显微煤岩组分的分散富集程度对粘结性,结焦性的影响

一般认为,煤中的活性组分与惰性组分的比例和煤级及影响煤的粘结性和结焦性的主要因素。但在配煤炼焦生产与实验研究中,经常发现尽管煤的活惰比和煤级相近,而粘结性和结焦性相差很大。文中通过对不同产地的炼焦配煤进行煤岩学及结焦性实验研究,提出了显微煤岩组分分散富集指数的概念,通过分析显微夺组分的分散富集程度对粘结性和结焦性的影响,揭示出显微煤岩组分的分散富集程度是造成粘结性和结焦性异常现象的重要因素。     

显微煤岩组分的分散富集程度对粘结性、结焦性的影响

一般认为,煤中的活性组分与情性组分的比例和煤级是影响煤的粘结性和结焦性的主要因素。但在配煤炼焦生产与实验研究中,经常发现尽管煤的活情比和煤级相近,而粘结性和结焦性相差很大。文中通过对不同产地的炼焦配煤送行煤岩学及结焦性实验研究,提出了显微煤岩组分分散富集指数的概念,通过分析显微煤岩组分的分散富集程度对粘结性和结焦性的影响,揭示出显微煤岩组分的分散富集程度是造成粘结性和结焦性异常现象的重要因素。     

神木—东胜煤的煤岩特征

煤岩特征(如煤的显微组分含量及植物组织结构的保存程度)是影响煤炭质量的重要因素,研究它将会有重要的实际意义。笔者在参加“神木—东胜矿区煤质特征及利用途径”咨询项目时,研究了该区15个煤矿和5个钻孔的煤层煤样,制取了89个不同类型的煤光片,进行了煤岩组分观察、定量统计、类型划分、镜质体反射率测定、电镜扫描等研究工作,并收集整理了该区以往煤岩鉴定资料。本文就是在此基础上对该区煤岩特征及煤的水分增高的原因作一论述,以期为煤的综合利用提供科学的依据。     

受载煤岩组合体破坏前能量分布规律

为研究引发冲击地压的能量在煤岩系统中的分布规律,理论分析了二元、三元组合模型峰前能量分布计算公式,并对自主构建的不同比例的二元、三元组合体开展了轴向加载试验。试验结果表明：随着煤岩高度比增大,组合体峰前总能量也逐渐增大,但增幅逐渐减小;相同煤岩高度比的组合体,岩石组分越硬,组合体峰前总能量越小;无论何种组合体,煤组分能量占比最大,均大于50%;随着煤岩高度比的增大,煤组分能量占比逐渐增大,岩石组分能量占比逐渐减小;煤岩高度比相同的组合体,岩石组分越硬,煤组分能量占比越大。组合体峰前能量主要分布在煤组分中,其次为粗砂岩,细砂岩积聚能量最少。由此表明：煤岩系统中的能量主要分布在软弱煤岩层中,岩层弹性模量越大,积聚能量越少。据此提出了直接释能和间接释能两种冲击地压防控理念,对现场冲击地压的防治具有指导意义。     

受载煤岩组合体破坏前能量分布规律

为研究引发冲击地压的能量在煤岩系统中的分布规律,理论分析了二元、三元组合模型峰前能量分布计算公式,并对自主构建的不同比例的二元、三元组合体开展了轴向加载实验。实验结果表明:随着煤岩高度比增大,组合体峰前总能量也逐渐增大,但增幅逐渐减小;相同煤岩高度比的组合体,岩石组分越硬,组合体峰前总能量越小;无论何种组合体,煤组分能量占比最大,均大于50%;随着煤岩高度比的增大,煤组分能量占比逐渐增大,岩石组分能量占比逐渐减小;煤岩高度比相同的组合体,岩石组分越硬,煤组分能量占比越大。组合体峰前能量主要分布在煤组分中,其次为粗砂岩,细砂岩积聚能量最少。由此表明:煤岩系统中的能量主要分布在软弱煤岩层中,岩层弹性模量越大,积聚能量越少。据此提出了直接释能和间接释能两种冲击地压防控理念,对现场冲击地压的防治具有指导意义。     

受载煤岩组合体破坏前能量分布规律

为研究引发冲击地压的能量在煤岩系统中的分布规律,理论分析了二元、三元组合模型峰前能量分布计算公式,并对自主构建的不同比例的二元、三元组合体开展了轴向加载实验。实验结果表明:随着煤岩高度比增大,组合体峰前总能量也逐渐增大,但增幅逐渐减小;相同煤岩高度比的组合体,岩石组分越硬,组合体峰前总能量越小;无论何种组合体,煤组分能量占比最大,均大于50%;随着煤岩高度比的增大,煤组分能量占比逐渐增大,岩石组分能量占比逐渐减小;煤岩高度比相同的组合体,岩石组分越硬,煤组分能量占比越大。组合体峰前能量主要分布在煤组分中,其次为粗砂岩,细砂岩积聚能量最少。由此表明:煤岩系统中的能量主要分布在软弱煤岩层中,岩层弹性模量越大,积聚能量越少。据此提出了直接释能和间接释能两种冲击地压防控理念,对现场冲击地压的防治具有指导意义。     

论煤岩组分的液化性能

通过高压釜在溶剂和催化剂条件下对煤的加氢液化试验,探讨了低煤级煤中煤岩组分的液化性能。结果表明,在不同宏观煤岩成分的液化试验中,转化率和油产率表现出镜煤>亮煤>暗煤>丝炭;对于显微组分的液化,不仅镜质组和壳质组具有反应活性,半镜质组也有一定活性,且活性组分(镜质组+半镜质组+壳质组)含量与液化转化率、油产率表现出良好的正比关系。低煤级煤中,R_max<1.50%的半丝质组分在液化时有反应活性,其活性低于同一煤中的半镜质组,而R_max>1.50%的惰质组分已不具反应活性。      

滇东上二叠统煤层煤岩特征及其对瓦斯涌出量的控制

基于滇东上二叠统赋煤区煤层的煤岩学特征、瓦斯含量、瓦斯涌出量及煤矿瓦斯事故统计分析,对研究区煤层的煤岩组成、煤体结构、煤炭筛分试验成果、煤层瓦斯含量和煤矿瓦斯涌出量进行了比对研究。研究表明:煤变质程度、显微煤岩组分、筛分粒级煤及煤的孔隙率等煤岩学特征控制了瓦斯的分布特征,并造成煤矿瓦斯涌出呈现区域性的差异;滇东上二叠统赋煤区瓦斯涌出类型可分为低煤阶均匀涌出型、中煤阶均匀涌出型、中煤阶非均匀突出型、高煤阶均匀涌出型和高煤阶非均匀突出型,且以中煤阶均匀涌出型为主。      

鄂尔多斯盆地侏罗纪煤的煤岩特征及成因分析

鄂尔多斯盆地侏罗系发育多层厚煤层,煤质优良,储量巨大,且构造简单,埋深较浅,具有很大的开采价值。该岩系独特的煤岩特征与其成煤沼泽环境有密切联系,即内陆湖泊发育有关的河流体系上部的一系列高位沼泽;泥炭埋藏后继续经历不同程度的氧化阶段,使得煤岩组分中惰性组分含量普遍偏高,而镜质组分普遍经受一定程度的丝炭化作用而成为半镜质体。研究表明盆地中侏罗系煤系中煤的宏观煤岩主要以半暗煤和暗淡煤为主,半亮煤和光亮煤占次要地位;在盆地边缘,特别是靠近盆地北部物源地区,半暗煤、暗淡煤含量比例较高,往南向盆地中心部位半亮煤和光亮煤逐渐增多,表明沉积环境和成煤沼泽环境对煤岩组分具有主要控制作用;含煤岩系中,特别是煤层下部砂岩越厚,颗粒越粗,显微煤岩组分中丝质体含量越高,而且其结构完整、清晰,半镜质体含量也越高,植物细胞结构越完整和规则。埋藏后顶底板岩性还会继续影响煤岩组分的演化过程。煤层顶底板砂体由于物性条件好,孔隙水仍可长时间处于氧化与循环流通状态,使得各煤岩组分能长时间处于氧化状态,有利于丝炭化作用进行;相反,在盆地中心,湖泊相发育,泥炭被埋藏之后迅速被泥岩覆盖,煤层很快处于还原缺氧环境,凝胶化作用得以充分进行,镜质组的含量就会增高。研究还发现,壳质组常常在煤层中的某一部位富集,虽然整个煤层中其平均含量不高,但是却对煤层的总体生烃能力会有很大贡献。以往的研究成果中,壳质组含量常常被低估,尤其是呈流动状态的沥青质体,因为它最容易流动到刚性比较强的丝质体内部或各种裂隙中而常常被忽略,在以后的研究中值得加以重视。     

煤层气富集高产的主控因素

对煤岩的生储气能力、煤储层渗透率、煤层气保存条件等影响煤层气高产富集的主控因素进行了分析。煤岩组分和煤变质程度是影响煤层生储气能力的主控因素。煤层的储气能力与温度、压力、灰分及水分含量等亦有关。煤层的渗透率取决于煤层本身的裂隙系统,而裂隙的发育程度又与煤变质程度及构造活动的强弱相关。煤层气的保存则取决于顶底板的封盖能力、构造活动、水动力环境等条件。煤层气成藏条件是煤层气基础地质研究中的核心问题,应加强研究。     

煤的显微煤岩学特征与焦炭强度的关系

摘 要　 为探讨煤的煤岩学特征与焦炭强度之间的关系‚对北京焦化厂所用华北地区26个矿 点的原料煤的煤岩学特征进行了研究‚并对10kg 小焦炉焦炭的强度进行了测定。通过对 M 40 ≥80％矿点煤的统计分析‚表明活性成分含量的最佳范围是63∙40％～69∙40％‚镜质组 平均反射率基本处于1∙12％～1∙36％之间。镜质组反射率分布图谱不仅可以直观地反映活性 成分的大致分布状况‚而且也可以反映原料煤的混合程度。     

胜利东二号露天矿6煤层直接液化性能评价

基于褐煤直接液化特性与煤性质的关系,从煤岩组分和煤质基本性质出发,结合前人对与褐煤直接液化相关的煤岩组分和煤质指标研究成果,通过采样测试与收集数据,探讨了胜利煤田东二号露天矿6煤层煤岩组分、灰分、挥发分、H/C原子比对其直接液化的影响,提出了褐煤作为直接液化的指标要求范围。结果表明:该煤层活性组分(腐植组和稳定组)含量较高,挥发分含量大于35%、H/C原子大部分大于0. 70、浮煤灰分大部分小于10%,符合液化指标要求,可作为较理想的直接液化原料煤。     

我国煤岩学研究现状及前景分析

煤岩学是以岩石学观点和方法来研究煤的物质成分、性质和用途,煤岩组分的物理化学性质差异在指导煤炭的高效洁净利用方面,具有其他学科无法替代的优势。基于我国煤岩学研究成果,分别论述了基础煤岩学和应用煤岩学的研究现状和取得的成果,对于后者重点论述炼焦配煤、煤液化和气化等方面煤岩学的应用现状和认识。指出基于图像分析的自动化测试技术和大力开展全国煤炭资源的高效洁净利用是当前乃至以后煤岩学在方法和应用方面的发展方向。     

韩城矿区煤的煤岩特征及煤层气生储因素分析

通过研究陕西韩城矿区含煤岩系中煤的宏观煤岩类型、微观煤岩组分、煤的镜质体反射率以及孔隙特征,分析了该区煤的煤岩特征与煤层气的生储因素,以及煤层气可能富集的煤区。      

煤岩动力灾害的电磁辐射预测技术及应用

实验研究了受载煤岩电磁辐射及瓦斯流动电磁辐射影响的规律,并研究了电磁辐射预测煤岩动力灾害的原理及技术方法,在煤矿现场进行了大量的试验.结果表明,煤体受载产生的电磁辐射与应力和变形破裂程度基本呈正相关,瓦斯流动梯度越大,电磁辐射强度越高;用电磁辐射监测技术预测煤与瓦斯突出、冲击矿压等煤岩动力灾害现象是完全可靠的,而且可以检验防治措施的效果.电磁辐射技术完全实现了非接触预测,具有费用低、操作简便、准确率高等优点,是一种很有前途的地球物理方法.     

陕北三叠纪煤田子长矿区瓦窑堡组特高焦油产率煤富集规律分析

特高焦油产率煤的富集受煤变质程度、成煤环境等因素的制约。子长矿区瓦窑堡组可采煤层为5号煤层和3号煤层,通过对煤岩样品进行低温干馏试验,得到瓦窑堡组焦油产率平均为13.4%,其中5号煤焦油产率为12.55%,3号煤焦油产率为13.7%,属于特高焦油产率煤层。在空间分布上,高油煤占比达到77%,富油煤占比为23%,零星发育含油煤。研究表明,煤层焦油产率高的原因有3个,一是以低—中等变质程度的气煤为主,高挥发分、高含氢、高含氧;二是显微煤岩组成中有机含量、活性组分平均含量高;三是本区成煤环境以陆相沼泽、湖泊沉积为主,还原程度高。     

山西省太原组和山西组煤的煤岩特征分析

在收集和整理大量山西省煤岩资料的基础上,分析了该省太原组和山西组煤的显微煤岩组分,并对各煤田太原组和山西组煤的R0,max的变化规律进行了研究。研究表明：山西省太原组和山西组煤中显微组分一般以镜质组为主,并且有从北向南有不断增加的趋势,惰质组次之,其趋势与镜质组相反,壳质组最少;太原组反射率值在0.6%～3.9%,整体上呈北低南高、西低东高的趋势,煤级从中煤级煤Ⅰ到高煤级煤Ⅱ都有赋存;山西组反射率值在0.6%～4.2%,其反射率变化趋势和煤级赋存特征与山西组类似。研究结果为评价和利用山西省的煤炭资源提供了依据。     

山西沁水盆地南部3号煤层储集空间特征与变质程度的关系

煤岩的变质程度影响着煤层的储集空间特征,对煤岩的孔隙度,渗透率以及煤岩微裂缝的发育都有重要影响。为了研究两者的关系,选取山西沁水盆地南部不同矿区有代表性的3号煤层,对不同变质程度煤样的镜质体反射率（R0）、孔隙度、渗透率进行了测试并对煤储集空间类型和结构进行扫描电镜观察。研究结果表明：3号煤层储集空间类型主要为孔隙和微裂缝;当R0小于2.4%,孔隙度、渗透率与R0呈负相关,R0大于2.4%时,孔隙度、渗透率与R0呈正相关,R0为2.4%可能是煤岩变质程度对煤岩孔隙度、渗透率影响的关键期,在高变质程度煤岩中孔隙度与渗透率的升高是由微裂缝的发育引起的,并且随着R0的增加,微裂缝发育程度增大。     

自动确定煤岩参数的数据处理技术

介绍了根据HY-3型全自动显微光度测定系统以煤反射率自动测定结果确定显微煤岩组分,鉴别混煤与确定混煤比例,确定煤中活惰性组分比例等采用的数据处理技术。      

内蒙古乌达矿区煤的显微特征与沉积环境关系的研究

通过对研究区主采煤层显微特征和沉积环境的分析,并利用三角图解（在三角图解中,考虑了煤中矿物特别是自生矿物对指示煤相的意义）和组分含量平面图,论述了显微煤岩特征与沉积环境的关系。研究发现,潮控下三角洲平原形成的煤层其活性组分和硫分含量较之河控下三角洲平原含量高,并且三角图解三端元的离散率小;在潮坪沉积基础上形成的煤层其惰性组分含量高并分布稳定;相同沉积环境形成的不同煤层显微组成相似,但它们的显微组成由于聚煤环境的变迁而在平面分布上有差异。