煤田地質(zhì)勘探中煤炭質(zhì)量管理

煤田地質(zhì)勘探中煤炭質(zhì)量管理的作用

　　1.1煤田地質(zhì)勘探部門需提供的有關地質(zhì)資料

　　為了保證煤炭產(chǎn)品質(zhì)量,地質(zhì)勘探部門必須提供準確、可靠、詳細的地質(zhì)資料,便于在礦井設計和生產(chǎn)過程中采取保證煤質(zhì)的措施。在礦井設計之前,地質(zhì)勘探部門首先應當向設計部門提供《井田精查地質(zhì)報告》,詳細說明井田的下列地質(zhì)情況:

　　1)煤層厚度。包括煤層的結(jié)構(gòu)、各分層厚度及其變化規(guī)律,煤層群中各層的層間距,煤層總厚度及其變化規(guī)律。

　　2)煤層傾角及其變化規(guī)律。

　　3)地質(zhì)構(gòu)造特征(褶曲、斷層、裂隙)、巖溶、火成巖及其變化規(guī)律。

　　4)煤質(zhì)特征。煤的種類、煤的內(nèi)在灰分、硫分、水分、發(fā)熱量、煤的硬度,煤的可選性及其變化規(guī)律。

　　5)圍巖及夾矸層的性質(zhì)。圍巖的巖性、巖層和煤層的接觸關系,巖層的組合關系,圍巖及夾矸層的強度,裂隙發(fā)育程度和冒落的難易程度等。

　　6)水文地質(zhì)條件。含水層及透水層的厚度、位置及滲透系數(shù),斷層及裂隙的透水性、水源及水力聯(lián)系等。

　　1.2煤田地質(zhì)勘探中煤質(zhì)工作的作用

　　1)對煤炭資源的開發(fā)和合理利用作出評價。根據(jù)煤田地質(zhì)報告中煤質(zhì)特性,即煤的種類、煤的內(nèi)在灰分、硫分、水分、發(fā)熱量等主要煤質(zhì)指標,能夠?qū)碧絽^(qū)的煤炭資源開發(fā)和合理利用作出評價。要求所提供的煤質(zhì)資料必須準確。

　　2)在煤礦設計中為保證煤質(zhì)提供依據(jù)。煤礦設計中考慮井田劃分、水平和盤區(qū)的劃分、回采工作面設計、排矸設施和排矸方式的選擇時,主要依據(jù)煤田地質(zhì)勘探中提供的地質(zhì)資料。煤田劃分為井田時,要考慮煤層、煤質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造等特點及其變化規(guī)律,盡量以自然地質(zhì)構(gòu)造線、水文地質(zhì)變化線、煤種變化線等作為井田的邊界。在水平和盤區(qū)的劃分時,也要考慮煤種的不同、煤層的厚度、煤質(zhì)變化規(guī)律及地質(zhì)構(gòu)造等因素?；夭晒ぷ髅嬖O計一般考慮工作面的斜長、采高、推進度、工作面走向長度等參數(shù),在確定這些參數(shù)時,要依據(jù)煤田地質(zhì)報告中地質(zhì)資料,合理選擇回采工作面的位置、合理分層、合理選擇回采工藝,才能保證開采出煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　3)礦井煤質(zhì)技術(shù)管理基礎工作的依據(jù)。煤質(zhì)技術(shù)工作的要點是:① 根據(jù)煤層儲量和質(zhì)量情況,編制優(yōu)劣煤層搭配開采方案,保證煤炭質(zhì)量穩(wěn)定;② 掌握煤層質(zhì)量分布規(guī)律,了解采區(qū)接續(xù)情況,制訂符合實際的煤炭質(zhì)量計劃;③ 掌握影響煤質(zhì)的各項因素,預見煤質(zhì)變化趨勢,及時研究制定保證煤質(zhì)的措施;④ 針對本礦煤質(zhì)特點并結(jié)合用戶的需要,采取適當?shù)募庸すに?合理安排產(chǎn)品的品種和等級,使其既利于能源的有效利用,又保證企業(yè)獲得最大銷售收益。

　　首先,煤炭企業(yè)為了增強自身市場競爭能力,優(yōu)良穩(wěn)定的質(zhì)量是前提條件,是企業(yè)的生命。因此,煤礦在制定長遠規(guī)劃和當前采區(qū)接續(xù)計劃時,要根據(jù)煤層儲量和質(zhì)量情況,編制優(yōu)劣煤層搭配開采方案,保證煤炭質(zhì)量穩(wěn)定。在巷道沒有開掘前,必須利用地質(zhì)勘探中提供的分煤層、分煤種的儲量;煤層的工業(yè)分析和元素分析資料;煤層剖面圖和平面圖;火成巖侵入煤層情況及變化范圍;煤層頂?shù)装寮皧A石層的巖性;煤的可選性和粒度組成資料。只有詳細了解了礦區(qū)煤層賦存情況,掌握煤層質(zhì)量分布規(guī)律后,才能編制出優(yōu)劣煤層搭配開采的方案。

　　煤質(zhì)計劃是煤礦生產(chǎn)經(jīng)營計劃的重要組成部分,并且直接關系到企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此,要用準確的數(shù)據(jù)和科學的方法編制煤質(zhì)計劃。對于某些沒有開掘煤層的煤質(zhì)特征,即煤的種類、煤的內(nèi)在灰分、水分、硫分、發(fā)熱量、煤的硬度等,就要依據(jù)煤田地質(zhì)勘探資料中的數(shù)據(jù)編制出煤質(zhì)計劃。煤質(zhì)計劃指標是煤炭企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量要達到的目標,企業(yè)開展的一系列質(zhì)量管理工作都是為了完成這一目標。煤質(zhì)計劃制定的是否科學、合理、準確,關系到能否生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的煤炭產(chǎn)品占領市場,能否提高企業(yè)經(jīng)濟效益,能否使企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。由此看出,地質(zhì)勘探中數(shù)據(jù)是否準確,關系到煤質(zhì)計劃制定的是否準確,能否完成質(zhì)量指標,直接影響到企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和信譽,決定著企業(yè)和員工的命運。

　　2加強煤田地質(zhì)勘探中煤炭質(zhì)量管理的措施

　　2.1保證勘探煤樣的代表性

　　在煤田地質(zhì)勘探中如何選取有代表性的煤樣,是正確評價勘探區(qū)煤質(zhì)特征及其變化規(guī)律的關鍵。在采取煤樣時應注意以下幾點:

　　1)采集鉆芯煤樣時,煤芯采取率要達到80%～92%為宜,如采取率過低代表性就差,煤質(zhì)檢驗結(jié)果會與礦井開采以后的煤層煤樣的檢驗結(jié)果有較大的差別。

　　2)在鉆取煤樣過程中,如果煤層受到鉆頭的摩擦而發(fā)熱氧化甚至發(fā)生部分燃燒時,根據(jù)取得煤樣化驗結(jié)果判定的煤種會發(fā)生變化,這種煤樣不具有代表性或代表性很差。

　　3)在采取鉆芯煤樣時如果混入了泥漿等雜質(zhì),煤樣灰分會升高,為了消除泥漿的影響,而把煤樣用水清洗時,既可能把易溶于水的鉀、鈉等堿性礦物質(zhì)沖洗掉而使煤樣的灰分偏低,又可能把煤粉沖走而影響其他煤質(zhì)指標的準確性。所以,遇到這種情況,盡量不要用水去漂洗,可用刷子輕輕的刷去煤芯表面的泥皮,如煤芯完全破碎,可設法刮去明顯的泥漿。

　　4)混入煤芯煤樣中的鐵砂、鋼粒等必須用強磁鐵吸盡,否則不僅影響灰分,還會影響煤灰成分和灰熔融性。

　　5)在淺部煤層的風化帶或氧化帶取得的煤芯煤樣,化驗結(jié)果只能作為確定風化帶、氧化帶和計算其腐殖酸含量的依據(jù),不能作為正常煤芯煤樣的計算基礎。

　　6)在勘探區(qū)內(nèi)的小煤窯中采取半工業(yè)性或工業(yè)性的生產(chǎn)煤樣時,必須通過風化帶、氧化帶,同時不能采取煤層對比不清楚的煤層煤樣。勘探人員在坑探或槽探中采取煤樣時,也應注意上述問題。

　　7)對于較年輕的褐煤、長焰煤,在采取煤芯煤樣時要及時密封包裝,以免煤樣氧化,失去代表性。為避免煤樣的氧化,有條件的勘探隊應設法在包裝煤樣的容器中充填氮氣,或者用雙層塑料袋包裝煤樣,在包裝前盡量擠出袋內(nèi)空氣。

　　8)動力用煤的勘探區(qū),為保證全水分樣的代表性,避免水分損失,全水分樣必須迅速制出,密封包裝并及時送化驗單位,必要時要派專人送樣。

　　總之,對于代表性不強的煤樣分析結(jié)果只能供參考,不得用作計算煤層的平均煤質(zhì)指標,否則,就會得出與客觀實際不符的結(jié)論。

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　　2.2合理選定化驗項目

　　不同牌號的煤有不同的用途,在不同的勘探階段化驗項目是不同的,每一勘探區(qū)煤的化驗項目也不完全相同,可根據(jù)如下情況選定。

　　1)在預測找煤、煤田普查、礦區(qū)詳查或井田精查階段,測定項目有:原煤的空氣干燥基水分(Mad)、灰分(Ad)、揮發(fā)分(Vdaf)、焦渣特征及全硫(St,d)。如地質(zhì)報告中需要提出C級以上(A+B+C)的儲量,必須測定煤芯煤樣的原煤視相對密度和真相對密度。

　　2)對于褐煤、長焰煤、弱粘煤、不粘煤、貧煤和無煙煤,測定原煤的空氣干燥基水分(Mad)、灰分(Ad)、揮發(fā)分(Vdaf)、焦渣特征、全硫(St,d)及空氣干燥基高位發(fā)熱量(Qgr,ad),同時應選擇部分有代表性的煤芯煤樣測定煤灰成分和煤灰熔融性,也可考慮增加可磨性指數(shù),對于無煙煤還應測定干燥無灰基氫含量(Hdaf)。

　　3)煉焦用煤除測定原煤的空氣干燥基水分(Mad)、灰分(Ad)、揮發(fā)分(Vdaf)、焦渣特征、全硫(St,d)及空氣干燥基高位發(fā)熱量(Qgr,ad),還要測定凈煤(Ad≤10%的煤)的粘結(jié)性和結(jié)焦性。

　　4)無論是無煙煤、煙煤或褐煤(極易泥化的某些特別年輕的褐煤除外),要用凈煤的相關指標確定煤種,即要測定凈煤的干燥無灰基揮發(fā)分(Vdaf)、空氣干燥基水分(Mad)、灰分(Ad)、全硫(St,d)、粘結(jié)指數(shù)(G)、膠質(zhì)層最大厚度(Ymm)、透光率(PM)和恒濕無灰基高位發(fā)熱量(Qgr,maf)。在制備凈煤煤樣時,煙煤所用重液的密度一般為1.35～1.4g/cm3(以凈煤灰分降至10%以下為準),無煙煤所用重液的密度,根據(jù)其純煤的真相對密度確定,一般為1.4～1.8g/cm3之間,褐煤所用重液的密度原則上也按純煤的真相對密度確定,一般為1.1～1.4g/cm3。

　　5)對于無煙煤、褐煤還要測定煤的機械強度、熱穩(wěn)定性、化學反應性。對于年輕的褐煤、長焰煤、不粘煤和弱粘煤必須測定燃點,以便考慮如何防止這些煤的自燃問題。

　　6)對于全硫含量大于1%的煉焦用煤,應取部分具有代表性的煤樣來測定各種硫的組分,硫分增高,測定各種硫的煤樣比例也應適當增加。

　　3結(jié)語

　　隨著我國加快向資源節(jié)約型社會轉(zhuǎn)變,當前各行各業(yè)都面臨著節(jié)能減排的壓力,降低單位能耗、減少污染物排放的要求愈加強烈,煤炭企業(yè)必須努力提高煤炭質(zhì)量,滿足用戶的迫切需求。煤田地質(zhì)勘探中的煤質(zhì)工作不僅可以對煤炭資源的開發(fā)和合理利用作出客觀評價,而且是煤炭質(zhì)量管理中十分重要的一個環(huán)節(jié),關系到煤炭產(chǎn)品質(zhì)量能否穩(wěn)定提高,煤炭企業(yè)能否長期發(fā)展下去的問題。因此,一定要扎扎實實地做好煤田地質(zhì)勘探中的煤質(zhì)工作,提高煤炭產(chǎn)品質(zhì)量,才能增強企業(yè)自身市場競爭能力,提高企業(yè)經(jīng)濟效益,保障企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。