煤炭资源勘探煤样采取规程.docx
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煤炭资源勘探煤样采取规程
煤炭资源勘探煤样采取规程
1.总 则
1.1煤样是研究煤质的基础。
煤样的采取质量直接影响对煤岩特征,煤的物理、化学性质与其工业用途的正确评价。
因此,所采取的样品必须能如实地反映煤层的自然特征,保证样品的代表性。
1.2本规程对各类煤样采取方法的规定及质量要求,是根据目前国内技术水平并吸收了主要产煤国家的经验而提出的。
在工作中,应注意国内外煤质研究、煤的加工利用等面的新技术和新方法,做好采样工作。
1.3本规程是根据《煤炭资源地质勘探规范》对煤质工作的要求编制的,适用于煤炭资源勘探中各种煤样及其夹矸样的采取。
凡采样方法已有国家标准或部标准的,均按国家标准或部标准执行。
2.煤心煤样
2.1 煤心煤样从钻孔煤心中采取,取样前应对煤心进行整理和编录,要求如下:
2.1.1 煤心提出井口后,要按上下顺序依次放入岩心箱内,断口互相衔接,煤心不得受污染,采样前要先进行拍照;
2.1.2 记录煤层各分层的厚度和心长,描述宏观煤岩类型及煤心状况;
2.1.3 从煤心取出到采样结束一般不得超过48小时.
2.2 煤心煤样一般按独立煤层采取全层样.
特厚煤层可分层采样,分层厚度一般不得大于3.0米,应尽量使各种采样点的分层层位相一致。
急倾斜特厚煤层可适当加大分层厚度。
煤层结构十分复杂或煤岩类型及煤质有显著差异时,应根据具体情况分层采样。
顶底界面不明显的煤层和高灰分煤层,分层厚度一般不得大于0.3米。
有专门研究目的的煤样的分层厚度,应根据需要确定。
2.3 大于0.01米至等于煤层最低可采厚度的夹矸应单独采样;大于煤层最低可采厚度的夹矸,属非炭质岩的,一般不采样,属岩或松软岩的,需单独采样.不得剔除。
煤层中的多层薄层夹矸,可单独采样,也可按相同岩性合并采样.
2.4 炭质泥岩为煤层伪顶或伪底时,应分别采取全层样。
非炭质泥岩为伪顶或伪底,层厚大于0.1米时,采0.1米层厚小于0.1米者采全层,分别送验。
2.5 煤心煤样一般不缩分,应全部送验。
若必须缩分时,应按国家标准GB474-83《煤样制备方法》的规定进行,缩分出的煤样重量不得少于表1的规定,并应能满足各试验项目的粒度和重量要求。
表1
煤样的最大粒度(mm)
50
25
13
6
3
1
煤样的最小重量(kg)
100
60
15
7.5
3.75
1
2.6 清除了泥皮等杂物,并去掉磨烧部分的干净煤心,在空气干燥状态下所称得的重量,称为煤心送样重量,以千克为单位,取小数点后一位。
煤心送样重量是计算重量采取率的基础数据,是衡量煤样代表性的依据之一。
2.7 按《煤田地勘探钻孔工程质量标准》评定的取心质量不合格的炭层,其煤心不能代表全层的质量。
一般不采样。
2.8 热稳定性、煤对二氧化碳反应性、结渣性、可磨性,煤法爆炸性、燃点等点种试验用煤样,从煤心煤样(或煤层煤样)中缩制。
缩制工作一般在实验室进行,也可以现场按规定破碎、缩分后单独送验。
试验样粒度和重量要求见表2
表2
试验项目
粒度(mm)
最小重量(kg)
热稳定性试验
6-13
褐煤、长焰煤、不粘煤、贫煤1.4、无烟煤
煤对CO2反应性试验
3-5(褐煤4-6)
0.6
结渣性试验
3-6
5.0
可磨性试验
0.59-1.19
0.1
煤尘爆炸性试验
0.2-0.075
1.0(剔除所有夹矸)
煤的燃点试验
0.15
2.0(剔除所有夹矸,立即装入铁筒或玻璃瓶中密封)
2.9 为保证获得足够数量的煤样,应合理选择取煤管,其内径一般不应小于46毫米。
3. 可选性试验煤样
3.1 可选性试验样包括部分、浮沉试验谋样和筒易可选性试验煤样(即筒选样)两种。
3.2 筛分、浮沉试验煤样须在生产矿井或勘探坑道中采取。
其重量(指按规定的井下矸制度拣除部分矸石并经空气干燥后的原煤)不少于10吨。
在生产矿井中采取煤样时,应符合GB481-87《生产煤样采取方法》的规定。
在勘探坑道(包括生产矿井中为采样专门开掘的坑道)中采样时应符合以下规定:
3.2.1 采样点应布置在氧化带气以下及煤层厚度、结构、煤质正常的地段。
当不能肯定是否穿过氧化带时,应先取煤层煤样测定氧化指标。
3.2.2 采样点位置要用仪器测量并计算出经距、纬距、标高。
采样点附近要作详细的地质编录。
3.2.3 用全巷法采样(即采取采样巷道中从煤层顶板至底板的全部煤炭)时,如采出煤炭数量太多,可用四分法缩取。
3.2.4 尽量使用打眼放炮法采取煤样,特别松散的煤层也可用手稿落煤。
3.2.5 煤样中应包括开采的夹矸和自然混入的伪顶,伪底板矸石。
除设计部门要求分层采样者外,一般采取全层样。
3.2.6 应在同一地点用刻槽法采取煤层煤样和简选样。
3.3 简选样可在坑道中专门采取或从煤层煤样中缩取,煤样重量不少于40千克。
也可从钻孔中采取,煤样重量按煤层厚薄分别规定为:
薄煤层不少于5千克,中厚煤层应大于5-13千克,厚煤层13千克以上(计算煤样重量时均不包括厚度>0.01米的夹矸和伪顶、底板岩石)。
薄煤层可用人工斜孔或加大孔径等措施增加煤样数量,有条件时也可用相邻两孔合并采样。
简选样的煤心采取质量应达到《煤田勘探钻孔工程质量标准》规定的优质级。
与煤层同时开采的厚度小于0.3米的夹矸,应与煤层合并进行简易筛分和浮沉试验。
3.4 小于0.5毫米煤粉的浮选试验样,从原煤筛分样中缩取,重量为5千克(或按试验部门要求的重量送验)。
3.6 简选样的煤粉不足筛分、浮沉和浮选试验用量时,可用同一煤层2~3件简选样的煤粉合并进行。
煤样存放时应密封包装。
3.7 煤岩可选性鉴定样,由实验室从煤层煤样、煤心煤样或可选性试验煤样中缩取,粒度小于1.5毫米,重量为10~30克。
3.8 煤的泥土试验样,从可选性试验煤样或煤层煤样中制取,粒度为100-13毫米,重量为150千克。
试样应密封包装。
并将煤层夹矸及伪顶底板岩性、厚度填入送样说明书。
煤的泥化试验样,必须同时作煤岩组分鉴定。
3.9 煤矸石的泥化试验样(指采煤时混入源煤的泥质岩伪顶、伪底及夹矸),可用下列方法采取:
3.9.1 从筛分、浮沉试验3~6毫米自然级的沉矸中制取。
沉矸比重烟煤为+1.8,无烟煤为+2.0。
沉矸中的黄铁矿、非泥质岩和其他杂物应拣出。
3.9.2 在坑道中用刻槽法采取。
3.9.2 在岩心中采取伪顶、伪底和夹矸。
样品粒度应为3~6毫米,重量0.5千克以上,均应密封包装。
3.10 可选性试验煤样在运输和存放过程中,应避免日光和风雨影响,防止不正常的破碎、损失和杂质混入。
从采样到试验结束不得超过30天。
3.11 散煤容重、静止角和磨擦角的测定,可用筛分前的原煤和筛分后各粒级产品分别进行,不需单独采样。
4. 专门性试验煤样
4.1 200千克焦炉炼焦试验煤样,一般从坑道内用刻糟法采取。
刻槽规格应根据煤层的可采厚度和送样重量确定,也可以从可选性试验煤样中缩取。
煤样重量根据试验方案确定。
进行单种煤试验时,需送精煤250千克,或相当于250千克精煤的原煤。
进行配煤试验时,其重量应根据配煤比和试验次数确定。
采样时应同时采取煤层煤样,以便测定一般项目。
4.2 抗碎强度试验煤样,一般在坑道中采取。
根据煤层结构和煤岩类型,按比例选取粒度为60~100毫米的块煤,其数量按测定方法确定。
用25千克的测定法,煤样重量约为50千克,用10块法测定时应不少于20块。
4.3 风氧化带煤样,一般在沿煤层向开掘的斜井中采取。
从露头开始沿坑道向深部每隔5~10米采样1个(煤层倾角小于250者用10米间距。
每个采样点均需测量距地表的垂深。
煤样用刻槽法采取,在较薄的煤层中可从顶到底取全层样,在厚煤层中,可只取某一个固定的阶段(1米左右)。
送样重量3千克以上。
4.4体重煤样必须在坑道中采取。
选择构造正常,煤层厚度和结构有代表性的地点,先将煤壁表面受氧化的部分剥去,平整工作面,铺好防水布,从煤层顶板至底板刻取1不得大于深度的两倍。
厚煤层可按煤的自然分层或人工分层分别采取,分层厚度一般不大于3.5米。
厚度大于0.05米的夹矸一律选除。
准确丈量样槽的12个边长,计算其体积。
用同一方法计算厚度大于0.05米的夹矸体积。
如夹矸形状不规则,可将夹矸浸入水中,测出其体积。
准确称出空气燥状太的全部煤样重量。
也可在井下称称重(精确到0.1千克),求出风干前后重量的差值,即蒸这份煤样作工作分析用。
以样槽体积(不包括厚度大于0.05米夹矸的体积)除以风干煤重重量,即为煤的体重值,单位:
吨/米3(t/m3)。
同一采样点应取两分规格相近的体重样,其测值之差不得大于0.05吨/米3。
超过时再采第三份样。
符合允许差的规定后,取其(两份样或三份样)平均值。
4.5 全水分煤样应在坑道中选择无淋水、湿度正常的新鲜煤面,按GB482-79《煤层煤样采取方法》采取,或利用筛分浮沉煤样、生产煤样按四分法缩取。
粒度小于13毫米,样重不少于2千克,装入磨口样瓶中(装样量不得超过煤样瓶容积的3/4)。
煤样缩分、装瓶必须在采样地点尽快完成。
并立即用黑胶布缠封,运至室 内再加蜡封。
擦净容器表面,准确称重(称重用托盘天平,感量0.1克),瓶上贴好标签(表3)5天内送交实验室。
表3
煤样编号
采样地点
(矿名,开采水平、巷道编号)
勘探区
(瓶重、净重、总重)
煤层号
采样
年 月 日
送样
采样人
采样单位
5. 煤岩煤样
5.1 反映正常煤质情况的煤岩煤样,其采样点应避开断带、风氧化带、岩浆岩接触带、自然烘烤变质带等非正常地带。
仅作显徽组分定量的煤样可以在氧化带内采取。
有特殊研究目的的煤岩煤样,需在特定地点专门采取。
5.2 采样时,要对采样点的煤层结构、煤的物理性质,宏观煤岩类型和顶底板岩性及附件近构造特征等进行详细描述。
5.3 煤岩煤样可分为混合煤样、柱状煤样和块状煤样。
混合煤样从煤层煤样、煤心煤样和可选性中缩制。
柱状煤样可从探槽及坑道中采取,其方法是:
先清理煤壁使之平整,从顶板到底板画两条间隔10厘米左右的垂线,自由面的煤柱休,套上三面木箱,将煤柱体打下。
煤层厚度很大时,可分段采取。
夹石处理原则同煤心煤样。
当煤质坚硬时,可用连续块状煤样代替柱状煤样。
如果煤心及坑道内煤层不适宜采柱状煤样,可拣取不连续块煤作煤岩煤样。
煤块规格一般不小于10×5×5厘米。
各煤块需注明上下方向,并顺序编号。
煤块数量根据煤层厚度、煤岩类型确定。
6. 孢粉煤样
6.1 确定地质时代的孢粉煤样,可利用煤层煤样、煤心煤样或在煤层露头垂深1米以下采取的煤样。
6.2用于对比煤层的孢粉样,除在煤层中采取外,还要在煤层的顶底板距煤层1米的范围内,各采岩样1~2块。
为了研究煤层的分岔、合并、尖灭等变化情况,可以煤层中采取块段煤样。
当煤厚小于1.3米时,可等距离采取2~3块;煤厚为1.3~3.5米时,每间隔0.5米采一块。
煤厚大于3.5米时,每间隔1米采一块。
6.3孢粉样采样点应避开断裂带、风化带、岩浆岩接触带、自燃烘烤变质带等非正常地带。
6.4样品应自上而下依次编号,严防次序颠倒。
样品应自上而下依次编号,严防次序颠倒。
样品不得混装,应一样一装,且密封包装,以防止不同层位的煤末、岩粉、现代花粉及其他杂质混入。
6.5孢粉样的重量和块度规格:
粉煤样重量不少于100克。
坑道采取的块段煤样5×5×5厘米;煤心中采取的块段样,一般垂直层理厚度为5厘米。
顶底板岩样,在坑道采样的刻槽规格为5×5×5厘米,岩心中采样其垂直层理厚度为10厘米。
7. 煤样的包装、保存和煤样说明书
7.1 煤样的包装方法、保存时间、应根据煤的性质、试验要求和运送距离等因素确定。
一般要求如下:
7.1.1 煤心煤样应用结实洁净的塑料袋包装,然后依次放入塑料煤样或铁筒内待运。
煤心煤样从采样到送达实验单位的时间应不超过下列规定:
褐 煤 5天
烟 煤 10天
无烟煤 15天
用体积适宜的密闭防锈铁筒,以胶布缠口、蜡封或焊封等方法密封包装的煤样,放置时间不稍延长。
7.1.2 可选性试验煤样(筛分样、浮沉样和总样),从筛分结束到送达实验室在10天以内者,可用结实洁净的塑料袋包装并外套木箱,如10天内不能送实验室,则必须用铁筒密封包装。
7.1.3专门性试验煤样,一般应用洁净麻袋或木箱(内衬塑料布)包装。
抗碎强度试验煤样应在木箱或铁筒内垫以清洁软纸地,以防煤块破碎。
从采样到送达实验室的时间不得超过10天。
7.1.4 煤样包装好后,须立即将煤样编号标签贴在煤样箱(袋)上,注明“共*箱第*箱”等字样。
7.2 勘探队一般不保存留样。
煤心煤样、煤层煤样、煤岩煤样、孢粉煤样等,由实验单位保存分析样(或煤片)。
保存时间自报出试验结果之日起,一般为半年,即至该样听有试验项目质量审查合格为止。
7.3 煤样说明书应按规定内容逐项认真填写,一式三份。
一份用塑料纸包好放入煤样袋内,一份寄交实验单位。
一份由送样单位保存。
要求字迹清晰,数据准确,并应由煤质负责人审查、签字。
填写煤样说明书(表4)应注意以下几点:
7.3.1 煤样编号要系统、简单,不重复。
按钻孔从上而下顺序编号,分层样号应有所区别。
7.3.2 煤样粒度,未缩分写“自然粒度”,缩分后写“小于*毫米”或“*-*毫米”。
7.3.3 煤样重量指送样重量。
7.3.4 采样方法指取煤管(型号)、单岩心管(内径)、井壁刮煤、放炮取心及刻槽法、拣块法等。
7.3.5 煤样状况指煤心结构是否清楚,污染程度,磨烧情况及处理办法。
7.3.6 试验项目应按勘探设计要求和煤样实际状况填写。
7.3.7 筛分、浮沉试验煤样应说明采样方法(全巷法、抽车法、胶带输送机上截取等)、采煤方法、伪顶伪底及夹矸的岩性、厚度,矸石混入情况及井下是否人工拣矸等。
7.3.8 煤层柱状图应包括从顶至底的全层厚度(指钻探厚度),注明采样位置及样品编号。
煤样说明书 表4
煤样编号
长度采样率
%
深度
柱状图
厚度
煤的宏观描述
勘探区
重量采取率
%
钻孔号
送样采取率
kg
煤层号
煤样粒度
mm
见止煤深度
m
采样方法
年 月 日
煤层厚度
m
取煤日期
年 月 日
采样深度
m
送样日期
月 日
煤样状况
试验项目
工业分析
全硫
各种硫
发热量
元素分析
胶质层
罗加指数
透光率
灰融熔性
灰成分
奥亚膨胀度
有害元素
微量元素
容量
原煤
精煤
煤样等级
备注
照片号
送样单位:
煤质负责人:
采样人:
《煤炭资源勘探煤样采取规程》执行说明
1、《煤炭资源勘探煤样采取规程》总则中指出:
本规程是根据《煤炭资源地质勘探规范》对煤质工作的要求而编制的各类煤样采取方法,说明二者的主从关系。
《规程》只讲采样方法。
而采样目的,采样点布置和试验项目等已在《规范》中有原则规定。
对于各种项目的试验方法和质量标准,如筛分、浮沉试验、容重测定等,均应按照国家标准或部标准地,不在本《规程》中重述。
2、“煤样的代表性‘《煤田勘探钻孔工程质量标准》煤心采取的三条规定中,达到”合格“以上的则认为煤样有代表性,“不合格”的则没有代表性。
3、特厚煤层,一般指真厚≥8米的煤层点。
急倾余特厚煤层,指煤层倾角≥600的特厚煤层点。
高灰分煤层,即经肉眼鉴定,估计灰分在40%左右的煤层点。
4、有专门研究目的的煤心煤样,一般指下列各种情况:
(1)从岩浆岩接触带上采取的,以研究岩侵入对煤质影响程度的煤样;
(2)从煤层自燃烧变烘烤带采取的,以研究自燃对煤质影响程度和范围的煤样;
(3)从构造破碎带采取的,以研究构造对煤质影响程度和范围的煤样;
(4)以寻找煤层对比为目的的分层煤样;
(5)以研究微量元素颁布规律和富集程度为目的的分层煤样;
(6)以研究风氧化带厚度(深度)为目的的分层煤样;
(7)为配合测井解释而采取的分层煤样;
(8)为其他专门研究目的而采取的煤样。
5、凡从煤层煤样、煤心煤样中制取的一些试验项目所需的煤样,如热稳定性、对CO2反应性、结渣性、可磨性、煤法爆炸性、性的燃点及煤中微量元素等等试验用煤样,采样方法均无特殊区别,有的仅有粒度和重量要求,故不再单列章节或条目。
6、简易可选性试验,在未颁布发国家标准或部标准之前,原则上应按GB477-87《煤炭筛分试验方法》和GB478-87《煤炭浮沉试验方法》进行。
粒度分级为13~6、6~3、3~0.5、<0.5四级。
如因煤样较少,经主管部门同意后,可减少筛分粒级,简化试验流程。
简易可选性试验质量标准与筛分、沉试验标准相同。
7、小于0.5毫米的煤粉按部标准MT58-81《煤粉筛分试验方法》和MT57-81《煤泥浮沉试验方法》试验我。
8、煤的泥化试验、矸石的泥化试验按部标准MT109-85《煤和矸石的泥化试验方法》进行。
9、各种半性试验煤样,一般用量为数十吨至上午吨,必须在矿井在采取。
采样、运输及试验成本很高。
因此,这类试验应该在煤的加工利用方向已基本确定的前提下进行,一般不属于资源勘探的工作内容。
10、采取筛分、浮沉试验煤样各种半工业性试验煤样,必须编制新时期采样设计。
其主要内容如下:
①煤层层位,采样地点,是否利用某生产矿井(小窑)或新开掘坑道采样;
②探巷工程量,开拓方式、采样件数和煤样数量、运输方式;
③试验单位、试验地点、试验起止日期;
④试验流程(图)、化验、试验项目和其他特殊要求;
⑤所需各种设备、工具和材料名称、数量预计;
⑥采样、运输、化验等项经费预算;
⑦采样、试验技术力量配备、技术负责人。
11、在覆盖区,利用煤心煤样的分析结果来测定煤层风氧化带厚度(深度),其样品的采取和一般煤芯煤样相同,故《规程》正文中专列条目。
12、从煤心煤样中测定煤的视比重(容量),按国家标准GB6948-86《煤炭视比重测定方法》进行。
该标准所用煤样是从煤心煤样或煤层煤样中缩制的,废除了沿袭多年的选块法。
因此,《规程》中未专列《煤心煤样安全第一样采取方法》的条目。
13、瓦斯煤样的采取按部标准MT77-84《煤层瓦斯含量和成分测定方法》进行采样、野外解吸和质量评定。
本规程中不再重述。
14、煤层煤样按国家标准GB482-79《煤层煤样的采取方法》进行。