鮑慧敏
(長(zhǎng)治職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 長(zhǎng)治 046000)
竹林山煤業(yè)有限公司位于太行山脈西側(cè)沁水盆地南部邊緣,為低山地帶。礦區(qū)范圍內(nèi)多條南北向溝谷與山梁相間分布,溝谷呈樹(shù)枝狀展布,地形復(fù)雜??偟牡貏?shì)為北高南低。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位于井田西北部山梁上,地面標(biāo)高985.49 m,最低點(diǎn)位于井田東南邊界溝谷內(nèi),地面標(biāo)高733.50 m,相對(duì)高差251.99 m[1-2]。
礦區(qū)范圍內(nèi)主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。含煤地層平均總厚度為130.57 m,共含煤9 層,煤層平均總厚度為9.92 m,含煤系數(shù)為7.60%;含可采煤層2 層,平均總厚度為8.55 m,可采含煤系數(shù)為6.50%。山西組地層含3 號(hào)煤層一層可采煤層,為全區(qū)可采穩(wěn)定煤層,厚3.04 m~8.30 m,平均4.48 m;太原組地層含15 號(hào)煤層一層可采煤層,為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層,厚2.56 m~6.08 m,平均厚3.61 m,含煤系數(shù)4.09%。
3 號(hào)煤層煤樣的篩分試驗(yàn)分為13 mm~6 mm、6 mm~3 mm、3 mm~0.5mm、0.5 mm~0mm 4 個(gè)粒級(jí),具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。從分析結(jié)果看,大粒級(jí)產(chǎn)率較高,以13 mm~6 mm粒級(jí)產(chǎn)率最高,其次為6 mm~3 mm,0.5 mm~0 mm粒級(jí)產(chǎn)率最低。浮沉試驗(yàn)是分別對(duì)13 mm~6 mm、6 mm~3 mm、3 mm~0.5 mm、0.5 mm~0 mm 4 個(gè)粒級(jí)的煤樣按1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0g/cm3等分選密度進(jìn)行浮沉試驗(yàn),具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。從分析結(jié)果看,3 號(hào)煤浮煤產(chǎn)率主要集中于1.4~1.5 比重級(jí)內(nèi)。
表1 3 號(hào)煤層篩分試驗(yàn)結(jié)果表
以浮沉試驗(yàn)數(shù)據(jù)(表2)為基礎(chǔ),繪制出可選性曲線(下頁(yè)圖1),其中,λ 為灰分特性曲線,β 為浮物曲線;θ 為沉物曲線,ε 為密度±0.1 含量曲線,δ 為密度曲線。按煤炭可選性評(píng)定方法(GB/T 16417—2011),分別假定3 個(gè)浮煤灰分,由可選性曲線可求得理論分選密度、δ±0.1 含量初始值、浮煤回收率等,當(dāng)理論分選密度小于1.70 g/cm3時(shí),以扣除沉矸為100%計(jì)算δ±0.1 含量,當(dāng)理論分選密度為≥1.70 g/cm3時(shí),以扣除低密度物為100%計(jì)算δ±0.1 含量,結(jié)果詳見(jiàn)表3。
圖1 3 號(hào)煤層可選性曲線圖
表2 3 號(hào)煤層浮沉試驗(yàn)綜合成果表
表3 3 號(hào)煤層可選性評(píng)定表
15 號(hào)煤層煤樣的篩分試驗(yàn)分為13 mm~6 mm、6 mm~3 mm、3 mm~0.5 mm、0.5 mm~0 mm 4 個(gè)粒級(jí),具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表4,從分析結(jié)果看,大粒級(jí)產(chǎn)率較高,以13 mm~6 mm 粒級(jí)產(chǎn)率最高,其次為6 mm~3 mm,0.5 mm~0 mm 粒級(jí)產(chǎn)率最低。浮沉試驗(yàn)是分別對(duì)13 mm~6 mm、6 mm~3 mm、3 mm~0.5 mm、0.5 mm~0 mm 4 個(gè)粒級(jí)的煤樣按1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0 g/cm3等分選密度進(jìn)行浮沉試驗(yàn),具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表5,從分析結(jié)果看,從分析結(jié)果看,15 號(hào)煤浮煤產(chǎn)率主要集中于1.4~1.5 密度級(jí)內(nèi)。
表4 15 號(hào)煤層篩分試驗(yàn)結(jié)果表
以浮沉試驗(yàn)數(shù)據(jù)(表5)為基礎(chǔ),繪制出可選性曲線(圖2),其中,λ 為灰分特性曲線,β 為浮物曲線;θ為沉物曲線,ε 為密度±0.1 含量曲線,δ 為密度曲線。按煤炭可選性評(píng)定方法(GB/T 16417—2011),分別假定3 個(gè)浮煤灰分,由可選性曲線可求得理論分選密度、δ±0.1 含量初始值、浮煤回收率等,當(dāng)理論分選密度小于1.70 g/cm3時(shí),以扣除沉矸為100%計(jì)算δ±0.1含量,當(dāng)理論分選密度為等于或大于1.70 g/cm3時(shí),以扣除低密度物為100%計(jì)算δ±0.1 含量,結(jié)果詳見(jiàn)表6。
圖2 15 號(hào)煤層可選性曲線圖
表5 15 號(hào)煤層浮沉試驗(yàn)綜合成果表
表6 15 號(hào)煤層可選性評(píng)定表
竹林山煤業(yè)有限公司3 號(hào)煤層假定精煤灰分9.0%、9.5%、10%時(shí),其可選性分別為極難選、較難選、中等難選;15 號(hào)煤層假定精煤灰分8.0%、9.0%、10.0%時(shí),其可選性分別為極難選、中等難選、難選。煤層可選性受多種因素影響,通過(guò)竹林山煤業(yè)有限公司3 號(hào)、15 號(hào)煤層可選性分析可以確定,煤層可選性與假定精煤灰分之間不成線性關(guān)系。