王格麗

（山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán) 煤質(zhì)加工處煤質(zhì)稽查科，山西 介休032000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤的巖相分析已經(jīng)走進(jìn)各個(gè)煤炭與鋼鐵企業(yè)。煤的巖相分析是研究和評(píng)價(jià)煤炭性質(zhì)的重要工具，通過(guò)對(duì)煤巖組分的分析判斷可確定煤的特性及煤種，同時(shí)可判斷所檢測(cè)批煤的煤種是否單一，并將此作為煉焦配煤的重要手段。本文通過(guò)具體實(shí)例從判別煤中和配煤煉焦兩方面說(shuō)明煤的巖相分析在工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。

1 煤的顯微組分及煤的鏡質(zhì)體反射率的測(cè)定

1.1 煤的顯微組分

煤的顯微組分是指煤在顯微鏡下能夠區(qū)別和辨識(shí)的基本組成成分?？煞譃橛袡C(jī)顯微組分和無(wú)機(jī)顯微組分，其中有機(jī)顯微組分是指在顯微鏡下觀察到的煤中成煤原始植物組織轉(zhuǎn)變而成的顯微組分，包括鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組和殼質(zhì)組。在煤的三種顯微組分中，鏡質(zhì)組隨著煤的變質(zhì)程度的不同，呈現(xiàn)出較為均勻的變化，因此，在日常的分析試驗(yàn)中，一般以油浸物鏡下測(cè)定的鏡質(zhì)組最大反射率作為分析對(duì)照指標(biāo)。

1.2 測(cè)定煤的鏡質(zhì)組反射率的意義

反射率是指在反射光下，顯微組分表面的反射光強(qiáng)度和入射光強(qiáng)度的比值。煤的鏡質(zhì)組反射率不僅能夠反映煤的變質(zhì)程度，而且在測(cè)定過(guò)程中不會(huì)受到煤中巖石成分的影響。煤的鏡質(zhì)組反射率隨著有機(jī)組分中碳含量的增加而增高，隨著揮發(fā)分的增高而減小，也就是說(shuō)，煤的變質(zhì)程度不同，反射率的大小就不相同。因此，反射率的大小可以很好地反映煤的變質(zhì)程度。目前，國(guó)際上許多國(guó)家已將鏡質(zhì)組反射率作為煤炭分類(lèi)的重要指標(biāo)之一。

1.3 煤的鏡質(zhì)組反射率的概念及測(cè)定原理

煤的鏡質(zhì)組反射率是指在顯微鏡油浸物鏡下，鏡質(zhì)體拋光面的反射光強(qiáng)度對(duì)其垂直入射光強(qiáng)度比值的百分?jǐn)?shù)，一般用R表示。計(jì)算公式如下：

測(cè)定煤的鏡質(zhì)組反射率是將已知反射率的標(biāo)準(zhǔn)片和煤樣鏡子組放在顯微鏡下，在一定強(qiáng)度的入射光中，反射出的微弱光流，通過(guò)光電倍增管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞑⒈环糯蟪奢^強(qiáng)的電信號(hào)，然后將電信號(hào)輸入并饋入到記錄裝置。根據(jù)記錄裝置刻度盤(pán)上讀出的標(biāo)準(zhǔn)片的反射光強(qiáng)度值和煤的鏡質(zhì)組的反射光強(qiáng)度值，根據(jù)下式可求出煤的鏡質(zhì)組反射率：

式中：R鏡為煤的鏡質(zhì)體反射率；I鏡為煤的鏡質(zhì)體反射光電流強(qiáng)度；I標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)片的反射光電流強(qiáng)度；R標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)片的反射率。

常用煤的鏡質(zhì)組反射率的種類(lèi)有最大反射率和隨機(jī)反射率。最大反射率是全偏光時(shí)，旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)360°可以測(cè)得的最大數(shù)值，用Rmax表示；隨機(jī)反射率（也稱(chēng)部分偏光下隨機(jī)反射率），是指在測(cè)定煤樣時(shí)，使入射光為自然光（精反射器后為部分偏振光），不轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)測(cè)的的數(shù)值為部分偏光下隨機(jī)反射率。用Rran表示。煤的鏡質(zhì)組最大反射率或隨機(jī)反射率一般用平均值和標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示。我國(guó)各類(lèi)煤的Rmax分布范圍見(jiàn)表1。

表1 我國(guó)各類(lèi)煤的Rmax的分布范圍

2 汾西礦業(yè)集團(tuán)部分煤礦的煤質(zhì)特點(diǎn)及配煤分析

1）汾西礦業(yè)生產(chǎn)精煤產(chǎn)品特點(diǎn)分析。汾西礦業(yè)煤種主要為肥煤、焦煤，所生產(chǎn)精煤產(chǎn)品的特點(diǎn)是中高灰中硫、中灰高硫、中高灰低硫，低灰低硫，為了提高集團(tuán)公司綜合經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)中灰高硫產(chǎn)品和低灰低硫產(chǎn)品按照一定的比例進(jìn)行配煤，從而達(dá)到降灰降硫，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

表2 汾西礦業(yè)部分礦（廠(chǎng)）質(zhì)量情況

表1中，A生產(chǎn)產(chǎn)品為中高灰中高硫，B生產(chǎn)產(chǎn)品為中灰高硫，C生產(chǎn)產(chǎn)品為中灰高硫，E產(chǎn)品為中高灰低硫，H產(chǎn)品為中高灰中硫；D產(chǎn)品中高灰低硫，F(xiàn)產(chǎn)品中高灰低硫。

2）為降硫降灰提高經(jīng)濟(jì)效益，可將C與E按一定比例進(jìn)行配煤。C與E煤的巖相分析見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 C煤巖相分析

圖2 E煤巖相分析

上圖顯示，C煤的測(cè)值范圍為1.200～1.500，根據(jù)表1可初步判定為焦煤，E的測(cè)值范圍為1.250～1.600，根據(jù)表1可初步判定也為焦煤，而且測(cè)值范圍較為接近，C煤硫高灰低，E煤硫低灰高，現(xiàn)按照3∶7的配比方案將兩種煤進(jìn)行配煤，其配煤結(jié)果巖相見(jiàn)圖3。

圖3配煤的測(cè)值范圍1.300～1.700，沒(méi)有凹槽，可初步判定為純焦煤，通過(guò)對(duì)該配煤進(jìn)行分析化驗(yàn)，硫分1.94%，灰分9.95%，此配煤結(jié)果符合提高經(jīng)濟(jì)效益的要求，因此此配煤方案可行。

圖3 C與E按照3∶7配比巖相分析

3）通過(guò)對(duì)表一進(jìn)行觀察，D煤也可以與C煤相配，從而降灰降硫，為了判定此方案是否可行，須對(duì)D煤進(jìn)行巖相分析，其巖相分析結(jié)果見(jiàn)圖4，圖4所示D煤的測(cè)值范圍為0.850～1.100，可初步判定為肥煤或焦煤，為了確定C與D是否可以進(jìn)行配煤銷(xiāo)售，將C煤與D煤也按照3∶7比例配煤后進(jìn)行巖相分析，分析結(jié)果見(jiàn)圖5。圖5顯示，巖相分析圖有明顯的凹槽，可判定為絕對(duì)混煤，不可進(jìn)行配售，因此，可推斷此配煤方案不可行。

圖4 C煤巖相分析

圖5 C與D按7∶3配煤巖相分析

3 結(jié)語(yǔ)

1）煤的巖相分析是指導(dǎo)配煤的重要依據(jù)，通過(guò)巖相分析圖可以非常直觀地了解煤的鏡質(zhì)體反射率，進(jìn)行煤種推斷和配煤指導(dǎo)。

2）煤的巖相分析可以判定某一批煤是否混煤，既可作為計(jì)價(jià)依據(jù)也可指導(dǎo)配煤煉焦與銷(xiāo)售。

〔1〕楊金和 .煤炭化驗(yàn)手冊(cè)〔M〕.北京：煤炭工業(yè)出版社，2004.

〔2〕李英華 .煤質(zhì)分析與應(yīng)用技術(shù)指南〔M〕.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

〔3〕陳 鵬.中國(guó)煤炭性質(zhì)、分類(lèi)和利用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

〔4〕陳文敏，劉淑云 .煤炭及化驗(yàn)知識(shí)問(wèn)答 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社.