何为机车煤水车,最好附上图片

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机车煤水车就是指蒸汽机车装载煤、水、油和存放机车工具及备品的处所。使用加煤机和推煤机的机车,加煤机的原动机、减速装置、输煤装置及推煤机等,也都安装在煤水车上。机车煤水车大都是四轴煤水车。前进型蒸汽机车曾生产一批煤、水容量大、自重轻、装有滚动轴承的六轴式煤水车。

(一)显微组分组成及分布特征

1准噶尔盆地

准噶尔盆地煤岩显微组分定量统计结果见表3-23及图3-27、3-28及3-29。

由表3-32结合区域资料分析,八道湾组煤岩显微组分以镜质组为主,一般含量80%~974%,平均90%左右。惰性组较少,一般含量07%~22%,平均2%左右;少数较高者也多小于20%,如在准南西段的四棵树和头屯河分别为1013%和731%。壳质组在准东一般16%~104%,平均6%左右,准南222%~605%;壳质组一般小于2%,个别地区含量较高,如阜康小龙口和水西沟,壳质组可达8%,主要为角质体(吴传荣等,1995),赋存于角质微亮煤中。

西山窑组各煤层及不同地区的显微煤岩组分特点在盆内各地不尽一致,含量变化较大,一般镜质组和壳质组含量较低,丝质组含量较高。如在准东、和什托洛盖的组分平均含量为镜质组50%,丝质组50%,壳质组微—少量,显微煤岩类型以富丝质组的微镜丝煤为主;在东部巴里坤地区2、3煤层镜质组含量大于87%,而在三塘湖地区镜质组含量降至44%左右,惰性组约为50%,壳质组很低,小于2%。而在准南,镜质组一般都在80%~90%,丝质组较低10%~25%,壳质组2%,显微煤岩类型以富镜质组的微镜丝煤为主。如准南乌鲁木齐、阜康三工河一带的某些煤层中,壳质组含量很高。镜质组中以基质镜质体最常见,均质镜质体和结构镜质体少见,结构保存程度也差。惰性组中有丝质和半丝质体、粗粒和碎屑惰质体等。壳质组分中以孢粉体分布最普遍,其次有角质体,木栓质体极少见。

图3-26 汝箕沟侏罗系主采煤层煤岩-煤质柱状图

表3-23 准噶尔盆地侏罗系煤显微组分含量%

续表

图3-27 准噶尔盆地煤岩显微组分三角图

图3-28 准噶尔盆地部分地区J1-2煤岩显微组分对比图

图3-29 准噶尔盆地中下侏罗统煤岩显微组分

总体看来,准噶尔盆地煤岩显微组分主要以镜质组为主,其含量大多在60%以上,惰性组仅在个别煤层中含量较高,而壳质组在近50%的煤样中,含量超过了15%~20%,特别是在南缘煤层中,角质体是壳质组最主要的组分,在个别煤层中含量甚至达70%,其次是木栓质体,孢子体、树脂体、藻类体和壳屑体含量最少。值得指出的是,基质镜质体在镜质组中占有较高的比例,一般可占整个组分的25%~40%,多的可占到77%。显微镜下的荧光研究表明,相当数量基质镜质体不具有荧光,部分煤样中的基质镜质体虽有荧光,但荧光强度十分微弱,在某些样品中还见有具微弱的暗褐色荧光的基质镜质体向无荧光的基质镜质体过渡的现象。

2塔里木盆地

库拜煤田显微煤岩组分无论是沿走向或是倾向,各矿区、各煤组均以镜质组为主,其次为丝质组;壳质化物质一般1%左右;矿物质一般1%~10%。沿走向镜质组总的变化趋势是西部略高于东部;相反,丝质组是西部较东部为低。垂向上,下部的A、B煤组较C煤组镜质组略高;丝质组,上部的C煤组则明显的高于A、B两个煤组。各矿区、各煤组的具体变化见表3-16。

镜下观察表明,阳霞煤产地克孜勒努尔组煤层显微组分以惰性组为主,一般介于678%~811%,个别高达906%,其中,半丝质体一般在149%以下,丝质体介于516%~702%;镜质组介于75%~266%,个别高达798%;壳质组在10%~13%之间(表3-24)。库拜煤田俄霍布拉克矿区塔里奇克组煤显微组分以镜质组为主,介于639%~725%,惰性组次之,介于20%~218%,壳质组为73%~129%(表3-24)。阿艾东风矿区煤显微组分中镜质组以均质镜质体为主,一般323%~574%,基质镜质体次之,一般为136%~212%,结构镜质体变化较大,介于06%~245%,团块镜质体和碎屑镜质体介于23%~109%;惰性组以丝质体和半丝质体为主,介于03%~105%,粗粒体22%~58%,微粒体一般06%~16%;壳质组以孢子体为主,介于11%~36%,角质体、树脂体和壳屑体次之,木栓质体和藻类体在部分煤样中亦有发现;煤中矿物以粘土矿物为主。和田布雅矿区煤显微组分以镜质组和惰性组为主,其中,均质镜质体为251%,丝质体达382%;壳质组占37%(表3-16及表3-24)。

乌恰煤产地各矿区、各煤层组分差异不大,以镜质组为主,含量85%~98%,丝质组为少,壳质组27%~65%。乌恰煤产地康苏矿区工作程度较高,该矿区早侏罗世晚期康苏组显微煤岩组成有机组占80%~94%,无机组为6%~20%。有机组中镜质组含量85%~98%,多数为89%~96%,平均93%;丝质组微少;壳质组27%~65%,平均406%,其中以角质层和小孢子为主,有个别大孢子、树脂体和不定形体,成因类型属腐植煤类。各组分含量在垂向上的变化趋势见表3-18。

由表3-18反映康苏组成煤初期环境不大稳定,时期沼泽覆水浅,形成丝质组较高的微镜丝煤;其后覆水深度增大,并保持比较平稳,形成以高镜质组单一组分为主的微镜煤和双组分微亮煤。

总体看,塔里木盆地煤中有机显微组分组成与新疆其他盆地煤中的有机显微组成存在差异,煤中丝质体含量偏高,可能是该盆地煤层容易自燃的原因。

3吐哈盆地

吐哈盆地西山窑组和八道湾组煤显微组分以镜质组为主,可达40%~95%;惰性组含量变化较大,在2%~67%,平均20%;壳质组含量低于10%,平均可达7%(表3-25及图3-30)。

表3-24 塔里木盆地侏罗系煤显微组分含量%

图3-30 吐哈盆地煤的显微组分三角图

吐哈盆地煤的显微组分组成不均匀。平面上,哈密坳陷尤其三道岭、大南湖等地以富含惰性组为特征,镜质组含量平均为50%,而惰性组则为40%以上,以丝质体和半丝质体为主。壳质组+腐泥组在全盆地煤中含量最低。托克逊凹陷则以高含量的镜质组为特征,可达80%以上(图3-30),结构镜质体与均质镜质体及团块镜质体含量为盆地内分布最多的,惰性组含量较低,平均为7%,壳质组分含量较高,达7%,其中木栓质体平均可达3%。北部凹陷带则以壳质组分含量高为特征,可达9%,镜质组分中以无结构的基质镜质体为主,平均可达50%。纵向上,北部凹陷带西山窑组和八道湾组煤的显微组分组成亦有差异,镜质组含量西山窑组低于八道湾组煤,且八道湾组以高含量具暗褐色荧光的基质镜质体为主要组分,可达50%,基质镜质体中见有超微类脂体,且在七泉湖一带含量较高(图3-31);而西山窑组以富含薄壁角质体为特征。需要指出的是,无论西山窑组还是八道湾组煤,均见有一定量的藻类体,含量可达1%(表3-25及图3-32)。

表3-25 吐哈盆地煤显微组分定量统计结果%

总体上,吐哈盆地煤显微组分可以概括为“碎”、“小”、“薄”和过渡组分含量高。“碎”即含有较高的碎屑镜质体,碎屑壳质体;“小”即壳质组分个体小,如孢子体基本为小孢子体,藻类体的个体也很小;“薄”即角质体为薄壁角质体,而大孢子体,厚壁角质体缺少,树脂体相对缺乏。过渡组分含量高,如半丝质体含量可达5%,不但存在镜质组与丝质组的过渡,而且存在基质镜质体向沥青质体的过渡。

图3-31 吐哈盆地煤层超微脂类体含量等值线图

图3-32 吐哈盆地煤的镜质组含量等值线图

4伊犁盆地

煤岩镜下观察表明,煤显微组分以镜质组为主,一般介于45%~70%,个别高达90%(B-2孔),半丝质组在10%以下,丝质组介于20%~35%,壳质组在2%~13%之间(表3-26)。伊犁矿区八道湾组煤显微组分中镜质组和惰性组含量相当,介于20%~70%,壳质组一般<5%;西山窑组煤显微组分以惰性组为主,介于42%~88%,镜质组仅为6%~50%,壳质组05%~10%(表3-26)。霍城矿区煤显微组分中镜质组以基质镜质体为主,一般20%~30%,结构镜质体1%~5%,团块镜质体和均质镜质体介于1%~3%,极少见胶质镜质体;惰性组以丝质体和半丝质体为主,介于35%~85%,粗粒体0~3%,微粒体一般1%~3%,个别层位可达15%;壳质组以孢子体为主,1%~3%,树脂体和角质体次之,木栓质体在部分煤样中亦有发现,<1%,极少见藻类体;煤中矿物以粘土矿物为主。总体看,伊犁盆地煤中有机显微组分组成与新疆其他盆地煤中的有机显微组成存在差异,可能主要是由于成煤环境差异造成的,因为伊犁盆地属于山间盆地,盆地规模小,盆地中间还存在一个小隆起,周围陆源物质供应充分,冲积相和河流相发育,泥炭沼泽经常暴露地表,造成成煤环境受到风氧化作用,因而煤中丝炭化组分含量较高,而凝胶化组分较少的局面。

表3-26 伊犁盆地侏罗系煤显微组分含量%

5柴达木盆地

对柴达木盆地和祁连地区煤储层样品的显微组分含量的镜下测试结果见表3-27及表3-28。

表3-27 柴北缘及祁连地区煤储层显微煤岩组分及煤岩类型

表3-28 柴达木盆地侏罗系煤显微组分含量%

镜下观察表明,柴达木盆地西部鱼卡矿区侏罗纪煤储层显微组分以镜质组和惰性组为主,分别为211%~898%和18%~699%,含少量壳质组及无机组分,分别占29%~88%和06%~167%。且在纵向上显微组分呈规律变化,即从下到上镜质组含量明显增大,惰性组明显减少。其中,镜质组中以基质镜质体、结构镜质体和团块镜质体为主,惰性组中以半丝质体和丝质体为主,煤层上部样品中微粒体含量较高,壳质组中以孢子体为主。大煤沟矿区煤层显微组分以惰性组为主,镜质组次之,分别为282%~92%和27%~685%,壳质组含量为23%~52%,无机组分含量为1%~3%。

在纵向上显微组分无规律性变化,但煤层顶部样品中镜质组含量明显高于中部和下部,惰性组正相反。其中,镜质组中以基质镜质体为主,惰性组中以丝质体为主,半丝质体次之,壳质组中以孢子体为主。旺尕秀矿区显微组分以镜质组为主,占473%~879%,惰性组和壳质组的含量较低,在10%以下,并含有少量无机组分,个别样品中无机组分含量较高。其中,镜质组中以结构镜质体、均质镜质体、基质镜质体及团块镜质体为主,惰性组中以丝质体和半丝质体为主,壳质组中以孢子体和树脂体为主。

祁连山含煤区木里煤矿侏罗纪煤储层显微组分以镜质组为主,占501%~856%,惰性组次之,占133%~489%,并含少量壳质组和无机组分,分别占0~11%和03%。其中,镜质组中以均质镜质体和基质镜质体为主,碎屑镜质体和团块镜质体次之,惰性组中以丝质体为主,半丝质体、碎屑惰质体及粗粒体次之,壳质组中只见到孢子体。热水矿区煤层显微组分以镜质组为主,惰性组次之,分别占535%~826%和157%~465%,并含少量无机组分,占04%~17%,未见壳质组。在纵向上,煤层中部和顶部镜质组含量高于底部,中部高达826%,而底部的惰性组含量最高,达465%。其中,镜质组中均质镜质体为主要成分,惰性组中以丝质体、半丝质体和粗粒体为主。大通矿区煤层显微组分以惰性组为主,镜质组次之,并含少量壳质组和无机组分,分别占404%~813%、124%~551%、27%~52%及07%~43%,在纵向上无规律性变化。其中镜质组中以基质镜质体、结构镜质体和均质镜质体为主,惰性组以丝质体为主,壳质组以孢子体为主。

总的看来,柴达木盆地西部鱼卡矿区侏罗纪煤储层显微组分以镜质组为主,惰性组次之;向东大煤沟矿区、大头羊矿区及绿草山矿区惰性组含量增高,在显微组分中占主要地位,镜质组次之;盆地东端旺尕秀矿区显微组分以镜质组为主,惰性组和壳质组含量极低,在10%以下。祁连山含煤区西部木里矿区侏罗纪煤层显微组分以镜质组为主,惰性组次之;向东热水矿区、海德尔矿区及默勒矿区同木里矿区相似;大通矿区煤层则以惰性组为主,镜质组次之(表3-27和表3-28)。

6鄂尔多斯盆地

由表3-29、表3-30及表3-31可知,研究区内煤的显微组成多以镜质组占绝对优势,惰性组次之,壳质组极少,属于腐植煤。煤中矿物质以石炭—二叠系煤居多,延安组煤较少。煤的显微组分在纵向分布上,镜质组含量以延长组最高,约占89%(张福礼等,1992);其次为太原组和山西组煤,延安组煤含镜质组最少。壳质组含量由太原组→山西组→延长组→延安组依次减少。惰性组以延安组占优势,次为山西组、太原组与延长组。

石炭—二叠系煤的显微煤岩组分以镜质组为主,含量在598%~838%,丝质组次之(表3-30)。其中盆地西缘中部镜质组含量一般大于70%左右,丝质组含量12%左右。北部府谷盆地中部及东部镜质组在80%左右(图3-33),丝质组含量多低于10%。在平面分布上,表现为由北往南石炭—二叠系煤的镜质组含量增多,惰性组减少;从盆缘到盆内镜质组亦增加,惰性组含量变化与此相反(图3-33)。这表明盆地边缘丝炭化作用较强,向盆内覆水加深,水体稳定闭塞,还原作用加强,导致其凝胶化作用加强。

表3-29 鄂尔多斯盆地侏罗系煤的显微组分定量统计表%

表3-30 鄂尔多斯盆地石炭—二叠系煤的显微组分定量统计表%

续表

表3-31 鄂尔多斯盆地显微煤岩组成%

侏罗系延安组煤的显微组分以镜质组含量普遍较低,丝质组含量较高为特点(表3-29)。除汝箕沟矿区煤的镜质组含量局部最高达96%之外,全区煤的镜质组含量在32%~80%之间。煤的显微组分在平面分布总的趋势为,由盆地周缘向盆地中心镜质组含量增加,丝质组含量减少。盆地北缘的东胜地区煤的镜质组含量最低,一般在275%~50%之间,陕西神府,榆横地区煤的镜质组含量较高,镜质组含量在60%~70%之间。盆地西缘汝箕沟、石炭井、华亭等矿区镜质组含量大于60%外,其他地区均在40%左右(表3-31)。在垂向上,延安组煤的镜质组含量由低+高+低,而惰性组含量则由高+低+高。这可能与沉积环境演变有关,湖水面由扩展到收缩,湖滨三角洲由建设性转为废弃时水位发生变化,同时也反映了古气候由较干旱到潮湿,再到较干旱的旋回演变。

图3-33 鄂尔多斯盆地石炭—二叠系煤的镜质组含量等值线图

(二)显微组分岩石学特征

1镜质组

镜质组是煤中占优势的有机组分,可划分为结构镜质体和无结构镜质体两大类,后者又可划分为基质镜质体、均质镜质体、团块镜质体和胶质镜质体。准噶尔盆地煤中的基质镜质体,无论是从煤矿取的样品还是从钻井岩心中取的样品,含有可分辨的壳质组碎屑较少,普遍荧光很弱,部分样品根本就无荧光显示。

(1)结构镜质体

来源于植物的细胞结构,这些细胞壁被称为结构镜质体,而细胞腔往往被无结构镜质体或者经常被树脂体、微粒体或粘土所充填。其在透射光下呈棕红—褐红色、橙红—褐红色,细胞结构保存完好、清晰或部分朦胧可见。常见胞腔结构的挤压变形现象,局部形成显微揉皱,并可见木质部胞管单列纹孔呈散S形;部分结构镜质体变形成肠状,并具丝炭化。偶见煤核中的木质髓部具清晰的生长年轮,结构镜质体可有角质体镶边,特征明显。也偶见角质体碎片充填结构镜质体的细胞腔。纯净的结构镜质体在本区十分罕见。

(2)无结构镜质体

无结构镜质体是由植物的木质纤维组织和其他成分经过凝胶化作用形成的胶状物演变而来。根据形态和成因,可进一步细分为4个亚组分:①均质镜质体,显微镜下呈均一状,油浸反光下呈不同程度的灰色色调,透射光下为橙红色至棕褐色,是最适合于测定反射率以确定“煤阶”或“成熟度”的组分,其在镜下多呈宽窄不等的条带状、条纹状、透镜状分布,局部呈橙**,应为富氢均质镜质体成分。局部可见角质体镶边或见其中散布有橙**角质化小团块。均质镜质体是本区煤中常见的显微组分之一,尤其在准噶尔盆地西北缘的煤中占有重要地位。②基质镜质体,是腐殖碎屑与非常细粒的腐殖凝胶的混合物,它比均质镜质体有稍弱的反射率和较高的氢含量,常含有壳屑体、惰屑体及粘土矿物杂质。基质镜质体是本区的主要显微组分之一,在大多数煤样中其含量均在30%以上;镜下其呈片状分布或呈其他组分的“胶结物”出现,橙红色,无固定形态和细胞结构痕迹。吐哈盆地基质镜质体在蓝光激发下具有暗褐色荧光。③胶质镜质体,胶质镜质体是腐殖溶胶充填在植物的细胞腔或其他空隙中形成的亚组分。实际上,由真正凝胶形成的胶质镜质体很少出现,也很难与均质镜质体区分。镜下胶质镜质体少见,红褐色,总体呈条带状断续分布,可见大小不等的胞腔结构,内部边界为不甚规则的弧形等形状。④团块镜质体,主要来源于植物树皮中的鞣质,其产出状态既可孤立出现亦可作为细胞充填物产出。本区煤岩中团块镜质体也较少见,棕红—褐红色,呈圆形、椭圆形、浑圆形、透镜状散布,局部有拉长变形现象。

2惰性组

惰性组在煤中一般以其高的反射率易于识别。丝质体具有较清晰的细胞结构,透射光下呈黑色、褐黑色,呈棒条状、条带状、透镜状,或呈棱角状、长条状、不规则状分布。镜下常见氧化丝质体与火焚丝质体的混生现象;局部可见清晰的细棒状丝质体的生长结点、断口及压实变形,细胞腔或呈原始形状,或被挤压拉长变形成椭圆、长椭圆、长条形等,具定向排列,并偶见显微断层截断现象。粗粒体无原始细胞结构,以大小不等的圆形、椭圆形颗粒出现,在煤中还可以以基质状态出现。半丝质体的反射率较丝质体的低,介于镜质体和丝质体之间,其细胞结构不如丝质体保存得好。本区煤岩中半丝质体较为发育,多呈与结构镜质体的过渡形式出现,反射光下呈棕褐-褐黑色,惰屑体也称为碎屑惰性体,为煤中或源岩中高反射率的有机质碎屑,由于颗粒小,分辨不出其原始植物的细胞结构。微粒体一般是在煤化作用过程中由富氢显微组分转变而来的。在油浸反光下,微粒体为大小约1 μm左右的白色微粒集合体,常呈条带状或充填细胞腔形式出现。在准噶尔盆地三工河、头屯河、四棵树、安集海及齐009井等地煤样皆有较多的微粒体,它们常以星点状、条带状分布于基质镜质体中。

总之,在本区的煤中惰性组分较多。特别是准噶尔盆地头屯河、三工河剖面煤样中,惰性组分含量高达80%以上,鄂尔多斯盆地焦坪、黄陵及彬长惰性组含量往往达60%以上,并且半丝质体的成分较多。

3壳质组

(1)孢子体

常见的小孢子体,一般呈压扁的长条状,分布于基质镜质体或沥青质体中,小孢子体在本区煤中分布很普遍但含量较少,仅在个别井(如吉7井)中含量达到10%以上。大孢子体在本区煤中少见,荧光较弱,而小孢子体一般呈较强的**荧光,具有强的荧光正变化。

(2)角质体

角质体为植物叶或茎的表皮保护层角质膜转变而来,是本区煤壳质组中最为丰富的一种显微组分。油浸反光下呈灰黑色,细长条状,有单体产出,亦有成层分布,荧光下具黄绿-褐**荧光,具光滑边或锯齿边,后者锯齿状边缘特别清晰;反射光下呈**、橙黄-褐**,呈条带状、镶边状、碎片状,偶呈铁丝条纹状分布。根据本区角质体的光性特征及成因,将其分为两种组分:①薄壁角质体,薄壁角质体A,一般呈条带状,角质体的厚度稍有差异,但大多较厚,具有极强的黄绿色荧光,可能来源于植物茎的保护层角质蜡。薄壁角质体B,呈非常细的长条带状产出,具黄-褐**荧光,常与薄壁角质体A共生,可能来源于植物叶的角质层。②厚壁角质体,这种角质体在本区较为少见,一般为褐**荧光。

(3)树脂体

树脂体来源于高等植物的树脂、树胶、树蜡等分泌物。在本区煤层中一般呈长椭圆形、椭圆形、肾形、粗短条状或不规则状散布,局部呈充填细胞腔形式出现,偶见挤压变形现象。常与角质体共生,并且与周围的角质体无切割关系,个体有时达50~100 μm,透射光下呈均匀亮**,反射光下为深灰色-灰黑色,有内反射现象,荧光颜色变化很大,从褐**到黄绿色荧光均有分布,荧光变化为正变化。

(4)木栓质体

木栓质体是由原始植物树干和根的外层皮组织演化而来的。木栓质体一般指的是木栓化了的细胞壁,一般认为木栓质体在亚烟煤和烟煤阶段之间的分界线上经过一次煤化跃变,在亮褐煤阶段只出现微弱的浅红色荧光,在高挥发分烟煤C阶段,其荧光消失。据魏辉等(1998)研究,它是本区煤中重要的显微组分之一,细胞结构保存较好,大多呈叠瓦状排列,在准噶尔冒烟山剖面八道湾组煤层中木栓质体含量达20%,四棵树剖面西山窑组、车27井、石西1井煤样的木栓质体含量也都在10%左右。吐哈托克逊凹陷含量较高,有的井段可达13%,普遍为4%~6%,台北凹陷仅在二塘沟煤中鉴别出较高数量的木栓质体(8%),其他井区为2%左右,哈密坳陷少见木栓质体。鄂尔多斯盆地木栓质体主要呈叠瓦状排列,长条状顺层分布,见清晰的木栓结构。油浸反光下深灰-浅灰色,蓝光激发下具黄-褐**荧光。荧光谱呈单,激发30分钟后,荧光强度增强,荧光变化为正变化,这可能与其成熟度较低有关(刘大锰,1997)。

(5)沥青质体

沥青质体是本区煤中十分常见的显微组分。具有低反射率,大多为微弱的浅褐色荧光。在垂直层理的切面上,常呈条带状,细分散状,条纹状,小透镜状或基质状态出现。Teichmüller(1974)依荧光特征将其分成3种类型:1型有荧光且有荧光变化;2型有荧光但无光变化;3型不具荧光。在本区仅见1、2这两种类型的沥青质体且以1型为主,其丰度较低,在吐哈托克逊凹陷中、下侏罗统和台北凹陷中侏罗统七克台泥岩中分布较普遍(赵长毅,1998)。其成因认为是藻类、浮游生物等在细菌作用下的降解产物(Teichmüller,1970)。

(6)超微类脂体

超微类脂体是富氢显微组分沥青化作用的歧化固体残余产物,煤加水热解实验也证明了这点。吐哈微粒体多小于1 μm,呈圆形颗粒,反射光下为浅灰色、灰白色,无突起。吐哈盆地西山窑组和八道湾组中的超微类脂体主要分布于无结构镜质体和少量粗粒体之中,一般呈条带状分布于基质镜质体中,并与过渡组分(如半镜质体和半丝质体)共生;有时呈胞腔充填状或透镜状产出。该盆地侏罗系煤盆地中超微类脂体含量一般在5%~17%,其中盆地中部的吐鲁番坳陷含量最高,超微脂类体于壳质组总含量可达17%;西部艾维尔沟超微类脂体含量最低,其含量一般小于2%(图3-31)。

(7)壳屑体

泛指那些来源于各种具荧光的碎屑状类脂有机质,在煤中常出现于基质镜质体中。碎屑类脂体在煤中呈片状、细条状及颗粒状,荧光强度不一,**、褐黄甚至褐色。在成因上既有化学分解的,也有机械破碎的,在该区煤中较为常见。Taylor等(1991)利用TEM研究了澳大利亚某些低变质煤中的基质镜质体,发现其中含有较丰富的超微壳质组碎屑,并认为是导致基质镜质体产生可见荧光的原因,并具有一定生液态烃潜力。

此外,研究中还发现了渗出沥青质体,主要以裂隙充填物的形式出现,另外它也可以充填在细胞的空腔中,油浸反光下呈黑色,有时周围共生有不同色彩的油晕,即牛顿环(Teichmüller,1976),渗出沥青质体的荧光强度和颜色可相差很大,但都无固定形态,并以次生产状与其他类型有机组分相区别。

用户将烧煤取暖锅炉的挡火板打开,直接向锅炉的内部添加燃煤即可。烧煤取暖锅炉的使用注意事项:

1、检查锅炉所有人孔和手孔盖是否装好,各法兰密封处螺丝是否拧紧等,同时应检查法兰处装置的临时隔板及其它临时堵头是否全部拆除。

2、炉膛及烟道内的积灰及杂物应清除干净。风道及烟道的调节门,闸板须完整严密,开关灵活,启闭指示准确。

3、锅炉外部炉墙应完好严密,炉门,灰门、看火门和检查门等装置完整齐全,关闭严密。

4、检查安全附件是否完好;旋塞是否旋转灵活、好用;各种仪表和控制装置应齐全,究好、清洁。检查合格后,应使压力表旋塞处于工作状态。

5、锅炉各种管道上的阀门手轮应完好无缺,开关灵活、密封盘根充足。检查合格后,开启锅炉进出水管道上的阀门。

6、检查燃烧装置是否完好;对机械传动系统,输煤系统,出碴系统试转正常;调速箱安全弹簧压紧程度应适当,润滑良好;煤闸板尺指示正确老鹰铁整齐、完好,翻碴板完整,动作灵活。

扩展资料:

烧煤取暖锅炉的使用原理:

1、卧式燃煤热水锅炉在结构上属单锅筒纵置式,炉膛左右两侧装有水墙管,并形成翼形烟道,锅筒内布置螺纹烟管,采用漏煤极少的活动炉排,结构合理,热效率高,大大节约能耗。

2、卧式燃煤常压蒸汽锅炉热水锅炉燃气锅炉燃油锅炉燃煤锅炉,节能环保锅炉,采用单锅筒纵向布置的三回程水火管式结构,炉膛两侧密布光管水冷壁管,设计结构合理紧凑;受热面积大,烟气流程长,传热效果好,排烟温度低,所以热效率高,运行成本低,使用更经济。

3、立式燃煤锅炉,热水锅炉,炉膛采用水冷弯管结构,四周是炉胆,受热面积大,热效率高,节能降耗;外壳采用椭圆形封头,炉排采用铸铁圆形炉排,经久耐用,使用寿命长。

4、卧式燃煤锅炉,燃料在炉排上燃烧后,火焰经过矮墙到燃烬室,从燃烬室经两侧翼形烟道到前烟箱,再由烟管管束到后烟室,然后由引风机抽引通过烟囱排入大气,不仅可防止锅壳底部受炉膛高温辐射;

而且可使高温管板入口烟温下降,加之辅以回水引射,锅筒底部无死水区,还可以有效防止管板因过冷、沸腾而结垢及炉底凸包,烟气转向烟室可起除尘作用,也降低了原始排尘浓度。

5、燃煤锅炉本体布置紧凑,占地面积小,运输方便,采用快装出厂,安装周期短,安装费用低,用户投入资金少,回收效益快。

-燃煤锅炉(燃煤锅炉)

-燃煤热水锅炉

焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤,是对煤化度较高,结焦性好的烟煤的称谓,又称主焦煤。焦煤具有中等挥发分和较好的黏结性,是典型的炼焦煤,在加热时能形成热稳定性很好的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,其耐磨性也好。但产生的膨胀压力大,使推焦困难,必须配入气煤、瘦煤等,以改善操作条件和提高焦炭质量。

在炼焦配合煤中焦煤可以起到焦炭骨架和缓和收缩应力的作用,从而提高焦炭机械强度,是优质的炼焦原料。焦炭是烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950℃~1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成的产物。焦炭的产业链可以描述为炼焦煤-焦炭-钢铁,焦炭的上游是炼焦煤,炼焦煤是煤化程度中等的煤炭,主要是烟煤,分类包括瘦煤、焦煤、肥煤和气煤等。焦炭由这些炼焦煤经过适当比例的调配后高温焦化而成。

洁净型煤无烟无硫,热值高,不用担心冬季煤气中毒,还耐燃烧,起火快。

散煤是相对于工业(发电、冶金、化工、医药、建材、供热等)用途燃煤而言的,主要是指小锅炉、家庭取暖、餐饮用煤等民用煤。表面看上去与洁净型煤生产配送中心生产的标准型煤并无两样,其实燃烧效率要比洁净型煤生产中心生产的蜂窝煤低很多,且会对空气产生严重污染。

洁净型煤就是指在原煤还没有投入使用之前,用型煤机械以物理的方法将煤粉加工成有一定形状尺寸、特定物理化学性能和不同用途产品的工艺过程。这种洁净型煤在燃烧的时候无烟、无味、无尘,还热量高,减少使用产量,而且使用不同炉具都可以实现清洁排放的效果。

扩展资料

全国大气污染形势严峻,散煤燃烧是重要污染源之一,这主要是因为散煤的燃烧效率低、没有烟气净化装置、超低空排放等。煤炭在燃烧过程中要释放出二氧化硫、一氧化碳、烟尘、放射性飘尘、氮氧化物、二氧化碳等。这些物质会直接危害人畜,产生酸雨,形成温室效应。

大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。大气中污染物的浓度很高时,会造成急性污染中毒,或使病状恶化,大气污染物,尤其是二氧化硫等对农作物的危害是十分严重的。

用洁净型煤更加的高效。洁净型煤易燃烧、热值高,是传统散煤的两倍热值,极大减少了用煤的数量。用洁净型煤更加安全方便。洁净型煤无黑烟、无异味,对人体伤害极低,防止出现冬季煤气中毒的现象。同时使用圆形,椭圆形的洁净型煤比使用传统的散煤更加方便。

清洁煤作为替代普通煤的新型燃烧材料,具有使用效率高,较为安全,且对环境更加环保等多种好处。由于我国对于环境保护的相关需求和改变,才促使了清洁煤的研发和诞生。

在实际应用中,清洁煤又叫洁净型燃烧煤,是用低灰、低硫、高热度值的优质无烟煤为主要材料,加入了固硫、黏合、助燃等有机添加剂加工成为的煤制品,具有燃烧环保、热能高效、使用简单等优点。 已经在许多地区都得到了推广和应用。

清洁型煤的诞生是为了顺应国家的环保需求和发展趋势。

这样就是现有的实际情况而言,许多地区在冬季的时候都会采用电力供暖或者天然气供暖的方式,现在一些经济欠发达以及交通不便的地区,仍然需要通过烧煤供暖的方式来度过冬天。为了减少煤炭对于环境的影响以及人民群众的身体损害,就诞生出了现在所存在的清洁煤。这种新型煤又称为洁净煤,原始材料用的是低硫、低灰、高热值的优质无烟煤,通过加入固硫、黏合、有助燃发等多种有机添加剂加工而成的环保煤制品。

清洁煤具有燃烧环保热能,高效实用简单的优点。

跟原有的燃烧煤相比,容易燃烧,发热量高,可以减少原有的煤炭用量,提高发热效率。而且无黑烟、无异味,对人体危害小,使用圆形和椭圆形洁净型煤比传统散装煤更方便和便于携带。降低燃烧后的硫含量,不会造成二次空气污染。为了进行清洁酶的推广和使用,政府部门还会给予一定的政策补贴和支持,因此在很多地区都得到了很好的推广和利用。

普通人在使用清洁煤时,也要做好防护措施。

虽然清洁煤在燃烧过程中没有明显烟气,但有不充分燃烧时也会一氧化碳的出现和产生,预防不当很容易造成个人中毒,一氧化碳是无色、无臭无味的可燃气体,人体一旦吸入过量会损伤中枢神经系统,产生头痛、头晕、呕吐、全身乏力、短暂昏厥等症状,严重的话会导致个体昏迷和死亡。个人建议清洁煤取暖时,必须安装循环排烟管道,并保证排烟管道通畅。房间要有良好的通风,防止空气不流通造成一氧化碳集聚。使用前要对相关的炉具和打火工具进行检查,防止出现无法引燃和不充分燃烧的问题。

我国的五个主要煤田主要有:

1、神府-东胜煤田

该煤田是我国已探明的最大优质的煤田、世界大型的煤田之一。位于陕西省西北部和内蒙古自治区南部,面积22860km2,含煤地层属侏罗系。预测储量669Gt(109t),探明储量2236Gt。该煤田的煤质优良,为世界少见的优质动力煤。尤其以煤田南部为最佳,硫分小于05%,灰分小于8%,发热量达30MJ/Kg煤类以不黏煤、长焰煤为主,其次为弱黏结煤、气煤。同时,由于开采优越,煤炭生产成本比较低、1984年开始开发。

2、鄂尔多斯煤田

该煤田是世界特大型煤田之一。跨越陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、山西五个行政区,东西宽400km,南北长600km。该煤田成煤期有石炭二叠纪、晚三叠纪、中侏罗世。按含煤岩系统分布,该煤田可划分为三个含煤带:1东带。石炭二叠纪煤产地,包括准格尔、河北、渭北等。2西带。石炭二叠纪煤产地为主,包括桌子山、贺兰山、韦洲等,另有汝箕沟等零星中侏罗世煤产地。3中带。其东侧有东胜、神木等中侏罗世及子长、牛武晚三叠世煤产地;西侧灵武、固原中件罗世煤产地;南部有黄陵、彬县、陇县、华亭等中侏罗世煤产地。

3、大同煤田

大同煤田是我国最古老的煤炭矿区之一。位于山西省北部,跨大同、怀仁、山阴、左云、右玉等五市县,平面呈椭圆形,面积1826km2,主要产优质动力煤。该煤田中包含石炭二叠纪和早侏罗世两套煤系,其煤炭资源量约42GT,煤炭探明储量达35GT,其中,早侏罗世煤炭探明储量约7GT,煤种为弱粘煤,灰分、硫分含量低,系我国著名的优质动力用煤,石炭二叠纪煤炭探明储量约28GT,在煤田深部尚有近7GT的预测资源量。煤种为气煤和气肥煤,中一高灰分,代一高硫分,为动力用煤。

4、沁水煤田

沁水煤田位于山西省中南部,面积接近30000km2,是我国无烟煤、化工用煤和炼焦煤的最大供应基地。含煤地层为石炭二叠系,煤炭资源量约300GT,探明储量86GT,煤种以无烟煤为主,有少量焦煤、瘦煤和贫煤,煤质优良。煤田地质结构简单,煤层平缓,开采条件优越。

5、开滦煤田

开滦煤田为我国近代开发最早的著名大型煤田,位于河北省东北部。煤田包括开平,弯道山、车轴山、西缸窑等大小向斜,总面积670km2,属石炭二叠纪煤系,含可采煤层9层,总厚16m。总储量73亿t,1990年末保有储量415追忆t盛产优质炼焦煤。开滦煤田的煤层以中厚煤层为主,倾角由缓倾斜至急倾斜,地质条件总体上属中等。

摘 要 我国许多晚古生代和中生代煤受中生代以来构造岩浆活动的影响,在深成变质基础上,发生了广泛的区域热变质作用,在相当程度上决定了煤种的分布。区域热变质煤的显微煤岩特征有:高反射率和强各向异性,发育热变气孔和各向异性体,煤中有热液矿物、富集某些微量元素、同生矿物受到热液改造。一些低煤化煤中沥青质体等组分受热液影响形成变渗出沥青体。

煤变质作用类型是影响煤性质和结构的成因因素之一。研究区域热变质煤的特征有助于确定煤变质分带原因,恢复地热演化史及分析煤成油、煤成气等问题。

近年来,联邦德国、英、苏、美、澳、波等许多国家,都发现一些煤田的煤受叠加热场的影响,发生了区域热变质作用(Stach et al,1982;Teichmüller et al,1979;Богданова,1985)。我国不少晚古生代煤,东部地区的中生代煤受中生代以来的构造岩浆活动的影响,在原有深成变质的基础上,发生了广泛的区域热变质,在相当程度上决定了我国煤种的分布1)(韩德馨等,1980)。

一、区域热变质煤的特点

区域热变质煤与相同煤级的深成变质煤相比,具有Vr低、H/C低、芳香度较大,自由基浓度大,热解色谱最高裂解温度Tmax较高和S2较少的特点;在煤晶结构上具有芳香层La较大的特征。可见,变质作用类型是影响煤组成和性质的又一个重要的成因因素。

区域热变质煤的显微煤岩特征有:反射率和双反射高,出现热变气孔、各向异性体和热液矿物等。

1反射率高、双反射高

反射率是表征煤化程度最常用的标志。豫西石炭二叠纪煤田的煤受燕山期叠加热场的影响,形成了煤级的环带状分布,出现了大面积高变质无烟煤带。济源克井矿区煤中无结构镜质体的最大反射率R°max高达66%。福建建瓯晚三叠世煤受燕山期花岗岩岩浆热液活动的影响,无结构镜质体的R°max普遍在50%以上,最高可达93%。

双反射是在煤化过程中发育形成的与镜质组芳香层有序性相关的光学性质。区域热变质无烟煤的镜质组具强烈的各向异性。如豫西无烟煤的双反射ΔR大多在20%以上,可达434%,相对各向异性 大多在45%~50%以上,可达68%。建瓯无烟煤的ΔR也多在20%以上,个别高达848%,相对各向异性大多在50%以上,最高可达913%。

1)杨起等,1981,中国煤变质问题的探讨。

高反射率和强烈的各向异性是世界上典型区域热变质煤,如联邦德国布腊姆舍岩体上的石炭纪煤( Teichmüller et al ,1979) 、苏联通古斯煤田二叠纪煤( Богданова,1985) 的共同特点,我国煤不仅有此特色,而且表现更为强烈( 表 1) 。

表 1 区域热变质煤的反射率和相对各向异性 单位: %

引人注目的是,在一些浅成区域岩浆热变质的地区,构造岩浆活动强烈,煤强烈破碎,众多裂隙成为热液活动的通道,同一煤层不同部位的镜质组受热液的影响不同,反射率和双反射有相当大的变化,分布很不均匀,反射率面谱呈多峰状。

2 热变气孔

这种气孔形态多样,常见圆形、椭圆形,受热液溶蚀而形成的往往带有毛边,呈港湾状。热变气孔孔径从 <0 1μm 到大于 10μm。一般认为热变气孔的形成与煤受热软化时挥发物产生和逸出有关。一些热变气孔孔壁及周缘常见放射状裂纹,有时也有环状裂纹,其成因与热塑状态下挥发物的逸出产生收缩作用有关。热变气孔周围及孔底时有小球体萌生,有时孔缘小球体的粒度及各向异性程度均向气孔中心方向增大,部分气孔充填有石英、方解石等热液矿物,表明这些气孔内壁曾与载热流体接触,载热流体带来的热能导致中间相小球体从镜质组中萌生。

3 各向异性体

各向异性体是煤中各向异性相对明显的新生组分。由于均质镜质体反射率达 1 0% 以后,各向异性渐增,因此各向异性体较强的各向异性是相对均质镜质体而言的( 表 2) 。各向异性体的形态各异,其命名可暂借用焦炭岩石学中的术语,如各向异性孢子体、各向异性角质体、各向异性树脂体、镶嵌结构体、叶状体、中间相小球体等。值得注意的是,相当一部分微粒体具各向异性,可称之为各向异性微粒体。此外,部分富氢镜质组、孢子体所形成的各向异性体,在透射光下透明,正交偏光下各向异性强。

表 2

各向异性体的类型和丰度既取决于成煤原始物质和聚煤环境,又取决于原始煤级和热演化史。一般,在近海还原环境下形成的富氢镜质组、沥青质体以及树脂体、孢子体、角质体等富含类脂物质的组分较易形成各向异性体。从煤岩成分来看,富壳质组组分的暗煤中各向异性体较亮煤、镜煤中多,含量可达 10% 以上。原始煤级及热演化史对于各向异性体的发育有相当影响。豫西煤田朝川矿区早二叠世二1煤受深成变质所形成的原始煤级约为肥煤阶段,正处于“生油期”,受区域热变质作用影响明显,较快的升温速度和较高的古地温,促进了显微组分的差异煤化作用,加强了富类脂组分的热分解,促使液态烃大量排出,从而大大增加了各向异性体的丰度和类型。豫西济源等地的二1煤,由于有巨厚的中生代覆盖层,盖层总厚达 4500m 以上,持续沉降时间长,原始煤级为焦煤阶段,经受区域热变质作用后虽已达高变质无烟煤,煤中仍有 3 5% ~5 7% 的各向异性体。而建瓯晚三叠世煤的煤级与济源相似,镜质组反射率和双反射也很高,但各向异性体罕见,看来可能与盖层较薄,原始煤级较低有关。

微区分析表明,各向异性体的碳含量高于镜质组,所富集的元素受热源、载热流体组成的影响。例如,豫西无烟煤中各向异性体普遍富含 C1,不少 K、Na 含量较高,这是热液作用的结果; 而豫西煤田朝川、韩梁等地受基性岩浆接触变质形成的天然焦中镶嵌结构体则富含Ca、Mg、Fe 等元素。

各向异性体的成因复杂,大多是原地萌生的,其中有固相转变的,也有经历中间相的; 此外,也有气相沉淀的。煤化过程中从富氢镜质组和壳质组中形成的“煤成油”及其他裂解产物,在进一步煤化中,可经过类似碳化时的共碳化作用等方式转变成各向异性体。

发育有各向异性体是区域热变质煤的重要特征。与此同时,在国内外一些低煤化程度煤中也有各向异性体存在,如加拿大的亚烟煤( Goodarzi,1985) 、我国平朔、大同等煤田的长烟煤、气煤,不过各向异性体的数量较少,缺少气相沉淀等类型。而这些煤田的煤通常被认为是深成变质所形成的,对其成因众说纷纭,是有待于进一步深入研究的。

4 煤中热液矿物、微量元素及同生矿物的热液改造

区域热变质作用发育的地区,除围岩发生不同程度的交代蚀变外,煤中也出现了多种热液矿物。如豫西、建瓯的高变质无烟煤中有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿以及磷灰石等典型低中温热液矿物组合,脉石矿物有石英、方解石( 多为双晶) 、菱铁矿等,其产状以脉状为主,也有充填显微组分的胞腔和热变气孔的。

在异常的古热流影响下,煤中同生矿物发生了明显的热液改造。同生的黄铁矿微晶和莓粒溶解、活化迁移,重结晶成粗大的自形晶,或连成片状,或充填于裂隙中( 豫西、建瓯) 。陆源石英碎屑溶解,形成自形晶、半自形晶,充填在溶蚀孔、半丝质体胞腔和无结构镜质体的内生裂隙中( 贵州水城) 。

中子活化法微量元素分析表明,区域热变质煤中富集的微量元素,有时反映了由于岩浆热液活动所造成的区域地球化学异常。例如,建瓯煤中钨含量可达 57 6ppm,超过克拉克值几十倍,极为富集。微区分析证实,钨主要分布于热液矿脉中。以铈族轻稀土为主的稀土元素总量可达 196 5ppm,也比沉积岩中常见值高。我国东南沿海燕山期岩浆活动频繁,建瓯煤田四周几公里范围内都有燕山期花岗岩的分布。建瓯煤中微量元素的富集与该区由燕山期花岗岩岩浆热液活动所造成的区域性钨、稀土元素异常是一致的。

除上述主要特征外,在一些煤化程度较低、但受过某种程度叠加热场或热液活动影响的煤田煤中,有些显微煤岩特征是值得注意的。如贵州水城的烛藻煤中( 处于气煤阶段) ,沥青质体受热液的影响,热解并微区运移到相邻的均质镜质体的内生裂隙和孔隙以及半丝质体的胞腔中,形成“变渗出沥青体”,其透光色为深棕色,但反射率低于均质镜质体,R0r为0 265% ,无荧光。浙江长广树皮残植煤中的木栓质体受叠加热场的影响,也形成了充填于无结构镜质体内生裂隙中的“变渗出沥青体”。

二、结语

( 1) 煤变质作用类型是影响煤性质和结构的重要成因因素之一。对区域热变质煤的组成和性质的深入研究,包括对其中各向异性体的组成和性质的研究,将有利于煤炭资源的合理利用和深度加工利用。

( 2) 区域热变质煤具有一系列明显的显微煤岩特征。这是煤中有机质和无机质在特定的地质条件下,受温度、压力、时间及地球化学条件等变质因素影响而形成的。根据对这些特征的定性定量分析,结合地质条件的综合研究,可较为确切地探讨煤变质带分布的原因,预测深部煤质,有助于恢复地区的地热演化史,也有利于研究大地构造发展史。深入研究区域各地质时期变质作用及其类型,对于分析煤成气的形成和赋存,矿井瓦斯的成因亦是有益的。根据有机显微组分热敏性不同,发育各向异性的程度不同,在高变质煤中可藉以判断原有的煤岩显微组成。

本课题得到韩德馨教授的热情指导; 毛鹤龄、陈中凯、戴纪民、李敏锐同志参加了部分样品的测试、采样、制片工作; 得到了河南省有关矿务局及煤田地质勘探公司,煤炭第一勘探公司、建瓯煤矿、水城矿务局的大力协助; 承蒙中国科学院高能所杨绍晋等同志完成了微量元素分析,北京钢铁学院宋海涛等同志完成了扫描电镜观察及微区分析,在此一并致谢!

参 考 文 献

韩德馨、杨起主编,1980,中国煤田地质学( 下册) ,煤炭工业出版社。

Goodarzi,F ,1985,Optical anisotropic fragments in a Western Canadian subbituminous coal,Fuel,No 5

Stach,E et al,1982,Stach’s textbook of coal petrology,Gebrüder Borntraeger,Berlin,Stuttgart

Teichmüller,M et al ,1979,lnkohlung and Erdgas in Nordwestdeutschland,Fortschr Geol Rheinland u Westf ,27,137 ~170

Бorдaнова,Л А ,1985,Пребразование угле в зонах Tермального возействия интрузий вк : А И Г инзбург,иН B Иванов( peд) ,Углеосные Формации и петрологии углей,115 ~ 112,Недра,Ленинград

( 本文由任德贻、钟宁宁、肖贤明合著,原载《中国石炭二叠纪含煤地层及地质学术讨论会》论文集,科学出版社,1987)

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