煤岩类型通常作为煤层分层的划分单位,为肉眼观察时,按照同一变质程度煤的平均光泽强度所划分的类型。按平均光泽强度依次分为光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤四类。在煤层中常多次交替出现。煤岩类型多具复杂结构,因之又常按结构划分为若干亚型,如带状亚型、不明显条带状亚型、线理状亚型和均一状亚型等。光泽强度最强类型:条带状一般不明显,结构近于均一,但偶尔也夹有暗煤线条。内生裂隙发育,脆性大,机械强度小。光泽强度次强类型:由亮暗不同的煤岩组分交替成明显的条带状、凸镜一条带状和线理一条带状结构;内生裂隙较发育,常具棱角状或
什么是煤岩,
煤岩简介:
煤岩又称煤光泽岩石类型、宏观煤岩类型。 为肉眼观察时,按照同一变质程度煤的平均光泽强度所划分的类型。 按平均光泽强度依次分为光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤四类。 各类型分层在煤层中常多次交替出现。 煤岩类型多具复杂结构,因之又常按结构划分为若干亚型,如带状亚型、不明显条带状亚型、线理状亚型和均一状亚型等。 煤岩类型通常作为煤层分层的划分单位,分层厚度一般为3~10厘米。 影响煤的光泽强度的因素较多,如煤岩组分、矿物质的含量、风化程度以及挤压错动和破碎程度等,特别是煤的光泽强度随变质程度的加深而增强。例如高变质半暗煤的光泽强度往往强于低变质半亮煤的光泽强度,因此划分煤岩类型应以变质程度相同的煤做比较。
煤岩组分:
又称煤岩成分(lithotype of coal)、煤的组分、肉眼煤岩类型。
是指腐殖煤中肉眼可以鉴别的基本组成单位,可划分四种基本岩石类型,即镜煤、亮煤、暗煤和丝炭,其中镜煤和丝炭是简单组分,亮煤和暗煤是复合组分。
对煤岩组分进行研究可进一步阐明煤质特征和进行煤质评价。
腐泥煤则分出烛煤和藻煤两种煤岩组分。
什么是煤岩分析
煤层抗截强度变化规律与采煤机能耗关系研究-矿山开采-论文之家
对工作面煤体的力学性质进行定量表征,抗截强度是最可靠的综合性指标。煤岩抗截强度测定装置的设计是论文内容之一,本论文主要提出了利用煤层工作面抗截强度的变化规律,解决降低采煤机比能耗的方法。
如何做煤的岩相分析
分析的方法有两种:
一、宏观分析
用肉眼或放大镜(10X)直接观察研究煤,主要观察:颜 色,光泽,端口,条痕,硬度等外观特征。适于野外勘探、采煤。
按平均光泽强度和煤岩成分不同,将煤划分四种基本宏观煤岩类型。
1、光亮煤:煤层中总体光泽最强的类型,主要由镜、亮煤组成(二者之 和大于 75%) ,只含有少量的暗煤和丝炭,条带结构不明显,具有贝 壳状断口,内生裂隙发育,脆度大,易破碎。
2、半光亮煤: 煤层中总体光泽较强的类型,主要由镜、亮煤组成(二者 之和大于 50-75%) ,其余为暗煤,也夹有丝炭,条带状结构明显,内 生裂隙较发育,常带有棱角状或阶梯状断口。是最常见的宏观煤岩类型。
3、半暗煤: 煤层中总体光泽较弱的类型, 亮煤二者之和仅为 50-75%, 其余为暗煤,也夹有丝炭,硬度、韧度和密度都较大。
4、黯淡煤:煤层中总体光泽最弱的类型,镜、亮煤二者之和 25%以下, 其余多为暗煤,也夹有丝炭。通常呈块状构造,层里不明显,硬度、 韧度和密度都大。
二、微观分析
利用光学仪器来研究煤的岩相组分及其特征,通常采用显微镜。 煤岩的显微研究是指将煤制成煤片以后,在显微镜下观察研究。
在显微镜下观察,按颜色和形态不同,把煤中有机物分成三大显微组分,即镜质组、丝质组和壳质组(稳定组)
1、镜质组(Vitrinite) (凝胶化组分) 煤中主要显微组分。
主要来源:植物中的木、纤组织经凝胶化作用形成,我国多数煤田镜质组含量约为 60%-80%。
颜色:
透光下:透明,橙红, 棕红(低中度) ,随 Vdaf增加颜色加深。反光下:深灰, 浅灰,随 Vdaf颜色逐渐变浅,无突起。
2、丝质组(Inertinite)(惰性组或惰质组) 也是煤中常见显微组分,另叫惰质组或惰性组。
主要来源:植物木、纤组织经丝炭化作用形成。
颜色:透射光下,黑色,不透明 反射光下,白, 亮黄色(黄白色) ,有较高的突起。随 Vdaf 变化不明显。
3、壳质组(Exinite)(稳定组) 来源:植物中的皮壳和分泌物,即生化稳定性高的脂类转来。
颜色:透光下,黄 , 橙黄,半透明, 反光下,灰黑 , 黑灰,具有中高突起在同变质程度煤中其反射率最低。
树皮体(木栓体) :呈叠瓦状和鳞片状。角质体:角质体存在于植物的叶,枝芽的最外层,呈宽度不等的条带 状,外缘光滑,内缘有锯齿状。孢子体:呈封闭的扁环形,内缘光滑。树脂体:由树脂转来,呈圆或椭圆形。
扩展资料
煤层分布标志
①标志层法
有一定特征、厚度小、横向变化不大的岩层,均可作为标志层。当厚度稳定、结构及成分特征明显时,煤层本身亦可作为对比标志。标志层按其稳定程度可分为区域性标志层、全区性标志层及局部性标志层3类。标志层法是煤田地质勘探中常用的对比方法。
②岩相-旋回特征对比法
在对含煤岩系详细研究基础上,选择测绘一个相-旋回标准剖面。在其他有关剖面上,首先找出若干个控制性旋回,进而划分小旋回,逐步与相-旋回标准剖面对比。此种方法多用于海陆交替相含煤岩系。
③古生物法
当含煤岩系剖面富含动植物化石时,可根据一定的种属、具一定特征的动植物化石或一定组合的动植物化石群进行对比。此种方法不能用于哑地层。
④微古生物法
含煤岩系中含有介形类、轮藻、牙形石等微体古生物时使用的对比方法。
⑤孢粉法
根据含煤岩系中的标准类型孢粉、孢粉组合以及具有特殊孢粉成分的标志层进行对比。此种方法适用于岩浆活动破坏轻微、煤层未受构造强烈破坏、煤化程度较低的煤。 [1]
⑥煤岩特征对比法
根据煤岩组分、宏观类型、显微组分含量及其变化,以及煤层结构等煤的宏观和微观特征进行综合分析,某些特殊夹石层,如粘土岩夹石有时也可作为对比依据。此种方法可靠,使用较多。
⑦岩矿特
根据岩石的矿物成分、含量变化以及矿物的标型特征进行对比。有时石灰岩不溶残渣、粘土染色分析结果和不同粘土矿物的百分含量亦可用于对比。此种方法在掩盖煤田地质勘探工作中有重要意义。
⑧微量元素法
对含煤岩系岩层和煤灰中微量元素进行光谱分析,根据微量元素共生组合特征和百分含量进行对比。它是一种辅助方法。但当其他方法达不到预期对比效果时,可作为一种主要方法。 [1]
⑨结核法
结核在含煤建造中的分布有一定规律,其特征和含煤性有一定关系,特别是同生结核在一定程度上可视为聚煤条件的指标。因此,可利用结核的物质成分、大小、结构、构造、表面特征、结核与围岩的分离程度,以及结核系数等特征或统计数据对比岩、煤层。
⑩测井曲线法
煤与其他岩石物性上往往有一定差异,因而可以根据测井曲线类型,寻找物性标志层进行煤层或煤组对比。常用的有电阻率曲线、自然电位曲线、密度测井曲线和天然伽马曲线等。
参考资料:
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参考资料:
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煤岩与煤质特征
(一)宏观煤岩特征
为了分析煤储层静态地质因素对煤粉产出的影响,在韩城象山煤矿井下对3号、5号和11号煤层进行了分层、测量、描述和采样。韩城区块主力开发煤层为3号、5号和11号煤,宏观煤岩类型以半暗型煤为主,暗淡型煤次之。3号煤层以半暗型煤为主,半亮型煤次之,厚度较薄,夹有镜煤条带和炭质泥岩夹矸,割理较发育5号煤层以半暗型煤为主,光泽较暗,密度较大,割理较发育,煤体遭受后期破坏较严重11号煤层上部以半亮型煤为主,下部以半暗型煤为主,完整性好,硬度较大。
(二)显微煤岩特征
煤岩显微组分是指在显微镜下可辨认观察到的煤的最小有机颗粒。显微煤岩类型是煤的显微组分及矿物的天然组合,不同的显微煤岩类型能够反映煤的不同地质成因、成煤原始物质、煤相和煤的化学工艺性质(韩德馨,1996李增学等,2005)。煤的显微硬度用显微硬度计测定,在同一煤级中,惰质组的显微硬度最大,次为镜质组,壳质组最小。煤的脆度主要是指煤受外力作用而破碎的性质,表现为抗压强度和抗剪强度,脆度越大越易破碎。同煤级中显微脆度由大到小依次为镜质组、惰质组、壳质组(杨起等,1990陈家良等,2004)。韩城区块主力开发煤层为3号、5号和11号煤层,从象山煤矿3个煤层分层采得17个样品,其煤岩显微组分定量结果如图3-2所示。结合韩城区块内4口探井煤岩显微组分定量的结果(图3-3)可知,主力开发的三套煤层的煤岩显微组分均以镜质组为主,其平均含量占到70%以上。镜质组具有高显微脆度和低显微硬度的特性(苏现波等,2003李同林等,2000),割理在镜质组含量高的煤层中相对较发育,富含镜质组分的煤岩容易受力破碎,形成裂缝或者产生煤粉。煤中黏土矿物的含量均占到10%以上,且黏土矿物对骨架颗粒附着力差,矿物晶体之间结合力弱,具有吸水膨胀分散性,在高速流体的剪切应力作用下,黏土矿物集合体容易从骨架颗粒上脱落,形成易于迁移的细粒煤粉。
图3-2 象山煤矿3号、5号和11号煤显微组分平均含量
图3-3 4口探井3号、5号和11号煤显微组分平均含量
(三)工业分析
煤是由大量有机质和少量无机质组成,由C、H、O、N、S等元素组成。有机质是煤的主要组成部分,煤中无机质包括矿物杂质和水分。煤的灰分是指煤中可燃物质完全燃烧,煤中矿物质在一定温度下产生分解、化合等复杂反应后剩下的残渣,主要来自于煤中的矿物质,在一定程度上反映煤中矿物质的含量,而矿物质含量的多少影响煤粉的产生。挥发分与煤岩成分和煤化程度有关,在同一煤层中,镜煤、亮煤的挥发分最高,暗煤次之,丝炭最低。显微组分中,壳质组挥发分最高,次为镜质组,最低是惰质组相同煤岩成分,煤化程度不同,随煤阶的增高,各煤岩组分的挥发分都在减少,但速度各不相同。
韩城区块主力开发煤层为3号、5号和11号煤,3号煤层镜质体反射率(Ro)一般为1.85%~2.05%,灰分产率为9.78%~38.42%,平均为14.08%,硫分一般小于1.35%,发热量平均为35.39MJ/kg,原煤挥发分为7.58%~23.43%,平均为16.68%,黏结性好,煤质工业牌号以瘦煤、贫煤为主。在下峪口井田浅部尚有少量焦煤及瘦煤。5号煤层镜质体反射率(Ro)一般为1.9%~2.12%,灰分产率为14.04%~38.20%,平均为28.13%,硫分平均为1.43%,发热量平均为35.18MJ/kg,无黏结性,煤质工业牌号主要为贫煤。11号煤镜质体反射率(Ro)一般为1.89%~2.07%,灰分产率为11.95%~36.17%,平均为16.50%,硫分一般为3%~5%,发热量平均为35.18MJ/kg,无黏结性,煤质工业牌号为贫煤。
对象山煤矿3号、5号和11号煤共计16个样品进行工业分析,结果如表3-2所示。3号煤水分为0.93%~1.18%,挥发分为12.25%~12.72%,灰分为5.15%~15.72%,固定碳为70.6%~81.2%5号煤水分为0.77%~0.86%,挥发分为10.99%~13.35%,灰分为12.76%~26.49%,固定碳为60.67%~73.09%11号煤水分为1.12%~1.21%,挥发分为11.72%~13.76,灰分为6.83%~11.58,固定碳为74.30%~79.04%。
表3-2 象山煤矿3号、5号和11号煤工业分析数据表 单位:%
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