氧化煤

氧化煤是指在风化带以下,经化学风化作用后,化学性质发生改变,但物理性质变化相对较小的煤层。氧化煤的深度取决于多种地质条件,包括煤层产状、水文地质条件和自然地理条件。氧化煤的确定主要依据水分、灰分、挥发分、胶质层厚度、氧含量、发热量和焦油产率等指标。

确定方法

采集样品

在煤田地质勘查中,对于炼焦煤、化工用煤和炼油煤,需要测定氧化带。而对于其他类型的煤,则只需圈出风化带边界。采用刻槽法采集样品,间隔距离应根据煤层产状来决定。在薄煤层中,可一次性采集全层样本;而在厚煤层中,应选择结构简单且稳定的区域进行采样,确保采样位置一致。采样后应及时送检,尽快获得分析结果。当连续三个煤样的分析指标稳定时,表明已经穿过了氧化带。

肉眼鉴定

确定煤层风化带深度的方法通常是通过系统的抽样化学分析及工艺性质测定。然而,这种方法耗时长、成本高。因此,也可以通过肉眼和显微镜下的鉴定标志来快速确定煤层风化带深度。这些标志包括氧化铁的存在和性质、碳酸根的存在和性质、裂隙的性质以及煤机械强度的变化和泥质物的存在。

显微镜下鉴定

透射光下的显微标志

煤风化时,凝胶化基质组分会发育风化裂隙,裂隙附近的凝胶化物质透明度降低,颜色变暗。这一显微标志在煤风化的初期可能不明显,但在中等风化和强烈风化阶段会变得显著。

反射光下的显微标志

风化裂隙:由于煤中某些物质受风化后消失而形成的楔形裂隙,通常在凝胶化基质及其与丝炭相接触的部位发育。

凝胶化基质突起:煤风化过程中,凝胶化基质的突起降低,反射力减弱,尤其是在风化裂隙较发育的部位。

淋蚀孔隙的出现:煤中的易溶物质在风化过程中被地下水溶解带走而形成的溶蚀孔,在低变质的煤中常见,是氧化煤的特征之一。

煤的崩解:由于风化形成的楔形裂隙和溶蚀孔的增多而导致煤变成碎块的现象。

反射率的降低:镜质组在氧化初期,反射率围绕风化裂隙降低,形成花边状,随着氧化程度的增加,反射率逐渐扩大。

不均匀氧化结构:强烈氧化煤的镜煤中,常出现不均匀氧化结构,类似于人工氧化镜煤的结构。

参考资料

[科普中国]-氧化煤.科普中国网.2024-10-31

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