Question

煤岩煤质特征

Answer 1

(一)宏观煤岩特征

韩城矿区内煤层均为腐殖煤,变质程度达到中高煤级烟煤。根据宏观煤岩类型的划分标准,煤炭开采区及煤层气开发区主采煤层宏观煤岩特征如下:

1.煤炭开采区

2号煤层以半亮型煤为主,部分煤矿井田出现光亮型煤,半暗淡型煤和暗淡型煤含量少,具有条带状结构,层状构造明显,具有水平层理。

3号煤层以半亮型煤和暗淡型煤为主,其次为光亮型煤和半暗淡型煤。

5号煤层以半亮型煤为主,其次为暗淡型煤,具有条带状结构,水平层理发育,煤层中下部断续发育黄铁矿结核层。

11号煤层的宏观煤岩特征因井田不同而有所差异。象山井田、下峪口井田以半亮型煤为主,其次为暗淡型煤;桑树坪井田以光亮型煤为主,其次为暗淡型煤;马沟渠矿区以半亮型煤为主,其次为光亮型煤,半暗淡型煤和暗淡型煤。

2.煤层气开发区

韩城区块煤层气开发以3号、5号、11号煤层为主力开发层段,三煤层热演化程度均比较高,达到瘦煤—无烟煤,均可作为良好的烃源岩。

3号煤:黑灰色,条痕深灰色,似金属光泽,暗淡-半暗岩心样品,以半亮煤-暗煤为主,次为丝炭,间夹少量镜煤线理条带。煤心呈碎块状和柱状,其中柱状煤心中可见内生割理8条/5cm～12条/5cm,裂隙充填方解石薄膜。

5号煤:黑色,条痕深灰色—褐黑色,似金属光泽,以半亮煤-暗煤为主,次为丝炭和少量镜煤。煤心呈块状,局部碎块状。外生裂隙欠发育,局部发育两组内生裂隙,呈网状分布,可见内生割理15条/5cm,裂隙充填方解石薄膜。

11号煤:黑色、褐黑色,似金属光泽,以半亮煤-暗煤为主,次为丝炭。煤心破碎,局部块状、柱状煤心中可见内生割理7条/5cm至8条/5cm。

(二)显微煤岩特征

韩城区块内太原组的煤岩显微组分以镜质组为主,惰质组次之,壳质组含量极少,矿物组分以黄铁矿含量较高。山西组的煤岩显微组分以镜质组为主,矿物组分以黄铁矿含量较少,石英、黏土矿物含量较高。山西组、太原组煤层的显微组分较相近,镜质组含量较高,一般在75%～85%。

(三)煤质

韩城区块内煤变质作用类型主要以区域变质作用为主,煤质变化规律明显,总体特征为:沿煤层倾斜方向,煤变质程度逐渐增高,煤质水平分带明显;沿纵深方向,下部煤层变质程度比上部煤层偏高,煤质牌号以贫煤为主,瘦煤次之,兼有少量的瘦焦煤及焦煤(王双明等,2008)。

3号煤层镜质体反射率(R_o)一般在1.85%～2.05%之间,灰分产率为9.78%～38.42%,平均为14.08%,含硫一般小于1.35%,发热量平均为35.39MJ/kg,原煤挥发分为7.58%～23.43%,平均为16.68%,黏结性好。煤质工业牌号以瘦煤、贫煤为主。在下峪口井田浅部尚有少量焦煤及瘦焦煤。表2-3为WL1井组测井解释出3号煤层的灰分、挥发分、固定碳和水分的含量。

表2-3 3号煤工业分析数据表　单位：%

5号煤层镜质体反射率(R_o)一般在1.9%～2.12%,灰分产率为14.04%～38.20%,平均为28.13%,含硫平均为0.0135%,发热量平均为35.18MJ/kg,无黏结性,煤质工业牌号主要为贫煤。表2-4为WL1井组测井解释出5号煤层的灰分、挥发分、固定碳和水分的含量。

表2-4 5号煤工业分析数据表　单位：%

11号煤镜质体反射率(R_o)一般在1.89%～2.07%,灰分产率为11.95%～36.17%,平均为16.50%,含硫一般为3%～5%,发热量平均为35.18MJ/kg,无黏结性,煤质工业牌号为贫煤。表2-5为WL1井组测井解释出11号煤层的灰分、挥发分、固定碳和水分的含量。

表2-5 11号煤工业分析数据表　单位：%