5煤的用途及洗选加工722.docx

1、5煤的用途及洗选加工722第五章 煤的用途及洗选加工第一节 煤质及可选性西山矿区位于山西省晋中煤炭基地东北部，地处西山煤田，行政区域涉及太原市万柏林区、晋源区、尖草坪区、清徐县和古交市以及吕梁市文水县、交城县。矿区位于太原市市区的西部，地处山西高原中部，西面是吕梁山脉，北面为云中山余脉，东面和南面是晋中裂陷盆地；中部自西向东依次为狐偃山三县岭庙前山石千峰弧形分水岭。西山矿区南北最长处约70.5km，东西最宽处约55.7km，面积2126.7km2，含煤面积1662.55km2。西山矿区是西山煤电公司总部所在地，以西山煤电公司作为开发建设的骨干力量。截至2005年底，矿区剩余资源储量约220.2

2、亿t。其中：本次规划的资源量为148.5亿t；地方及其它区域资源量为71.7亿t。矿区共划分为28对大型矿井开采区，其中维持生产矿井核定能力的矿井10处，规模3033万t/a，分别为：官地矿井500万t/a、杜儿坪矿井500万t/a、屯兰矿井500万t/a、西铭矿井300万t/a、西曲矿井300万t/a、镇城底矿井190万t/a、马兰矿井400万t/a、原相矿井120万t/a、西峪120万t/a、嘉乐泉103万t/a。规划改扩建矿井4处，生产建设规模由655万t/a扩大到1140万t/a，分别为：东曲矿井由400万t/a扩建到500万t/a、中兴矿井由60万t/a扩建到400万t/a、东于矿井

3、由30万t/a扩建到120万t/a、鑫泰矿井由45万t/a扩建到120万t/a。规划新建矿井14处，规模3770万t/a，分别为：杨庄矿井500万t/a、陈家社矿井400万t/a、郑家庄山怀南矿井500万t/a、中社矿井150万t/a、邢家社矿井150万t/a、歇马头矿井300万t/a、苗家沟矿井300万t/a、横岭矿井300万t/a、小回沟矿井300万t/a、锦富矿井180万t/a、麦地掌矿井120万t/a、李家楼矿井120万t/a、赤峪矿井300万t/a、靛头150万t/a。矿区内现有选煤厂9座，总计生产能力3010万t/a。分别是太原选煤厂（核定生产能力450万t/a）、官地矿选煤厂（核

4、定生产能力300万t/a）、东曲矿选煤厂（400万t/a）、屯兰矿选煤厂（核定生产能力500万t/a）、西曲矿选煤厂（300万t/a）、镇城底矿选煤厂（150万t/a，核定能力190万t/a）、马兰矿选煤厂（400万t/a）、嘉乐泉矿选煤厂（120万t/a）、西峪矿选煤厂（生产能力120万t/a）。现有生产矿井中，杜尔坪矿与西铭矿原煤由太原选煤厂集中入洗；官地矿选煤厂改扩建，能力增至400万t/a；东曲矿选煤厂改扩建，净增能力100万t/a；太原选煤厂将跳汰系统更换为重介系统，洗选能力增至600万t/a。其余还应规划新建9座矿井型选煤厂，总计生产能力3150万t/a。分别为：西铭矿井选煤厂（3

5、00万t/a）、杨庄矿井选煤厂（500万t/a）、郑家庄山怀南矿井选煤厂（500万t/a）、陈家社矿井选煤厂（400 万t/a）、中兴矿井选煤厂（400万t/a）、小回沟矿井选煤厂（300万t/a）、靛头矿井选煤厂（150万t/a）、苗家沟矿井选煤厂（300万t/a）、横岭矿井选煤厂（300万t/a）等。考虑到各企业在附近的经济园区已建有选煤厂，入洗外来煤，且运距较近，因此本规划部分矿井的毛煤经排大块矸石后，运至经济园区已有选煤厂洗选，工业园区的洗选生产能力2060万t/a。循环经济园区配套项目规划：规划中社矿井（150万t/a）、邢家社矿井（150万t/a）原煤经筛分及机械排矸后，运至附近古

6、交市焦化工业园区的选煤厂洗选。规划赤峪（300万t/a）原煤经筛分及机械排矸后，运至附近文水工业园区的选煤厂洗选。歇马头矿井（300万t/a）、锦富矿井（180万t/a）是清徐美锦集团分别在清徐清洁能源焦化循环经济园区二甲醚项目及夏家营生态循环经济园区焦化工程的配套项目，该公司在两个园区已建有四座共计650万t/a的选煤厂，另有一座300万t/a的选煤厂在建，因此，规划原煤经筛分及机械排矸后，运至附近清徐该园区的选煤厂洗选，与矿井同步建设或扩建。麦地掌矿井（120万t/a）是梗阳实业集团煤焦化配套项目，该公司在梗阳循环经济园已建有360万t/a的选煤厂，因此，规划原煤经筛分及机械排矸后，运至附

7、近的循环经济园区的选煤厂洗选。李家楼矿井（120万t/a）是东辉集团公司煤焦化配套项目，该公司在清徐清洁循环经济园已建有200万t/a的选煤厂，因此，规划原煤经筛分及机械排矸后，运至附近的循环经济园区的选煤厂洗选。原太原选煤厂集中入洗杜儿坪矿与西铭矿部分原煤，本次规划新建西铭矿井选煤厂（300万t/a），太原选煤厂只入洗西铭矿2#、3#瘦原煤（约70万t/a）和杜尔坪矿煤。中兴矿为改扩建矿，新规划配套建设400万t/a规模的矿井型选煤厂，全部入洗本矿井原煤。本规划选煤厂洗选规模总计8560万t/a，其中规划工业园区洗选能力2060万t/a。本次规划时间截止到年。一、煤层及煤种分布西山矿区内含煤

8、地层含煤岩系有中石炭统本溪组（C2b）、上石炭统太原组（C3t）、下二叠统山西组（P1s）和下石盒子组（P1x）。具有工业价值的煤层赋存于太原组和山西组。其中石炭二叠系的太原组、山西组为主要含煤地层。1、可采煤层（1）、山西组山西组含煤9层，可采及局部可采煤层有5层，即02、03、2、3、4号煤层，其中2、3号为主要可采煤层。2号煤层发育于山西组中部，大部可采。煤层顶板多为砂质泥岩、泥岩，底板多为细粒砂岩、砂质泥岩。煤层厚度在矿区东部为0.854.16m，平均2.72m；在矿区西部03.65m，平均2.30m。3号煤层（丈八煤）发育于山西组中部，大部可采。煤层顶板多为砂质泥岩和细粒砂岩，底板多

9、为砂质泥岩或泥岩。煤层厚度在矿区东部为0.236.38m，平均2.82m；在矿区西部01.51m，平均0.47m。（2）、太原组山西组含煤10层，可采及局部可采煤层有5层，即6、7、8、9、10号煤层，其中6、8、9号为主要可采煤层。6号煤层发育于太原组顶部，大部可采。煤层顶板多为钙质泥岩或炭质泥岩，底板多为砂质泥岩或粗粒砂岩。煤层厚度在矿区东部为0.863.51m，平均2.27m；在矿区西部02.85m，平均1.09m。8号煤层发育于太原组中部，全区可采。煤层顶板多为炭质泥岩、泥岩或L1灰岩, 底板多为泥岩或砂质泥岩。煤层厚度在矿区东部为1.086.13m，平均3.54m；在矿区西部1.00

10、5.75m，平均3.98m。9号煤层发育于太原组下部,大部可采。煤层顶板多为泥岩或砂质泥岩, 底板多为砂质泥岩、泥岩或炭质泥岩。煤层厚度在矿区东部为2.255.26m，平均3.57m；在矿区西部0.002.90m，平均1.51m。 2、煤质（1）、山西组2号煤层为特低中灰(少数富灰)、特低硫、特低磷的肥、焦、瘦、贫煤。3号煤层为中灰(少数为富灰)、特低中硫、特低低磷的肥、焦、瘦、贫煤。4号煤层为低富灰、特低硫、特低低磷的肥、焦、瘦、贫煤。（2）、太原组6号煤层为中富灰，特低高硫、特低低磷的肥、焦、瘦、贫、无烟煤。7号煤层为低中灰，低中硫、特低磷的肥、焦、瘦、贫煤。8号煤层为特低中灰(少数富灰)

11、、低富硫或高硫、特低低磷的肥、焦、瘦、贫煤。9号煤层为中富灰、特低低硫、特低磷的肥、焦、瘦、贫、无烟煤。 矿区内赋存稀缺煤种为焦煤、肥煤、瘦煤以及贫煤、贫瘦煤。煤种从主焦煤到瘦煤，赋存着炼焦用煤的各个煤种。煤层分上下两组，上组煤具有特低磷、中灰、低硫、高发热量和较好结焦性特点；下组煤为中灰、中高硫（有机硫含量高）煤。本区上组煤为我国的优质炼焦用煤，是国家实行保护性开发矿区。3、新规划矿井煤层特征按照新规划的井田，对煤层划分为井田区分别加以叙述。（1）、杨庄井田区位于西山煤田中部，含煤12层，山西组有0103#、14#、610#、014#，均为上组煤，其余属太原组，为下组煤。其中，2、8、9三层

12、煤为主要可采煤层，稳定可采；02、6、7三层大部可采，较稳定；03、4、8上局部可采，不稳定；其它各层属极不稳定，无经济价值。杨庄井田区煤层特征详见表5-1-1。02#：瘦煤为主，西南端煤层变质程度加深为贫煤，西北端为焦煤，本区原煤灰分平均41.99%，为中-高灰分煤；硫分低于0.5%，本煤层为良好的炼焦用煤。2#煤：瘦煤为主，西南端为贫煤，西北端少量焦煤，原煤灰分中等；硫分低于0.5%，南部为0.51.0%。4#煤：本层以瘦煤为主，还有焦煤、贫煤。受变质影响，本层贫煤较2#煤层量大，灰分较高，硫分低。表5-1-1 杨庄井田区煤层特征表煤系地层煤层编号煤种煤层厚度最小最大平均煤层距离最大最小平

13、均稳定性顶板结构底板结构山西组02瘦煤01.851.131.86.0较稳定粉砂岩、纱质泥岩粉砂岩或细砂岩2瘦、贫煤1.262.001.743.71.33.6稳定粉沙质泥岩及粉砂岩细砂岩4瘦焦03.671.352.116.039.5不稳定粉沙质泥岩或粉砂岩粉沙质泥岩或粉砂岩太原群6瘦贫01.691.3527.89.018.8稳定砂质泥岩及粉砂泥岩粉砂岩或泥岩7瘦贫01.020.6711.412.031.0较稳定L4灰岩粉砂岩8贫煤1.994.223.301.26.217.4稳定L1泥岩及碳质泥岩碳质泥岩或粉砂岩9*贫、无烟0.953.602.429.3稳定粉砂质泥岩或泥岩、粉砂岩碳质泥岩或泥岩、

14、粉砂岩6#煤：主要为瘦煤，西部为贫煤及少量无烟煤。本层煤灰分较高，硫分中等。7#煤：本层以瘦煤为主，还有贫煤、无烟煤。受变质影响，西部有部分贫煤和无烟煤，本层为中-高灰分，硫分1.52.5%。8#煤：本层以贫煤为主，西部为无烟煤、贫煤。受变质影响，北部有部分瘦煤，本层为中-高灰分，硫分1.53.0%。9#煤：本层以贫煤为主，热变质区为无烟煤、贫煤。北部有部分瘦煤，本层为低-高灰分，硫分0.52.0%。（2）、郑家庄山怀南井田区煤系地层总厚度为138.59m，含煤8层，煤层平均总厚为11.52m，含煤系数达8.83%。其主要可采与局部可采煤层有5层。山西组主要煤层为2、4号煤，煤层平均总厚度为6

15、.76m。太原组的主要煤层为8、9号煤，煤层全区可采。煤层特征详见表5-1-3。2号煤层厚0.2121.57m，平均为1.24m，一般含1层夹矸，大部可采，属稳定煤层，厚度变化规律是中间厚、由中间向西变薄。煤层结构简单。为本区主要可采煤层。4号煤层厚3.875.70m，平均厚度4.34m，一般含01层夹矸，煤层较稳定，结构中等，全区可采，为本区之主采层。郑家庄山怀南井田区煤层特征详见表5-1-2。表5-1-2 郑家庄山怀南井田区煤层特征表煤系地层煤层编号煤种煤层厚度最小最大平均煤层距离最大最小/平均结构稳定性顶板结构底板结构山西组2焦、瘦0.211.571.242.874.48/3.76简单稳

16、定砂质泥岩、砂岩砂质泥岩、泥岩4瘦、焦、贫瘦3.875.704.34中等较稳定炭质泥岩砂质泥岩、泥岩62.0太原群8贫煤1.202.762.19较简单稳定炭质泥岩泥岩、砂质泥岩6.09贫煤1.661.771.72简单稳定泥岩、砂质泥岩泥岩、砂质泥岩、细砂岩8号煤层1.202.76m，平均2.19m，含12层夹矸，煤层厚度、层位均较稳定，为稳定的全区可采煤层。9号煤厚1 .661.77m，平均为1.72m，一般含1层夹矸，厚度、层位均较稳定，结构简单，为稳定的全区可采煤层。（3）、小回沟井田区煤系地层总厚度为136.83m，含煤16层，煤层平均总厚为116.14m，含煤系数达13.80%。其主要

17、可采与大部可采煤层有5层。山西组主要煤层为2、5号煤，太原组的主要煤层为6、8、9号煤，煤层全区可采。煤层特征详见表5-1-3。2号煤层厚1.713.53m，平均为2.73m，一般含01层夹矸，全区可采，属稳定煤层。煤层结构简单，为本区主要可采煤层。5号煤层厚03.61m，平均厚度1.98m，一般含01层夹矸，煤层较稳定，结构简单，大部可采，为本区之主采层。6号煤层厚0.913.74m，平均厚度2.03m，一般含12层夹矸，煤层较稳定，结构较简单，大部可采，为本区之主采层。8号煤层1.314.70m，平均2.78m，含12层夹矸，煤层厚度、层位均较稳定，为稳定的全区可采煤层。9号煤厚0.184

18、.38m，平均为2.57m，一般含02层夹矸，厚度、层位均较稳定，结构简单，为稳定的全区可采煤层。小回沟井田区煤层特征详见表5-1-3。表5-1-3 小回沟井田区煤层特征表煤系地层煤层编号煤种煤层厚度最小最大平均煤层距离最大最小/平均结构稳定性顶板结构底板结构山西组2贫瘦、贫1.713.532.7325.1简单稳定砂质泥岩砂质泥岩、粉砂岩5贫瘦、贫03.611.98简单较稳定砂质泥岩砂质泥岩16.5太原群6贫瘦、贫0.913.742.03较简单较稳定石灰岩、泥灰岩泥岩、砂质泥岩33.78贫煤无烟1.314.72.78简单稳定灰质泥岩砂质泥岩10.39贫煤无烟0.184.382.57简单稳定砂质

19、泥岩、泥岩砂质泥岩、泥岩（4）、中兴井田区中兴井田位于矿区中南部，本次规划将井田南部的部分空白区划入本井田。井田东部和南部均为南部资源整合区，西部与山怀南、郑家庄井田为界，北部为杨庄井田。井田东西宽4.695.86km，南北长4.4411.57km，面积为53.87 km2。井田区内含煤地层为山西组和太原组，共含煤16层。其中，山西组2、4、5号和太原组6、8、9号煤层为较稳定稳定可采煤层，02号为局部可采煤层。含煤地层总厚143m，可采煤层平均厚13.24m，可采含煤系数9.3%。可采煤层特征见表2-3-2。02号煤层：位于山西组上部，K4砂岩下24m。煤厚01.24m，平均0.73m，见煤

20、点厚0.651.24m，平均0.82m。南部尖灭，622号孔相变为炭质泥岩，可采区位于东北部。煤层结构简单，不含或仅含1层薄夹石。顶底板均以砂质泥岩、泥岩为主，局部为粉砂岩或细粒砂岩。本层属局部可采的不稳定煤层。2号煤层：位于山西组中下部，K4砂岩下4057m。煤厚0.782.26m，平均1.54m。煤层厚度变化为东北部及南部薄，中部和西部厚，不可采区分布在井田东北部，面积很小。煤层结构简单，不含夹石。煤层顶板以泥岩为主，底板为泥岩、细粒砂岩，局部为粉砂岩。本层属基本全井田可采的稳定煤层。4煤层：位于山西组下部，2号煤下6m左右，煤厚1.095.39m，平均2.98m。属中厚厚煤层，中西部与5

21、号煤合并，合并区煤厚1.655.39m，平均3.54m，东薄西厚，规律明显。不含或含12层夹石，结构简单中等。顶板岩性为炭质泥岩，底板岩性为砂质泥岩。本层属全井田可采的稳定煤层。5号煤层：位于山西组下部，独立分布区煤厚1.121.51m，平均1.29m。井田内中部到西部与4号煤合并。独立分布区均可采，属稳定煤层。煤层结构简单，不含或有时含1层夹矸，顶板岩性为粉砂岩或砂质泥岩，底板岩性主要为砂质泥岩。6号煤层：位于太原组上部，L5石灰岩下811m左右，煤厚0.871.25m，平均1.15m。煤层厚度大多大于1m，全井田可采，最薄处在东南角603号孔，厚度为0.87m，向中部及东北部变厚。煤层结构

22、简单，常含一层夹矸，夹矸厚度0.110.40m。顶板岩性为炭质泥岩，底板岩性为泥岩。本层属全井田可采的稳定煤层。表5-1-4 可采煤层主要特征表煤层名称煤 层夹 石层 数见煤点厚度（m）最小最大平均值结构稳定性顶板岩性底板岩性层间距（m）最小最大平均值0201.240.73简单不稳定砂质泥岩、泥岩砂质泥岩、泥岩9.018.813.20120.782.261.54简单较稳定泥 岩泥岩、细粒砂岩02.412.76.141.095.392.98较简单稳定炭质泥岩砂质泥岩0206.02.751.121.511.29简单稳定粉砂岩、砂质泥岩砂质泥岩0127.436.731.960.871.251.15简

23、单稳定炭质泥岩泥 岩0119.225.521.783.204.543.65简单稳定炭质泥岩砂质泥岩、细粒砂岩121.810.65.291.552.381.90简单稳定泥岩、砂质泥岩泥岩、砂质泥岩018号煤层：位于太原组中下部，煤厚3.204.54m，平均3.65m。煤层厚度变化大，相对中部厚，最厚点在623号孔，为4.54m，为本井田赋存最好的一层煤。煤层结构简单，不含或含一层夹矸。顶板岩性多为炭质泥岩，局部为 L1石灰岩，底板岩性为砂质泥岩或细粒砂岩。本层属全井田可采的稳定煤层。9号煤层：位于太原组下部，8号煤下5.18m，煤层厚度1.552.38m，平均1.90m。煤层厚度变化为西部薄、东

24、部厚。煤层结构简单，不含或偶含一层夹矸。顶底板岩性均为泥岩或砂质泥岩。本层属全井田可采的稳定煤层。（5）、赤峪井田区本区主要含煤地层总厚130.49m共含煤13层，煤层平均总厚度15.73m，含煤系数12.05%。其中主要可采层为2、3、4、8+9号四个煤层。煤层特征详见附表5-1-5。2号煤层厚03.31m,平均厚1.51m可采范围分布在矿区西北及东南部分，占总面积的47.4%，局部受古河床冲刷，煤层消失，含一层夹矸，煤层结构简单。5号煤层厚07.4m,平均厚3.44m除个别钻孔煤厚为零或不可采外，全区大部分可采，局部与4号煤层合并，可采面积为91%，含夹矸07层，煤层结构较为复杂。表5-1

25、-5 赤峪井田主要煤层特征表含煤地层煤层名称煤种煤层厚度（m）最小最大平均 煤层间距（m）最小最大平均结构（夹矸层数）煤层稳定程度山西组2FM01.870.6652115简单局部可采3FM0-2.110.812局部可采316104FM0-3.311.51简单稳定4060太原组8JM-FM0.29-4.352.9912稳定417119JM-FM1.67-6.023.62 15稳定8号煤层厚0.294.35m，平均厚3.44m，除1个钻孔为0.29m外，其他钻孔均在1.88m以上，夹矸12层，局部为4层，煤层结构较复杂。9号煤层厚1.696.02m,平均3.62m,全区可采，北部厚度较大，均在4.

26、2m以上，夹矸15层，结构较复杂。另外，区内还有1、2、3、6、7号等煤层，其中2、3、号煤，在南部有局部范围达到可采厚度，其它煤层基本全区不可采。二、煤质特征按照新规划的井田，对整个矿区的煤质按照井田区叙述如下。1、杨庄井田区杨庄井田区煤质指标汇总见表5-1-6。（1）、煤的物理性质井田区内煤的颜色为黑色，具玻璃光泽，内生、外生裂隙均较发育，断口为贝壳状。均一状条带状结构为主。各煤层宏观煤岩组分以光亮煤、半光亮煤为主，有少量暗煤，丝炭较少见到。各煤层宏观煤岩类型以光亮型煤、半亮型煤为主，其次为暗淡煤。2、4号煤视密度1.36t/m3,平均为1.40t/m3。（2）、煤的化学性质2号煤为低中灰

27、、低硫、特高发热量的瘦煤，局部为贫煤。4号煤为中灰、低硫、中磷、特高发热量的瘦煤，局部为焦煤。（3）、工艺性能粘结指数：2号煤粘结指数一般为15，平均为4；4号煤粘结指数一般为15，平均为3.7。各煤层平均值1.34.8，随煤层层位降低而变小。为弱粘结煤。发热量：各煤层原煤平均高位发热量33.9335.24MJ/kg，2号、4号煤均为特高发热量煤。表5-1-6 杨庄井田区煤质指标汇总表煤层名称煤种水分Mt(%)灰分Ad(%)挥发分Vdaf(%)硫分St.d(%)粘结性GRI发热量Qgr.daf(MJ/kg)胶质层厚度Y(mm)02瘦煤25.31-70.74941.9916.93-24.7820

28、.540.20-0.820.443-64.834.01-34.9934.500-73.52瘦、贫煤15.81-37.2625.4311.81-20.3017.110.32-0.710.481-5433.31-36.1035.240-73.44瘦焦25.31-49.9535.9615.42-23.6318.640.37-0.570.451-5333.11-34.7833.9306瘦贫15.80-55.6130.544.61-17.6912.850.45-6.122.101-53.734.05-36.0135.030-637瘦贫29.9317.711.33534.838贫煤22.91-30.2427.3913.04-17.0015.311.75-5.742.861-31.834.61-35.0334.809贫无烟19.52-59.6033.6013.28-25.0016.590.24-2.911.301-21.334.26-35.5634.882、郑家庄山怀南井田区郑家庄井田区煤质指标汇总见表5-1-7。表5-1-7 郑家庄怀南井田区煤质指标汇总表煤层名称煤种水分Mt(%)灰分Ad(%)挥发分Vdaf(%)硫分St.d