贵州谷里煤矿可采煤层煤质分析及评价

潘自滔，陈万勇，刘 政

（中化地质矿山总局贵州地质勘查院，贵州 贵阳 550000）

贵州黔西县谷里煤矿位于黔西县城115°方位14.5 km，该矿床无烟煤可采煤层储量为6979万t。贵州省地矿局和山东煤炭地质工程勘察院开展了一系列地质勘查工作，详细查明了井田地质构造、主要可采煤层的稳定程度和可采性，但对煤层发育特征和各煤层的质量无系统的研究。文章是在充分利用前人研究资料的基础上，深入查明谷里煤矿可采煤层煤质发育特征。

1 地质概况

谷里煤矿所在区域大地构造位置处于扬子准地台黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区。井田出露及工程揭露地层由老至新有：二叠系中统茅口组（P2m）、二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P3β）、龙潭组（P3l）、长兴组（P3c）、三叠系下统夜郎组（T1y）、茅草铺组（T1m）及第四系（Q）（陈学敏，1995；温书鹏，2017）。其中二叠系上统龙潭组（P3l）为本矿田含煤地层，岩性为细粒至粉砂粒碎屑岩、泥灰岩、炭质泥岩、煤及石灰岩，厚度为162.98～212.54 m。谷里煤矿范围内零星可采煤层及煤线共20层，有4层全区稳定可采煤，从上到下分别为M13、M18、M24 及 M27，可采煤层总厚 5.41～30.69 m，平均可采煤层厚12.80 m，平均可采率87.05%。

2 煤质分析

谷里煤矿矿区M13、M18、M24及M27宏观煤岩特征为颜色为黑色、深褐，条痕色为黑褐色，M13和M18层煤为半亮～光亮型，M24和M27层煤为半暗～半亮型。煤岩显微组分分析表明，煤层组分由有机组分及无机组分构成。有机组分为镜质组及惰质组。无机组分以粘土矿物为主，少量石英及方解石。

2.1 硫分分析

谷里煤矿 M13、M18、M24、M27 煤层原煤全硫分别在 1.32～2.92（均值 2.52%，下同）、0.57～2.96（1.66%）、0.40～2.07 （1.18%）和 0.82～2.92（1.72%）。浮煤原煤全硫分别在 0.75～2.16（1.32%）、0.54～1.92（0.85%）、0.59～1.25（0.91%）和 0.77～2.03（1.43%，表 1）。谷里煤矿 M13、M18、M27 煤层原煤属无烟煤和烟煤的硫分级范围的中高硫煤，M24煤层原煤属中硫煤。各煤层浮煤的全硫含量均在低～中低硫之间，M13、M24、M27煤层浮煤为无烟煤和烟煤的硫分级范围的低～中硫煤，M18煤层为低硫煤。

表1 贵州谷里煤矿M13、M18、M24和M27煤层煤质分析表

2.2 挥发分特征

如表1所示，谷里煤矿M13、M18、M24和M27煤层原煤挥发份产率分别为6.49～13.81%（均值9.41%，下同）、6.92～9.91%（8.6%）、6.92～12.25%（9.32%） 和 7.26～12.16%（9.46%），浮煤挥发份产率分别在6.19～7.72%（6.84%）、6.18～7.34%（6.82%）、6.08～6.72%（6.43%）和6.00～7.39%（6.79%）。谷里煤矿各煤层原煤和浮煤挥发平均值均小于10%（仅个别样品挥发分大于10%），属于特低挥发份煤。

2.3 灰分特征

谷里煤矿 M13、M18、M24、M27 煤层原煤灰分产率分别在 12.62～35.29（均值为 27.13%）、11.48～33.42（均值为 20.01）、12.98～41.47（均值为 28.84%）和 17.19～33.75（均值为23.67%）。浮煤灰分产率分别在6.64～11.62（9.77%）、7.75～11.55（均值为 8.59%）、7.80～11.36（均值为8.96%）和8.08～18.54（均值为10.72%）。各煤层原煤平均灰分均属于中灰煤。M13、M27煤层浮煤平均灰分属于中灰煤；M18、M24煤层浮煤平均灰分属于低灰煤。各煤层脱灰率为52%～56%，说明用洗选法脱去煤中灰分效果良好。灰分与煤层结构复杂程度、煤层厚度及稳定性密切相关，煤层结构较简单、厚度大则灰分在该煤层中就相对较低，反之其灰分在该煤层中就相对较高。

2.4 发热量特征

谷里煤矿M13、M18、M24和M27煤层原煤干燥基高位发热量为18.71～30.95 MJ/kg（均值为25.39MJ/kg，下同）、22.61～31.69 MJ/kg（28.06 MJ/kg）、19.28～30.88 MJ/kg （24.14 MJ/kg） 和 22.23～29.57 MJ/kg（26.22MJ/kg），M13、M18、M24和M27煤层原煤干燥基低位发热量为18.71～26.77 MJ/kg（均值为 23.61 MJ/kg，下同），、21.52～28.60 MJ/kg（25.84 MJ/kg）、17.96～27.04 MJ/kg（22.39 MJ/kg）和 20.09～26.92 MJ/kg（24.13 MJ/kg）。按《煤炭质量分级第 3部分：发热量》（GB/T15224.3-2010），M13和 M24煤层为以中热值煤为主的低热值煤～特高热值煤，M18煤层为以高热值煤为主的低热值煤～特高热值煤，M27煤层为以中热值煤为主的低热值煤～高热值煤。

3 结语

（1）谷里煤矿矿区内含煤层及煤线共20层，稳定可采煤层 4层，分别为 M13、M18、M24及 M27，可采煤层总厚 5.41～30.69 m（均值为 12.80 m）。

（2）谷里煤矿可采煤层M13煤为中灰、中热值、低挥发分中高硫无烟煤；M18煤为中灰、高热值、低挥发分中高硫无烟煤；M24和M27煤为中灰、中热值、低挥发分中硫无烟煤。