程布置及采樣化驗要求5.1工程布置原則根據(jù)普查報告勘查區(qū)含煤地層總體為向西傾的單斜，地層傾角25°-35&#

33、176;，為傾斜地層，沿露頭有小斷層及小褶曲，無巖漿巖，依據(jù)勘查區(qū)地質(zhì)資料，構(gòu)造復雜程度類型暫定為中等構(gòu)造。（1）勘查區(qū)含煤地層走向及構(gòu)造在空間上的展布具有明顯的方向性，為了有效地揭露該區(qū)的構(gòu)造形態(tài)和煤層賦存情況，基本勘查線的布置，原則上垂直地層走向和構(gòu)造線。（2）鉆探工程采用勘查線布置系統(tǒng)控制煤層,根據(jù)煤層的賦存特征，考慮地形因素及施工條件，合理布置鉆探工程，控制煤層沿傾向及走向的厚度和煤質(zhì)變化。鉆探工程盡量放在勘查線上，且孔距小于線距。本次詳查設(shè)計全區(qū)共布設(shè)勘查線9條（其中利用原勘查線5條，新布設(shè)4條），主導勘查線2條(4、5勘查線)。經(jīng)過野外踏勘結(jié)合室內(nèi)資料分析后，設(shè)計采樣鉆孔15個，鉆

34、探工程量總計11130m，終孔層位為13煤下20m或按照設(shè)計及合同要求。5.2采樣花樣要求為大致確定可采煤層的煤類、煤質(zhì)特征，大致了解主要可采煤層頂?shù)装宓墓こ痰刭|(zhì)條件、瓦斯、地溫等，按照煤炭資源勘探煤樣采取規(guī)程開展各種樣品的采集工作（見表5）。煤芯煤樣：所有鉆孔達到最低可采厚度的煤層均采取煤芯煤樣，分層厚度3m的煤層應(yīng)分層采樣，煤層結(jié)構(gòu)復雜的煤層根據(jù)實際煤層結(jié)構(gòu)和采取情況分段采取，設(shè)計采取煤芯煤樣100件。大于0.01米至等于煤層最低可采厚度的夾矸應(yīng)單獨采樣；大于煤層最低可采厚度的夾矸，屬非炭質(zhì)巖的，一般不采樣，屬巖或松軟巖的，需單獨采樣，不得剔除。煤層中的多層薄層夾矸，可單獨采樣，也可按相同

35、巖性合并采樣。炭質(zhì)泥巖為煤層偽頂或偽底時，應(yīng)分別采取全層樣。非炭質(zhì)泥巖為偽頂或偽底，層厚大于0.1米時，采0.1米層厚小于0.1米者采全層，分別送驗。頂?shù)装鍔A矸樣預(yù)計采取20件。矸石泥化試驗：預(yù)計采取20件。煤巖鑒定樣：設(shè)計3個鉆孔（G404、G603、G802）采集煤巖鑒定樣，共計20件。瓦斯樣：設(shè)計5個鉆孔（G103、G403、G405、G702、G901）采集瓦斯樣品，共計15件。煤塵爆炸及自燃傾向：各可采煤層中選取各20件代表性樣品。具體采樣情況根據(jù)現(xiàn)場鉆孔取心情況進行調(diào)整。表5 煤質(zhì)采樣化驗數(shù)量表試驗項目試驗比例數(shù)量（件）工業(yè)分析原煤全測100浮煤全硫原煤全測100浮煤各種硫原煤50

36、%，凡原煤全硫大于1%的應(yīng)全測50浮煤發(fā)熱量原煤全測100浮煤根據(jù)需要100元素分析原煤根據(jù)需要20浮煤20%20煤灰成分原煤50%50 灰熔融性原煤50%50粘結(jié)指數(shù)浮煤全測100膠質(zhì)層浮煤G>85全測，G85不測奧亞膨脹度浮煤有害元素原煤全測100浮煤50%50微 量 元 素原煤全測100碳 酸 巖 CO2原煤根據(jù)情況 30腐 植 酸原煤測風化煤12真 密 度原煤10%10視 密 度原煤10%10放射性原煤20%20煤塵爆炸原煤20%20自燃傾向原煤20%20煤 灰 粘 度原煤20%20煤 灰 結(jié) 渣 性原煤20%20抗碎強度原煤有取樣條件時測定12熱 穩(wěn) 定 性原煤不具粘結(jié)性煤20

37、%煤對CO2反應(yīng)性原煤20%20浮煤20%20可磨性原煤20%20浮煤根據(jù)需要20低溫干餾原煤Vdaf28%時，測50%50煤巖分析原煤3孔20頂?shù)装鍔A矸樣原煤20矸石泥化試驗原煤20簡易可選原煤5瓦斯樣原煤156 結(jié) 語通過研究煤工藝性能的主要目的是確定為詳查設(shè)計提供主要采樣測試依據(jù)，進一步確定煤炭的工業(yè)用途。煤工藝性能主要包括：發(fā)熱量、粘結(jié)指數(shù)、煤的二氧化碳反應(yīng)性、熱穩(wěn)定性、灰黏度、灰成分、可磨性等。通過資料分析和研究，確定了勘查區(qū)可采煤層的煤類、煤工藝性能。區(qū)內(nèi)主要可采煤層煤類單一、賦存煤種以無煙煤為主，局部為貧煤?？辈閰^(qū)煤為高變質(zhì)的貧煤 無煙煤，具有低水分、低揮發(fā)分、中高灰、特低硫-低硫、低磷-中磷-高磷、中氯的特點，以中低熱量煤為主，煤灰熔點較高，灰渣易于流動。通過研究設(shè)計本次詳查設(shè)計全