矿区原煤煤质可选性分析

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摘要：当前，我国煤炭价格居高不下，且仍有上涨的趋势。对于以煤炭作为燃料的生产工业和煤炭贸易而言，相关企业所面临的挑战难度非常大，因此合理选煤，采取有效办法对煤质分析是必不可少的。文章针对矿区原煤煤质的可选性进行了分析，并就如何提高煤质分析的准确性提出了建议。

关键词：矿区原煤；煤质特征；煤质可选性；煤质分析；煤质检测 文献标识码：A

中图分类号：TD913 文章编号：1009-2374（2015）13-0154-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.13.077

矿区原煤煤质的准确分析是煤炭贸易和以煤炭作为主要燃料的生产企业所必须进行的一项工作。当前，我国煤炭的价格居高不下，对煤质的可选性和准确性的分析是很重要的，它关系到生产的节约能源和高效生产。煤质可选性分析常采用煤的工业分析法，主要包括对煤的灰分、水分和挥发分分析，由此计算煤炭的固定碳和发热量指标。

1 煤炭矿区概况及煤质特征

1.1 矿区概况

某煤炭井田位于凹陷带部，井田以西南方向倾伏的宽缓向斜形状分布，东南方向有明显的一级褶曲，其构造形式简单且有10°左右的底层倾角，多以正断层分布，无岩浆活动状况，主要的采煤区有B煤组和C煤组。该井田内可采煤层有B4和C8两层，平均的总厚度为4.31mm，其中B4煤层的地层岩性和厚度较为稳定。井田斜北翼以单斜构造分布为主，南翼为次一级构造分布，相比于北翼情况要复杂一些。尽管北西―南东方向的煤层厚度略有变化，但总体煤质相对较好，多为瘦煤或瘦焦煤。井田内的地倾角较小，褶曲较平缓且断层较少。

1.2 煤质特征

B4煤层的原煤均为黑色，条痕为灰黑色，多为粉状，小块或片状煤岩带有次玻璃光泽，多为半亮型，少有半暗型出现。光亮煤的内生节理发生良好，局部煤层出现炭质泥岩和泥岩夹矸。B4煤层煤岩煤质的显微特征：镜质组和黏土类占有84.25%～93.76%，半镜质组和丝质组占有7.78%～5.75%，其他的杂质成分占有1.46%～2.88%。显微煤岩大多属于亮煤，少部分属于暗亮煤。原煤的灰分为21.97%，全硫为2.18%；而精煤的灰分为8.19%，全硫为1.08%，属于中灰或中硫焦煤。

矿区原煤的硫成分主要以黄铁矿硫居多，大约占有1.88%～4.70%，有机硫占有0.76%～1.46%，硫酸盐的含量很少。B4煤层原煤的灰分为22.59%，属于中灰分煤，经过洗选其灰分约降为低灰分煤。

2 矿区原煤的可选性分析

矿区原煤的可选性分析值是利用特定溶液清洗原煤和剔除原煤夹矸和其他矿物杂质的难易度。通常，利用筛分试验和沉浮试验即可确定原煤的可选性。

本文采集两组简选样，并采集两个煤组的可选性资料进行综合评定。众所周知，钻孔的可选性样式可进行四级筛分（即13>～6、6～3、3～0.5、0.5～0/mm）和比重级浮选（即1.3、1.4、1.6、1.8>1.8），试验资料分析如下：25mm以上占有12.09%，灰分为60.27%～64.50%，以伪顶底矸石为主；25～13mm占有14.55%，灰分为39.92%；13～6mm占有15.05%，灰分为28.99%；6～3mm占有16.23%，灰分为23.97%；3～0mm占有40.68%，灰分为19.05%～21.93%。根据以上分析数据来看，商品煤以小块状为主，粉煤比例较多。按照粒度和灰分之间的关系，我们可以知道，粒度越大，灰分就会越高，反之亦然。

从随机抽选的两个煤组的试验资料来看，煤组一的精煤灰分为10.79%～10.99%，精煤的回收率可达到62.12%～62.50%；中煤灰分为42.97%～55.08%，中煤的回收率可达到7.19%～10.01%，由此可评定煤组一的煤岩为易选煤。而煤组二的精煤灰分为10.68%～11.02%，精煤的回收率可达到47.18%～60.45%；中煤灰分为41.03%～54.12%，中煤的回收率可达到4.22%～11.21%，由此可评定煤组二的煤岩也为易选煤。本矿区B4煤层的原煤灰分为20.33%，胶质层的平均厚度为9.93mm，黏结指数约为80.01，采用1.5比重溶液洗选评定为易选煤，中煤的含量不大于10.00%，精煤的回收率标准。

3 控制煤质分析准确性的对策

矿区原煤的煤质分析要严格控制试验检测数据的准确性。相关检测人员对煤质检测主要包含亮相内容，即采集煤岩样品和样品试验。质检人员对不同种类的煤岩进行相应的试验，可为今后的使用提供一定数据基础。这些试验数据可体现煤岩的质量，为了煤岩试验结果的可靠性和真实性，我们应该注意如下三点：

3.1 提高相关试验人员的综合素质和技术水平

人是生产的基础性资源。矿区试验室水平的高低直接由试验人员的综合素质和技术水平来决定。作为试验工作的直接参与者，从事试验工作的技术人员应该加强培训与学习，通过培训考核并取得相应的执业资格证书后方可上岗。同时，试验人员应熟知相关法律法规和掌握知识技能，对试验过程中出现的错误和偏差要具有高度的判别能力。执行标准发生变更，试验人员应适时加强培训。试验人员还应具备岗位责任感和严谨认真的工作态度。

3.2 严格遵照国际化标准来采样和试验

煤岩样品是原煤煤质检验的对象，对于采样工作不得出现一丝马虎。因为样品出现差错，后续的试验工作都将变得毫无意义，更有甚者，未及时发现和纠正错误极有可能给整个企业的生产带来负效应。因此，需要严格遵照国际化标准来采样和试验。由于煤炭是一种极不均匀的物质，合理采用才具有代表性，这对于评定原煤质量具有决定性的影响。那么，如果我们并没有采集到具有代表性的样品且已经进行了相应的试验检测，取得的结果将不能代表整个矿区的原煤品质，不管分析结果如何也将毫无意义。对此，要求煤岩采样主要掌控采样点位置和每个采样点的采取量，样品的制备应掌控样品的破碎、缩分、混匀和空气平衡等若干基本操作过程的正确性，并强调样品粒度与品质之间的关系，最终以符合国际化标准要求的煤岩样品进入到试验室中。

3.3 尽量规避煤质可选性分析的不良误差

在煤岩煤质可选性分析的试验过程中，多采用综合性物理化学法配合其他科学检测手段对样品质量进行试验检测。试验过程由各种检测设备、仪器仪表和复杂性状的化学药剂引起检测结果出现误差是无法避免的。因此，在试验过程中，需要定期对这些检测设备、仪器仪表和复杂性状的化学药剂进行标验校正或成分检测。与此同时，对于不同种类或不同批次的煤岩进行试验检测，要严格遵照相关试验标准，明确相关试验的条件，并对整个试验过程做好相应的设计与安排，保证试验结果的误差控制在可允许范围以内。

4 控制煤质分析准确性的相关建议

4.1 重视试验检测工作的重要性

我们需要对传统的培训模式进行制度革新，新建试验人员的培训模式，主要目的在于让试验人员掌握理论知识和提高实践能力。通过培训与学习，试验人员的自身能力的应用不再是各自独立的国标，他可以从多个不同项目的角度来总结问题，以此举一反三，拓展思路，更能凸显试验人员的作用。另外，矿区原煤煤质可选性试验分析呈现出来的是一种效果，在多个不同试验方法的基础上可以优化选择最佳的试验方案。

4.2 环保型煤质试验检测

当前，自动量热仪被广泛应用，尤其在环保性煤质进行发热量试验中，不再需要含汞温度计进行机械化的试验检测，避免因操作不当致汞外流引起检测环境的污染问题。在环保型煤质试验检测与分析中，以W2O3替代Cr2O3作为试验催化剂，这样做也可避免因搁放重金属铬氧化物造成检测环境的二次污染。同时，在其他的试验环节中，如形态硫元素的氧化还原检测，试验还需利用高汞试剂配合试验，本环节中氯化汞可转化为氯化亚汞，它的毒性相对降低很多，对于环境污染也降至最低，但是因配制氯化亚汞饱和溶液过程中依然存在危险，对此试验过程必须要严加防范，整个配制过程需遵照相关的技术规范进行以避免毒性化学物质的二次污染问题，从而使得环保型煤质试验检测与分析的结果不理想。

4.3 确保严谨规范的试验操作过程

试验操作不规范是导致试验结果不准确最直接的原因，因此，试验人员在具体的试验操作过程中要严格遵照相关技术规范的要求，认真谨慎地操作。例如，充氧气时需认真观察氧弹是否存在漏气问题，保证试验过程的安全性。再如，标定热容量，首先注意以洁净的镊子夹住苯甲酸并轻放于坩埚中，严禁直接倒入。这样的细节很多，都需要我们试验人员认真对待，只有确保试验操作过程严谨和规范，方能得到准确且可靠的试验数据和试验数据。

5 结语

总而言之，煤炭作为我国最主要的基础能源形式，其开采质量的高低与用煤生产工业的生产效率息息相关，还与煤炭开采企业的声誉和经济效益直接挂钩，同时也影响我国国民经济的整体发展规模和水平，因此对于煤炭质量的评定就显得极为重要。本文追根溯源，通过实例对矿区原煤煤质可选性进行分析，并对控制煤质分析准确性的对策进行讨论，提出个人建议，仅供参考。

参考文献

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作者简介：冯彦龙（1987-），男，黑龙江哈尔滨人，开滦能源化工股份有限公司吕家坨矿业分公司煤质科助理工程师，研究方向：煤质分析技术。