文｜汇锦数能-掌上煤焦

1、 炼焦煤灰分变化趋势研究

开采深度的加深会引起灰分的变化，但灰分变化的趋势并不一致。有些赋煤区灰分增加，有些赋煤区灰分降低，没有规律。从全国范围来看，由于开采深度加深所引起的平均灰分变化可以忽略不计。

精煤的灰分主要根据客户的需求而定，大型高炉的技术提高和推广应用，对焦炭质量的要求会提高，这样对炼焦精煤的灰分要求也会有所提高。原煤灰分的增加会降低精煤的产率。

2、 炼焦煤硫分变化趋势研究

硫分主要受成煤环境的影响，所以各个赋煤区的硫分变化趋势并不一样。

华北赋煤区主要的含煤地层自上而下分别为二叠系山西组和石炭系太原组，石炭系太原组的煤硫分要普遍高于二叠系山西组煤的硫分。原煤硫分目前平均为0.8%~1.2%，随着开采深度的加深，二叠系山西组的煤所占的比例将越来越少。原煤硫分将提高到1%~1.5%，精煤硫分则在0.8%~1.2%；随后十年内高硫煤所占的比重缓慢增加，到2030年华北赋煤区的原煤硫分将达到1.3%~1.8%，精煤硫分则约为1.0%~1.4%。

东北赋煤区包括黑龙江、吉林、辽宁等三个省份。吉林省和辽宁省煤炭资源赋存贫乏，从2021年到2030年煤炭资源枯竭的情况将加剧，原煤硫分未来不会发生变化。黑龙江省煤炭资源赋存相对较多，但多数成煤于早白垩世，到2030年原煤硫分基本保持不变，因此精煤硫分的变化也很细微。

华南赋煤区包括贵州、江西、四川、重庆、云南等五个省份。贵州省的含煤地层以二叠系龙潭组最为重要，其次在部分地区三叠系永宁镇组、飞仙关组和火把冲组也局部含煤；二叠系龙潭组的上组煤硫分要普遍低于下组煤的硫分。随着煤矿开采深度的加深，贵州省原煤硫分将略有提高，目前硫分约为2.5%，到2030年将增加到3.0%，随之精煤的硫分也会略有增加。除贵州省外，华南赋煤区其他地区的炼焦煤硫分变化不明显。

西北赋煤区包括青海、宁夏、甘肃、新疆等四个省份。西北赋煤区的炼焦煤约70%来自于新疆，而新疆的炼焦煤绝大部分成煤于侏罗系中统的西山窑组和下统的八道湾组。八道湾组的炼焦煤为特低硫-低硫煤，西山窑组的炼焦煤含硫不规律，从特低硫-高硫都有分布，但是其中的中硫-高硫煤因为所在煤层缺乏稳定性，不具备开采条件。因此，到2030年，新疆地区炼焦煤的硫分变化不明显，将继续保持低硫的特点。

宁夏的炼焦煤在西北赋煤区所占的比重约为20%，宁夏含煤地层的情况类似于华北赋煤区，自上而下分别为二叠系山西组和石炭系太原组，因此，宁夏炼焦煤的原煤硫分和精煤硫分将略有增加。

青海和甘肃的炼焦煤在西北赋煤区所占的比重只有10%，而且各自成煤环境的炼焦煤含硫比较规律，在未来的二十年内硫分基本稳定。

3、 中国炼焦煤挥发份变化趋势研究

在地层垂直剖面上，煤的变质程度自上而下增高，而作为煤种分类主要指标的挥发分，则随着煤变质程度的增高而递减，因此，煤的挥发分在地层垂直剖面上是自上而下降低的，煤的挥发分变化和开采深度的加深有直接的关系。

地温由地表浅部的恒温带向深部逐渐升高，使煤的变质程度沿着地层的垂直方向由上往下增高。中国各大矿区或煤田每延深100米的地温增加值可由1℃变化至5℃，从而使煤的挥发分梯度值由0.5%/100m变化到5%/100m或更大些。

不同变质程度炼焦煤，其挥发分梯度值变化也是不同的，其中：肥煤、1/3焦煤、焦煤、气肥煤和气煤，开采深度每加深100米，挥发分降低3~4%；贫瘦煤和瘦煤，开采深度每加深100米，挥发分降低1~1.5%。

在传统炼焦煤矿区，随着开采深度的加深，挥发份将逐步降低。但与此同时，一些新的炼焦煤矿区如青海、新疆等和动力煤与转为炼焦煤的矿区如大同煤田、宁武煤田、河东煤田北部等，都是高挥发份炼焦用煤，随着这些资源的开采加大，炼焦煤序列将使中国炼焦煤的挥发份总体保持平衡，从而使中国炼焦煤挥发份变化并不明显。

4、 中国炼焦煤粘结性与结焦性的现状与未来变化发展趋势

从全国炼焦煤平均深度变化与粘结性的关系来看，随着开采深度的加深，强粘结性煤的比例将增加，炼焦煤的粘结性与结焦性也相应提高。下表为炼焦煤与强粘结煤资源占总资源量的变化趋势。

图 炼焦用煤及焦煤不同埋藏深度所占比例图

资料来源：钱大都《中国煤炭资源总论》

中国各赋煤区粘结性与结焦性的变化趋势分述如下：

华北赋煤区随着开采深度的加深二叠系山西组的煤所占的比例将越来越少，石炭系太原组煤所占的比例将越来越多，而太原组煤的粘结性与结焦性要高于山西组。

东北赋煤区多数成煤于早白垩世，开采深度越深，煤的变质程度越高。吉林省和辽宁省煤炭资源枯竭的情况将加剧，粘结性与结焦性未来变化不大。黑龙江省粘结性与结焦性将有所提高。

华南赋煤区随着煤矿开采深度的加深，贵州省粘结性与结焦性将略有提高，除贵州省外，华南赋煤区其他地区的炼焦煤粘结性及结焦性变化不明显。

西北赋煤区的炼焦煤约70%来自于新疆，而新疆的炼焦煤绝大部分成煤于侏罗系中统的西山窑组和下统的八道湾组。随着新疆地区开采深度的增加，煤的变质程度也越高，粘结性与结焦性也相应提高。

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