勃利盆地含煤岩系煤质特征与煤变质作用研究.docx

勃利盆地含煤岩系煤质特征与煤变质作用研究摘要：依据煤岩学鉴定测试结果，对勃利盆地中生代和新生代煤的煤质特征进行了研究，表明勃利盆地中生代煤以烟煤为主，煤多呈半亮及光亮型，新生代煤以褐煤为主，偏暗淡；区内主要煤质指标呈规律性展布以及区内煤变质作用；最后揭示出勃利盆地煤种的分布规律。关键词：勃利盆地；煤质；煤变质作用；煤种分布1地质概况勃利盆地总体分为三个二级构造单元，从西向东依次为桦南坳陷、七台河断陷、宝密坳陷，聚煤环境及聚煤规律具有较大差别，东部宝密坳陷含煤地层时期为中生代，即早白垩世龙爪沟群，中部七台河断陷含煤地层时期为中生代，即早白垩世鸡西群，西部含煤较差，主要发育新生代含煤地层。2煤岩学特征2.1中生代煤岩特征物理性质：煤呈黑色，玻璃光泽-强玻璃光泽，由薄层的亮煤、暗煤、丝炭和镜煤组成，互相平行层面交替分布。一般由多个煤岩类型构成。呈细-中条带状结构、层状构造，节理发育，少数无烟煤呈粉状和鳞片状构造，金属光泽，容重在1.35-1.71g/cm3之间，平均1.50g/cm3。宏观煤岩煤型：以矿化半亮煤和亮煤为主（占60%），其次为矿化暗煤（占40%）。煤岩组分在垂向上，中上部各煤层（65号层以上）的镜质组含量较高，丝质组和矿物杂质含量较低；中下部各煤层（65号层以下）的镜质组含量较低，丝质组和矿物杂质含量较高。显微煤岩特征：以矿化亮暗煤为主，其次为亮煤。显微镜下，煤呈简单-复杂条带状结构。煤岩组分以镜质组为主，含量在58.9-95.84%，平均为74.97%；主要为凝胶化基质、镜煤、结构镜煤和木质镜煤。丝炭含量在0.31-12.8%、平均为5.34%；主要为木质镜煤丝炭、木煤丝炭和镜煤丝炭。矿物杂质含量在3.85-36.4%，平均为19.87%，主要为石英、长石、高岭土、方解石和水云母等。2.2新生代煤岩特征煤呈灰黑色，暗淡光泽、断口一般为平坦状与贝壳状，容重1.30-1.51g/cm3，平均1.39g/cm3，结构多成线理和条带状。共生包裹体主要为琥珀颗粒，呈小颗粒分布于煤层中，后生节理发育。多为褐煤Ⅱ号。宏观煤岩煤型:以矿化暗煤为主（占70%），其次为半暗煤（占30%）。煤岩组分丝质组含量较高，矿物杂质含量较低。显微煤岩特征：显微煤岩类型以矿化暗煤为主，其次为半暗煤。显微镜下，煤呈简单-复杂条带状结构。煤岩组分以丝质组为主，含量在59.9-85.24%，平均为74.86%；主要为凝胶化基质、木质暗煤。丝炭含量在5.31-22.8%、平均为15.38%；主要为木质镜煤丝炭、木煤丝炭。矿物杂质含量在8.95-36.4%，平均为21.08%，主要为琥珀颗粒、高岭土、方解石和水云母等。3煤化学特征、工艺性能及其综合利用途径3.1化学特征（1）中生代煤质特征：以城子河组主要可采煤层组进行统计。①水份含量：水含量在0.75-2.57%，平均为1.51%。②碳、氢含量：碳含量在85.71-92.57%，平均为88.87%。氢含量为4.0-5.5%，平均为5.02%。随煤层赋存深度的增加，挥发分增加，而氢含量降低。③挥发分、胶质层：挥发分产率在9.26-34.38%，平均为24.35%；胶质层最大厚度在0-31mm，平均为15.17mm。随煤层埋深的增加，挥发分降低，而胶质层厚度增加（中变质阶段）复又降低（高变质阶段）。各区由于地热场不同，变质梯度也不同。反映煤的变质程度是：桃西区为肥气-肥焦、主焦煤区，龙湖主要为焦煤，茄子河区以焦煤、瘦煤为主，茄南区主要为贫煤、无烟煤。④灰分含量：灰分在4.14-45.91%之间，平均为19.81%。69号煤层以上以低灰煤为主，69-73号煤层群为中-富灰煤。⑤发热量：发热量较高，干燥基低位发热量各区变化较大。Q在17.45-34.01MJ/kg之间，平均为25.84MJ/kg。⑥硫、磷含量：硫含量一般为0.16-0.64%，平均为0.32%，（只有71号煤层含硫较高，为0.6-1.09%）。煤中磷含量为0.005-0.09%，平均为0.027%。⑦二氧化碳、焦渣特征：二氧化碳含量在0.08-0.18之间，平均0.12。焦渣特征为1-12，平均为6。（2）新生代煤质特征：①水份含量：水含量在3.33-15.86%，平均为10.22%。②碳、氢含量：碳含量在72.87-75.04%，平均为73.98%。氢含量为5.010-5.35%，平均为5.18%。随煤层赋存深度的增加，挥发分增加，而氢含量降低。③挥发分：挥发分产率在45.90-66.32%，平均为49.85%。随煤层埋深的增加，挥发分降低。④灰分含量：灰分在11.03-48.44%之间，平均为23.68%。⑤发热量：发热量较低，干燥基低位发热量变化不大。Q在15.23-26.38MJ/kg之间，平均为19.65MJ/kg。⑥硫、磷含量：硫含量一般