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柬埔寨王国磅士卑省KS盆地磅士卑勘查区褐煤煤质特征
2019-04-23 09:35:36 来源:http://anitahs.com/ 作者:http://anitahs.com/ 【 】 浏览:1次 评论:0

幸运飞艇平台柬埔寨的地质工作到还是比较落后, 目前只在磅士卑省豆蔻山脉东麓的KS盆地及奥多棉吉省安隆汶县蝙蝠山煤矿找到可以开采利用的煤炭资源。中国的矿产调查组为寻找适合冶金用途的炼焦用煤, 在1958—1960年期间, 对上丁省Talat村、上丁省Voeune Nhung、戈公省磅逊、贡布省贡布-杜密 (Tuk Meas) 地区、桔井省Puck村 (Pumpuck) 、柏威夏省罗文真地区进行现场调查, 在上丁盆地的侏罗系中发现27处煤线, 大多数为薄煤层。在其它的省也发现了多层褐煤线。煤线从石炭-二叠系、三叠-侏罗系、新近系都有发现。由于没有发现大型优质的煤炭资源导致以煤炭为燃料的火力发电量严重不足, 使得柬埔寨工业发展缓慢, 特别在重工业领域相对薄弱。近年来, 国外企业在柬埔寨投资金额的不断增长, 2016年柬埔寨吸引外来直接投资 (FDI) 21.55亿美元, 其中中国对柬埔寨投资额5.11亿美元, 成为柬埔寨最大外资来源国。外资投入的增加导致电力的需求量大增, 柬埔寨政府将电力发展列为其经济战略的优先发展领域。因此对KS盆地褐煤的煤质特征进行分析研究, 查明其变化规律, 对该区煤炭资源综合开发利用有十分重要的意义。

1 矿区概况

勘查区所在的磅士卑KS褐煤盆地为被第四系覆盖的山间断陷型的小型新近系含煤盆地。预测盆地面积60~80km2, 深度达1 500m, 其中含煤面积30~50km2, 呈轴向NNE的不对称向斜构造, 西侧地层倾角20°~30°, 东侧地层平缓, 倾角仅5°~6°。盆地基底断层较多, EW向和NNE向断层均有发育。

磅士卑KS褐煤盆地处于欧亚板块与印度洋板块和西太平洋板块三大板块碰撞接触形成的南亚隆起带的西南部, 东部是著名的金边平原, 西部是南亚隆起形成的呈NNW向的豆蔻山脉。在印支运动的中、晚期, 豆蔻山脉及附近地区受印支运动影响而下沉, 侏罗纪接受主要呈红色的陆相沉积物, 其上为白垩系。新生代早期开始的喜山运动使得西部豆蔻沉积区抬升, 沉积间断并隆起形成豆蔻山脉, 最高高程1 210m。

幸运飞艇平台本区以东局部出露的奥陶系和三迭系沉积岩为较低矮的山丘, 说明该处在印支运动的中晚期已开始抬升而沉积间断和遭受剥蚀, 而花岗岩侵入体的发现表示期间曾有酸性岩浆岩在本区侵入。由于受到东西两方向先后抬升隆起不均匀的挤压力而形成不对称的山间断陷型的小型盆地。该型盆地特点是面积较小而基底断层发育, 部分断裂构造在喜山运动期仍有活动, 故可在与其基底不整合的新生界中得到延续。

2 含煤地层

KS盆地在古近系的始新世和新近系的中新世至上新世先后接受了两次湖泊沼泽相含煤沉积物, 形成下部始新统 (E2) 和上部中新统 (N2) 两个含煤建造, 一般含煤面积20~50km2幸运飞艇平台, 厚度分别达60~100m及以上, 含煤3~5层或更多, 煤质一般大多为褐煤。

幸运飞艇平台第四系沉积物多为没有胶结的黏土和沙土, 厚度0~25m多不等, 与下伏新近系呈不整合接触。

基底为中生界侏罗系、白垩系陆相碎屑岩沉积物。上覆地层为新近系, 呈不整合接触。其上为连续沉积的新新近系, 其中新统和上新统地层, 为假整合接触。期间始新统及中新统至上新统有含煤沉积。第四系冲积层5~25m, 为山前冲积平原, 与下伏地层不整合接触。

勘查区位于磅士卑KS褐煤盆地的东北侧, 南部边界为KS褐煤盆地中部的EW向平移断层, 东部和北部以主采煤层S10的隐伏露头为界, 西部从S10的隐伏露头向深部煤层尖灭为界。

勘查区所揭露地层从老到新为中新统及上新统。中新统为含煤地层, 底部为砂质泥岩, 向上含砂量减少为泥岩、页岩;中上部以煤层为主, 含煤2层, 其中上煤层厚达5m左右, 为本区主要可采煤层。各层间有厚度不等的泥岩和炭质泥岩, 中新统厚度可达0~100m;上新统主要为泥岩、砂泥岩层, 颜色为红到橘红色, 厚度0~23m, 与下伏地层呈假整合。第四系冲积层, 主要是黏土、亚黏土及沙土, 厚度2~26m, 与下伏地层呈不整合接触。

图1 勘查区综合柱状图Figure 1 Exploration area comprehensive column  下载原图

3 煤层

勘探区块内煤层走向长度8km, 煤层最厚可达5m, 倾角6°。矿田其余大部分区域未经勘探。矿田浅部已知确认煤层2层, 矿田中部和深部还有其它煤层。已识别的两个煤层中上部煤层厚度2~6m, 下部煤层厚度1.00~12.00m。

施工的18个钻孔均为直孔, 其中13个钻孔见S10煤, 8个钻孔见S20煤。煤层深度、结构、厚度采用测井数据。S10煤层最小厚度1.80m, 最大厚度6.25m, 平均厚度4.19m。S20煤层最小厚度2.65m, 最大厚度4.00m, 平均厚度3.09m。S10煤层厚度变化较大, 在勘查区深部尖灭, 大部分含夹矸1层。S20煤层在勘查区内仅为局部零星可采, 含夹矸1~4层。

4 煤层物理性质及宏观煤岩特征

该区煤层为暗淡型煤, 煤层为褐色或灰黑色, 条痕为褐色, 土状光泽, 裂隙发育, 断口呈参差状, 中-细条带状结构, 层状构造, 质软, 易碎, 样品潮湿。

腐植组以碎屑腐植体为主, 其次为结构腐植体, 再次为无结构腐植体;稳定组中沥青质体、树脂体和碎屑稳定体稍多, 小孢子体、木栓质体和藻类体较少;惰质组以半丝质体为主, 含少量碎屑惰质体和菌类体。无机物见团块状、条带状、充填胞腔状黏土及小颗粒状黄铁矿、结核状菱铁矿, 未见氧化物。煤层易风化, 风化后常成片状或块体。

S10煤层的相对视密度为1.28~1.37t/m3, 平均为1.33t/m3;S20煤层的相对视密度为1.47~1.72t/m3, 平均为1.61t/m3

5 煤质特征

5.1 工业分析

(1) 水分 (Mad) S10煤原煤空气干燥基水分为6.82%~10.98%, 平均为8.83%, 浮煤空气干燥基水分为6.52%~11.96%, 平均为8.59%;S20煤原煤空气干燥基水分为4.70%~8.42%, 平均为6.62%, 浮煤空气干燥基水分为8.52%~11.94%, 平均为10.47%

(2) 灰分 (Ad) S10煤原煤空气干燥基灰分为10.08%~36.51%, 平均为19.11%, 浮煤空气干燥基灰分为8.05%~17.27%, 平均为11.38%, 属低灰至中高灰煤, 平均为中灰煤;S20煤原煤空气干燥基灰分为34.48%~49.58%, 平均为47.86%, 浮煤空气干燥基灰分为7.91%~24.45%, 平均为16.24%, 属中高至高灰煤, 平均为高灰煤。

(3) 挥发份产率 (Vdaf) 。S10、S20煤原煤、浮煤干燥无水无灰基挥发份产率平均值大于50.00%, 属高挥发份煤。S10煤层原煤挥发份产率为53.59%~60.27%, 平均为57.86%, 浮煤挥发份产率为54.47%~60.67%, 平均为57.30%。S20煤层原煤挥发份产率为55.66%~70.94%, 平均为61.75%, 浮煤挥发份产率为50.02%~55.71%, 平均为52.92%。

5.2 硫、磷、氯、砷、氟有害元素

(1) 全硫 (St, d) 。S10煤原煤干燥基全硫为0.33%~2.81%, 平均为1.00%, 浮煤干燥基全硫为0.21%~1.06%, 平均为0.62%, 属特低至中高硫分煤, 平均为低硫煤;S20煤原煤干燥基全硫为0.42%~1.91%, 平均为1.36%, 浮煤干燥基全硫为0.08%~1.91%, 平均为1.20%, 属特低至中硫分煤, 平均为中硫煤。

(2) 磷分 (Pd) 。S10煤层原煤磷分为0.002%~0.009%, 平均为0.004%, 浮煤磷分为0.001%~0.002%, 平均为0.001%, 为特低磷煤;S20煤层原煤磷分为0.007%~0.015%, 平均为0.011%, 浮煤磷分为0.007%~0.007%, 平均为0.007%, 为特低—低磷煤。

(3) 氯 (Cld) 。S10煤层中氯的含量为0.016%~0.053%, 平均为0.036%, 为特低至低氯煤;S20煤层中氯的最高含量为0.028%~0.075%, 平均为0.041%, 为低氯煤。

(4) 砷 (Asd, ug/g) 。S10砷含量一般在 (8~27) ×10-4, 属三至四级含砷煤;S20砷含量一般在 (22~36) ×10-4, 属四级含砷煤。

(5) 氟 (Fd, ug/g) S10煤层中的含量为 (63~215) , 为特低至低氟;S20煤层中的含量为 (194~418) , 为中至高氟。

5.3 锗、鎵、钒微量元素

S10、S10煤层的微量元素锗含量一般为1~3ug/g, 矾含量一般, 6~24ug/g, 镓含量一般为31~138ug/g, 均未达到工业利用品位。

5.4 元素分析

S10、S20煤层元素成分变化不大, 原、浮煤干燥无灰基碳 (Cdaf) 含量平均为67.00%~69.65%;氢 (Hdaf) 含量平均为5.17%~6.06%, 氮 (Ndaf) 含量平均为1.52%~1.71% (见表1) 。

5.5 煤的工艺性能

(1) 发热量S10煤层原煤干燥基高位发热量 (Qgr·d) 为16.44~27.04MJ/kg, 平均为23.24MJ/kg, 收到基低位发热量 (Qnet, d) 为15.54~25.79MJ/kg, 平均为22.12MJ/kg, 属中低至中高发热量褐煤, 平均为中发热量褐煤;S20煤层原煤干燥基高位发热量 (Qgr·d) 为8.05~17.42MJ/kg, 平均为12.66MJ/kg, 收到基低位发热量 (Qnet, d幸运飞艇平台) 为7.42~16.54MJ/kg, 平均为11.90MJ/kg, 属特低至中低热值褐煤, 平均为低热值褐煤。

(2) 低温干馏:S10煤层平均焦油产率 (Tar, d) 为12.80%, 属高油煤。S20煤层平均焦油产率为5.60%, 属含油煤 (表2) 。

(3) 腐植酸。S10煤层原煤总腐植酸平均值为19.20为低腐植酸煤, S20煤层原煤总腐植酸平均值为11.6为低腐植酸煤 (表2) 。

(4) 苯萃取物。S10煤层原煤苯萃取物为2.05%~16.60%, 平均为5.07%, 褐煤腊等级为中至高等;S20煤层原煤苯萃取物为0.14%~19.70%, 平均为3.72%, 褐煤腊等级为低至高等 (表2) 。

表1 煤层元素分析表Table 1 Coal ultimate analysis results     下载原表

表2 主要工艺性能Table 2 Main technological properties     下载原表

6 煤类

按中国煤炭分类标准《GB5751-2009》, 采用浮煤挥发分 (Vdaf, %) 、透光率 (PM, %) 及恒温无灰基高位发热量 (Qgr, maf) 三个指标进行判断, 确定S10、S20煤层煤炭类别为褐煤二号 (HM2) (表3) 。

表3 煤类指标Table 3 Coal rank indices     下载原表

7 结论

磅士卑勘查区S10煤层属中灰、低硫、中发热量褐煤;S20煤层高灰、中硫、低发热量褐煤。S10、S20煤煤层较厚、埋藏浅、煤质较好, 是可以用于坑口电站燃烧发电的环保型能源, 可以缓解柬埔寨以煤炭为燃料的火力发电量严重不足问题。

褐煤是煤炭资源中变质程度最低、最年轻, 介于泥炭和烟煤之间的低级煤。具有易自燃、燃点低、易排渣等特点, 可广泛应用于热力发电、煤化工等方面。目前已具有较成熟的褐煤脱水技术, 经过脱水的褐煤, 较好的解决了褐煤发热量少、容易自燃的缺点。

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