矿业职称论文范文煤质检验测定技术分析

　　摘要: 煤质检验工作是煤田地质勘探工作中十分重要的环节,是煤田地质勘探中一项技术性很强的综合性工作，在煤田地质勘探中做好煤质分析检测工作,得出正确的煤质检测结果,达到最优化的应用,对煤田地质勘探工作极为重要，本文根据笔者的多年经验对煤质检验工作进行了详细的研究分析,指出了煤质检验应注意的问题。

　　关键词: 煤质检验,分析,测定技术,研究

　　一、煤质分析检测的项目

　　1、选取煤样，在煤田地质勘探中如何选取有代表性的煤样,是正确评价勘探区煤质特征及其变化规律的关键。采集钻芯煤样时,煤芯采取率越高,煤样的代表性就越强,一般采取率在80%-92%以上为宜。如果采取率过低(炼焦煤的采取率低于70%,动力煤的采取率低于60%),煤样代表性就会变差,其煤质检验结果与矿井开采以后的煤层煤样的检测结果会有较大差别。例如煤的真相对密度、视相对密度对样品采取率较为敏感,当样品采取率较低时,代表性可能会很差,将会直接影响测定结果的准确性,从而导致计算其储量时产生较大偏差。

　　另外,在钻取煤样过程中的煤层受到钻头的摩擦而发热氧化甚至发生部分燃烧时,煤样的代表性就会更差。例如,焦煤在采样过程中如发生部分燃烧氧化,检测后得出的牌号可能变为瘦煤甚至贫煤。此外,在采取钻芯煤样时混入了泥浆等杂质时,煤样灰分就会增高。反之,为了消除泥浆的影响,而把煤样用水清洗时,可能把溶于水的钾、钠等碱性矿物质冲洗掉而使煤样的灰分偏低,或把煤粉冲走而影响其它煤质指标的准确性。所以遇到此种情况时,尽量不要用水去漂洗,可用刷子轻轻地刷去煤芯表面的泥皮。如果煤芯完全破碎,可设法刮去明显的泥浆,即使如此处理,也难免会损失少量样品。混入煤芯煤样中的铁砂、钢屑等必须用强磁铁吸尽,否则,不仅会影响灰分产率,而且还会影响煤灰成分和煤灰熔融性,对动力煤的煤质及其利用评价产生很大偏差。在浅部风化带采取的煤芯煤样,检测结果只能做为确定风化带、氧化带和计算其腐植酸产率,不能作为正常煤芯煤样的计算基础。

　　2. 煤质分析检测项目分类

　　(一)褐煤、长焰煤、弱黏煤、不黏煤、贫煤和无烟煤对非炼焦用煤,应测定的项目:原煤水分(Mad)、灰分(Ad)、挥发分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、发热量(Qgr,d)、元素分析等。

　　(二)炼焦用煤，除测定水分(Mad)、灰分(Ad)、挥发分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、发热量(Qgr,d)以外,还需测定浮煤(或Ad不大于10%的原煤)的工业分析和黏结性、结焦性等项目。对于全硫含量大于1%的炼焦用煤,应适当地取部分有代表性的原煤来检测各种硫的组成,硫分越高,检测各种硫的煤样比例也应适当增加。

　　(三)用于确定煤牌号，无论是无烟煤还是烟煤或褐煤(用重液分选容易“泥化”的某些特别年轻的褐煤除外),都需要检测浮煤挥发分(Vdaf)。烟煤的分选密度原则上选定在1.4g/cm3,某些高灰难选煤选后灰分仍大于10%时,分选密度则应降至1.35g/cm3,以浮煤灰分降至10%以下为准。一般以Ad在5%~10%为最好。无烟煤分选密度,应根据其纯煤的真相对密度而确定,一般在1.4~1.8 g /cm3。褐煤的分选密度,原则上也按纯煤的真相对密度来确定。但需注意的是褐煤的纯煤真相对密度变化较大,一般为1.1~1.4g/cm3以上。在测定浮煤挥发分的同时,应检测浮煤分析水分、灰分、全硫以及根据煤种的不同而分别测定黏结指数、胶质层,透光率、最高内在水分和恒湿无灰基高位发热量。对褐煤还应适当地测定腐植酸和褐煤蜡。

　　(四)动力煤，对动力用煤,选择部分有代表性的煤芯煤样测定煤灰成分,煤灰熔融性。在精查阶段,检测样品比例数可适当增加,最终普查报告检测样品的比例数也不宜过少。

　　二、煤质检测的具体方法

　　1.取样：以当天同地点所来煤样为同一批，按分散均匀采取粒度不大于13ram的煤样约500g左右，破碎后经qb6mm分样筛，筛取6ram以下的煤样约100克供测定湿份用。

　　2.称样方法的说明：(每个样各称两份)

　　(一)湿份及固有水分的称样方法。将空玻璃器皿称重去皮后，直接称取煤样得煤样重。取下已称入煤样的玻璃皿，使天平回零后再称该有煤样的玻璃皿的重量，为烘前重。煤样经烘干后并冷却至室温直接称得的重量为烘后重。

　　(二)测定灰份的称样方法，先称出空灰皿的重量记下后进行去皮，再加入煤样，称得的重量即为煤样重。经过灰化后的灰皿冷却至室温，直接称得的重量即为灰皿及灰的重量。

　　(三)测定挥发份的称样方法，将不带盖挥发份坩埚称重后去皮，加入煤样后即得煤样重。取下有煤样的坩埚使天平回零后，将坩埚盖盖好再称总重量即为干馏前重。样品经干馏后冷却至室温的带盖坩埚，直接称重即为干馏后重。

　　3.湿份的测定

　　称取经 6mm分样筛后所取得的qb6mm以下的煤样约25g(m)于约qb9cm的玻璃培养皿中，置50℃鼓风干燥箱中烘2h，取出冷至室温后称重。

　　4. 固有水分的测定

　　(一)将测过湿份后的煤样立即用高速粉碎机(12000转/rain)进行粉碎，并经过8O目筛筛下的粉状煤样，装入广口磨口瓶中，供测定固有水分、灰份及挥发份取样用。

　　(二)称取粉状样品约1g(m)于玻璃称量瓶中，置于105~C的鼓风干燥箱中(不开鼓风机)烘2h取出，冷却至室温后称重。

　　5.全水份的计算：全水分(%)=C

　　6.灰份的测定

　　称取粉状煤样约1.000g(m)于瓷灰皿中均匀摊平，置于灰皿架上，打开已升温至850℃的高温电炉炉门，将灰皿架放在炉门内(稍为推进一点)待煤样已不冒黑烟后再推入高温区(若煤样发生爆燃，此样应作废)。关好炉门，重新调整设定温度为815~C，待炉温升至815℃±10℃后保持约40min(灼烧至无黑色)后打开炉门，取出灰皿，冷却至室温后称重，按式计算结果：灰份(%)=D

　　7.挥发份的测定

　　称取粉状样品约1.000g(m)]z挥发份坩埚中，盖好盖子轻轻振动，使样品集中于坩埚底部，再称重后置于坩埚架上。打开已升至920℃的高温电炉的炉门，迅速将坩埚架送至高温区，立即关好炉门重新设置炉温为9o0℃，并使炉温在3min之内升至900"(2~10~C(否则试样作废)，保持4min(共为7min)切断电源，打开炉门连架取出冷至室温后称重。按式计算结果：挥发份(%)=E

　　8.低位发热量的计算：低位发热量(千卡/千克)=100K1一(KI+6)×(C+D)一3xE

　　9.焦渣特征

　　(一)粉状— — 全部是粉尘，没有相互粘着的颗粒。

　　(二)粘着——用手指轻碰即成粉末或基本上是粉末，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。

　　(三)弱粘结——用手指轻压即成小块。

　　(四)不熔融粘结——以手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽。

　　(五)不膨胀熔融粘结——焦渣形成扁平的块，煤粒的界线不易分清，焦渣上表面有明显银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。微膨胀熔融粘结——用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，但焦渣表面具有较小的膨胀泡(或小气泡)。

　　(六)膨胀熔融粘结—— 焦渣上、下表面有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15ram。

　　(七)强膨胀熔融粘结— — 焦渣上、下表面有银白色金属光泽，(一)预测找煤、煤田普查、矿区详查或精查阶段应测定的项目:原煤水分(Mad)、灰分(Ad)、挥发分(Vdaf)及焦渣特征、全硫(St,d)、发热量、煤灰成分、有害元素、微量元素等。如地质报告中需要提出C级以上(A+B+C)的储量,应测定煤芯煤样的原煤真相对密度和视相对密度。对某些高灰分煤或特殊地区的煤还应测定煤中碳酸盐CO2含量。

　　三、地质报告中煤质分析部分的编写问题

　　1.煤质分析数据的审定

　　在对煤质分析数据进行综合分析研究和处理过程中,首先对煤样的代表性和正确性进行审定,合理取舍,避免作出人为的不正确结论。 煤样检测结果发生异常时,第一步是寻找勘探过程有无问题,然后考虑制样和检测过程中可能发生的偏差。如果确认是煤样代表性不强后,应把有异常的煤样检测结果舍去,不参加平均值的计算。如果认为检测过程中出现偏差的可能性较大,应采用复查后的正确结果进行计算。发现某煤样的某项检测结果反常时,可根据煤质指标之间的相互关系和有关煤田地质资料综合分析,进行审查。

　　2.各井田(或矿)煤质变化规律

　　根据钻孔分布位置,将一些重要的煤质检测项目,如灰分(Ad)、硫分(St,d)、浮煤挥发分(Vdaf)、黏结指数(GR.I)、胶质层厚度(Y值)等指标,在分煤层的各钻孔旁标出,然后按走向和倾向分析各指标的变化规律。构造复杂的井田,如受断层和火成岩等影响而煤质变化较大时,也应该找出其影响的规律并用文字详细论述。此外,对于上、下煤层之间的煤质变化(如牌号的变化和灰分、硫分、发热量等指标的变化)也应同时进行探求其变化规律。对不同成煤时期煤层之间各指标的变化规律,也应探求并在文字上加以阐述。对硫分低、灰分高、可选性差或硫分高、灰分低,可选性稍好的煤,均应一一加以论述。对于厚煤层和薄煤层之间的煤质变化特点,也应在文字中有所叙述。另外,还应对硫分(St,d)、灰分(Ad)和挥发分(Vdaf)等指标作出等值线图,为今后开发利用提供参考。对风化带、氧化带煤层,作为腐植酸的矿产资源,有关煤质指标也应单独汇总计算,并与单独圈定的储量范围相一致。

　　结束语

　　煤质检测工作直接关系到钻探工程的质量和地质资料的可靠程度,不仅要求煤质检测工作人员除必须对来样检测数据负责,还要帮助勘探人员分析勘探现场结果,协助解决好采样、送样和样品处理等一系列问题。确保勘探工作的顺利进行和完成。

　　参考文献：

　　[1]鲍江陕西澄城县石炭二叠纪高硫煤配煤试验研究[J].煤质技术, 2006 (5)

　　[2] DZ/T 0215—2002.1—29,煤、泥炭地质勘查规范[S]