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鲁西南张湾井田3煤层煤质特征及成煤环境分析

         
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摘要

为了解张湾井田3煤层的基本特征和探讨其成煤环境,运用光学显微镜及显微光度计和煤质分析等技术方法,对采自张湾井田3煤层的114件煤样开展了煤的煤岩学分析、工业分析和元素分析。煤的煤岩组分结果表明,煤岩类型主要为半亮型煤,煤层以有机组分为主(总含量大于85.40%),且均以镜质组为主,次为惰质组,另有少量半镜质组和壳质组;无机组分为黏土类矿物,次为氧化物、少量硫化物和碳酸盐类矿物。煤的最大反射率在0.77%~1.21%。工业分析结果表明:张湾井田3_(上)煤层具有特低全水分(SLM)(0.45%~4.91%)、低灰分(LA)(5.35%~16.52%)、中等-中高挥发分(MV-MHV)(27.62%~36.96%)、低-中等固定碳(LFC-MFC)(44.96%~63.31%)、低硫(LS)(0.19%~0.92%)、低磷-中磷(P-2-P-3)(0.006%~0.076%)、中强-特强黏结(ZQNM-TQNM)(48~100)和高发热量(HQ)(22.25~32.49 MJ/kg)特征;3_(下)煤层具有特低全水分(SLM)(0.55%~2.32%)、低灰分(LA)(5.21%~12.76%)、中等-中高挥发分(MV—MHV)(27.45%~36.95%)、低-中等固定碳(LFC-MFC)(52.74%~63.68%)、低硫(LS)(0.25%~0.84%)、特低磷-低磷(P-1-P-2)(0.004%~0.024%)、强-特强黏结(QNM-TQNM)(76~98)和高发热量(HQ)(25.21~32.05 MJ/kg)特征。张湾井田3煤层煤类主要以1/3焦煤和焦煤为主,另有少量肥煤;煤的工业利用方向为炼焦用煤和动力用煤。张湾3煤层的镜惰比(V/I)值介于1.6~2.7,说明其成煤环境为以潮湿覆水环境起到主导作用;3_(上)煤层的灰成分指数0.12~0.54,3_(下)煤层的灰成分指数0.09~0.41,表明3煤层属受海水影响的沼泽环境;3煤层硫分均小于1%,表明其成煤环境为海水影响较弱的三角洲成煤环境,3煤层有机硫占全硫比为40.22%~66.20%,表明3煤层应为形成于陆相山前平原的低硫煤;3煤层所有样品V/(V+Ni)值处在0.215~1.0,V/Cr值为1.06~3.2,Ni/Co值0.57~2.77,均显示还原性较强的沉积环境。张湾井田3煤层沉积环境为淡水还原环境,间或受到海水的影响,为三角洲平原亚相沉积。

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