視密度

礦物的密度一般分為真密度、視密度、堆密度、純煤真密度。礦物的真密度又稱比重，視密度又稱礦物的容重或體重，視密度是計算礦物儲量的重要指標。不能用純礦物的視密度值來進行資源量估算，因它不能代表礦物層的特徵，應採用煤礦物層平均灰分下的視密度值來進行資源量估算。

據有關資料純煤的真密度：褐煤的一般為1.26～1.46，煙煤為1.3～1.4，無煙煤變化範圍較大，可由1.4～1.9。純煤真密度是指去除礦物質和水分後煤中有機質的真密度。常用純煤真密度來區分煤的煤化程度。 煤巖組成、煤化程度、煤中礦物質的成分和含量是影響密度的主要因素。在礦物質含量相同的情況下，煤的比重隨煤化程度的加深而增大；同一變質程度的煤，不同煤巖組分的密度也不同，惰質組密度最大，鏡質組較小，殼質組的最小；煤中礦物質的密度一般比煤中有機質的密度大得多，如黃鐵礦密度為5.0，石英為2.65，粘土密度為2.4~2.6等，因此煤的密度是隨煤中礦物質含量增高而增高，尤其是硫鐵礦含量越高的煤，其密度也越高。

在密度測試中，所測出的密度值一般為所採樣品的密度，即特定的灰分、水分及煤巖組分下的密度，基本上不是純煤的密度值，純煤的取得是在所採煤樣中挑選不含夾石的塊煤，進行密度測試，純煤樣灰分小於10%。不能用純煤的視密度值來進行資源量估算，因它不能代表煤層的煤質特徵，應採用煤層平均灰分下的視密度值來進行資源量估算。

煤的真密度和視密度測試方法原理是一樣的，但對測試樣品的粒度和重量要求不一樣，真密度樣品為小於0.2mm的分析煤樣2g，視密度樣品為13～10mm的分析煤樣20～30g，必須要有1kg的塊煤才能保證能製出20～30g的分析樣品，由於煤的硬度小易碎，在制樣時灰分較高的碳質泥岩、暗煤容易保留下來，而較脆的亮煤可能會碎裂到10mm以下，不能參與視密度的測試，這樣會導致視密度值偏高，因此必須在測視密度的同時，測試該樣品的灰分和水分，便於瞭解換算，以正確的應用所測值。而真密度測試樣品的粒度小，代表性好，所需樣品數量少，視密度需要的樣品有一定粒度且數量較大，在勘探時有時難以滿足要求（多數是煤數量夠，但粒度不夠），因此可通過測試真密度來計算視密度。經過測試對比，與實測符合較好。

視密度值在資源量估算中的應用

近幾年，大規模的在寧東煤田進行煤炭資源勘查，寧東煤田主要有侏羅紀延安組的不粘煤和石炭二疊紀山西太原組的氣煤、肥煤、焦煤。不粘煤的一個共性是惰質組含量高，在有機質中多大於50%，煤巖組分多為微鏡惰煤I，灰分一般為低灰，因此影響視密度的主要因素是煤的顯微組分，本區不粘煤的視密度值詳見下表。石炭二疊系的煤因其灰分或硫分較高，密度值均較純煤密度值大 ^[1]  。

在煤田地質勘查時，資源量估算中視密度參數一般是採用某一層煤的算術平均值，《煤、泥炭地質勘查規範》DZ/T0215-2002中視密度採樣分析數量為煤樣的10%，當煤層灰分含量較大或灰分變化較大時，視密度分析樣的灰分與該層煤的平均灰分可能不一致，而灰分含量是影響視密度主要因素，如果不考慮兩者之間的關係，直接採用視密度算術平均值計算的資源量肯定會與實際值有較大出入。因此，應根據不同採樣點不同灰分含量測得的視密度值，通過計算法或作圖求出煤層平均灰分下的視密度。

計算法：按經驗公式容重灰及公式ARD=ARD0+0.007（Ad-Ad0）求出煤層平均灰分下的視密度即採用視密度。式中：ARD為採用視密度，ARD0為實測密度，Ad0為容重灰。將各點實測容重值換算成採用視密度，用各煤層各點採用視密度（剔除可疑值）的算術平均值作為各煤層的視密度。經過計算與實際測試對比，灰分大於平均灰分的視密度值，計算值大於平均灰分點下的實測值，如下表。煤層平均灰分27.97%，灰分為27.06%的煤樣視密度為1.47，換算到平均灰分27.97%的視密度為1.48。灰分32.25%的煤樣視密度為1.56，換算為平均灰分的視密度為1.53。

作圖法：以測試的視密度和對應的灰分分別作縱軸和橫軸，通過多個對應點，得到一個帶狀的容重—灰分曲線圖，然後根據煤層的平均灰分從曲線圖中查出其對應的容重範圍然後取平均值得到該煤層的容重值。

視密度填圖有助於重力數據的解釋，在覆蓋區，視密度圖可作為巖性填圖的一種工具。視密度的換算主要用來確定岩石組的邊界以及它們的平均密度。算法有頻率域〔`’和空間域二大類。在頻率域中換算視密度受地形和界面起伏的限制，要求地形和界面必須是平面，但實際地形和界面起伏的影響，不易保證結果的可靠性。為了克服這些障礙，我們設計了空間域的矩陣法，用理論模型試算證明了方法的有效性，取得了高分辨率的視密度圖，特別是實現了任意起伏地形和變深度界面的視密度計算。在銅陵地區實際應用視密度填圖表明，視密度圖能提供所求地層的密度分佈的真實情況，從而能夠劃分巖性和圈定巖體的邊界 ^[2]  。