煤炭使用需要检测哪些指标
一、水分(M )
煤的水分分为两种,一是内在水分(Minh ) ,是由植物变成煤时所含的水分;二是外水(Mf ) ,是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和内在不分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。
水分的存在对煤的利用极其不利,它不仅浪费了大量的运输资源,而且当煤作为燃料时,煤中水分会成为蒸汽,在蒸发时消耗热量;另外,精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ,发热量降低100kcal/kg(大卡/千克);冶炼精煤中水分每增加1 % ,结焦时间延长5 一10min .
二、灰分(A )
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。灰是有害物质.动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分每增加1 % ,焦炭强度下降2 % ,高炉生产能九下降3 % ,石灰石用量增加4 % .
三、挥发分(V )
煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。
四、固定碳质最(FC )
固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。
五、发热量(Q )
发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量,主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳/千克(MJ/kg ) ,常用单位大卡斤克,换算关系为:1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如发热量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ/kg .为便于比较,我们在衡量煤炭时消耗时,要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤,标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg )。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量( Qnet,ar) ,它反映煤炭的应用效果,但外界因素影响较大,如水分等,因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量( Qnet,ar) ,它能较为准确的反映煤的真实品质,不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下,空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg)左右.
六、胶质层最大厚度(Y )
烟煤在加热到一定温度后,所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的最大值。它是煤炭分类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大,容易结焦;冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求.
七、粘结指数(G )
在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力,它是煤炭分类的重要标准之一,是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高,结焦性越强.
八、煤灰熔融性温度(灰熔点)
在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度(DT )、软化温度( ST )、流动温度(FT ) ,常用软化温度(ST )来表示。灰熔融性温度越高,煤灰不容易结渣。因锅炉设计不同,对灰熔融性温度要求也不一样。煤灰熔融性温度的高低,直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能,煤灰熔融性温度低,煤灰容易结渣,增加了排渣的难度,尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉,煤灰熔融性温度要求较高。
九、哈氏可磨指数(HGI )
哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下,磨碎成粉的难易程度。可磨指数越大,煤越容易磨成粉。在发点煤粉锅炉和高炉喷吹用煤,可磨指数是质量评价的一个重要指标。吉氏流动(ddpm)煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度,是煤的塑性指标之一。流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段,又能表征煤的塑性,可以指导配煤和焦炭强度预测。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标,用每分钟转动的角度来表示。
十二、焦渣特征(CRC )
煤炭热分解以后剩余物质的形状。根据不同形状分为8 个序号,其序号即为焦渣特征代号。
1——粉状。全部是粉末,没有相互粘着的颗粒.
2——粘着。用手指轻碰即为粉末或基本上是粉末,其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。
3——弱粘性。用手指轻压即成不块。
4 ——不熔融粘结。用手指用力压才裂成小块,焦渣上表面无光泽,下表面稍有银白色光泽.
5 ——不膨胀熔融枯结。焦渣形成扁平的块,煤粒的界限不易分清.焦渣上表面有明显的银白色金属光泽,下表面银白色光泽更明显。
6——微膨胀熔融粘结。用手指压不碎,焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽,但焦渣表面具有较小的膨胀泡.
7——膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽,明显膨胀,但高度不超过15mm。
8——强膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面有银白色金属光泽,焦渣高度大于15mm。
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一般来说煤炭的常规检测项目包括:硫含量、发热量,水分,灰分,挥发分,固定碳,焦渣特性。这是最基础的检测,不同单位对煤炭的指标需求不一样,所以需要检测的项目也不相同。
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T211 煤中全水分的测定方法
GB/T212 煤的工业分析方法(eqv ISO1171)
GB/T213 煤的发热量测定方法(eqv ISO 1928)
GB/T214 煤中全硫的测定方法(eqv ISO 334\ISO 351)
GB 474-1996 煤样的制备方法(eqv ISO 19881975)
GB 475-1996 商品煤样采取方法(epv ISO 19881975)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准:
3.1
检验值inspected value
检验单位按国家标准方法对被检验批煤进行采样、制样和化验所得的煤炭质量指标值。
3.2
报告值 reported values
被检验单位出具的被检验批煤的质量 指标值,包括被检验单位的测定值或贸易合同约定值、产品标准(或规格)规定值。
3.3
质量指标允许差tolerance of quality parameter
被检验单位对一批煤的某一质量指标的报告值和检验单位对同一批煤的同一质量指标的检验值的差值在规定概率下的限值。
3.4
采样基数 base for sampling
抽查或验收时,实施采样的批煤量。
4 商品煤质量抽查方法
4.1 方法提要
煤炭质量抽查单位从被抽查批煤中采取一个或数个总样,然后进行制样和有关项目测定,以抽查单位的报告值(3.2)与抽查单位的检验值(3.1)进行比较,对被抽查批煤的质量进行评定。
4.2 检验项目
4.2.1 原煤、筛选煤和其他洗煤(包括非冶炼用精煤):
检验发热量(或灰分)和全硫。
4.2.2 冶炼用精煤:
检验全水分、灰分和全硫。
4.3 煤样的采取、制备和化验
4.3.1 采样、制样和化验人员
采样、制样和化验人员应经过专门的煤炭采样、制样和化验技术培训,并持有有效的操作证书或岗位合格证书。
煤炭化验主要有十一个指标:
一、水分(M )
煤的水分分为两种,一是内在水分由植物变成煤时所含的水分;二是外水,是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分。全水分是煤的外在水分和内在水分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低 。
二、灰分(A )
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。
三、挥发分(V )
煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。
四、固定碳含量(FC )
固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。
五、发热量(Q )
发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量,主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。在衡量煤炭时消耗时,要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤,标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg )。
六、胶质层最大厚度(Y )
烟煤在加热到一定温度后,所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的最大值。动力煤胶质层厚度大,容易结焦;冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求。
七、粘结指数(G )
在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力,它是煤炭分类的重要标准之一,是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高,结焦性越强。
八、煤灰熔融性温度(灰熔点)
在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度(DT )、软化温度( ST )、流动温度(FT ) ,常用软化温度(ST )来表示。灰熔融性温度越高,煤灰不容易结渣。煤灰熔融性温度的高低,直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能。
九、哈氏可磨指数(HGI )
哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下,磨碎成粉的难易程度。可磨指数越大,煤越容易磨碎成粉。在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤,可磨指数是质量评价的一个重要指标。
十、吉氏流动度(ddpm)
煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度,是煤的塑性指标之一。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标,用每分钟转动的角度来表示。
十一、增锅膨胀序数(CSN )
增塌膨胀序数是在规定条件下以煤在增祸中加热所得焦块膨胀程序的序号表征煤的膨胀性和塑性指标。增祸膨胀序数的大小取决于煤灰熔融性、胶质体生成期间析气情况和胶质体的不透气性。
参考资料来源:百度百科-煤炭化验
煤炭五大常用指标:
第一个指标:水分。
煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。
第二个指标:灰分
指煤在燃烧的后留下的残渣。不是煤中矿物质总和,而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高,说明煤中可燃成份较低。发热量就低。同时在精煤炼焦中,灰分高低决定焦炭的灰分。
第三指标:挥发份(全称为挥发份产率)V
指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物,不全是煤中固有成分,还有部分是热解产物,所以称挥发份产率。
第四个指标:固定碳
不同于元素分析的碳,是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。
第五个指标:全硫St
是煤中的有害元素,包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下,现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。
扩展资料:
煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为三大主要用途:动力煤、炼焦煤、煤化工用煤,主要包括气化用煤,低温干馏用煤,加氢液化用煤等。
动力煤
(1)发电用煤:中国约1/3以上的煤用来发电,平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值,把热能转变为电能。
(2)蒸汽机车用煤:占动力用煤3%左右,蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。
(3)建材用煤:约占动力用煤的13%以上,以水泥用煤量最大,其次为玻璃、砖、瓦等。
(4)一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的26%。
(5)生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的23%。
(6)冶金用动力煤:冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤,其用量不到动力用煤量的1%。
参考资料来源:百度百科-煤炭
一、煤炭资源评价概述
我国早期的煤炭资源评价主要渗透于煤田地质勘探工作之中,如找煤、普查、详查、精查等勘探级别的划分以及煤层稳定性、地质构造类型、水文地质类型等的划分等,它们大多是定性的、经验性的。由于计划经济,一直没有开展真正意义上的煤炭资源评价工作。
我国的煤炭资源综合评价始于20世纪90年代初期。改革开放以来,煤炭工业生产及煤田地质勘探有了很大发展,以概略预测煤炭资源总量及定性评估其可靠程度的两次煤田预测成果显然不能适应煤炭工业战略发展研究和煤田地质勘查中、长期规划的需要。因此,第三次煤田预测一开始就提出预测与评价并重,要求在当前国内外矿产资源评价理论与方法的基础上,研制一套适合煤炭资源特点、满足煤炭资源勘查与煤炭工业发展规划需要的评价方法。在此期间,煤炭科学研究总院王熙曾、李恒堂完成了“煤炭资源技术经济评价方法———层次分析法在煤炭资源评价中的应用”课题中国煤田地质总局完成了“鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤炭资源评价”课题(中国煤田地质总局,1996)地矿部北方煤炭测试中心赵隆业等完成了“鄂尔多斯早—中侏罗世煤炭资源开发建设条件综合评价”课题中国地质大学吴冲龙研制了“煤炭资源的分类模糊综合评价系统(CRCVS)”中国矿业大学地质系韩金炎与江苏煤炭地质局煤炭地质勘探研究所及长春煤炭科学研究所合作完成了“苏鲁豫皖四省交界煤炭资源综合评价方法研究”及“危急矿区(阜新矿区)煤炭资源综合信息统计预测”等课题。
基于地质评价及开采技术条件评价,煤炭经济学研究者在对煤炭资源经济评价方面取得了很多的成果。如王立信(1996)提出了以煤炭资源价值为核心的煤炭资源经济评价理论,并形成了相应的评价方法,刘海滨(1997)提出了以煤炭资源的勘探费用、开发投资、经营成本、外部成本和矿区煤炭价格为基础,评估煤炭资源资产价值的原理和方法。
现代煤炭资源评价的内容非常丰富,按照评价单元的性质,可以分为勘探阶段、建井阶段、开发阶段和闭坑阶段4类(汪云甲,1998)或开发型、勘探型、预测型3类(中国煤田地质总局,1996)按照评价内容,又可分为以下几种(汪云甲,1998):
1)单因素评价,如构造复杂程度评价、煤层厚度等赋存条件评价等
2)煤炭资源综合评价,包括基于勘探类型的评价、基于开发优序的评价、基于开采工艺的评价、基于矿井地质条件的评价和基于矿井投入产出分析的综合评价等
3)矿产资源条件与开发模式评价
4)煤炭资源及其共伴生矿产可采性评价
5)煤炭资源开发经济效益评价。
上述分类基本概括了煤炭资源评价领域的内容,对煤炭资源评价具有一定的指导意义。
二、煤炭资源综合评价
综合评价的实质是从评价对象主体中提取其本质属性,使之转换成可量化的价值尺度,用以度量被评价对象的状态或行为。如果把矿产资源综合评价看作一个系统,那么,构成此系统的基本要素将分别是评价对象、评价目标、评价模型(包括评价指标体系、评价数学方法)、评价群体和他们的偏好等。当评价对象(以勘探区、井田为单元的已发现尚未被占用的煤炭资源)和目标(开发建设可利用性的优劣程度)确定后,正确地选择评价方法模型和组织可靠的评价群体,综合他们的偏好,将是保证评价结果达到科学、实用、可信的关键。
用于综合评价工作的数学方法很多,有加权求和方法、模糊数学方法、灰色系统方法、层次分析方法等。这些方法各有特色,也都有其局限性,选择单一的方法作为煤炭资源综合评价系统的方法模型是不够全面的。
评价指标是评价对象本质属性的反映,也是评价行为过程的基础。煤炭资源的本质属性比较抽象,只能用有限的指标去本质地刻画其多属性领域的主要部分,作近似的表述。各评价指标在评价(表14-1)过程中所处的地位不同,即重要性不同,需要确定指标在评价过程中的权重,因此,合理选取设置评价指标和正确确定评价指标权重,将直接影响评价过程和评价的有效性。为力求全面、本质地反映评价对象的本质属性,在建立评价指标及其权重组成的评价指标体系时,应考虑体系的系统性、可操作性、通用性以及定性和定量相结合等原则,力争达到简明、实用、相对合理的效果。
三、评价方法概述
任何科学及方法的发展都经历了从定性到半定量、定量的发展过程。定量是必然的趋势,矿产资源评价亦是如此。无论是地质、开采技术条件还是经济评价,都是从早期的人为主观定性评价、专家经验定性评价,向客观指标定性半定量综合评价发展,最后发展到客观指标综合原理评价的最高水平。在这个发展过程中,评价方法从简单到复杂,从粗放到精细,评价的客观性、合理性及科学性不断提高。
表14-1 煤炭资源综合评价体系及特征分级标准
(据毛节华等,1999)
在构造一个科学、合理的评价系统时,组织可靠的评价群体、建立合理的指标体系、选择合理的方法模型,是主要的基础工作和关键。其中,指标体系和方法模型又是重中之重。
目前,建立指标体系和方法模型通常采用层次分析法、加权平均法、聚类分析法、神经网络、灰色理论、模糊综合评判法、模糊聚类分析、灰色聚类分析等方法。不同的方法有不同的功能、特点及适用范围。由于上述方法涉及大量的运算,电子计算机技术的运用则成为必然。现时可用的可视化编程语言非常丰富,如Visual Basic语言和Visual C ++等。
煤炭资源评价需要大量基础数据的支持,因此也离不开数据库工具。目前常用的可视化数据库软件是Visual FoxPro。该软件具有强大的项目及数据管理功能和便捷的应用程序开发能力,但其最大的缺陷是图形功能和空间数据功能极差,难以实现对大多具有空间特性的煤炭资源评价数据及表示评价成果的大量图件的科学管理。与之相比,地理信息系统(GIS)是进行煤炭资源评价数据处理的最佳选择。
GIS是信息时代的产物,它不仅能够存储、分析和表述现实世界中各种对象的属性信息,而且能够处理其空间定位特征,能将其空间和属性信息有机地结合起来,从空间和属性方面对现实对象进行查询、检索和分析,并将结果以各种直观的形式,形象而精确地表达出来。目前,GIS广泛应用于自然资源管理、城市和区域规划、地图测绘、市政设施管理、土地利用、环保、电力、通信、交通运输、石油及教育等领域(张大顺等,1994)。
作为一种先进的计算机应用程序,将GIS应用于煤炭资源综合评价之中,必然使得评价工作始于一个更高的起点,它不但使评价工作得以与国际接轨,而且使得评价的结果更加精确,结果表达更加直观,操作更加简便快捷。
吴国强
作者简介:吴国强,中国煤田地质总局地质矿产部副部长,教授级高级工程师,矿产储量评估师。
自从《固体矿产资源/储量分类》(GB/T 17766—1999)、《固体矿产地质勘查规范总则》(GB/T 13908—2002)国家标准和《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T 0215—2002)(以下简称新规范)发布实施以来,对指导和规范煤炭资源勘查、开发和管理起到了积极的推动作用,但实际工作中仍存在新旧标准混用、不能正确理解和运用新标准规范等一些问题。为此,国土资源部于2007年2月6日发布了《固体矿产资源储量核实报告编写规定》(国土资发[2007]26号)、2007年2月14日发布了《<煤、泥炭地质勘查规范>实施指导意见》(国土资发[2007]40号,以下简称指导意见)和2007年4月25日发布了《关于全面实施<固体矿产资源/储量分类>国家标准和勘查规范有关事项的通知》(国土资发[2007]68号)等一系列文件,使新规范得以逐步完善。为了更好地理解和执行新规范及相关文件精神,笔者根据对新规范和相关文件的学习理解,结合近年对矿产勘查和矿产资源储量评审工作的实践,谈几点对新规范资源储量估算有关规定的认识和体会,与同仁们商榷。
1 关于资源储量估算范围
1.1 勘查许可范围和采矿许可范围
各阶段勘查报告的资源储量估算范围首先必须明确是在勘查许可范围内,即在探矿权登记的平面坐标范围内的可采煤层可采边界内。
核实报告资源储量估算范围首先必须明确是在采矿许可范围内,即在采矿权登记的三度空间坐标范围内的可采煤层可采边界内。需要指出的是相当一部分报告编制者,在资源储量估算中忽视了开采许可水平标高。
1.2 露天煤矿勘查范围
新规范对露天煤矿工作程度做了规定,但对露天煤矿勘查条件未作说明,近年来随着矿产勘查、开发市场化,有些探矿权人提交的勘探报告,对井工和露天开采条件范围的确定有些模糊,造成资源储量估算和评价范围不准确,有必要予以说明,以便更好地执行新规范。笔者比较认同旧规范的规定,即露天煤矿开采范围应在详查或相当于详查工作程度的基础上,由矿山设计部门按照矿区总体设计或在矿区可(预可)行性研究报告中确定露天煤矿边界。也可参照表1中关于近似的深部境界剥采比的要求,大致地圈定露天勘探的境界。在可(预可)行性研究报告中确定露天煤矿范围内,估算资源/储量,其他未进行可(预可)行性研究的井工范围内,估算资源量。
表1 深部境界剥采比要求
露天煤矿的深部境界,在勘查阶段一般难以正式确定。为了划定露天勘查深部的边界,可以用钻孔柱状图计算深部境界附近的岩煤比,视作近似的境界剥采比,并以此会同煤矿设计部门商定露天勘探的深部边界。
固体矿产地质勘查、资源储量报告编制文件及规范解读
式中:O——松散覆盖层的单位体积(m3);
R——露天开采的最下一个可采煤层以上的全部岩石和不可采煤层的单位体积(m3);
C——露天开采的全部可采煤层的单位体积(m3);
μ——煤的回采率,85%~95%;
d——煤的平均容重。
1.3 先期开采地段和初期采区
勘探报告还要确定先期开采地段(或第一水平)和初期采区(或首采区)。新规范对先期开采地段(或第一水平)和初期采区(或首采区)有如下说明。
先期开采地段(第一水平):地层倾角平缓,不以煤层埋深水平划分,而采用分区开拓方式的矿井,满足矿井设计生产能力和相应服务年限的开采分区范围,为先期开采地段,它相当于按煤层埋深布置开采水平时,一般以一个生产水平来保证矿井设计生产能力和该水平服务年限,其最浅的水平,即第一水平。
初期采区:达到矿井生产能力最先开采(或最先同时开采)的采区,为初期采区,亦称首采区。
国土资发[2007]68号文件对先期开采地段和初期采区划定条件和工作程度要求有进一步规定:在矿床(井田)勘探工作进行前,应根据已有地质勘查成果,由矿山设计部门提出先期开采地段(或首采区、第一水平)范围,先期开采地段要有保障一定服务年限的资源量,主要由探明的、控制的资源量组成。新规范规定了资源储量比例:在先期开采地段范围内探明的和控制的比例的一般要求可参照附录E1确定(露天矿比例要求提高10%),在初期采区范围内主要可采煤层应全部为探明的。
1.4 生产矿井扩大(延深)范围
生产矿井在平面或垂深超出原已批准地质报告的范围,即生产矿井扩大(延深)范围,应根据扩大区所处井田的部位,结合矿井改扩建设计对扩大(延深)范围的要求,进行资源储量估算。若扩大区直接作为开拓水平使用,其性质大致相当于勘探的第一水平,基本上以估算探明的、控制的资源储量为主;如近期不作为开拓水平使用,而是为了矿井生产能力增大之后有足够的资源储量,则其性质大致相当于勘探的第二、三水平,基本上以估算推断的资源量为主。
1.5 压覆范围
按国土资发[2007]68号文要求,凡新建设项目压覆矿产资源的,应按有关规定履行审批手续。因已有的建筑(设)因素(如铁路、村庄)、自然生态因素(如水源地、公园保护区)、法律社会因素(如禁止开发地段)等事实压覆的矿产资源,不必履行压覆审批手续,但应在资源储量报告中分割出压覆的矿产资源范围,估算内蕴经济资源量或预测资源量,经矿产资源储量评审备案,作为划定矿区范围(申请采矿许可证)、矿业权变更、压覆矿产资源储量登记的依据。在申请划定矿区范围前已压覆的矿产资源,申请人应在划定矿区范围申请时将压覆无法开采的部分扣除。
2 关于参与资源储量估算的可采煤层
参与资源储量估算的可采煤层包括全区可采煤层、大部分可采煤层、局部可采煤层。
2.1 全区可采煤层
指在勘查评价范围内(一般为一个井田或勘查区),煤层的采用厚度、灰分、硫分、发热量全部或基本全部符合规定的资源量估算指标,可以被开采利用的煤层。
2.2 局部可采煤层
指在勘查评价范围内(一般为一个井田或勘查区),有三分之一左右分布比较集中的面积,其煤层的采用厚度、灰分、硫分、发热量全部或基本全部符合规定的资源量估算指标,可以被开采利用的煤层。
2.3 大部分可采煤层
指在勘查评价范围内(一般为一个井田或勘查区),可采程度介于全区可采煤层和局部可采煤层之间的煤层。
2.4 不可采煤层
在勘查评价范围内(一般为一个井田或勘查区),其煤层的采用厚度、或灰分、或硫分、或发热量不符合规定的资源量估算指标,或符合的面积只占很小的比例;或者虽然占有一定的面积,但分布零星,不便或不能被开采利用的煤层。不可采煤层是否计量,根据具体情况确定。
需要指出的是,在预查、普查阶段,凡勘查许可范围内赋存煤层可采见煤点均要采样送验和验收评级,并进行初步评价;详查、勘探阶段对普查阶段评价为不可采煤层的可采见煤点是否进行采样送验和验收评级,根据具体情况确定,但要在设计中明确。
3 关于资源储量估算一般工业指标
资源储量估算一般工业指标,在指导意见中已从各个方面作了明细规定。笔者仅把各相关方面归纳一下,并谈一些在具体运用中需要注意的问题。
3.1 煤层厚度
指见煤点的采用厚度。
3.1.1 采用厚度对煤层稳定性评价
采用厚度:按照规范规定的方法计算而得的煤层厚度称为采用厚度,亦称计算厚度。采用厚度主要用于煤层可采程度和稳定程度的评价和计算煤的资源储量。
但需注意旧规范对于复杂结构煤层的稳定性评价还有如下说明:夹矸层数很多,单层厚度很小,一般均小于煤层最低可采厚度,在地质勘探和煤矿生产中,不需做分层对比工作,可以按全层厚度的变化来评价煤层的稳定程度。新规范和指导意见没有规定,在实际运用中也因人而异,笔者比较认同把结构复杂、全层厚度变化稳定煤层的稳定程度定为二型,即较稳定型。
3.1.2 有夹矸的煤层采用厚度的确定
采用厚度亦称估算厚度,主要用于煤层可采程度评价和估算资源储量。在研究煤层沉积环境、赋存规律、煤层对比时,以煤层的全层厚度为宜。
煤层中厚度等于或大于煤层最低可采厚度的夹矸,仅见于个别煤层点时,可不必分层估算。
结构复杂煤层:指夹矸层数很多,但单层厚度很小,一般均小于煤层最低可采厚度,在地质勘查和煤矿生产中,不需做分层对比工作,可以按全层厚度的变化来评价煤层稳定程度的煤层。
复煤层:指煤层全层厚度较大,夹矸层数多,厚度和岩性的变化大,夹矸的分层厚度在一定范围内可能大于所规定的煤层最低可采厚度。在地质勘查和煤矿生产中,属于应当进行分层对比的煤层。
夹矸较稳定,煤分层可以对比的复煤层:夹矸较稳定,煤分层可以对比的复煤层应按新规范8.4.1条、8.4.2条规定,分别计算各煤分层的采用厚度。
夹矸不稳定,无法进行煤分层对比的复煤层:夹矸不稳定,无法进行煤分层对比的复煤层,虽其夹矸的单层厚度有时等于或大于煤层最低可采厚度,但当夹矸的总厚度不超过各煤分层总厚度的1/2时,以各煤分层的总厚度为煤层的采用厚度,计算采用厚度按规范8.4.3条规定。
经对比属于同一复煤层的煤分层,当采用厚度的煤分层的底板深度与复煤层最下一层煤分层的底板深度相差较大,影响到资料使用时,是选用采用厚度的煤分层的底板深度,还是选用复煤层最下一层煤分层的底板深度,可根据设计和生产单位的要求,合理选用。
3.1.3 临界厚度
临界厚度:是旧规范中的名词,指的是煤层厚度比规定的最低可采厚度小0.10m以内的煤层厚度。
新规范对不符合工业指标的资源是否计量,没有明确规定。在实际工作中,过去和现在都有对煤层厚度比规范规定的最低可采厚度小0.10m的、灰分为40%~50%的、硫分大于3%的,予以计量的情况。笔者比较认同这部分煤层予以算量并单列(核实报告应保留以往计算的“暂不能利用储量”)。这不仅是因为符合国家鼓励合理开发利用煤炭资源的政策,尤其是对临界厚度采样要求,可以规避一些薄煤层和煤类变化较大的煤层,在资源储量估算缺失煤质资料的风险。在勘查施工阶段,对于最低可采厚度<1.30m和厚度在1.31~3.5m的煤层,钻探与测井厚度确定的误差,一般规定不大于0.10m和0.2m。经常会发生在测井可采,钻探不可采的情况下,采用测井厚度。若现场煤心有要求、没有处理,还可以采样弥补,据笔者所了解到的情况,大部分没有要求,钻孔已封闭,这样就造成煤质资料缺失。因此,建议在勘查设计中,对所有钻孔中的临界厚度煤层点,均应增加采取煤心煤样要求,同时建议褐煤的临界厚度比规定的最低可采厚度小0.20m。
3.1.4 煤层厚度采用时应注意的其他情况
根据地震勘探资料解释的煤层厚度的具体数字资料不能用于资源量估算,但其确定的煤层厚度变化规律、无煤区范围等,可以在划定最低可采边界时,结合钻探数据采用内插法确定无煤区范围,综合分析使用。
矿井核实报告资源储量估算应充分利用井巷工程揭露的煤层厚度;槽(井)探煤层厚度在确定其资料可靠的情况下也应充分利用。在一些报告的资源储量估算中往往忽视了对这两类资料的利用。
一般受断层影响的煤层变厚(缺失)点,不参加资源量估算。
3.2 最高灰分(Ad)
指该煤层可采见煤点(或全层)的灰分平均值。可采见煤点的灰分是该见煤点的可采部分中各煤分层的灰分和所有单层厚度不大于0.05m夹矸灰分的加权平均值。
资源储量估算中对于原煤灰分大于40%的可采见煤点,若是个别点应分析其形成的原因,其煤质资料可合理取舍;若原煤灰分在40%~50%的可采见煤点,分布有一定范围时,是否估算资源储量,可根据具体情况或探矿权人要求决定。
3.3 最低发热量(Qnet,d)
指该煤层可采见煤点(或全层)的发热量平均值。可采见煤点的发热量指该见煤点的可采部分中各煤分层的发热量和所有单层厚度不大于0.05m夹矸发热量的加权平均值。以干燥基低位发热量作为估算指标。
对灰分和发热量指标,一般可优先考虑灰分指标是否符合要求。当灰分指标符合要求时,可不考虑发热量指标;当灰分指标超过规定指标时,以发热量指标为准。在确定估算指标时,要避免确定的估算指标不合理,从而造成煤炭资源的浪费或破坏。
需要指出的是,煤质评价标准GB/T 15224.3—2004与GB/T 15224.3—1994标准的区别是将按收到基低位发热量范围分级,改为按干燥基高位发热量范围分级。对无烟煤和烟煤与褐煤分别进行分级,发热量分级由原来的6级改为:无烟煤、烟煤分5级,褐煤分3级。
资源储量估算指标是用干燥基低位发热量。三者有一定差别,在资源储量估算和核实时应按要求使用,并按相关公式进行换算。
3.4 最高硫分(St,d)
指该煤层可采见煤点(或全层)的硫分平均值。
可采见煤点的硫分是该见煤点的可采部分中各煤分层的硫分和所有单层厚度不大于0.05m夹矸硫分的加权平均值。
资源储量估算中对于原煤全硫大于3%的可采见煤点,若是个别点应分析其形成的原因,其煤质资料可合理取舍,一般不扣除大于3%范围,反之估算其资源量并单列;若原煤全硫大于3%的可采见煤点,分布有一定范围时,一般扣除大于3%范围,估算其资源量并单列。
对于可选性差的高灰、高硫的炼焦煤类,不能作为炼焦用煤其资源储量估算指标的选择,新规范没有明确,因此,在实际执行中也因人而异。笔者比较认同旧规范之规定,即应按非炼焦用煤的指标估算资源储量。
需要指出的是煤质评价标准GB/T 15224.2—2004 与GB/T 15224.2—1994 相比的主要区别:除了对炼焦精煤和动力煤分别进行分级、对动力煤中无烟煤和烟煤与褐煤分别进行分级和煤炭硫分分级级别进行适当调整(比原来的标准高了)外,还对动力煤进行硫分分级时,引入了干燥基高位发热量,并对不同煤种规定了各自的干燥基高位发热量为分级基准。应该注意的是,当煤炭的实测干燥基高位发热量不等于基准发热量时,要对硫分进行折算,得到折算后的干燥基全硫,然后以折算后的干燥基全硫再进行分级。
折算后的干燥基全硫的计算方法:
固体矿产地质勘查、资源储量报告编制文件及规范解读
基准发热量:基准发热量是指对不同煤种规定的干燥基高位发热量。各煤种的基准发热量见表2。
表2 各煤种的基准发热量
4 控制程度与块段划分
4.1 各类资源量估算块段划分的基本要求
新规范规定的“划分各类型块段,原则上以达到相应控制程度的勘查线、煤层底板等高线或主要构造线为边界。相应的控制程度,是指在相应密度的勘查工程见煤点连线以内和在连线以外以本种基本线距(钻孔间距)的1/4~1/2的距离所划定的全部范围”原则时,因没有明确使用条件,在执行中存在比较大的差异。2007年2月24日颁布的指导意见对此条进行了说明:相当于“旧规范”的第10.1.7条1、2项的表述内容,包含了两层意思:达到了相应控制程度时,原则上按勘查线、煤层底板等高线或主要构造线为边界来划分各类别块段;其次是在达到了相应控制程度的勘查工程见煤点连线以内和连线以外以本种基本线距(钻孔间距)的1/4~1/2的距离所划定的全部范围内,都视为达到了相同的控制程度,而不再视为外推的范围(划定工程见煤点连线以外1/4~1/2的距离范围时,其外侧还应有工程见煤点控制)。上述两种块段划分办法的采用应根据具体情况确定。但对“在达到了相应控制程度的勘查工程见煤点连线以内和连线以外以本种基本线距(钻孔间距)的1/4~1/2的距离所划定的全部范围内,都视为达到了相同的控制程度”理解上还存在差异,笔者比较认同,此种块段划分办法应适用于稳定和较稳定煤层的资源储量估算,不适宜不稳定煤层。在较稳定煤层资源储量估算时,应强调划定查明的或控制的块段,工程见煤点连线以外1/4~1/2的距离范围时,其外侧还必须有工程见煤点控制。
4.2 地质可靠程度划分条件
新规范在地质可靠程度划分条件中对可采煤层本身的勘查、研究程度有明确规定,但没有列入水文地质条件、其他开采技术条件(如瓦斯、工程地质条件、煤尘爆炸危险性等)等方面的勘查、研究程度。没有列入并不是不重要,原因是这些方面一般只能以井田(勘查区)为单位进行评价。这方面的地质工作量和质量,在过去几年执行中有所削弱和下滑,2007年2月24日颁布的指导意见对此作了明确规定:新规范中凡涉及煤矿设计、建设、生产过程安全的条款都是强制性的,如有关水文地质、工程地质、煤层瓦斯、煤尘爆炸危险性、煤层自燃发火、地温变化等与开采技术条件相应的条款。规范规定的工作量是可能查明上述地质条件的最低工作量。因此,今后在地质勘查设计和资源储量评审中,必须严格执行。
4.3 各类型资源储量的地质可靠程度
探明的煤炭资源储量的地质可靠程度:相当于旧规范的A级储量条件。
控制的煤炭资源储量的地质可靠程度:相当于旧规范的B级储量条件。新规范7.2.3条“各项勘查工程已达到详查阶段的控制要求”,指详查阶段的一般情形,而不是勘探阶段的控制的资源储量的地质可靠程度条件。
推断的煤炭资源储量的地质可靠程度:新规范7.2.5条“各项勘查工程已达到普查阶段的控制要求”,指普查阶段的一般情形,而不是勘探阶段或详查阶段的推断的资源储量的地质可靠程度条件。推断的资源量属查明煤炭资源,按照《固体矿产地质勘查规范总则》(GB/T 13908—2002),原则上没有系统工程控制的要求,笔者比较认同,在普查阶段一般按“控制的”钻探工程基本线距扩大一倍,圈定为“推断的”资源量;在勘探阶段或详查阶段的推断的资源储量的地质可靠程度条件,可以按照《固体矿产地质勘查规范总则》(GB/T 13908—2002)规定执行。
4.4 断层两侧划为推断的块段、各类煤柱和压覆资源量
断层两侧划为推断的块段:由于断层对煤层破坏的影响,断层旁侧小断层的发育,断层位置和倾角局部小范围变动等因素,断层即使已查明,其两侧资源储量的可靠程度也较差。因此,规范规定在断层两侧各划出30~50m为推断的块段。它不等同于矿井设计时划出的断层煤柱。地质报告在统计资源储量总量时一般不作煤柱资源储量统计。
压覆资源量:按国土资发[2007]68号文规定划出的压覆范围内,所单独进行估算和统计的资源量。
煤炭资源储量估算时的煤柱:煤炭资源储量估算,应以客观地质条件为主要考虑因素,凡符合估算指标的,均应予以估算。在矿井设计和开采时,对报告的资源储量如何利用,原则上不应影响资源储量估算。在划分资源储量类别时,不能因将来可能划为煤柱而改变或降低其类别。
指导意见在说明煤炭资源储量估算时的煤柱时还有一段文字:“在预查、普查和详查阶段不单独估算煤柱煤量。在勘探阶段,如未进行预可行性研究或可行性研究时,不单独估算煤柱煤量。对在矿井设计和生产中可能划出的煤柱(如防水煤柱、断层煤柱、广场及建筑物煤柱和其他等),设计部门如有明确的划分方案,可以单独估算和统计”。这段文字和国土资发[2007]68号文规定的压覆资源量有重叠和矛盾,笔者认为,勘查各阶段均应执行压覆资源量估算和统计的规定,勘探阶段执行有关煤柱资源储量估算和统计的规定。
需要指出的是,在新规范执行前,有些精查报告将各类煤柱(包括压覆资源量)等列入“暂不能利用储量”,因此,资源储量核实时应将其与因厚度、灰分等工业指标原因而列入“暂不能利用储量”区分开来。
参考文献
固体矿产地质勘查规范总则(GB/T 13908—2002).北京:中国标准出版社,2000.
固体矿产勘查/矿山闭坑地质报告编写规范(DZ/T 0033—2002).北京:地质出版社,2003.
固体矿产资源/储量分类(GB/T 17766—1999).北京:中国标准出版社,1999.
国土资源部储量司.固体矿产地质勘查规范的新变革.北京:地质出版社,2003.
煤泥炭地质勘查规范(DZ/T 0215—2002).北京:地质出版社,2004.
煤炭科技术语工作委员会.煤炭科技术语.北京:煤炭工业出版社,1994.
煤炭质量分级第1,2,3部分(GB/T 15224.1.2.3—2004).北京:中国标准出版社,2004.
需要获得采矿权限,并办理相关的证件。
属县级国土资源主管部门颁发采矿许可证权限的矿产资源,一律实行有偿使用,并实行招标拍卖挂牌方式出让其采矿权。
必须具备的条件:
(1)开采范围与其开采能力、矿山服务年限相适应;
(2)对拟开采的矿产资源实施合理的开采方案;
(3)保障安全生产的能力;
(4)环境保护、防治污染的能力;
(5)承担与开采矿产资源直接相关的其他连带责任能力。
扩展资料:
《中华人民共和国矿产资源法》第3条明确规定:"矿产资源属于国家所有""勘查、开采矿产资源,必须依法分别申请,经批准取得探矿权、采矿权,并办理登记"。这表明取得采矿权应当通过严格的行政程序来进行,但这并不意味着采矿权只是一种行政特许权而非民事权利。
矿产资源因其不可再生性及对国计民生的不可或缺性,国家应当运用行政之力保障矿产资源的合理开发利用,实现可持续发展。具体体现在对采矿权人的资质、开采顺序、方法和选矿工艺等条件做出强制性规定,并通过审批等行政程序授意申请人采矿权,这是一种必然。
参考资料来源:百度百科-采矿权
参考资料来源:百度百科-中华人民共和国矿产资源法