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。     

窑街矿区海石湾井田油A层腐泥煤有机质成熟度辨析

在石油、天然气、页岩气和煤层气资源勘探开发方面,镜质体反射率指标被公认是唯一可对比的烃源岩有机质成熟度评价指标。为准确测定窑街矿区海石湾井田油A层腐泥煤的有机质成熟度,采集井田钻孔煤岩样品,开展显微镜下显微成分反射光、荧光光学特征观测。测试发现,油A层腐泥煤中存在2种不同特征镜质组,一种为发荧光的镜质组,反射色低、反射率测值低;另一种为不发荧光镜质体,反射色高、反射率测值相对偏高。油A层沉积环境分层明显,上部为腐泥煤,显微成分以藻类体为主,含有大量的黄铁矿,反映深部沼泽强还原环境;下部显微成分以腐泥基质、基质镜质体、角质体为主,相较于上部,藻类体及黄铁矿含量明显降低,反映出其沉积物源发生变化,藻类等低等生物输入比例降低,高等植物物源比例增高,反映为相对较弱的还原环境。根据井田地层沉积环境、油A层腐泥煤显微组成及其与下部煤二层腐植煤的镜质组成熟度对比分析,认为油A层腐泥煤中不发荧光镜质体的反射率能够反映其真实的成熟度,与下部煤二层处于同一变质阶段。研究认识为开展腐泥煤有机质成熟度分析提供了新的方法、思路,当煤岩层中高等植物含量较少,或者与其相邻地层成熟度差异较大时,建议将局部测试结果与整个煤系各煤/岩层进行比对,同时结合其镜质体荧光特征和沉积环境综合判断分析。      

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。      

煤的液化性能与煤质关系研究进展

煤的液化潜力与煤岩成分和煤化作用程度有着密切的关系,更进一步研究煤岩成分中不同显微组分对液化的影响,探讨显微组分的结构,将对优质液化煤的讦价起重大作用。煤中不同的显微组分具有不同的光性特征,镜质体反射率是划分煤阶的主要参数,但是煤的全显微组分反射率的研究把煤岩成分与煤阶结合起来,对液化煤进行综合评价。本文介绍了国外这方面最近的一些研究成果:1．镜质组和壳质组具有非常类似的转化率,但是抽提产物中族组分却存在显著的差异,镜质组主要出现前沥青烯和沥青烯,而壳质组主要出现油和气。2．低反射率惰性组显微组分虽然转化率较低,但是主要产出油和气。3．相对未凝胶化的显微组分具有较高的油产率,而较高凝胶化程度的显微组分油产率却较低。4．煤的全显微组分反射率分布可以预测煤的液化潜力。     

煤的挥发分产物中气体成分的初步研究

煤的挥发分产率是研究煤质,评价煤的工艺性质的一项重要指标。它不仅能较好地反映煤的煤化程度,而且能在一定程度上反映煤的工艺性质。因此,在国际煤分类和我国煤分类,以及世界各主要产煤国的煤分类中,大多以煤的挥发分产率作为主要分类指标。 煤的挥发分是在特定条件下煤的热解产物,它只能从一个侧面反映煤的综合平均性质。而煤的挥发分的组成成分是十分复杂的,其组成成分与煤的性质之间必然存在着一定的关系。但迄今尚未见到有关的研究报道。为了探索煤的挥发分产物中气体成分的变化规律,笔者进行了     

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。      

华北地区晚古生代煤的煤质特征与结焦性研究

华北是我国重要炼焦用煤基地之一,开展华北晚古生代煤的结焦性能研究具有重要实际意义。在对 ２６ 个矿点的煤样进行煤岩学与煤化学分析的基础上,采用 １０ ｋｇ 小焦炉试验研究了单种煤的结焦性能,并利用一元非线形回归分析探讨了主要煤质参数与焦炭强度之间的关系,认为煤的镜质组平均反射率、活／惰比、粘结指数以及胶质层最大厚度是影响焦炭强度的主要因素。     

沁水盆地南部高煤级煤储层孔隙分形特征

以沁水盆地南部的20个高煤级煤样品的压汞实验和煤岩煤质分析的结果为依据,探讨了孔隙分形维数的计算方法,分析了盆地南部地区高煤级煤孔隙分形特征。研究表明,高煤级煤孔隙分形无标度区为50nm~100μm,孔隙分维数在2.94~3.21,孔隙分维数与煤变质程度、孔隙度、大孔含量、体积中值孔径呈负相关关系,与中孔含量、吸附孔含量、退汞效率、灰分产率呈正相关关系,而固定碳含量、镜质组质量分数、挥发份产率、兰氏体积则以孔隙分维数3.05为拐点呈双U形或倒双U形变化。孔隙分维数可以作为反映高煤级煤储层吸附能力和解吸能力的一个重要参数,并依据孔隙分维数划分出该区富气易解吸区、富气难解吸区及含气解吸区。     

阳关寨勘查区煤质特征及成煤环境

为了全面了解贵州威宁阳关寨勘查区主可采煤层的煤质指标,通过煤样灰成分、硫分、镜质组反射率等与成煤环境的关系进行研究。发现3、4、5煤以中高灰煤为主,3号煤层属特低硫~中硫分煤,以特低硫煤为主,4号煤层属特低硫~高硫分煤,5号煤层属特低硫~高硫分煤,灰分从上至下似有降低的趋势。硫分从上至下变化较大,总体上是"升高-降低-再升高-再降低"的趋势。煤质特征反应成煤处于较稳定且受海水侵扰较小的滨海泥炭沼泽环境。     

介绍一种寻找隐伏岩体的好方法:岩浆热场法

隐伏岩体对于热液矿床找矿是非常重要的。寻找隐伏岩体的方法很多,其中以物探(磁法、电法、重力、地震等)方法应用得最广泛、效果最好。本文介绍的岩浆热场法,是专门寻找隐伏岩体的方法。岩浆热场法是地球物理方法的一种,它以感知温度场的差别为目的,没有多解性是它最大的优点。它以岩浆热场理论为基础,以各种能够恢复古温度场的方法为手段。能够感知岩浆热场温度的方法很多,本文介绍了其中的五种:接触变质带法、煤质和煤级法、伊利石结晶度法、牙形石色变度法和镜质体反射率法等。接触变质带是岩浆热场直接的具体的体现,传统的接触变质带范围有限(一般不超过1km)。但是,如果考虑到极低级变质作用,将大大扩展接触变质带的范围(达6~8km)。煤质和煤级是煤田地质部门应用得非常娴熟的方法,中国无烟煤分布区大多与岩浆热场有关,是隐伏岩体的良好指示剂。伊利石结晶度、牙形石色变度和镜质体反射率法是极低级变质作用研究中非常重要的三个指标。在上述各种方法中,笔者推荐镜质体反射率方法。该方法具有简单、精确、适用、经济、快速的特点。与物探方法比较,该方法有很多优点,但也有其局限性。如果能够将该方法从煤田和石油部门移植到岩石学和矿床学部门,与磁法、电法、重力法配合使用,可以提高寻找隐伏岩体的效果。     

窑街矿区浅层煤系气储层特征及勘探开发关键技术

煤系气勘探开发不仅可以减少资源浪费,而且可以缓解我国能源危机,降低煤矿瓦斯事故,保护大气环境,为实现碳达峰、碳中和目标做出贡献。依托窑街矿区海石湾井田三采区浅层煤系气开发示范工程,分析窑街矿区煤系气储层特征,探讨煤系气勘探开发关键技术。研究表明:井田煤系气主要赋存于侏罗系中统窑街群煤系第四岩组(J₂yj4)的油页岩、油砂岩和第二岩组(J₂yj2)的油A层、煤二层等特厚产层中;油A层、煤二层气含量随着埋深的增加而增大;CO₂浓度较高,且随着埋深增加而减小;煤二层吸附能力较强,油A层更容易解吸;各层渗透率为油砂岩 > 油A层 > 煤二层 > 油页岩;抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比和脆性指数显示各产层改造难易程度由小到大依次为油砂岩、油A层、油页岩、煤二层。油页岩有机质丰度4.06%,干酪根类型Ⅱ₂–Ⅲ型;油A层有机质丰度43.27%,变质程度呈两极分化,腐泥煤镜质体反射率0.48%~0.53%,腐植煤镜质体反射率0.89%~0.97%;煤二层有机质丰度92.87%,其中镜质组体积分数67.90%,惰质组29.10%,壳质组3.50%,变质程度以肥煤为主,含少量气肥煤。与我国大部分欠压地层相比,各产层储层压力正常,产气潜力大;煤系气开发应优选煤二层、油A层和油页岩;多段分簇、限流法射孔工艺和细砂防滤失、投球暂堵、两高一低(高排量、高砂量、低砂比)的压裂工艺适合于该区致密特厚储层改造,挂泵位置低于煤二层射孔段和重力式螺旋气锚排采工艺可减少CO₂的影响,提高排采效率。这些关键技术的应用显著提高了井田示范工程产气效果,单井日产气量超过2 000 m3。      

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。     

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。     

估算天然气成熟度的新指标--金刚烷指标

采用天然气重烃富集及MID/GC/MS分析技术,从天然气中检测出单、双金刚烷类化合物。根据琼东南盆地生油岩中金刚烷指标 (Ⅱ )与镜煤反射率 (Ro)的实测值,结合应用塔里木盆地、鄂尔多斯盆地的上述实测数据点,建立了双金刚烷指标与镜煤反射率 (Ro)数值对应关系。根据这种关系成功地确定和研究了莺-琼盆地三个构造天然气的成熟度。研究成果不仅提供了检测天然气中金刚烷类化合物的方法,扩大了金刚烷类化合物的应用范围,而且表明金刚烷类化合物是研究天然气成熟度的一个有效指标     

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。     

用镜质体反射率分布图判别工业用煤

该文对长焰煤—无烟煤七个煤级的煤层煤样测试资料分析,总结了不同煤级煤的镜质体反射率分布图特征。工业用煤的反射率分布图除个别样品具正态分布外,大多测值分散,分布图峰谷相间十分复杂,表现出不同煤级煤组合的特点。通过模拟方法及测试结果,文章认为反射率分布范围差值、标准差、凹口数目是区分混煤组合特征的有效指标,选用标准差和凹口数两个指标,把工业用煤划分为六个组合类型,以此来确定工业用煤属单煤、混煤、混合的简单复杂程度。     

陕北三叠纪煤田中—特高油产率煤分布规律及成因机理

以子长矿区内分布的300余组钻孔数据为基础,研究了陕北三叠纪煤田煤炭资源的物理化学性质,按照《煤中焦油含量分级》(MT/T1179—2019),划分了中油产率煤(7.0%<ω(Tar_d)<12.0%)和高油产率煤(12.0%<ω(Tar_d)<15.0%)的分布范围,预测了中—特高油产率煤的资源量。研究了矿区主采煤层3号煤层和5号煤层的煤质、沉积环境、变质程度等,认为矿区内中—特高油产率煤具一低两高的特征:镜质体反射率高(0.61%~0.83%)、变质程度低、挥发分高(35.78%~45.64%),认为成煤环境及变质程度是影响煤层富油的关键因素,研究区内5号煤层的焦油产率略高于3号煤层。     

煤中镜质组三维反射率模式测算方法

镜质组反射率是煤的重要物理性质参数之一。以往认为,镜质组三维反射率模式类似于一轴晶负光性的光率体,其最小轴垂直于层里面。近年来,已广泛报道在中、高变质阶段烟煤,甚至在某些低变质阶段的烟煤中,具有二轴性反射率模式的事实,使人们逐渐认识到反射率模式的空间位置是受复杂因素的影响。镜质组反射率与煤的分子结构有着密切的关系,尤其在煤化作用加深时,受煤中形成的芳香族类高分子片层大小和排列的影响。      

煤镜质组反射率的定向特征及其应力指示意义 ——以淮北矿区为例

基于淮北矿区4个矿井共15块煤定向样品的镜质组反射率测试数据,在相容性调整的基础上,开展煤样镜质组反射率三维椭球体进行拟合。结合区域及采样地成煤后构造演化分析及煤样变形类型特征,深入研究煤镜质组反射率三维椭球体的方位和形状对应力、温度和变形结构的响应,并探讨其内在机理。结果显示:煤镜质组反射率三维椭球体最大—中间反射率所在平面的倾向多与区域应力来源方向相近,其原因可能归结于煤中芳香片层向垂直于岩石圈当中近水平构造应力和上覆地层压力的合力方向优势发育。垂直于挤压应力方向延伸的断层的干扰、煤变形程度和多期应力场的叠加效应是导致少数样品指示异常的主因。在多期应力场叠加影响区域,镜质组反射率定向会向后期应力方向发生不同程度偏转。但对于强变形构造煤,煤体颗粒间的移位旋转会削弱镜质组反射率重新定向偏转的程度,使其镜质组最大—中间反射率平面倾向主要指示前期应力来源方向。岩浆热异常是导致最大—中间反射率所在平面陡倾的主要因素之一。根据弗林参数,多数样品表现为扁椭球型,仅是煤正常演化的反映,而长椭球型则主要反映了岩浆热异常的的影响。     

黔西滇东典型矿区含煤地层热演化史分析

在系统研究黔西滇东地区构造特征、含煤地层发育及受热背景等基础上,运用BasinMod盆地模拟技术,探讨了格目底向斜及恩洪盆地含煤地层的埋藏史、热演化史,揭示出含煤地层成熟演化的阶段性。研究表明:黔西滇东地区煤变质作用主要受该区的沉积埋藏、岩浆热液和构造运动等多种因素控制,煤变质作用很不均匀;含煤地层被分割于众多独立次级向斜单元,总体上具有向斜控气的构造特征;格目底向斜晚二叠世煤现今处于焦煤—瘦煤阶段,镜质体反射率达1.7%左右,恩洪盆地则为气煤—肥煤阶段,镜质体反射率约1.0%。