氧化煤是指在風化帶以下,經化學風化作用后,化學性質發生改變,但物理性質變化相對較小的煤層。氧化煤的深度取決于多種地質條件,包括煤層產狀、水文地質條件和自然地理條件。氧化煤的確定主要依據水分、灰分、揮發分、膠質層厚度、氧含量、發熱量和焦油產率等指標。
確定方法
采集樣品
在煤田地質勘查中,對于煉焦煤、化工用煤和煉油煤,需要測定氧化帶。而對于其他類型的煤,則只需圈出風化帶邊界。采用刻槽法采集樣品,間隔距離應根據煤層產狀來決定。在薄煤層中,可一次性采集全層樣本;而在厚煤層中,應選擇結構簡單且穩定的區域進行采樣,確保采樣位置一致。采樣后應及時送檢,盡快獲得分析結果。當連續三個煤樣的分析指標穩定時,表明已經穿過了氧化帶。
肉眼鑒定
確定煤層風化帶深度的方法通常是通過系統的抽樣和化學分析及工藝性質測定。然而,這種方法耗時長、成本高。因此,也可以通過肉眼和顯微鏡下的鑒定標志來快速確定煤層風化帶深度。這些標志包括氧化鐵的存在和性質、碳酸根的存在和性質、裂隙的性質以及煤機械強度的變化和泥質物的存在。
顯微鏡下鑒定
透射光下的顯微標志
煤風化時,凝膠化基質組分會發育風化裂隙,裂隙附近的凝膠化物質透明度降低,顏色變暗。這一顯微標志在煤風化的初期可能不明顯,但在中等風化和強烈風化階段會變得顯著。
反射光下的顯微標志
風化裂隙:由于煤中某些物質受風化后消失而形成的楔形裂隙,通常在凝膠化基質及其與絲炭相接觸的部位發育。
凝膠化基質突起:煤風化過程中,凝膠化基質的突起降低,反射力減弱,尤其是在風化裂隙較發育的部位。
淋蝕孔隙的出現:煤中的易溶物質在風化過程中被地下水溶解帶走而形成的溶蝕孔,在低變質的煤中常見,是氧化煤的特征之一。
煤的崩解:由于風化形成的楔形裂隙和溶蝕孔的增多而導致煤變成碎塊的現象。
反射率的降低:鏡質組在氧化初期,反射率圍繞風化裂隙降低,形成花邊狀,隨著氧化程度的增加,反射率逐漸擴大。
不均勻氧化結構:強烈氧化煤的鏡煤中,常出現不均勻氧化結構,類似于人工氧化鏡煤的結構。
參考資料 >
[科普中國]-氧化煤.科普中國網.2024-10-31