王洼矿区5~#煤层煤岩煤质特征及绿色利用方向探讨

通过全面梳理王洼矿区煤炭资源煤质数据,以促进王洼矿区优质煤炭资源的清洁高效利用为目标,以延安组主要煤层5#煤层为研究对象,采用以往煤田地质勘探钻孔数据分析结合系统采样和分析测试,对相应煤质指标进行详细研究,全面掌握矿区煤质特征。王洼矿区煤层具有镜质组含量高,惰质组含量较低的特点,以低至特低灰、中低硫、中高挥发分长焰煤、不黏煤为主;按煤炭清洁利用类型,大部分适合用于气化用煤及以气化为基础的间接液化用煤,西北部小范围具有直接液化用煤潜力;原煤洁净等级为Ⅲ级,属较好洁净煤;浮煤洁净等级为Ⅱ级,属好洁净煤。     

陕西省特殊用煤资源分布特征及清洁利用方向

陕西省煤炭资源丰富,煤类分布齐全,以陕西省煤炭规划矿区为评价单元,在对矿区主要煤层煤岩煤质特征分析的基础上,参照特殊用煤资源潜力评价指标体系,对陕西省14个煤炭规划矿区液化、气化及焦化用煤资源进行了初步划分,结果表明:陕西省直接液化用煤和气化用煤资源丰富,焦化用煤相对较少,气化用煤主要分布于黄陇侏罗纪煤田黄陵矿区、旬耀矿区、彬长矿区和永陇矿区,陕北侏罗纪煤田的神府矿区、榆神矿区、榆横矿区以及陕北石炭-二叠系古城矿区;焦化用煤主要分布于渭北石炭-二叠纪煤田铜川矿区、蒲白矿区、澄合矿区和韩城矿区中高阶烟煤分布区,液化用煤主要分布于府谷矿区、榆横矿区、神府矿区、榆神矿区等低阶长焰煤分布地区;为陕西省煤化工产业布局和煤炭资源清洁高效利用提供了方向。     

特殊用煤研究进展及工作前景

基于煤炭地质转型及煤炭清洁高效利用要求的精细化勘查,梳理以往研究中稀缺煤、稀缺煤种、特殊煤、特殊煤种的含义,指出了特殊用煤是基于煤炭清洁高效利用具有特殊工业用途的煤炭资源,其主要种类有液化用煤、气化用煤、焦化用煤以及特殊高元素用煤。本次特殊用煤资源评价以煤岩煤质评价为基础,以煤炭分级分质利用为目标,归纳了特殊用煤资源评价的关键技术指标、经济指标及评价参数,初步提出了基于煤岩煤质特征、资源分布、产业布局的特殊高元素用煤–焦化用煤–液化用煤–气化用煤的特殊用煤评价原则及评价方法,并对晋陕蒙3省的煤炭资源进行了分级评价,统计了75个国家规划矿区液化、气化和焦化特殊用煤保有资源/储量。认为新形势下特殊用煤的研究方向是修改完善煤炭地质勘查规范、制定煤炭利用的分质分级评价标准,按照煤炭利用工艺要求实现煤质和资源的动态评价。      

黄陇侏罗纪煤田彬长矿区4号煤层气化、液化特征研究

为了实现彬长矿区优质煤炭资源的清洁高效利用,在对以往勘查钻孔的煤质化验资料统计分析和系统采样测试的基础上,对矿区主采煤层4号煤的煤岩、煤质特征进行详细分析,并编制了主要煤质指标的等值线分布图,论述了硫分、灰分、挥发分、氢碳原子比的分布规律,并参照气化、液化用煤的煤质评价指标体系对4号煤的气化、液化特征进行划分,划分结果显示:彬长矿区4号煤层原煤以适合常压固定床气化为主,部分适合流化床气化,对该矿区煤炭资源的洁净高效利用具有指导意义。     

新疆淖毛湖矿区1号煤层煤质特征及清洁利用方向

为了实现淖毛湖矿区优质煤炭资源的清洁高效利用,在对以往勘查钻孔的煤质化验资料统计分析和系统采样测试的基础上,对矿区主采1号煤层的煤岩、煤质特征进行详细分析,并论述了硫分、灰分、挥发分、氢碳原子比的分布规律,并参照气化、液化用煤的煤质评价要求及洁净煤等级评价要求对1号煤的液化特征、洁净等级进行划分,划分结果显示:淖毛湖矿区1号煤以直接液化为主,原煤洁净等级为Ⅲ级,属较好洁净煤;浮煤洁净等级为Ⅱ,属好洁净煤,对实现淖毛湖矿区煤炭资源的洁净高效利用具有指导意义。     

大同矿区5#煤层煤岩煤质特征及其清洁利用方式

大同矿区位于山西省大同市的西南,主要含煤地层为侏罗系大同组和石炭二叠系山西组、太原组,是我国典型的双纪煤田。在收集大同矿区以往勘查资料的基础上,系统分析了大同矿区5#煤层的煤岩煤质特征,煤质主要为中灰、高挥发分、中硫、高热稳定性煤,整体以弱黏结煤为主,煤层的黏结性变化规律受深成变质作用影响,变质程度由低至高,煤的黏结性也随之逐渐增强。5#煤层煤岩特征以半亮-半暗煤为主,镜质组含量较高,以较干燥森林沼泽相和湖沼相为主。绘制了煤质指标的等值线图,研究其分布特征及变化规律,并参照焦化、气化、液化用煤指标体系对5#煤清洁利用方式进行划分,结果显示,5#煤洗选后大部分可作为焦化用煤,部分煤可作为直接液化用煤。     

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

条湖矿区位于三湖塘盆地中东部,含煤地层为中侏罗统西山窑组,主要可采煤层M4厚度大,煤层稳定,煤炭资源量较大。从煤的物理性质、煤岩特征、化学性质以及工艺性能等方面进行全面分析．认为本区M4煤层具有低水分、低中灰-低灰分,高-特高挥发分、特低硫、特低磷、特高热值、不具粘结性的性质,煤类为长焰煤（41CY）,是优质的动力用煤、煤化工用煤,良好的水泥回转窑用配煤、水煤两段炉用煤,同时也是很好的民用煤。     

我国西部低煤级煤的液化性能

我国西部地区中新生代赋存着丰富的低煤级(R_max<0.8%)煤炭资源,且绝大部分为低灰、低硫、低磷的优质煤,这为煤的洁净利用提供了最佳的液化原料。从煤质和煤岩基本性质出发,探讨了研究区低煤级煤的液化性能。通过高压釜在溶剂和催化剂条件下的加氢液化试验可知,在氢耗量5%左右时,煤的液化转化率达90%以上,油产率达55%以上,这表明我国西部低煤级煤可作为重要的液化用煤资源。同时,通过分析影响本区煤液化性能的控制因素,发现煤的挥发分产率、碳氢原子比、活性组分含量和镜质体反射率等指标可直接影响煤的液化性能。      

中国西南地区动力用煤资源分级评价指标及资源量构成

中国西南地区有工业价值的成煤时代较多(C1、P3、T3、N等),煤类从褐煤到无烟煤均有分布。在分析该地区含煤地层及煤质特征的基础上,确定了动力用煤资源评价方法,依据煤炭质量分级发热量、灰分、硫分标准,提出了西南地区动力用煤资源评价建议,划分出五个等级,据此对西南地区煤炭资源进行了动力用煤等级评价。西南地区动力用煤煤炭资源保有储量为10 254 142万t,其中二级动力用煤保有资源储量3 768 169万t,占全区动力用煤总保有储量的36.7%,主要分布在毕节-织金赋煤带的黔北煤田;四级动力用煤保有资源储量2 854 072万t,占全区动力用煤总保有储量的27.8%,主要分布在六盘水赋煤带的六盘水煤田。     

翼城县南头煤矿煤层与煤质特征分析

分析了山西省翼城县南头煤矿煤田地质特征,并对该煤层特征、煤质特征进行了详细的描述。研究结果认为,南头煤矿发育2号、9+10号可采煤层,其中太原组9+10号煤层稳定,平均厚度较大,全区可采,山西组2号煤层局部可采。煤质方面,2号煤为中灰分、特低磷、特低硫、特高热值贫煤,可作为动力用煤及民用燃料;9+10号煤层为低灰—中灰、特低磷、高硫、特高热值无烟煤(WY3),可作为动力用煤及民用燃料。     

柴北缘含煤区地层测井物性特征分析

以柴达木盆地北缘的鱼卡煤田为例,对含煤地层中的各种岩性的测井响应特征进行分析,认为该区的地球物理特征属＂简单易区别＂型,即煤岩层的物性差异较大,物性条件较好,不同岩性在伽马-伽马、自然伽马、电阻率等测井曲线上的特征明显,根据曲线的变化幅度、峰值高低等曲线特征,可有效进行煤岩层划分与对比。根据实际测井解释成果,对侏罗系上统红水沟组、采石岭组、侏罗系中-下统大煤沟组的页岩段、上含煤段及下含煤段等标志层段的测井曲线组合特征进行了描述。     

东胜煤田侏罗系延安组煤中稀土元素地球化学特征

采用中子活化分析方法（INAA）测定了鄂尔多斯盆地东北部东胜煤田侏罗系延安组煤中稀土元素（REE）的含量,绘制了稀土元素分布类型曲线并计算了多种化学参数.在对REE的地球化学环境和地球化学特征分析的基础上,得出以下结论：①侏罗纪低灰低硫煤中REE的含量较低,且普遍低于华北盆地石炭二叠纪低灰低硫煤中的REE含量.②侏罗纪煤中的REE主要来自于物源区的陆源碎屑.东胜煤田北部靠近物源区,因此REE含量较南部高,且REE含量与灰分产率和SiO2含量有一定的相关性.③侏罗纪煤中REE的分布类型主要取决于母岩.除两个样品外,其他煤样普遍存在Eu负异常,无正Ce异常存在.④与其他岩石相比,煤中REE的分布类型极其复杂,原因在于开放盆地体系的煤中物质不断的改变和再分配.     

陕西省富油煤资源潜力及开发建议

碳达峰、碳中和目标要求下,陕西作为煤炭资源大省,煤炭资源的低碳开发与利用势在必行。基于陕西五大煤田的5 000余组煤质数据,研究陕西省煤炭资源中煤焦油产率的变化规律为:陕北三叠纪煤田>陕北侏罗纪煤田>陕北石炭–二叠纪煤田≈黄陇侏罗纪煤田>渭北石炭–二叠纪煤田,划分出3种富油煤类型:富油煤型、富油煤–高油煤型、富油煤–含油煤型。按照煤炭资源量计算办法,全省已经查明的煤炭资源中富油煤+高油煤资源量为1 550.33亿t,内蕴焦油资源量144.5亿t;预测出陕西省2 000 m以浅煤炭资源总量中富油煤+高油煤资源量为3 845亿t,内蕴焦油资源325亿t;并对富油煤资源控制程度进行划分。分析富油煤的成因机理,指出变质程度、沉积相及物质组成和埋藏条件等为富油煤形成的主要影响因素。针对目前煤炭开发中存在的资源浪费问题,提出一种富油煤原位地下热解多煤层协同开采的资源开发新思路。      

宁东煤田中侏罗纪延安组层序地层测井响应特征

以钻井、测井资料为基础,以高分辨率层序地层学为指导,通过层序界面和层序地层的测井响应特征研究,对宁东煤田中侏罗纪延安组含煤岩系进行了精细划分与对比。结果表明,宁东煤田中侏罗纪延安组层序地层界面位于测井曲线基值发生明显改变的转折点上,大型河道冲刷面、湖泛面以及进积（加积）与退积的相互转换面也是层序界面的发育位置;层序地层的测井响应特征中,进积类型测井曲线呈现漏斗型,退积类型测井曲线呈现钟形,加积类型测井曲线呈现箱型：宁夏宁东煤田中侏罗纪延安组可以识别出3个三级层序,共识别出9个层序组,并可进一步详细划分为9个四级层序。     

陕北石炭—二叠纪富油煤赋存特征及影响因素

加强我国富油煤合理开发对推进煤炭清洁高效利用、提升油气自主保障能力和实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。为查明陕北石炭–二叠纪煤田典型矿区富油煤赋存特征,基于煤炭勘查资料和样品测试结果,对比了可采煤层焦油产率变化特征,分析富油煤时空分布规律,探讨富油煤赋存影响因素。结果表明:可采煤层焦油产率均值呈北高南低趋势,古城矿区为9.22%~11.6%,府谷矿区为8.49%~11.02%,吴堡矿区为5.15%~6.89%;古城–府谷矿区主要发育富油煤,古城矿区富油煤分布以环带状为主,府谷矿区含油煤呈分散状发育于富油煤之间,吴堡矿区以含油煤为主、富油煤少量分布、高油煤不发育;府谷矿区7煤属富油–高油煤,其高油煤分布面积占比高达23%,且3、4、8煤中富油–高油煤分布面积占比均超过94%;随煤化程度升高,富油煤发育频率降低,中低阶煤分布区最有利于富油煤的赋存;煤焦油产率与活性组分、氢含量、灰成分中钙、镁、硫氧化物含量及镜惰比（V/I）、H/C原子比、挥发分产率呈正相关,与惰质组、石英、黏土矿物含量和灰分产率呈负相关;沉积环境的闭塞、还原和碱性程度越高,越利于富油煤生成和赋存。煤化程度、成煤物质、沉积环境和无机沉积作用共同影响着富油煤赋存特征。古城–府谷矿区富油煤资源潜力巨大,建议加强富油煤保护性开采和高效化利用。      

宁东煤田枣泉矿井综合物探效果

为探明宁东煤田枣泉矿井首采区煤层自然范围及充水性，根据采区内地球物理物征，采用高精度磁法，直流电测深法和激发极化法进行综合勘探。在磁法勘探中结合测区曲线特征，建立数据体模型，正演计算烧变岩边界；电法勘探利用烧变岩含水后电阻率降低的特征确定其含水范围及富水性。     

广西煤炭资源状况及其找煤潜力分析

广西境内早石炭世、晚二叠世以海相成煤为主,早侏罗世、古近纪、新近纪为陆相成煤。煤多属高灰、中-高硫、低热值的“二高一低”煤,已查明的资源总量21.36亿t,保有量18．56亿t。以古近纪-新近纪的煤田最多．其次为晚二叠世煤田。煤类以褐煤、贫煤为主。煤炭资源主要分布于百色-南丹以东、钦州-来宾-柳城-融水以西的区域内。在168个探（矿）区中,仅38％达到勘探程度。根据资源条件及勘查程度,指出在老矿区（井）的外围和深部（如红山矿区西南部、中北部深部、罗城煤田深部、宜山煤田中部、扶绥煤田中段北部、百色煤田中东部）、桂西地区（如凤山-大化、隆林-乐业相对隆起区域、大新古隆起周边）、桂东南和桂南地区（如大洲盆地、钦灵盆地、江平盆地、十万大山盆地）等处有找煤前景,并预测了勘查潜力。     

河东煤田杨家湾勘查区洁净煤等级划分

河东煤田杨家湾勘查区钻孔煤层煤质分析显示,太原组煤层以中硫、中灰、中高挥发分、中高发热量的气煤和1/3焦煤为主,山西组煤层主要为特低硫、中高灰、高挥发分、中发热量的气煤。利用工业分析、元素分析及工艺性能数据分析了各指标的变化规律,在此基础上,根据煤炭资源潜力评价洁净煤等级6级划分方案,对本区煤的洁净等级进行了划分:山西组原煤洁净等级为Ⅲ-Ⅳ级,以Ⅳ级为主,属中等-较好洁净煤,太原组原煤洁净等级为Ⅳ级,属于中等洁净煤;山西组和太原组浮煤洁净等级为Ⅱ-Ⅲ级,均属于较好-好洁净煤。