会议报道|煤的形成机制?国外煤炭资源全梳理!国内相似煤种对比简析!

中国煤炭资源网 综合 2019-08-29 16:02:11
     

“煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。”8月27日,在由中国煤炭资源网主办的2019年第三期炼焦配煤师研修班上,汾渭能源首席地质学家王社龙一开始就将学员们的注意力引向遥远的古代造煤时期。


汾渭能源首席地质学家王社龙


谈及煤的形成年代,王社龙表示,在整个地质年代中,全球范围内有三个大的成煤期:1)古生代的石炭纪和二叠纪,成煤植物主要是孢子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤;2)中生代的侏罗纪和白垩纪,成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤;3)新生代的第三纪,成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤,其次为泥炭,也有部分年轻烟煤。


而的形成可分为两个阶段:由植物死亡堆积并经过一生物化学作用,形成褐煤的过程叫泥炭化作用阶段;当褐煤下降到地壳深处(或受其它因素),在上覆地层压力和地温及时间的共同作用下,使其有机物分子进一步聚合,水分减小、挥发分减少、煤化程度提高,这一过程叫变质阶段(或叫成岩阶段),而引起这一系列变化的就叫变质作用。


“根据引起变质作用的原因不同,变质作用可分为三种:深成变质(又叫区域变质);接触变质;动力变质。”王社龙说。


常见的煤炭开采有两种方式:即露天开采和井工开采。“矿井采用何种方式开采,是由地下资源的赋存条件决定的(亦由国家的开采规范决定),如澳大利亚规定露天开采的剥采比最大是3:1,即开采一吨矿石(煤炭),其剥离量最大为3立方米剥离物;中国井下开采的煤炭产量占约90%以上,优其是炼焦用煤,井工开采量占99%以上。”王社龙指出。


培训会,王社龙还讲了煤炭洗选与加工。他介绍说,洗选与加工的基本原理是根据煤与矿物质的比重或化学性质的不同,通过其特点将其分离。即:比重大的矿物质最重,迅速沉下--矸石;矿物质与煤混合紧密的部分较重,随即下沉—中煤;相对比重小的煤(有效组分)被介质运至产品段。基本方法大体可分为跳汰式和重介质选煤;粒度小于0.5mm的利用煤和矸石表面的浸润性进行浮洗。


煤炭可选性曲线是对煤炭比重组成及各比重级质量分布的图象描述,它在选煤工艺设计和生产管理中具有广泛的用途。“通过可选性曲线可测算炼焦煤洗选后精煤、中煤、矸石的灰分与产率等。”王社龙称。


本次2019年第三期炼焦配煤师研修班培训共为期三天,在这三天的培训过程中,王社龙还针对“常用国外煤炭资源、煤质介绍及国内几种相似煤种的对比”与大家进行了精彩分享!


据介绍,澳大利亚冶金煤资源95%以上煤炭资源主要集中于东南部的新南威尔士州及东北部的昆士兰州。优质冶金煤(炼焦煤、喷吹煤)主要产自昆士兰州的鲍恩煤田,少部分产自新南威尔士的悉尼煤田。“澳洲峰景、德国湾、贡耶拉等品牌煤均产于昆士兰州二叠纪的鲍恩盆地,普遍具有低灰、低硫、高CSR的特点,可与国内多种煤配煤炼焦。”王社龙说道。


谈及蒙古煤炭资源方面,王社龙表示,蒙古国煤炭资源量1623亿吨,以褐煤为主,目前已经探明煤炭储量有200多亿吨.世界排名前十。已探明的炼焦煤储量为80.5亿吨,80%分布在南戈壁和阿尔泰,其余的在库布苏古尔省和科布多省,目前蒙古可开采销售的焦煤为12.144亿吨,70%左右的量用于出口。


蒙古国在南戈壁省开采的炼焦用煤基本都出口到中国,进口口岸主要有两个,一个为巴彦淖尔市的甘其毛都,一个位于阿拉善盟的策克。甘其毛都口岸进口为焦煤、肥煤及1/3焦煤;策克口岸进口为气煤、1/3焦煤。其余在新疆的塔克什肯口岸、老爷庙口岸进口量很少。蒙古国所产焦煤为中高挥发分煤,其结焦性和粘结性一般,各有害元素及灰成分等都为中等。


为更好比较国内煤种相似的炼焦用煤,王社龙以山东与山西煤为例,对其不同之处进行了总结,主要包括“1)两省煤田都为华北石炭二叠纪煤田,二叠纪煤层的硫含量较低,一般小于1%,而石炭纪煤层含硫较高,一般大于1%;2)变质因素都为深沉或区域变质;3)山东煤的粘结性优于山西煤,尤其是太原组煤层。主要原因是山东煤的镜质组分和稳定组分含量高;4)山东省煤层灰成分中,其碱金属含量高,尤以太原组煤层,其铁含量一般为大于10%,有时可高达25%。由于煤灰成分中碱金属含量高,所以山东煤成焦后冷强度尚可,但热强度较山西煤差。


此外,在第一天的培训会上,来自汾渭能源项目部高级分析师庞起发针对煤炭的分类与分析与与会者做了细致讲解。


据庞起发介绍,中国煤炭分类,是根据煤的煤化程度和工艺性能指标把煤划分成的大类,根据煤的性质和用途的不同,把大类进一步细分的类别。中国从低变质程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。


“中国煤炭分类标准参照中国煤炭分类国家标准(GB/T5751-2009);分类参数主要有表征煤化程度的参数以及表征煤工艺指数的参数。煤质分析主要包括工业分析、元素分析、发热量、工艺性质、煤岩组分及灰成分等。其中工业分析指标一般包括水分、灰分、挥发分、固定碳等。”庞起发讲道。


国际煤炭分类方面,庞起发介绍到,澳洲分类标准倾向于煤炭成因和变质年代,主要服务科学研究,对煤炭的消费应用指导作用有限。澳大利亚炼焦煤分类方法主要参照镜质组最大平均反射率R0,max、挥发分(Vdaf)、焦炭反应后强度(CSR)、灰分(Ad)、坩埚膨胀序数(CSN)等指标。


截止目前,汾渭已成功举办过多次培训,参与企业充分肯定了汾渭能源在煤焦行业的专业性,培训深入系统,组织严谨,对培训活动给予了高度评价。希望汾渭能源后续能多举办些此类培训,以期通过全面的知识普及和业务操作培训,提高产业从业人员的专业水平和实操能力,建立产业从业人员迅速成长的通道。


汾渭能源将始终秉承伴您走向卓越的从业理念,诚邀各单位的参与和学习。同时,汾渭能源将作为各位学员的专业智库,随时提供终身专家支持。


(编辑:寇建仁  审校:霍吉平)
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