煤岩学配煤和焦炭强度预测的研究

用配有自行研制的程序控温仪的显微热台,观察研究了P1、T3两时代煤显微组分的加热性状和焦炭的显微特征,由此揭示了不同时代等变质煤结焦性差异的原因,提出了标准活性组分（Vt,st）的新概念;确定了测定混煤中镜质体反射率的方法;最后以重钢焦化厂大量200kg焦炉试验为基础,用计算机进行数理统计分析,优选出标准活性组分（Vt,st）、镜质体随机反射率（Rran）及其标准差（S）三个参数,建立了能准确定量预测焦炭机械强度的数学模型。经焦化厂使用证实,用该方法预测和控制焦炭强度不但准确度高、简单易行,而且可适用于我国大多数焦化企业由不同煤田的多矿点供煤且常有混煤、煤质不稳定的复杂状况。     

煤的镜质组平均反射率绝对标准差(R_(o,sd))作为配煤参数的应用

由于煤的镜质组平均反射率不能精确反映镜质组中反射率的分布状况,因此在配煤炼焦研究中,利用镜质组平均反射率作配煤参数往往会有一定的偏差。通过对北京焦化厂原料煤的深入研究和实验,笔者提出一个新的煤岩配煤参数,即煤的镜质组平均反射率绝对标准差（Ro,sd）。该参数是一个将镜质组反射率分布图量化的参数,既可反映煤的变质程度,又能反映原料煤的镜质组反射率分布特征。经验证,利用该参数作为配煤参数能取得更佳炼焦效果。     

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。      

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。     

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。      

中煤级煤吸附甲烷的物理模拟与数值模拟研究

基于184个中煤级（镜质组最大反射率Ro,max介于0.65%~2.50%）煤在平衡水条件下的等温吸附实验成果,模拟了中煤级煤的朗格缪尔体积和压力与煤级的关系,建立了不同埋深（温度、压力）条件下不同煤级煤饱和吸附气量量板,探讨了压力和温度对中煤级煤吸附甲烷能力的综合效应,对比分析了中煤级煤吸附特征与低、高煤级煤的差异,提出了中煤级煤吸附气量预测的方法。     

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。     

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。      

温度控制下的煤层气储层物性动态演化研究

为研究热对煤储层的改造作用,采用不同煤级具有代表性的12件煤样。考虑煤级差异、温度作用差异以及核磁共振(NMR)在研究孔隙流体中的技术优势等,对煤样进行了显微组分、镜质体反射率、孔渗测试以及孔隙结构的压汞和NMR实验,研究了煤储层核磁共振特征、T2谱响应特征、孔径分布、核磁共振孔隙度及核磁渗透率、可动流体等,同时对比了不同变质程度煤储层孔隙结构特征及其对煤层气储层物性的控制作用。温度变化下的煤储层物性研究结果表明:热的作用对各煤级煤储层孔隙度都有改善作用,但是对低煤级影响最大,其次为中煤级,最后为高煤级煤储层。温度对不同煤级煤岩的渗透性影响迥异。高挥发份烟煤受热后渗透率增加了一个数量级。低挥发份烟煤受热后渗透率则下降了一个数量级,这应与煤岩热膨胀性有关。无烟煤渗透率总体变化不明显,说明热作用对高煤级煤储层改造意义不大。     

稀缺高炉喷吹用煤地质评价指标探讨及应用

高炉喷吹用煤可减少焦炭的使用量，是现代高炉降低生产成本提高经济效益的重要技术措施。从高炉喷吹用煤的煤质影响因素入手，在稀缺煤和优质煤煤质评价的基础上探讨稀缺高炉喷吹用煤的地质评价指标及分级参数。通过分析，将高炉喷吹原料用煤的煤质评价指标划分为工艺指标和经济指标两大类，工艺指标是决定煤是否能用于高炉喷吹工艺的关键指标，经济指标主要影响高炉喷吹工艺的成本。煤类差异是高炉喷吹用煤选择的首要因素，根据我国煤炭资源禀赋特征，提出无烟煤、贫煤、贫瘦煤是高炉喷吹用煤中的稀缺煤类。结合煤炭地质勘查中对"优质煤"的评价标准，提出灰、硫、磷的含量是稀缺高炉喷吹用煤地质评价的关键指标，要求灰分质量分数不大于12.00%、全硫质量分数不大于1.00%、磷分质量分数不大于0.03%。利用该指标对我国无烟煤、贫煤、贫瘦煤分布的典型矿区进行煤质评价和资源划分，指出永城、西山、阳泉、潞安、二道岭和汝箕沟矿区是我国稀缺高炉喷吹用煤的主要分布区，统计的稀缺高炉喷吹用煤保有资源量107亿t，为我国稀缺高炉喷吹用煤的合理开采和充分利用提供了依据。      

辽河盆地东部凹陷沙三段煤种和煤级分布特征

运用煤田地质学基本理论和煤的镜质组反射率值及工业分析等有关数据,确定了辽河盆地东部凹陷古近系沙三段含煤亚段的煤种主要为褐煤、长焰煤和气煤;进而阐述了该煤段垂向上煤级与埋深的变化规律性、不同赋煤区各煤级垂向界限的差异性。在平面上,长焰煤在东部凹陷的6个赋煤区均有分布,褐煤分布于东部凹陷西南端和中北部,气煤则集中分布于该凹陷的中南部。区域地温场和火山活动控制了煤级的空间分布。      

反映褐煤成熟度的新指标—凝胶率

研究了几个不同煤化程度的褐煤,提出了一个用煤岩 学方法确定褐煤煤化程度的新指标(G~(?)值),该值与反射率、加氢液化的转化率等有很好的相关性。     

反射率和直方图结合常规分析控制焦炭质量的研究

本文通过分析煤炭反射率和直方图数据在我厂煤质管理和配煤比确定中的应用，详细论述了煤岩直方图解决混煤的情况，阐明了反射率和粘结指数及胶质层厚度与结焦性的关系，得出了利用反射率和直方图结合常规分析控制焦炭质量的结论。     

不同变质类型煤的电子顺磁共振特征对比分析

通过对大别造山带前陆盆地石炭纪含煤岩系高煤级煤的电子顺磁共振分析,探讨了不同变质类型煤的芳香结构演化特征及其影响因素。结果表明高煤级煤的自由基浓度、线宽和兰德因子的演化具有较好的一致性,且随镜质体最大反射率的增大而呈规律性演化的趋势,构造应力作用促进和增强了环缩合作用和拼叠作用,有使煤超前演化的趋势。     

煤中游离气含量估算方法及应用

为了探讨不同煤级煤储层中游离气含量分布特征,本文基于游离气主要存在于煤孔隙中的认识,优化了游离气含量估算方法,并利用全国典型含煤地区包含从褐煤到无烟煤的42组不同煤级煤的煤层气参数测试数据,采用优化的游离气含量估算方法计算了不同煤样的游离气含量,并与解吸气含量结果进行了比较。结果表明:煤中游离气含量所占总气含量的比例随镜质体平均最大反射率增高呈减小趋势,在褐煤到无烟煤三号阶段的所占比例分布在2.13%~33.25%;游离气含量和解吸气含量与镜质体平均最大反射率关系均呈"双峰"特征,但双峰峰值大小顺序正好相反,游离气含量在肥煤阶段的峰值高于无烟煤三号阶段,总气含量与镜质体平均最大反射率关系主要受控于解吸气含量。      

论“沉煤环境——成煤类型——煤质特征”概略成因模型——煤的类型研究

本文是《实用煤相学》研究的另一篇论文，对组成不同煤相（Ⅰ１、Ⅰ２、Ⅱ和Ⅲ）的煤的类型进行了深入分析，论述了不同环境（煤相）决定了不同的成煤类型的观点。通过对不同煤型煤的显微组分（类脂组、镜质组和无机组分）组成和镜质组特征（荧光强度和反射率）的深入研究，划分出与四种煤相相对应的四种基本的类型：即强还原型腐泥煤或腐殖腐泥煤（Ⅰ１型）、强还原型腐泥腐殖煤或腐殖煤（Ⅰ２型）、较强还原型腐殖煤（Ⅱ型）和较弱还原型腐殖煤（Ⅲ型）。从而阐述了煤相与煤型之间的内在成因联系。为进一步表述“沉煤环境（煤相）—成煤类型（煤型）—煤质特征（煤质）”这一概略成因模型奠定了基础。     

山西省河保偏矿区13~#煤层煤岩煤质特征

山西省河保偏矿区为晋北煤炭基地的一部分,主采煤层13~#属于太原组海陆交互相沉积。通过对河保偏矿区13~#煤层剖面采样测试及垂向完整剖面的煤岩、煤质特征分析,13~#煤层垂向显微组成变化特征反映出成煤植物类型、成煤时期的气候以及泥炭聚集环境。13~#煤层成煤环境以干燥森林泥炭沼泽为主,覆水程度低,植物组织凝胶化程度不高。工业分析测试数据显示该煤层属于低灰分、低硫分、中高挥发分煤。结合这些煤岩煤质指标进一步分析认为,13~#煤的清洁利用方式为液化用煤。     

峰峰矿区通二井田煤镜质组有限应变特征及其应用

利用MPV—COMPACT型显微光度计对峰峰矿区通二井田煤镜质组反射率进行较系统的测试,发现井田内煤 3个光轴体主轴互相垂直,最大反射率轴倾角多数集中在 68°～69°之间,倾伏向有 3个方向,即近 280°、近 90°和近 180°。测区内煤的镜质组反射率椭球体的变形特征属于拉长型应变和压扁型应变。该井田煤镜质组反射率椭球体有限应变特征分析结果表明在煤系地层中,煤的最大镜质组反射率的方位除与区域构造应力场的作用有关外,还与其所处的局部构造位置有关。在断层附近,反射率Ro_max和Ro_min的差值随着距断层的距离增加而减小,且在断层面的两盘发生突变。这一特征有助于煤矿井下构造的预测。     

沉积岩中干酪根镜煤反射率测定及影响因素

前言镜煤质反射率是判别煤级的一个重要指标,它可以很好的反映出煤的变质程度,为煤分类提供依据。同样在沉积岩中测定干酪根镜煤质反射率,它也可以很好的反映出有机质的成熟度,是划分油、气演化分布界线,预测油、气远景的一个重要指标。关于这方面即煤岩学在石油地质上应用的研究工作,近年来国外进展很快,法国、西德、美国和日本等国家不少学者,都在广泛开展用镜煤反射率资料进行区域性含油气远景的评价工作,并且已经取得了卓有成效的研究成果。     

云南省昭通-曲靖地区动力煤资源评价

以云南省昭通-曲靖赋煤构造带中动力用煤资源作为研究对象,采用综合指数法作为评价方法,建立包括资源储量、地质条件、开采条件及其他条件一级指标及煤质分级、煤层厚度等13个二级指标的评价体系,通过层次分析法确定权重,并对评价系统中各参数给予科学合理的赋值,从而对昭通-曲靖赋煤构造带动力用煤煤炭资源进行评价。结果表明:动力煤资源煤质分级以二、五级为主,一、三级次之,四级最少;区内恩洪、老厂、昭通三个矿区的资源优度属优级,资源量共计1 899 184万t,约占该区动力煤资源总量的75%;镇雄、新庄、羊场、后所、庆云、圭山、跨竹、小龙潭等矿区的资源优度属良,资源量共计522 385万t,约占该区动力煤资源总量的20%;马河、石坎等矿区资源为一般,资源量共计105 762万t,约占该区动力煤资源总量的5%。总体上昭通-曲靖地区动力煤煤炭资源条件以优良级别为主,不同级别储量及其分布较为合理,是具有较好经济及工业意义的赋煤带。