黑岱沟煤矿及哈尔乌素煤矿煤质特征研究.pdf

第 35 卷第 3 期煤 质 技 术Vol. 35 No. 3 2020 年 5 月COAL QUALITY TECHNOLOGYMay 2020 移动阅读 李福平. 黑岱沟煤矿及哈尔乌素煤矿煤质特征研究 [J]. 煤质技术, 2020, 35 3 62-67. LI Fuping. Study on coal quality characteristics of Heidaigou coal mine and Halwusu coal mine [J].Coal Quality Technology, 2020, 35 3 62-67. 黑岱沟煤矿及哈尔乌素煤矿煤质特征研究 李 福 平 神华准能集团有限责任公司, 内蒙古 鄂尔多斯 010300 摘 要 根据煤气化、 煤直接液化、 热解分质利用等不同转化工艺对原料煤的煤质要求, 开展黑 岱沟煤矿和哈尔乌素煤矿煤质特征的研究及其与转化工艺的适配性调研, 可最大限度地提高矿山 煤炭资源利用率与经济效益。 通过对黑岱沟及哈尔乌素露天煤矿的地勘数据整理与煤层样品实测 数据研究, 结合开采方式和洗选工艺, 采集代表性样品对比分析 2 个露天矿不同台阶煤层样的煤 质特征。 研究表明 哈尔乌素及黑岱沟露天煤矿的煤质均较好, 属低硫、 低磷、 高灰熔融性、 高 挥发分和洗选后发热量较高的长焰煤; 2 个煤矿煤层煤的灰分较高, 可通过洗选方式降低煤中灰 分及有害元素含量; 其煤灰成分主要以二氧化硅和三氧化二铝为主, 煤灰熔融性温度较高, 可作 为液态排渣气化等用煤; 利用周边侏罗纪煤配煤或添加助熔剂, 可改善其煤灰黏温曲线。 关键词 煤质特征; 赋存状况; 长焰煤; 煤灰黏温曲线; 黑岱沟煤矿; 哈尔乌素煤矿 中图分类号 TD94 文献标志码 A 文章编号 1007-7677 2020 03-062-06 收稿日期 2020-03-26 责任编辑 傅 丛 DOI 10． 3969/ j． issn． 1007-7677． 2020． 03． 012 作者简介 李福平 1979, 男, 内蒙古准格尔旗人, 高级工程师, 主要研究方向为信息系统开发、 科技管理。 E-mail 442350502 qq． com Study on coal quality characteristics of Heidaigou coal mine and Halwusu coal mine LI Fuping Shenhua Group Zhungeer Energy Corporation Ltd. , Ordos 010300, China Abstract According to requirements of raw coal for different processes like coal gasification, coal direct liquefaction, pyrolysis and quality grading utilization, the study on coal quality characteristic of Heidaigou coal mine and Halwusu coal mine was done, as well as the adaptability investigation of conversion process. The coal resources utilization rate and benefits of coal mine could be improved maximally. Through the geological survey data collation and coal seam sample testing data analysis of Heidaigou coal mine and Halwusu coal mine, combining with the mining and washing process, the representative samples were collected, the coal quality characteristics of different stage coal seam samples from these two open pit mines were compared and analyzed. Coal from two coal mines both have good quality, it belongs to long flame coal which has characteristics such as low sulfur, low phosphorus, high ash fusion, high vola- tile matter and high calorific value after washing. Coal from two coal mines both have high ash content, reducing the ash content and harmful elements content through washing; the main ash compositions are silica and alumina, the ash fusion temperature is high, the coal can be used in gasification which has liquid slagging; utilizing Jurassic coal from neighbor area to do coal blending or adding some flux can improve the coal ash viscosity temperature curve. Key words coal quality characteristics; occurrence; long flame; coal ash viscosity temperature curve; Heidaigou coal mine; Halwusu coal mine 第 3 期李福平 黑岱沟煤矿及哈尔乌素煤矿的煤质特征研究 0 引 言 煤质工作的主要内容包括对煤矿资源进行合理 划分及对煤矿设计进行构思以确定煤质技术的使 用, 从而设计出符合当地煤田的矿井[1-5], 上述系 列步骤的执行均需清晰规划才能保证煤炭的质量, 同时为煤田的开采提供理论依据, 从更科学、 更合 理的角度对煤矿资源进行开采和加工利用。 神华准能集团下属的哈尔乌素露天煤矿及黑岱 沟露天煤矿是公司的主力煤矿, 黑岱沟露天矿设计 6 号复煤层底板开采范围 42． 36 km2, 境界内探明 煤炭资源储量 14． 13 亿 t。 哈尔乌素露天矿深部面 积 56． 38 km2, 地表面积 67． 45 km2, 露天煤矿开 采境界内可采储量 16． 82 亿 t[6-10]。 2 个露天矿扩 能后总体生产规模为60． 00 Mt/ a, 其中哈尔乌素露 天煤矿生产规模为31． 00 Mt/ a, 黑岱沟露天煤矿生 产规模为29． 00 Mt/ a。 主要开采二叠纪5 号煤和石 炭纪 6 号煤, 煤质均为低硫、 低磷、 高灰熔融性、 高挥发分和较高发热量的长焰煤, 是良好的动力用 煤, 有 “绿色煤炭” 的美誉[10-15]。 笔者从 2 个煤 矿的煤层煤质及开采洗选工艺出发, 采集 2 个露天 矿共 6 个采煤台阶代表性的煤层煤样进行煤质分 析, 科学论述 2 个露天矿的不同台阶煤层样的煤质 水平特征, 以期为煤矿配采及后续转化利用提供参 考。 1 黑岱沟矿和哈尔乌素矿煤层基本情况 1． 1 黑岱沟矿煤层赋存状况 黑岱沟露天矿内可采煤层及局部可采煤层包括 5 号、 6 号、 9 号共 3 层, 其中 6 号、 9 号煤层为复 煤层。 1 5 号煤层。 位于山西组中部, 厚度 0 4． 27 m, 平均 2． 19 m, 煤层结构复杂, 含 0 4 层夹矸, 夹矸厚 0 0． 64 m, 全区大部分不可 采, 可采范围在井田西南部边界附近。 2 6 号煤层。 位于太原组顶部, 以复煤层形 式存在, 上部不稳定, 多风化、 缺失, 有的层段以 高灰煤出现, 中、 下部连续较稳定, 为矿区主要可 采煤 层。 6 号 复 煤 层 全 层 厚 度 为 18． 07 m 41． 12 m, 平均 28． 88 m。 各小分层分述如下 ①6Ⅰ煤层 位于太原组顶部, 往上与 5 号煤 层平均间距 13． 32 m, 向下与 6Ⅱ煤层平均间距 1． 13 m。 该煤层由 1 2 个分层组成, 煤层变化大, 厚度 0． 10m 12． 65 m, 平均 2． 78 m。 最大可采厚 度 3． 81 m, 一般 2． 00 m 左右, 可采范围在首采区 31 线至 12 线及采区西南部, 为局部可采煤层。 夹 矸 1 2 层, 厚度 0 0． 8 m, 多为黏土岩。 该 层顶板为黏土岩或粗砂岩, 底板为黏土岩。 ②6Ⅱ煤层 位于 6 号复煤层上部, 其上与 6I 煤层有一层夹矸相隔, 往下为 6Ⅲ煤层, 间距变化 大, 为 0 5． 00 m, 大多数钻孔由于灰分降低 而渐变至 6Ⅲ正常煤, 少数钻孔中与 6Ⅲ分层之间有 很薄的夹矸。 该煤层是 6 号煤层中的特殊煤层段, 最大厚度 7． 71 m, 平均 3． 26 m。 煤层结构复杂, 煤层和泥层呈薄互层。“小层” 厚度小者几厘米, 厚者几十厘米, 一般煤和高灰煤在总厚中平均占 59, 岩石层占 41; 该层按煤和高灰煤划分, 灰分全部小于 40 的占 5, 灰分在 40 50 的占 32, 灰分全部大于 50 的占 26, 高灰正 常煤、 煤和炭质泥岩难以分开者占 37, 因此, 该层除去明显夹矸外, 全层应为 “高灰煤”, 平均 灰分为 40． 71。 ③6Ⅲ Ⅵ煤层 位于太原组中部, 是矿区主要 可采煤层, 往下至 8 号煤层间距 0． 82 m 9． 20 m, 平均 3． 84 m。 底 板 通 常 为 粉 砂 岩。 煤 层 厚 度 20． 20 m 27． 19 m, 一般在23m 25 m。 夹矸多为 7 9 层, 总厚度约 2． 08 m, 夹矸岩性为黏土岩或 泥岩、 炭质泥岩。 该煤层根据夹矸和结构上的差 异, 分为 6Ⅲ、 6Ⅳ、 6Ⅴ、 6Ⅵ共 4 个分层。 3 9 号煤层。 位于太原组下部, 9Ⅰ 9Ⅱ煤 层是 9 号煤层的上分层, 煤层厚度不稳定, 一般由 2 3 层薄煤层组成, 总厚 0． 25 m 6． 77 m, 平均 2． 33 m, 夹矸 1 4 层, 夹矸厚在 1． 00 m 左右。 9Ⅳ煤层是 9 号煤层的下分层, 总厚 0． 10 m 4． 82 m, 平均1． 34 m, 可采部分最大厚度4． 14 m, 一般 1 m 2 m。 1． 2 哈尔乌素矿煤层赋存状况 矿区含煤 12 层, 其中山西组含煤 5 层, 由上 部到下部为 1 号、 2 号、 3 号、 4 号、 5 号煤层, 太 原组含煤 7 层, 由上部到下部为 6 号上 6S、 6 号、 6 号下 6X、 8 号、 9 号、 9 号下 9X、 10 号煤层。 现自上而下分述如下 1 1 号、 2 号、 3 号、 4 号煤层 位于山西 组中、 上部, 仅在局部零星分布, 不可采, 属极不 稳定煤层。 2 5 号煤层 位于山西组下部, 厚度 0 5． 75 m, 平均 1． 39 m, 主要分布于石圪咀正断层 以西及不连沟与石圪咀正断层之间 9 线以南地区。 煤层结构尚属简单, 含矸 0 6 层。 距 6S煤层间距 2． 75 m 29． 86 m, 平均 12． 24 m, 大部可采, 属 36 煤 质 技 术 2020 年第 35 卷 较稳定煤层。 夹矸岩性主要为炭质泥岩、 泥岩等。 煤层顶部多为泥岩、 次为高岭石泥岩等。 3 6S煤层 位于太原组顶部, 该煤层为 6 号煤层的上分层, 厚度 0 7． 27 m, 平均 2． 83 m, 主要分布在 11 线以南及 30 线以西地区; 而在 30 线以东、 10 线以北地区, 6S与 6 号煤层合 并。 全区共有 209 个钻孔见到该煤层。 煤层结构尚 属简单, 含矸 0 6 层。 距 6 号煤层间距 1． 14m 47． 40 m, 平均 16． 90 m, 属不稳定煤层。 4 6 号煤层 位于太原组中部, 全区可采, 属较 稳 定 煤 层。 厚 度 1． 20m 39． 54 m, 平 均 21． 01 m, 顶部结构复杂, 中部简单, 底部中等, 含矸 0 31 层, 一般约 10 层, 夹矸单层厚度 0． 10 m 0． 30 m, 夹矸为黑色砂质泥岩、 泥岩、 黑 灰色高岭石泥岩。 顶板岩性为黑色炭质泥岩、 泥岩 为主, 老顶为灰白色含砾砂岩, 厚度 15 m 20 m, 底板为黑色泥岩。 6 号煤层为矿区的主要可采煤 层, 距 6X煤 层 间 距 1． 09 m 24． 88 m, 平 均 12． 13 m。 其变化规律为由北向南逐渐变薄、 由西 向东逐渐变薄。 5 6X煤层 位于太原组中部, 为 6 号煤层 的下分层。 在不连沟以西及东部煤层露头区, 6X 与 6 号 煤 层 合 并, 厚 度 0 7． 61 m, 平 均 2． 35 m, 在 11 21 线、 27 28 线之间发育最好。 煤层结构较简单, 含矸 0 5 层。 距 8 号煤层间距 0． 94 m 25． 86 m。 平均 3． 65 m, 属不稳定煤层。 6 8 号煤层 厚度 0 2． 04 m, 平均 0． 69 m, 因其厚度基本在最低可采厚度以下变化, 属于不可采煤层。 全区有 408 个钻孔见到 8 号煤 层, 但达到可采厚度者仅 18 个钻孔。 煤层结构简 单, 夹矸 0 2 层, 顶、 底板岩性以泥岩为主。 7 9 号煤层 厚度 0 9． 08 m, 平均厚 度 4． 08 m, 以不连沟以东发育较好, 厚度一般在 5 m 左右, 煤层结构比较简单, 含矸 0 7 层, 属 较稳定煤层。 该层煤夹矸以泥岩为主, 顶、 底板岩 性以泥岩、 炭质泥岩、 高灰煤为主。 8 9X煤 层 为 9 号 煤 层 的 下 分 层, 厚 度 0 2． 75 m, 平均 0． 71 m, 零星分布, 属极 不稳定煤层, 无开采价值。 9 10 号煤层 位于太原组底部, 厚度 0 2． 72 m, 平均 0． 52 m, 属不可采煤层。 1． 3 开采方式 2 个露天煤矿整合后共划分为 4 个采区, 分别 为 2 个首采区、 黑岱沟新二采区、 哈尔乌素新二采 区。 开采顺序依次为 2 个首采区→黑岱沟新二采 区→哈尔乌素新二采区。 黑岱沟露天矿采用的开采 工艺有单斗卡车间断工艺、 抛掷爆破吊斗铲无 运输倒堆工艺、 采煤半连续工艺。 哈尔乌素露天矿 采用上部轮斗连续工艺下部吊斗铲倒堆工艺单 斗卡车开采工艺的综合开采工艺, 采煤工艺采用 单斗卡车地面半固定破碎站半连续开采工艺。 1． 4 洗选工艺 黑岱沟洗选厂共有 3 个洗选系统, 分别为 1 个 跳汰系统和 2 个重介浅槽系统; 主要工艺为块煤跳 汰煤泥过滤及块煤重介浅槽煤泥过滤等联合工艺流 程。 哈尔乌素洗选系统为块煤重介浅槽煤泥过滤 联合工艺流程。 2 黑岱沟矿及哈尔乌素矿煤层煤质特征 2． 1 黑岱沟矿煤层煤质特征 根据 准 格 尔 煤 田 黑 岱 沟 露 天 煤 矿 第 二 条 区 第一期 生产补充勘探区煤层煤质特征研 究, 按 GB/ T 57512009 中国煤炭分 类 规 定, 黑岱沟露天煤矿第二条区 第一期 生产补 充勘探区煤属于长焰煤, 镜质体最大反射率随煤 层埋深增加而增大。 各煤层钻孔煤芯样品煤质特 征总体情况为中灰 中高灰、 低硫、 中高热值 煤。 各主采煤层干燥无灰基挥发分较高, 均属高 挥发分煤, 且在垂直方向上基本呈现干燥无灰基 挥发分随煤层深度增加而降低的趋势。 各煤层原 煤各种硫中主要以有机硫 So,d 为主、 硫化铁 硫 Sp,d 其次, 而硫酸盐硫 Ss,d 最少。 在煤 灰成分 方 面 各 煤 层 以 SiO2、 Al2O3为 主, 次 为 CaO、 SO3和 Fe2O3, 其 它 均 为 少 量, SiO2与 Al2O3两者平均之和在 74． 92 85． 52 , 属 “高硅铝型” 煤灰, 由矿区整体煤灰熔融性温度 判断其属于较高软化温度灰。 2． 2 哈尔乌素矿煤层煤质特征 根据哈尔乌素露天煤矿首采区煤层煤质特征研 究, 按 GB/ T 57512009 中国煤炭分类 规定, 哈尔乌素露天煤矿首采区煤属于长焰煤。 各煤层钻 孔煤芯样品煤质特征总体情况为中灰 中高灰、 特 低 低硫、 高挥发分、 中高 高热值煤, 矿区微量 有害元素中氟含量较高, 属中氟煤, 其它元素含量 较低。 各钻孔煤样的煤灰成分含量波动较大, 煤灰 成分以 SiO2和 Al2O3为主, 由矿区整体煤灰熔融 性温度判断其属较高软化温度灰。 其他工艺特征方 面, 哈尔乌素露天煤矿首采区焦油产率 Tar,d 平 均在 7左右; 属中高 高热稳定性、 中等可磨 较难可磨煤。 46 第 3 期李福平 黑岱沟煤矿及哈尔乌素煤矿的煤质特征研究 3 黑岱沟矿及哈尔乌素矿煤层煤质数据 研究采取黑岱沟露天矿 6 号煤煤层样 4 个, 分 别为 6 号上 6S、 6 号中 6Z、 6 号下 6X 及 6 号全层煤样; 哈尔乌素露天矿 6 号煤煤层样 4 个, 分别为 6 号上 6S、 6 号中 6Z、 6 号 下 6X 及 6 号全层煤样, 总计 8 个样品。 具体 分析结果见表 1 表 3。 表 1 各煤层煤工业分析、 发热量与全硫测试数据 Table 1 Proximate analysis and calorific value、 total sulfur of each coal seam 样品Mad/ Ad/ Vdaf/ FCd/ Qgr,d/ MJkg -1 St,d/ 黑岱沟 6S 2． 8047． 0941． 8430． 7714． 800． 37 黑岱沟 6Z3． 9431． 9240． 4040． 5820． 500． 44 黑岱沟 6X3． 2724． 7637． 5746． 9823． 500． 43 黑岱沟 6 号5． 4935． 4038． 2539． 8919． 100． 41 哈北 6S3． 7957． 95 21． 8510． 900． 30 哈北 6Z6． 5725． 0037． 5546． 8423． 300． 56 哈北 6X 5． 1527． 3838． 1144． 9422． 400． 65 哈北 6 号5． 9535． 8739． 9338． 5219． 100． 60 表 2 各煤层煤样煤岩测试结果 Table 2 Test results of coal petrography test for samples from each coal seam 样品 煤岩组成 体积比 / 镜质组惰质组壳质组矿物质 镜质体最大反射 率 Romax / 黑岱沟 6S29． 052． 44． 713． 90． 61 黑岱沟 6Z27． 655． 61． 615． 20． 61 黑岱沟 6X34． 861． 21． 22． 80． 62 黑岱沟 6 号39． 654． 42． 43． 60． 60 哈北 6S40． 921． 12． 835． 20． 56 哈北 6Z36． 857． 22． 43． 60． 63 哈北 6X40． 356． 10． 82． 80． 54 哈北 6 号37． 951． 21． 89． 10． 64 表 3 各煤层煤灰成分测试数据 Table 3 Test data of coal ash composition of each coal seam 样品 SiO2Al2O3Fe2O3TiO2 CaOMgO K2ONa2OMnO2SO3P2O5 黑岱沟 6S47． 9746． 741． 501． 610． 320． 140． 300． 090． 020． 040． 12 黑岱沟 6Z37． 7851． 261． 971． 263． 680． 160． 220． 080． 032． 580． 18 黑岱沟 6X35． 5349． 671． 661． 345． 730． 170． 190． 060． 033． 880． 10 黑岱沟 6 号41． 7248． 681． 451． 452． 820． 150． 240． 080． 032． 320． 11 哈北 6S62． 9233． 920． 821． 100． 260． 100． 240． 080． 010． 040． 03 哈北 6Z33． 6658． 381． 661． 920． 610． 150． 600． 090． 090． 270． 18 哈北 6X42． 5049． 641． 941． 660． 920． 180． 800． 080． 080． 510． 13 哈北 6 号50． 1241． 691． 351． 460． 540． 130． 410． 080． 020． 220． 09 按照 GB/ T 15224． 12018 煤炭质量分级 第 1 部分 灰分, 黑岱沟6S和哈尔乌素6S该2 个煤 层煤样属于特高灰煤, 黑岱沟 6Z、 黑岱沟 6 号全 层和哈尔乌素 6 号全层 3 个煤层煤样属于高灰煤, 黑岱沟6X、 哈尔乌素6Z和哈尔乌素6X该3 个煤层 煤样属于中灰煤。 分析挥发分测试数据可知, 8 个煤层煤样挥发 分较为稳定, 均在 37以上, 其中黑岱沟煤的 Vdaf 56 煤 质 技 术 2020 年第 35 卷 略高于后者, 按照 MT/ T 849-2000 煤的挥发分 产率分级 划分, 黑岱沟和哈尔乌素 2 个露天矿 各煤层样品均属于高挥发分煤。 从固定碳测试数据来看, 8 个煤层煤样固定碳 含量均在 50 以下, 按照 MT/ T 561-2008 煤的 固定碳分级, 黑岱沟和哈尔乌素 2 个露天矿各煤 层样品均属于低固定碳或特低固定碳煤。 发热量是影响动力煤经济价值最重要、 最直接 的煤质指标。 8 个煤层煤样发热量波动较大。 按 照 GB/ T 15224． 32010 煤炭质量分级 第 3 部 分 发热量 划分, 黑岱沟 6X、 哈尔乌素 6Z和哈 尔乌素 6X该 3 个煤层煤样属于中发热量煤, 黑岱 沟6Z、 黑岱沟6 号全层和哈尔乌素6 号全层3 个煤 层煤样属于中低发热量煤, 黑岱沟 6S和哈尔乌素 6S煤层煤样属于低发热量煤。 硫含量是评价煤炭质量的重要煤质指标之一。 8 个主要煤层煤样硫分含量均较低。 按照 GB/ T 15224． 22010 煤炭质量分级 第 2 部分 硫分 划分, 黑岱沟和哈尔乌素 2 个露天矿各煤层样品均 属于低硫煤或特低硫煤。 从表 2 镜质体反射率测试结果可知, 黑岱沟和 哈尔乌素各煤层煤样的镜质体最大反射率均在 0． 6左右。 分析煤岩组成可知, 黑岱沟露天矿 6S 煤层和 6Z煤层矿物质含量相对较高、 镜质组含量 相对较低, 6S、 6Z和 6X该 3 个煤层惰质组含量差 别不大, 而整个 6 号煤层煤岩组成来看, 矿物质含 量并不高, 即其与 6X煤层接近。 哈尔乌素露天矿 6S煤层矿物质含量相对较高、 惰质组含量相对较 低, 6S、 6Z和 6X该 3 个煤层镜质组含量差别不大, 而分析整个 6 号煤层煤岩组成可知, 各组分与 6Z 和 6X煤层接近。 煤灰成分是指煤中矿物质经高温氧化、 分解后 形成的各种金属和非金属氧化物及盐类, 因此可根 据煤灰成分的测试数据大致推测煤中矿物质成分、 判断煤灰的熔融特性及煤在燃烧时对燃烧室的腐蚀 情况等。 由表 3 测试数据可知, 哈尔乌素 6S煤 层 SiO2含量较高, 而 Al2O3含量较低。 几个煤层 煤样煤灰中碱金属氧化物含量均不高, 对煤炭加工 利用过程影响不大。 黑岱沟 6Z、 黑岱沟 6X和黑岱 沟 6 号全层 3 个煤层煤灰成分中 SO3含量相对较 高, 在煤炭加工利用过程需特别加以注意。 氟、 氯、 砷、 汞、 磷作为煤中的主要微量元 素, 虽其含量相对较低但在煤的加工利用过程中起 着至关重要的作用。 黑岱沟及哈尔乌素露天矿各煤 层煤中微量元素含量见表 4。 表 4 露天矿各煤层煤的微量元素 Table 4 Trace elements of each coal seam 样品Pd/ Cld/ Asd/ μgg -1 Hgd/ μgg -1 黑岱沟 6S0． 0250． 00410． 204 黑岱沟 6Z 0． 0220． 01210． 412 黑岱沟 6X0． 0100． 03060． 196 黑岱沟 6 号0． 0180． 02330． 226 哈北 6S 0． 0080． 01210． 195 哈北 6Z0． 0170． 01110． 216 哈北 6X0． 0150． 01410． 158 哈北 6 号0． 0130． 02210． 217 煤中氯在燃烧过程中也会转化为气态形式, 遇 水则会形成酸性物质, 因此在煤炭利用过程中其氯 具有较强的腐蚀性, 严重缩短设备的使用寿命。 按 照 GB/ T 20475． 22006 煤中有害元素含量分级 第2 部分 氯 规定, 黑岱沟和哈尔乌素2 个露天 矿各煤层煤中氯元素含量只有黑岱沟 6X相对较高 但属于中氯煤, 其余均属于低或特低氯煤。 由总体 分析可知, 2 个矿区煤层煤样氯含量相对较低, 因 而在煤炭加工利用过程中对设备的腐蚀性较小。 砷在煤的燃烧过程中会形成三氧化二砷, 微量 砷化物即可致人中毒甚至身亡, 因此煤中砷也是被 关注的微量有害元素之一。 在国外, 砷含量超过 8 μg/ g 的煤不允许作为食品工业和酿造工业的燃 料。 按照 GB/ T 20475． 32012 煤中有害元素含 量分级 第3 部分 砷 规定, 黑岱沟和哈尔乌素2 个露天矿各煤层煤中砷元素含量只有黑岱沟 6X相 对较高但属于低砷煤, 其余均属于特低砷煤。 煤中汞元素含量较高时则在燃烧过程中也会对 环境造成污染。 黑岱沟及哈尔乌素 2 个露天矿各煤 层煤中汞元素含量只有黑岱沟 6Z相对较高, 即其 在 0． 4 μg/ g 以上, 其余各煤层煤中汞元素含量均 在 0． 2 μg/ g 左右。 按照 GB/ T 20475． 42012 煤 中有害元素含量分级 第 4 部分 汞 规定, 黑岱 沟 6Z煤层煤样属于中汞煤, 黑岱沟和哈尔乌素 2 个露天矿其余各煤层煤样均属低汞煤。 煤中磷元素对于煤的加工利用过程具有较大影 响, 尤其炼焦时磷元素会随着矿物质转入焦炭中, 进而在冶炼时易使生铁产生冷脆性。 按照 GB/ T 20475． 12012 煤中有害元素含量分级 第 1 部分 磷 规定, 黑岱沟和哈尔乌素 2 个露天矿各煤层煤 中磷元素含量只有哈尔乌素6S低于 0． 01, 属于特 低磷煤; 其余均在0． 010 0． 025, 属于低磷煤。 66 第 3 期李福平 黑岱沟煤矿及哈尔乌素煤矿的煤质特征研究 4 结 语 通过对 2 个煤矿的地勘数据整理及煤层样品的 实测数据分析可知, 神华准能集团下属的哈尔乌素 及黑岱沟露天煤矿煤质较好, 即其为低硫、 低磷、 高灰熔融性、 高挥发分和洗选后发热量较高的长焰 煤。 两煤矿煤层煤灰分较高, 目前主要通过洗选方 式以降低煤中灰分及有害元素含量。 煤灰成分主要 以二氧化硅和三氧化二铝为主, 其中氧化铝含量接 近 50, 是粉煤灰提铝的优质物料。 2 个煤矿煤的 煤灰熔融性温度较高, FT 可达 1 500 ℃, 作为液 态排渣气化等用煤时需考虑利用周边侏罗纪煤配煤 或添加助熔剂等手段改善煤灰黏温曲线。 参考文献 References [1] 常天印. 煤田地质勘查中煤质工作的重要性研究 [J]. 能源与节能, 2016 5 71-72. 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