【正文】 據(jù)表 133 分析，各煤層均為高揮發(fā)分煤，且變化不大，除 17煤層固定碳變化較大外，其它煤層變化不大。 表 133 各煤層揮發(fā)分產(chǎn)率和固定碳一覽表 項(xiàng) 目 煤 層 揮 發(fā) 分 產(chǎn) 率（ %） 固 定 碳（ %） 原 煤 精 煤 原 煤 精 煤 2 上 ～ （ 5） ～ （ 6） ～ （ 5） ～ （ 6） 3 ～ （ 8） ～ （ 11） ～ （ 8） ～ （ 11） 6 ～ （ 9） ～ （ 12） ～ （ 9） ～ （ 12） 15上 （ 1） ～ （ 4） （ 1） ～ （ 4） 16上 ～ （ 3） ～ （ 5） ～ （ 3） ～ （ 5） 17 ～ （ 3） ～ （ 6） ～ （ 3） ～ （ 6） 硫分 各煤層全硫見表 134。 表 134 各煤層硫分含量及脫硫系數(shù)一覽表 項(xiàng) 目 煤 層 全 硫（ %） 脫硫系數(shù) 原煤硫分標(biāo)準(zhǔn)差 原 煤 精 煤 2 上 ～ （ 4） ～ （ 3） 3 ～ （ 8） ～ （ 6） 6 ～ （ 11） ～ （ 11） 15 上 ～ （ 5） ～ （ 5） 16 上 ～ （ 5） ～ （ 5） 17 ～ （ 6） ～ （ 5） 據(jù)表 134 分析， 2上 煤層為低硫煤， 3 煤層為特低硫煤， 6 煤層為中硫煤， 15 上 煤層為高硫煤， 16上 、 17 煤層為中高硫煤，山西組 煤層在平面上各采樣點(diǎn)含量變化不大，太原組煤層在平面上各采樣點(diǎn)含量變化較大，各煤層經(jīng) 比重液洗選后，硫分均有所降低，但降低幅度不大，一般較難脫除。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 各種形態(tài)硫見表 135。 表 135 各種形態(tài)硫含量及脫硫系數(shù)一覽表 項(xiàng) 目 煤 層 各 種 形 態(tài) 硫（ %） 脫 硫 系 數(shù) Ss Sp So Ss Sp So 2 上 原煤 ～ (2) ～ (2) (2) 50 精煤 (2) ～ (2) ～ (2) 3 原煤 (6) ～ (6) ～ (6) 0 精煤 0～ (4) ～ (4) ～ (4) 6 原煤 ～ (3) ～ (3) ～ (3) 15 上 原煤 ～ (2) ～ (2) ～ (2) 精煤 (1) (1) (1) 16 上 原煤 (1) (1) (1) 17 原煤 ～ (3) ～ (3) ～ (3) 精煤 (1) (1) (1) 據(jù)表 135 分析，各煤層以有機(jī)硫、硫化 鐵硫?yàn)橹?，硫酸鹽硫較少。硫酸鹽硫和硫化鐵硫較易脫除，有機(jī)硫最難脫除。 發(fā)熱量 各煤層各種發(fā)熱量見表 136。 17 煤層原煤屬中熱值煤， 15上 煤層原煤屬高熱值煤，其它煤層屬特高熱值煤。 元素分析 （ 1）元素組分見表 137。 據(jù)表 137，各煤層元素組分變化較小。 （ 2）其它有害元素 磷分見表 138。 據(jù)表 138， 2上 、 16 上 、 17煤層原煤為特低磷煤， 15上 煤層原煤為低磷煤，經(jīng) 比重液洗選后各煤層磷分均有所降低， 15上 、 16 上 煤層達(dá) 53～ 68%。 經(jīng)測試， 2上、 3 煤層 氯的最高平均含量均為 %，作為煉焦和鍋爐燃燒用煤不會腐蝕爐壁；砷最高含量 2上煤層為 1ug/g， 3煤層為零，不超過釀造和食品工業(yè)用煤小于 8 ug/g的規(guī)定； 2 上煤層銅、鉛、鋅最高含量分別為 380、 60、 140 ug/g， 3煤層銅、鉛、鋅最高含量分別為 1 80、 110 ug/g，符合工業(yè)用煤要求。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 表 136 各煤層各種發(fā)熱量一覽表 項(xiàng) 目 煤 層 發(fā) 熱 量（ MJ/Kg） Qb,ad Qgr,d Q,d 2 上 原 煤 ～ (4) ～ (4) ～ (4) 精 煤 ～ (2) ～ (2) ～ (2) 3 原 煤 ～ (9) ～ (8) ～ (7) 精 煤 ～ (4) ～ (4) ～ (4) 6 原 煤 ～ (4) ～ (4) ～ (3) 15 上 原 煤 ～ (2) ～ (2) (1) 16 上 原 煤 (1) (1) (1) 17 原 煤 ～ (2) ～ (2) （ 1） 表 137 各煤層元素組分一覽表 項(xiàng) 目 煤 層 元 素 分 析（ %） C/H Cdaf Hdaf Ndaf Odaf+Sdaf 2 上 ～ （ 4） ～ （ 4） ～ （ 4） ～ （ 4） 3 ～ （ 7） ～ （ 7） ～ （ 7） ～ （ 7） 6 ～ （ 5） ～ （ 5） ～ （ 5） ～ （ 5） 15 上 （ 1） （ 1） （ 1） （ 1） 16 上 （ 1） （ 1） （ 1） （ 1） 17 ～ （ 2） ～ （ 2） ～ （ 2） ～ （ 2） 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 表 138 各煤層磷含量及脫磷系數(shù)一覽表 項(xiàng) 目 煤 層 磷（ %） 脫 磷 系 數(shù) 原 煤 精 煤 2 上 ～ （ 2） （ 1） 3 ～ （ 4） ～ 0. 015（ 3） 6 15 上 16 上 17 （二）煤的工藝性能 煤的粘結(jié)性 2 上、 3煤層為中等粘結(jié)性煤， 6煤層為弱粘結(jié)性煤， 15 上、 16上、 17 煤層為中等粘結(jié)性煤。 煤的結(jié)焦性 各煤層屬結(jié)焦性好的煤類。根據(jù)兗州煤田試驗(yàn)結(jié)果，各煤層均可單獨(dú)煉焦，但焦碳的抗碎性和耐磨性差，焦機(jī)械強(qiáng)度底，故不宜單獨(dú)煉焦。 煉油性 根據(jù)管式干餾干基焦油產(chǎn)率值， 2上、 6 煤層為高油煤， 3煤層為富油煤， 15上、 17 煤層為含油煤。 燃燒性 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算，各煤層燃料比均小于 2，燃燒性指標(biāo)大于 3500，灰中殘 留可燃物小于 5%，因此各煤層都是燃燒性好的煤層。 結(jié)渣性 根據(jù)區(qū)域資料，各煤層為中等～強(qiáng)結(jié)渣性煤。 （三）煤的工業(yè)分類 按照 GB575186 中國煤炭國家標(biāo)準(zhǔn)，以精煤 900176。C 可燃基揮發(fā)分（ Vdaf）、粘結(jié)性指數(shù)（ GRI）為主要分類指標(biāo)，膠質(zhì)層最大厚度（ Y）、奧亞膨脹度（ b）為輔助指標(biāo)，各煤層均為氣煤。其中星 05 號孔 2上煤層為 QM44， 3煤層為 QM43，其余均為 QM45。 （四）煤的工業(yè)用途 本區(qū)各煤層經(jīng)洗選加工后可作為煉焦配煤、動力燃料、氣化液化等工業(yè)用煤，現(xiàn)評述如 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 下： 煉焦用煤 2 上、 3 煤層精煤 為低灰、特低硫～低硫、中等粘結(jié)性、成焦率較高的煤層，可作為煉焦用煤； 6煤層精煤為低灰、低中硫、弱粘結(jié)性、成焦率較高的煤層，也可作為煉焦用煤。 15上、 16 上、 17煤層原煤、精煤硫分均較高，不符合煉焦用煤要求，但可以與 2 上、 3煤層等配用。 動力燃料用煤 各煤層揮發(fā)分、發(fā)熱量、灰分、硫分等主要指標(biāo)均符合火力發(fā)電廠固態(tài)除渣煤粉鍋爐用煤要求，也可作為蒸汽機(jī)車用煤，是良好的動力燃料用煤。 氣化、液化用煤 2 上、 6 煤層灰分、灰熔融性、硫分等各項(xiàng)指標(biāo)符合沸騰層煤氣發(fā)生爐用煤要求，但其粘結(jié)性強(qiáng)，煤對 CO2 反 應(yīng)性 60%，達(dá)不到沸騰層煤氣發(fā)生爐用煤要求； 15上、 16 上、 17煤層其硫分或灰熔融性指標(biāo)不符合沸騰層煤氣發(fā)生爐用煤要求，并且粘結(jié)性強(qiáng)，不適宜沸騰層煤氣發(fā)生爐用煤。 2 上、 6 煤層焦油產(chǎn)率大于 7%，但膠質(zhì)層最大厚度 Y 值 9mm，熱穩(wěn)定性差，其它煤層焦油產(chǎn)率低，因此不符合干餾法煉油的要求，但它們符合液化用煤工業(yè)要求。 五、其它開采技術(shù)條件 （ 一 ）瓦斯 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果， 3 煤層自然瓦斯成分： N2平均為 ～ %， CO2 平均為 ～ %，CH4 平均為 ～ %，自然瓦斯成分以氮 氣為主，二氧化碳、甲烷含量較少，根據(jù)撫順煤研所的分帶標(biāo)準(zhǔn)，屬瓦斯風(fēng)化帶。 3 煤層瓦斯含量 CH4 為 ～ ， CO2 為 ～，瓦斯含量較低。根據(jù)兗州礦區(qū)資料，各礦井自建井開采以來，均為低沼氣礦井，未發(fā)生瓦斯爆炸事故。 16 上、 17煤層為東灘井田資料， CH CO2 其成分和含量比 3煤層高，但仍屬瓦斯風(fēng)化帶。 根據(jù)鉆孔取樣測得瓦斯含量資料，本區(qū)瓦斯含量低，但由于井田內(nèi)煤層埋藏深，構(gòu)造發(fā)育不一致，有可能造成瓦斯局部富集，采樣點(diǎn)之間瓦斯含量差別較大也說明了這一 情況，因此礦井生產(chǎn)過程中應(yīng)作好通風(fēng)工作，以防瓦斯聚集，發(fā)生瓦斯爆炸。 表 139 各煤層瓦斯成分及含量試驗(yàn)結(jié)果 項(xiàng) 目 煤 層 瓦 斯 成 分（ %） 瓦 斯 含 量（ cm3/g） CH4 CO2 N2及其它 CH4 CO2 3 ～ （ 5） ～ （ 5） ～ （ 5） ～ （ 5） ～ （ 5） 16 上 17 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 （ 二 ）煤塵 各煤層為氣煤，揮發(fā)分較高，經(jīng)取樣化驗(yàn)，見表 1310，各煤層煤塵有爆炸危險(xiǎn)性。 表 1310 各煤層煤塵有爆炸危險(xiǎn)性試驗(yàn)結(jié)果 項(xiàng) 目 煤 層 火焰長度（ mm） 巖 粉 量 （ %） 報(bào) 炸 指 數(shù) 爆 炸 結(jié) 論 2 上 300～ 400 60 有爆炸危險(xiǎn) 3 200～ 650 35～ 77 有爆炸危險(xiǎn) 6 550～ 700 75～ 80 有爆炸危險(xiǎn) 15 上 500～ 800 65～ 85 有爆炸危險(xiǎn) 16 上 450～ 850 75～ 80 有爆炸危險(xiǎn) 17 550～ 700 80～ 85 有爆炸危險(xiǎn) （ 三 ）煤的自燃發(fā)火傾向 表 1311是各煤層自燃發(fā)火傾向有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)還原樣與氧化樣著火點(diǎn)之差（ ΔT ）值和自燃等級看， 2上、 3 煤層屬不自燃～不易自燃煤層， 15 上、 16 上、 17 為不易自燃～易自燃煤層，根據(jù)兗礦集團(tuán)各煤礦的開采實(shí)際，各煤層均存在自燃發(fā)火傾向。 表 1311 各煤層自燃發(fā)火指標(biāo)一覽表 項(xiàng) 目 煤層 原 樣 （ 176。C ） 氧 化 樣 （ 176。C ） 還原樣（ 176。C ） ΔT （ 176。C ） 自 燃 等 級 氧化程度 2 上 332～ 338 328～ 336 336～ 342 6～ 8 Ⅳ （ 4） 3 332～ 338 328～ 336 336～ 342 6～ 8 Ⅳ （ 4） 6 310～ 331 300～ 307 320～ 335 18～ 20 Ⅲ （ 2） 15 上 332（ 1） 321（ 1） 347（ 1） 26（