我国特高挥发分、特高油含量煤的分布与成因

<正>特高挥发分、特高油含量煤以高挥发分、高焦油产率为特点,具有重要的研究意义和巨大的利用价值。统计了我国不同成煤时代、不同地区煤炭资源的挥发分产率和焦油产率概况,得到了我国特高挥发分、特高油含量煤的保有资源储量和分布情况。通过对比分析陕西子长矿区、甘肃炭山岭和龙沟矿区、云南省曲靖和黑龙江省东三江等地区的特高挥发分、特高油含量煤的煤岩煤质特征,探究了成因类型、煤岩组成和煤质特征对挥发分和焦油产率的影响。结果表明,特高挥发分、特高油含量煤主要为褐煤、长焰煤和气煤,     

中国特高挥发分特高油产率煤的分布及其特征

基于全国煤炭资源潜力评价和全国特殊及稀缺煤炭资源调查项目成果,结合前人的研究,采用保有储量加权平均法,分析我国不同省份、不同成煤时代煤炭资源的挥发分产率和焦油产率以及特高挥发分、特高油产率煤的分布和成因。结果显示：我国煤炭资源的挥发分产率储量加权平均值为30.27%,以中高-高挥发分煤为主,焦油产率储量加权平均值为7.66%,以富-含油煤为主;我国特高挥发分、特高油产率煤的保有资源储量约占全国煤炭保有资源储量的0.9%,主要为褐煤、长焰煤、气煤和气肥煤;含有腐泥煤和腐植腐泥煤夹层的煤和残植煤因富含壳质组分具有较高的挥发分产率和焦油产率;对于同一煤类,挥发分产率和焦油产率都与氢含量和氢碳原子比呈正相关关系。     

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。     

谈谈矿石工艺类型研究

矿石工艺类型是指按矿石工艺性质,主要是矿石选矿工艺性质的差别,对矿石所作的分类.它以矿石物质成分的研究为基础,以为制定选冶工艺流程提供可靠依据为目的.矿石工艺类型通常是在矿石自然类型的基础上细分而成,它与矿石工业类型有时相似,有时又不同. “矿石工艺类型”一词主要适用于选矿学,是选矿学的重要组成部分之一.本文从应用地质学的角度提出研究矿石工艺类型的重要性.如所周知,矿石是一定地质作用下的产物,其工艺性质上的差异是由于成矿地     

淮北石台煤矿接触变质煤速热碳化的微组构解译

作为岩浆吞噬煤层的信息记录者和物质承载者,接触变质煤是揭示煤层速热碳化过程和机理的重要研究对象。为此,本研究采集了淮北石台煤矿不同热变质程度的接触变质煤样品,利用镜质组反射率测试、元素分析、工业分析、偏光显微镜(PLM)和扫描电镜(SEM)等实验手段,表征其微组构特征,以期揭示煤层速热碳化的机理和过程。结果显示,从未受影响煤、浅热变质煤到天然焦,样品最大镜质组反射率、灰分产率升高,氢、氮元素以及挥发分含量降低。未受影响煤显微组分以胶质结构体为主,局部发育丝质体;浅热变质煤中裂隙发育、少见脱挥发孔;靠近岩体的块状天然焦中镶嵌结构炭和脱挥发孔发育,孔径多介于20~150 μm;岩体内的细脉状天然焦,主要由多孔炭和炭微球组成,富含圆形—椭圆形气孔,孔径多介于1~3 μm。分析表明,趋近岩体,接触变质煤热变质程度连续增加：浅热变质煤是煤层受较弱热变质而脆性断裂的结果;天然焦是浅热变质煤热解脱挥发分和中间相化的产物;至岩体附近,天然焦被液化成多孔炭和炭微球,后二者最终被氧化为气态碳氧化物而消失。我们认为,岩浆接触变质煤速热碳化的实质就是固态煤岩被岩浆热解而中间相化、液化和氧化气化的过程。     

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。     

不同还原型腐植煤及其镜质组化学工艺性质研究

鲁南和苏北煤田，在相同煤阶下，强还原型镜质组显微组分及由其组成的太原组煤比弱还原型镜质组显微组分及由其组成的山西组煤具有的较高的氢含量、挥发分产率和焦油产率、较强的粘结性和结焦性及液化性能，从而论证了它们各自的煤质特征及合理利用途径。     

试论煤中矿物质对煤反应性的影响

1 概述 煤的反应性是煤的重要工艺性质之一,它与煤的气化和燃烧有密切的关系。它是评价气化、动力以及冶金用煤的一个重要指标。因此,研究煤的反应性具有极其重要的意义。 以往,研究煤的反应性主要侧重于煤的有机组成部分,诸如煤的变质程度;煤的组成结构;煤的有机显微组分;煤及焦炭的表面微孔结构,以及煤经焦化后其光学各向异性组织的发达程度等等。而对煤中矿物质对煤的反应性的影响,则未引起足够的注意。特别是在国内尚未见到有关的报导。但是,国外不少学者对煤中矿物质,特别是某些金属化合物对煤反应性的影响进行了广泛深入的研究。他们通过热重分析、X射线衍射、扫描电镜等手段,研     

《烟煤显微组分分类》和《显微煤岩类型分类》国家标准的相互关系

１引言显微组分是显微镜下可辨认的煤的有机成分。显微煤岩类型是煤的显微组分及矿物的天然组合 ,不同的显微煤岩类型反映出煤的地质成因、煤相、成煤原始物质和煤的化学工艺性质的差别。因此 ,进行显微煤岩类型分析对研究煤的聚积方式、煤相变化、煤层对比以及评价煤的可选性和炼焦工艺性质等都有实际意义。国际标准化组织（ＩＳＯ）也提出了显微煤岩类型的分类标准。我国的《显微煤岩类型分类》国家标准［１］中显微组分按三大组划分 :镜质组、壳质组、惰质组。但这与《烟煤显微组分分类》国家标准［２］的四分法不一致 ,缺少半镜质组—镜…     

新疆和什托洛盖煤田白杨河矿区煤质特征及煤相分析

据煤岩学和煤化学分析结果,分析研究区煤质特征和煤相类型。结果表明,研究区煤以高挥发分产率、低灰分产率和低水分含量为特征;显微组分以镜质组为主,惰质组次之和壳质组少见,揭示沼泽覆水较深,具相对还原的低位沼泽特征;煤相类型以潮湿森林沼泽相为主,湿地草本沼泽相次之,干燥森林沼泽相仅出现于中上部煤层。潮湿森林沼泽相和湿地草本沼泽相以相对富镜质组、具较高灰分产率和挥发分产率为特征;干燥森林沼泽相以相对贫镜质组、具较低灰分产率和挥发分产率为特征。     

关于我国细粒土分类的探讨

土的分类是工程地质学中的重要基础理论课题,对种类繁多性质各异的土,按一定的原则,进行分门别类,以便合理选择研究内容和方法,针对不同工程建筑进行评价,为利用和改造各类土提供符合客观实际的依据。 土是自然历史的产物,其特性与土的成因有密切关系,故将成因和形成年代作为最粗略的第一级分类标准。考虑到反映土的工程地质性质的本质的分类,称为土质分类,它是以土的物质成分(粒度成分和矿物成分)及其与水的相互作用(亲水性)的特点作为分类原则。     

不同变质程度煤的发热量与水分和灰分的多元线性回归分析

发热量是煤质评价和热工计算的重要指标。通过收集内蒙、山西等矿区煤的水分、灰分、挥发分及发热量数据,根据挥发分高低对煤变质程度进行分级,并在此基础上,建立煤的发热量与水分、灰分的多元线性回归分析模型。研究结果表明,研究区煤的发热量与水分、灰分呈反比关系,且随着煤变质程度的降低,水分对发热量的影响逐渐增大,而灰分的影响逐渐降低。运用多元线性回归模型对其他矿区煤的发热量进行预测,并将预测值与实测值进行对比来验证模型的正确性,结果显示,该模型在不同矿区煤的发热量的预测中具有适用性。     

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。     

树皮煤抽提前后化学结构特征研究

<正>1933年谢家荣在江西乐平研究发现一种表现出异常高的挥发分、高氢含量、高焦油产率、低水分、高硫(有机硫)、高熔融性和高溶胀性特殊性质的煤,并将其命名为"乐平煤",这种煤因其主要富含一种特殊显微组分—树皮体而著称。很多年以来,大量学者从煤岩学、成煤植物和成煤环境、煤相及煤质、工艺特性、地球化学、化学结构、生烃性等方面对树皮煤进行了研究。然而树皮体至今还未得到国际煤岩学会(ICCP)和国际有机岩石学会(TSOP)的承认。本文通过对树皮煤进行抽提实验,并通过红外光谱探究抽提前后煤     

典型烟煤中游离态母体及烷基多环芳烃的含量和组成特征

民用燃煤是我国最重要的多环芳烃(PAHs)和黑碳(BC)排放源,但排放因子明显受控于煤的地质成熟度,可能与煤中游离态PAHs的含量和组成相关。本研究选择6种不同成熟度的烟煤(干燥无灰基挥发分含量V_(daf)为19.4%~48.3%),以二氯甲烷为溶剂进行索氏抽提获得煤中游离态PAHs,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)进行分析检测,获得16种优控母体PAHs(pPAHs)和16种烷基PAHs(aPAHs)的含量和组成特征,并探讨PAHs的含量和组成及与煤成熟度的关系,为研究民用燃煤PAHs和BC的生成机理提供支持。结果表明:(1)6种烟煤中PAHs的总含量为39.8~289.0 mg/kg,中等挥发分烟煤(V_(daf)为25.6%~35.5%)明显高于高挥发分和低挥发分烟煤,不同烟煤之差可达7倍,这与民用燃煤排放PAHs和BC的情况相似;(2)6种烟煤中pPAHs的含量范围为8.3~58.4 mg/kg,在V_(daf)为25.6%~30.5%时最高;aPAHs的含量为31.4~236.5 mg/kg,在V_(daf)为25.6%和35.5%时呈双峰分布;aPAHs含量平均比pPAHs高4倍,这种趋势以及PAHs含量范围与煤烟成分基本一致的情况,说明民用燃烧条件下煤烟成分对原煤游离态PAHs有较好的继承;(3)组成方面:pPAHs在V_(daf)为25.6%以下时以低环(2~3环)为主,而在V_(daf)高于30%时以中高环(4~6环)为主;aPAHs的情况相似,即中高成熟度烟煤以低环为主,而4环aPAHs在V_(daf)为30.5%~35.5%最高;PAHs组成上的这种变化趋势很好地反映了煤化学结构随成熟度演变的规律,也能较好地解释中等挥发分烟煤PAHs和BC排放因子最高的现象。     

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。     

天然气中的幔源稀有气体

天然气为地球内流体的重要组成部分，天然气中幔源稀有气体是源于地球深部的地幔挥发分。文章以气体地球化学国家重点实验室有关研究为主，简要综述了此一领域的研究。氦的同位素３Ｈｅ／４Ｈｅ是幔源物质的重要判识指标，天然气中３Ｈｅ／４Ｈｅ值大于１．４×１０－６时，表明有相当数量的幔源挥发分加入到天然气中，它是地球构造活动性强，地幔挥发分可以沿一定断裂体系进入沉积壳层的指示。在一定程度上氩同位素４０Ａｒ／３６Ａｒ及氖同位素２０Ｎｅ／２２Ｎｅ值也可指示构造环境的特征。天然气中稀有气体研究反映了我国东部含油气区具有最活跃的构造环境，中部最稳定，西部次稳定。在东部活跃的构造背景下，造成了幔源挥发分较普遍地加入到沉积壳层天然气中，形成了中国东部发现的世界首例壳－幔复合型氦资源，形成了一批与幔源挥发分成藏有关的二氧化碳资源。东部地区也成为幔源甲烷可能富集成藏的重要区域。     

煤热解气体主产物及热解动力学分析

为了研究不同煤化程度煤的热解气相产物、热解动力参数,采用热重-红外光谱-质谱（TG-IR-MS）联用技术对4种不同热演化程度的煤进行了热解实验。实时记录了4种煤样在30~1 100℃、10/min℃升温速率、氦气气氛下热解过程中释放的各种气体成分及其释放量的变化趋势。研究结果表明,随煤热演化程度升高,煤的失重率和最大失重速率逐渐降低,与煤的干燥无灰基挥发分呈正相关关系;随着热解温度的升高,煤中逐渐释放出水、甲烷、二氧化碳、氢气和二氧化硫等小分子气体,且随着煤化程度的升高,各种气体的释放峰逐渐向高温处偏移,说明煤的热稳定性逐渐升高。不同变质程度煤的热解动力学分析结果表明,随着煤变质程度增高,其活化能逐渐降低,说明其热效应强度和发生热解反应的能力在逐渐降低。     

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。     

长白山地区新生代火山岩及其幔源包体的矿物化学及矿物包裹体研究

长白山地区新生代火山岩主要为玄武岩类、粗面岩类和碱性流纹岩类。其中奶头山期碱性玄武岩中含有幔源的尖晶石二辉橄榄岩包体和辉石岩包体。幔源包体及不同期次火山岩的主要矿物是橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、尖晶石、斜长石、碱性长石。不同寄主岩石中的矿物组成及其化学成分具有一定的变化，反映了岩浆分异演化的特征；矿物及火山熔岩中的包裹体成分及玻璃熔体结构的激光拉曼光谱分析结果表明，地下深处的岩浆含有较多的挥发分，岩浆上升过程中发生了强烈的出溶作用；岩浆由起源经分异演化上升到地壳浅部直至喷发，幔源的挥发分减少，而浅成或壳源的挥发分增多，特别是在岩浆喷发过程中，地下水或大气成分起了重要作用