东胜煤田延安组成煤模式与煤质特征

总结了东胜煤田延安组煤的两种主要成煤模式,结合煤质分析数据,探讨成煤环境条件对煤质的控制作用。研究结果显示,河流成煤模式的煤层,煤岩类型以暗淡型为主,煤中富丝质组,煤层中矿物质含量较高,灰分含量多大于10%,煤类以不粘煤为主。湖泊三角洲成煤模式的煤层,煤岩类型以光亮煤和半亮煤为主,煤中富镜质组,煤层中矿物质含量低,灰分含量少于10%,煤类以长焰煤为主。经对比两种成煤模式煤的工艺性质,认为富丝质组煤利于气化、动力燃烧、制吸附剂,富镜质组煤则首选液化和配焦。     

山西白额勘探区煤质特征分析

基于原始测试数据分析了山西白额勘探区石炭二叠纪各主要煤层煤质特征与成煤环境的关系。研究表明,区内主要可采煤层煤的显微组分均以镜质组为主,约占76％,惰质组约占19％。各煤层灰分产率总体为低-中灰煤,2、3号煤硫分属特低硫-中高硫,10号煤硫分为中高-高硫。成煤环境的水介质由咸水-半咸水-淡水,导致煤层原煤全硫及微量元素含量由下向上降低,同一煤层顶板附近煤中微量元素含量低于底板附近煤层。聚煤特征决定了煤中伴生元素的地球化学行为,使得区内煤中微量元素含量普遍较低,无明显伴生元素富集。     

河北南部石炭一二叠纪煤层气烃源岩特征

河北南部地区石炭一二叠系煤层煤种丰富,峰峰、邯郸矿区煤层的宏观煤岩类型以半亮煤和半暗煤为主;显微煤岩类型为微镜煤、微镜惰煤及微暗煤;煤的结构以细、中宽条带状结构为主,在半亮煤和半暗煤中最多;有机显微组分以镜质组最高,一般可占50％～91％,惰质组占10％～35％,壳质组含量一般不超过5％,对煤层气来说,这是比较有利的烃源条件：区内大淑村矿2煤的矿物质含量最低,其煤的吸附能力较其它矿区高;主煤层镜质组最大反射率具有北高南低的分布规律,揭示了煤的生烃强度具有由南向北逐渐增高的趋势。该区煤层气源岩不仅影响煤的生烃能力,还影响着煤层对甲烷的吸附能力和煤层气的开采能力。     

黑岱沟露天煤矿6号复煤层煤质特征分析

黑岱沟露天煤矿6号复煤层位于太原组,是区内开采的主要煤层,煤层总厚度为18．07～41．12m,平均厚度为28．88m．结构复杂．自上而下划分为6个分层。由于成煤时期沼泽环境的变化,使各分煤层煤质在垂向上有差异。通过对6号复煤层各分煤层的煤质特征分析,得出6号煤各分层的宏观煤岩成分以暗煤及丝炭为主,亮煤次之;显微组分含量以惰质组为主．含量为41．6％～65．6％,平均含量达57．6％;镜质组含量较低,平均为35．9％;灰分产率6Ⅳ最低．为低中灰煤,6Ⅱ灰分产率最大,最高达49．8％,是该区典型的高灰煤。各煤分层的水分及硫分变化不大,属特低硫-低硫低变质阶段的长焰煤（41）、不粘煤（31）。     

山东省阳谷——茌平煤田聊城煤矿区显微煤岩组成及其特征

聊城煤矿区属太原组的可采煤6层，属山西组的可采煤2层。各煤层煤岩有机显微组成以镜质组为主，次为惰性组、半镜质组、壳质组；无机显微组成以粘土组为主，次为碳酸盐组和硫化物组。各类显微组分含量乃至硫化物产状等沿垂向不同煤层呈规律性变化，这是聚煤环境变化的反映。     

甜水河勘查区富油煤煤岩煤质及成煤环境

为提升国内油气自主保障能力,实现煤炭清洁高效利用,以大量煤田地质勘探和煤质分析资料为基础,对宁东煤田甜水河勘查区富油煤的煤岩煤质进行系统研究,结合煤层显微组分、硫分、煤灰成分对研究区富油煤成煤环境进行探讨。结果表明,甜水河勘查区各煤层焦油产率8.63%～9.87%,整体富油性较好,以富油煤为主。有机显微组分以镜质组为主,惰质组次之,壳质组少量,为中水分、低灰-中灰、中高挥发分、低硫-中低硫、中等煤化程度烟煤。研究区各煤层形成于温暖潮湿的古气候条件,成煤时水动力条件较弱、覆水较深,泥炭沼泽还原性较强。     

云南砚山干河煤矿超高有机硫煤的煤岩煤质特征

云南省砚山县干河煤矿晚二叠世吴家坪组超高有机硫煤形成于浅海碳酸盐局限台地—潮坪沉积环境。运用煤岩学、煤化学等学科理论方法,系统研究了干河煤矿1号煤层的煤岩煤质及煤相特征等。结果显示:1所测煤样全硫含量均在10%左右,有机硫含量在9%左右,属超高有机硫煤;2宏观煤岩类型以半暗型及暗淡型煤为主,显微组分则以镜质组占优势,其中主要为碎屑镜质亚组,惰质组以有细胞结构惰质组为主,煤中矿物质以黏土矿物和黄铁矿为主;3煤层形成于潮湿的还原环境,为低位泥炭沼泽,成煤植物以草本植物为主,组织结构保存差,遭受破坏程度强。     

内蒙古白音乌拉矿区6~#煤层特征及液化性能

通过对白音乌拉矿区内6~#煤层的煤岩、煤质特征的研究,初步评价了该区煤炭液化性能。结果表明:有机显微组分中镜质组含量64.11%,惰质组含量33.98%,含少量壳质组(1.91%);无机组分以黏土矿物为主。本区煤为中灰、中-中高硫、高热值褐煤。煤的挥发份高,化学反应性好,有机硫含量一般在1%以上,适合煤的液化,但从煤岩组分来看,惰质组含量较高,对液化不利。     

黄河北煤田煤层气赋存特征及潜力评价

黄河北煤田煤层发育良好、分布广泛;煤岩有机显微组分均以镜质组为主,惰质组次之,壳质组少量;煤层主要为低压储层—常压储层;可采煤层中,太原组7煤和10煤的吸附能力较强;实测太原组7煤、10煤、13煤各煤层渗透率范围为0.12～6.35mD,渗透性比较好;煤岩镜质体最大反射率R_o为0.70%～2.50%,主要为煤化作用成气;煤层具备一定的含气性,上煤组含气量峰值普遍较高,从5煤至10煤含气量呈现出"上下高,中间低"的趋势,下煤组含气量明显降低;煤层气绝大部分以吸附状态存在于煤层微孔隙之中,游离气较少。通过多参数综合评价,优选出黄河北煤田有利区块为煤田南部的赵官区和长清区,属于低丰度的小型煤层气田。     

鄂尔多斯盆地西缘煤层气成藏条件研究

鄂尔多斯盆地西缘发育石炭-二叠纪和侏罗纪两套含煤岩系,由北向南发育五大煤田,煤层发育,厚度较大,煤炭资源量丰富。石炭-二叠系煤层煤级高,Ro值为0.51%~1.89%,均值为0.95%,以肥煤、焦煤、无烟煤为主,宏观煤岩成分以暗煤和亮煤为主,煤岩类型主要为半亮煤和半暗煤;侏罗系煤层煤级低,Ro值为0.5%~2.7%,均值为0.72%,以气煤、不黏煤、长焰煤为主,宏观煤岩成分以暗煤为主,煤岩类型主要为半暗煤和暗淡煤为主。两套煤层煤岩显微组分均以镜质组和壳质组为主,属于Ⅲ型(腐殖型)有机质,煤的变质程度均为低成熟到高成熟阶段,具有良好的生气潜能,以生成湿气为主。侏罗系煤层孔隙度高于石炭-二叠系煤层,而石炭-二叠系煤层吸附性能强于侏罗系煤层,煤层含气性较好。     

宁夏鸳鸯湖矿区煤的可选性特征

鸳鸯湖矿区以不粘煤为主,长焰煤次之,是良好的煤化工和动力用煤。从煤岩特征,煤的筛分、浮沉、煤及矸石的泥化程度试验等方面,对矿区及各井田煤的可选性特征进行了研究,研究表明：清水营井田煤中粘土类矿物较多,可选性较差,其它井田可选性相对较好;矿区煤中粘土矿物多呈细胞充填状,惰质组含量较高,难选出灰分很低的煤;当浮煤灰分控制在6．00％～11．00％,浮煤产率大于80％,煤为中等可选-易选;煤遇水易泥化,矸石为高泥化程度。研究结果可为煤的洗选工艺设计提供依据。     

宁夏固原炭山地区中侏罗统延安组油页岩特征及其沉积环境

宁夏固原炭山地区存在大量与煤伴生的油页岩资源,油页岩主要赋存于中侏罗统延安组中下部各含煤层系中。本文采集钻孔所获延安组油页岩岩心样品,通过低温干馏、主量元素测定以及钻井录井等方法对炭山地区油页岩特征进行了研究,明确了油页岩测井识别依据,恢复了油页岩沉积环境。研究表明：炭山地区油页岩主要以黑色、灰黑色、深灰色为主,质地较轻,密度小,硬度小,断口参差状、贝壳状,具油脂光泽、沥青光泽,块状层理发育;油页岩含油率为3.60%~9.00%,灰分质量分数为42.50%~79.05%,全硫质量分数为0.07%~1.37%,发热量为11.01 kJ/g（平均值）,属中品质、硅质灰分、低硫且与煤伴生的油页岩;油页岩中w（SiO₂）变化较大,为53.89%~65.55%,w（Al₂O₃）为17.45%~23.29%,w（K₂O）明显高于w（Na₂O）,w（Fe₂O₃+MgO）为12.75%~21.98%,表明油页岩中含有较多的含钾矿物和镁铁成分;另外,Al₂O₃/（CaO+Na₂O）值为3.09~21.12,揭示油页岩稳定组分含量较高。炭山地区油页岩测井曲线特征明显区别于煤层和泥岩,油页岩长距伽马、声波时差和密度介于煤层与泥岩之间,而电阻率明显低于煤层和泥岩。炭山地区油页岩化学蚀变指数为74.87~84.35,Sr/Ba值为0.33~0.83,平均为0.61,Th/U值为1.00~3.50,表明本地区油页岩沉积环境为温暖、温润的缺氧、贫氧的陆相淡水湖泊环境和沼泽环境。     

基于SAXS的不同变质程度煤纳米级孔隙结构特征研究

为揭示不同变质程度煤岩纳米级孔隙特征,运用小角X射线散射方法(SAXS),采集镜质体反射率R_max在0.31%~6.24%的15个样品,基于散射数据获取的煤岩孔隙率、孔径分布、比表面积和分形维数,讨论了煤化过程对煤岩纳米孔隙(0.3~100 nm)结构的影响,并用低温CO₂和N₂吸附DFT模型结果对孔径分布进行了验证。结果表明:在R_max < 0.5 %时,煤岩孔隙率和比表面积随着变质程度的增加而增加,微孔(< 2 nm)含量增长较少,介孔(2~50 nm)和大孔(50~100 nm)含量大幅增加,煤岩表面逐渐光滑;在R_max=0.5%~1.4%时,孔隙率和比表面积减小,各类孔隙含量均减少,煤岩表面逐渐光滑;在R_max=1.4%~4.0%时,煤岩孔隙率和比表面积增大,微孔含量大幅增加,介孔和大孔含量近乎稳定,煤岩表面逐渐粗糙;在R_max > 4.0%后,煤岩孔隙率和比表面积缓慢增加,微孔增长幅度变缓,煤岩表面逐渐光滑。SAXS在0.3~100 nm孔径分布(本次实验范围)中用球形形状因子与低温CO₂和N₂吸附结果契合度较高,煤中纳米级孔隙率及比表面积主要由微孔贡献。      

蒋家坪矿区高硫煤中有机硫的特性研究

运用煤岩学、煤化学、地球化学等学科的理论与方法,对湖南蒋家坪矿区煤质、煤岩特征和形态硫进行分析,结果显示：所测样品全硫含量为8％～10．1％,其中有机硫含量高达6％,属高有机硫煤;煤样的显微组分以镜质组为主,含量接近80％,惰质组中以丝质体、半丝质体和碎屑惰质体为主,矿物则多以黄铁矿和黏土矿物为主。通过对煤中成煤植物类型、凝胶化程度、镜惰比和氧化指数的研究,认为矿区高硫煤形成于比较潮湿的弱氧化条件下。     

打造我国主体能源(煤炭)升级版面临的主要问题与对策探讨

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。     

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。      

新疆阜康地区八道湾组页岩气成藏条件

为评估新疆阜康地区煤系页岩气资源潜力,以侏罗系八道湾组煤系页岩为例,基于钻井、岩心资料及样品分析结果,对该区煤系页岩气成藏条件进行研究,并初步提出该区页岩气成藏有利区。研究表明：该区侏罗系八道湾组页岩累计厚度较大（200~400 m）,埋藏深度较浅（小于1 500 m）,有机碳含量高（平均TOC质量分数大于2.0%）,有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ₂型为主,热演化程度适中（R_ran为0.8%~1.1%,处于成熟阶段）,页岩储层物性较好,微米-纳米级孔隙较为发育,但黏土矿物含量较高,脆性指数较低,含气量较低（平均1.4 m³/t）。综合分析认为,八道湾组页岩具备较好的页岩气成藏条件。在此基础上,提出阜康-牧7井-米泉-昌吉一带为该区煤系页岩气成藏有利区。     

王洼煤矿扩大延伸勘探区煤质特征

通过对王洼煤矿扩大延伸勘探区可采煤层煤的煤岩特征、物理化学性质和工艺性能的分析研究,阐述了该区可采煤层煤的煤质特征及其变化规律：该区各可采煤层煤的显微有机组分中镜质组含量大于惰质组,二者约占89％,壳质组占1％左右,煤的无机组分占10％左右,并以粘土矿物为主。水分含量在8％左右,该区自西向东煤的灰分产率、挥发分产率、硫分、水分逐渐降低,属特低灰-低灰、低-中硫、特低磷-低磷,中高-高挥发分,高热值、不具粘结性的长焰煤、不粘煤。