准东煤田煤岩煤质与风化煤资源特征.docx

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1、准东煤田煤岩煤质与风化煤资源特征 杨恒新王刚来源：科技信息上旬刊2018年第02期摘要：准东煤田是我国西北地区重要的煤炭资源富集区，蕴藏着3000多亿吨煤炭资源， 但由于该区地理位置相对偏远、煤田地质研究不够深入，其勘探开发进程仍较缓慢。本文通过 对准东煤田四大矿区煤层的煤岩煤质特征及风化煤资源情况进行深入分析，发现研究区的煤层 具有低变质程度、高发热量的特征，可作为良好的动力煤，个别矿区煤层因焦油含量高，可作 为炼焦用煤。关键词：准东煤田；煤岩煤质；风化煤1准东煤田概要特征准东煤田北界为北西走向的卡拉麦里山，南界为东西向的博格达山，二者在木垒县城东北 部胡乔克处交汇，西界由克拉麦里山西端的滴

2、水泉沿216国道向南至吉木萨尔城西的三台镇， 与准嚼尔盆地中心相接，整体呈东窄西宽的三角形。行政区划大部属昌吉回族自治州吉木萨尔 县、奇台县和木垒哈萨克自治县管辖。东西长约226km,南北西边界处最宽处为126 km,面 积约2.70万km2。准东煤田自西向东划分为五彩湾矿区、大井矿区、将军庙矿区、西黑山矿 区和老君庙矿区，煤炭资源总量到达3153亿吨。2煤岩煤质特征准东煤田含煤地层主要是下侏罗统八道湾组（A煤组）和中侏罗统西山窑组含煤组（B煤 组）。其中，中侏罗统西山窑组是准东煤田主要含煤岩组，中西部可采煤层层数少但厚度大， 局部地区单层厚度超过70米，煤层结构简单；东部可采煤层层数明显增多

3、，但单层厚度变 小，聚煤条件变差-2。准东煤中的灰分含量较低，灰分（Ad）平均在10%左右，为特低灰 煤（SLA）；惰质组含量较高，导致煤的挥发分产率（Vdaf）相对较低，平均在34%左右。2.1 五彩湾矿区五彩湾矿区煤层原煤水分一般变化在2.59%19.88%,平均为12.95%,属中高水分 煤；灰分含量较低，除露头区附近外，一般值都低于10%,整体上为特低灰-低灰煤；挥发分 产率变化在29.44% 43.68%,平均值34.80%,属中高高挥发分煤，仅在矿区北部存在高挥 发分煤。煤的全硫含量较低，一般为特低硫-低硫煤，中硫煤仅在芦草沟勘查区北局部布。煤的发 热量较高，一般为中高-高发热量煤

4、，高发热量煤分布在矿区东部以及火烧山勘查区局部3, 中发热量煤分布在矿区北部。五彩湾矿区煤层的镜质组平均最大反射率(Romax)介于0.30%0.49%,煤类属于不黏 煤(BN),局部赋存少量长焰煤(CY) o2.2 大井矿区大井矿区煤层的空气干燥基水分差异不大，分布于3.62 75.19%,平均7.99%,总体上属 中-高水分煤；煤的灰分含量较低，分布于2.6419.07%,平均6.55%,总体上为特低灰-低灰 煤；煤的挥发分产率相对均匀，介于28.12%38.54%,平均产率为31.28%,为中高挥发分 煤，仅矿区边缘有高挥发分煤分布。煤的全硫含量较低且分布均匀，一般为特低硫含量煤，仅矿区

5、西部帐篷沟勘查区为低硫 煤。煤的发热量较高，总体上为特高热值煤，平面呈北部低、南部高的趋势。大井矿区煤层的镜质组平均最大反射率(Romax)介于0.40%0.53%,煤类为不黏煤 (BN),局部赋存少量长焰煤(CY) o2.3 西黑山矿区西黑山矿区煤的灰分含量较低，平均产率在8.93%13.3%,一般为特低灰-低灰煤。矿区 西部和中东部一般为特低灰煤，而矿区中部和东部边缘为低灰煤4；煤的挥发份产量平均值 34.69%,属中高挥发份煤。西山窑组煤层的发热量较高，发热量介于25.5129.60 MJ/kg,平均为26.80MJ/kg,属高 热值煤。西黑山矿区煤层的镜质组平均最大反射率(Romax)

6、介于0.41().45%,煤类为不黏煤 (BN),局部赋存少量长焰煤(CY) o2.4 将军庙矿区煤的灰分(Ad)平均产率在6.76-19.33%,平均为13.71%,为特低灰-中灰煤；挥发分平 均产率介于29.90%-37.20%,平均为34.30%,属中高-高挥发分煤5-6。煤的发热量介于2241-29.60MJ/kg,平均为26.01 MJ/kg,属中一高热值煤，以高热值煤为将军庙矿区煤层的镜质组最大反射率(Romax)介于0.27%0.59%,煤类为不黏煤(BN),局部赋存少量长焰煤(CY) o3风化煤资源特征准东煤中原生腐植酸的含量较低，煤的风氧化主要受古风化的影响，在漫长的古风化期

7、之 后被上覆的侏罗系的石树沟地层覆盖，又受到现代风氧化作用的叠加，形成了极其复杂的风氧 化煤区，煤中的腐植酸含量会增高。经推算，准东煤田风氧化煤资源量可达30521万吨，腐植 酸资源量9493万吨。3.1 五彩湾矿区五彩湾矿区Bm煤层隐伏露头区因上覆地层被剥蚀而经历了漫长的古风化期，后期古风化 露头再次接近地表时，又受到现代风氧化作用的叠加，且被上覆的白垩系地层覆盖。五彩湾矿 区煤层的总腐植酸含量(HAt, d)平均到达33.67%,风氧化带垂直深度为53.14m,风氧化煤 预测的资源量(334 ? ) 24459万吨，腐殖酸总量8156万吨。3.2 大井矿区可采煤层的出露情况不同，其风氧化带

8、深度不同。大井矿区煤层均被掩埋在平均垂深407 米以下，腐植酸含量普遍含量在8%以下，仅少局部在10%-20%之间，其余各项测试指标均在 正常煤的指标范围内，说明煤层均已分布在风氧化带以下。仅在矿区西部帐蓬沟勘查区风氧化 带平均深度为34.18米，风氧化煤预测的资源量(334 ?) 12826万吨，腐殖酸总量2603万 吨。3.3 西黑山矿区西山窑组各煤层总腐植酸含量(HAt, d)平均5.94%,为低腐植酸煤。3.4 将军庙矿区西山窑组各煤层总腐植酸含量(HAt, d)平均3.16%,为低腐植酸煤。4准东煤田煤炭资源利用前景目前煤炭的利用方式主要燃烧、气化、热解和直接液化四种方式。综合考虑准

9、东煤田的煤 岩煤质对转化技术的适应性以及环境承载能力的影响，准东煤田应重点开展煤电产业和以气化 为龙头的煤炭深加工技术，不适宜开展煤炭直接液化产业，对于个别矿区(镜质组含量较高， 焦油含量较高)，可以考虑热解提油的可能性。参考文献:1张宇航，王德利.新疆准东煤田东部矿区西山窑组煤层煤相分析J.山东国土资源， 2017, 33 (7) ： 17-24.2葛栋锋，汪鸿，张文强等.新疆准东煤田五彩湾矿区露天煤矿西山窑组煤岩煤质分析J. 地球，2016, 4 ： 111.葛栋锋，周继兵，马小平等.新疆准东煤田西部八道湾组层序地层及聚煤规律分析J.新 疆地质，2016, 34 (4) ： 541-545.4陈新蔚，庄新国，周继兵等.准东煤田煤质特征及分布规律J.新疆地质，2013. 31(1) ： 89-92.5雷国明，周继兵，张东亮等,准东煤田五彩湾矿区西山窑组巨厚煤层煤相研究J.新疆地 质，30 (3) ： 347-349.潘松圻，庄新国，王小明等.准东煤田西山窑组层序地层对煤相演化规律的控制J.煤田 地质与勘探,41 (6) ： 1-6.作者简介：杨恒新，男，1979年出生，工程师，2004年7月获得新疆大学地理信息系统专业学士学 位，目前工作于新疆维吾尔自治区煤炭综合勘查院，主要从事煤田地质及煤炭资源分质利用研 究工作。