镜质组反射率反映煤的变质阶段

浅析配煤炼焦技术【摘要】系统介绍了近几十年来配煤炼焦技术的发展及其应用情况,也介绍了焦炭质量预测的几种方法,重点介绍了专家配煤系统,并探讨了当前配煤的研究方向。

【关键词】配煤炼焦灰分硫分原理质量预测建议应用配煤是炼焦煤准备的工序之一。

炼焦或碳化前煤料的一个重要准备过程。

即为了生产符合质量要求的焦炭，把不同煤牌号的炼焦用煤按适当的比例配合起来。

从前，炼焦只用单种焦煤，由于炼焦工业的发展，焦煤的储量开始感到不足。

而且还存在着煤炼的焦饼收缩小，推焦困难；焦煤膨胀压力很大，容易胀坏炉体；焦煤挥发分少，炼焦化学产品产率小等缺点。

为了克服这些缺点，采用了多种煤的配煤炼焦。

配煤炼焦扩大了炼焦煤资源，把不能单独炼成合格冶金焦的煤，经过几种煤配合可炼出优质焦炭，还可以降低煤料的膨胀压力，增加收缩，利于推焦，并可提高化学产品产率。

配煤炼焦可以少用好焦煤，多用结焦性差的煤，使国家资源不但利用合理，而且还能获得优质产品。

炼焦用煤品种较多，应用配煤技术，不仅能保证焦炭质量，还能合理地利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤资源。

配煤技术涉及煤的多项工艺性质、结焦特性和灰分、硫分、挥发分的配合性质和煤的成焦机理等。

长期以来，配煤试验一直是选定配煤方案、验证焦炭质量的不可缺少的配煤技术程序。

配煤方法有配煤槽配煤和露天配煤厂配煤两种。

当前世界各国炼焦煤资源稀缺，高炉的大型化对焦炭质量及其稳定性的要求越来越高，而炼焦煤资源中强粘结性煤却越来越少，这一矛盾在我国尤为突出。

考虑到经济效益及现实情况，国内外各焦化厂都在致力于配煤方案的研究。

虽然方案千变万化，而配煤的原理却不外乎胶质层重叠原理、互换性原理、共炭化原理这三种。

一、配煤理论简介：1 胶质层重叠原理要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接，这样可使配合煤在炼焦过程中，能在较大的温度范围内处于塑性状态，从而改善粘结过程，并保证焦炭的结构均匀。

其中典型的方法是“J法”配煤技术。

关于煤质指标对炼焦生产的影响【摘要】煤炭作为炼焦的主要原料，各指标与焦炉炼焦生产息息相关，煤的变化，直接影响焦炭质量和后续工艺的稳定，尤其是捣固炼焦，还要充分考虑配合煤水分和煤粒度的控制。

因此，熟练掌握煤质各指标对炼焦生产的影响至关重要。

【关键词】煤质指标炼焦生产1.炼焦一般使用的煤质指标炼焦用煤一般为烟煤，在瘦煤资源不足的情况下可以用少量的无烟煤代替瘦煤作为瘦化剂进行炼焦。

目前采用单一煤种炼焦的情况很少见，绝大多数是采用配煤炼焦方式，从而达到生产优质焦炭的目的。

炼焦用煤主要分析煤质指标主要有工业分析、硫、黏结指数、胶质层指数、奥阿膨胀试验、粒度和煤的岩相显微组分分析。

2.煤的工业分析各指标对炼焦的影响煤的工业分析是指对煤的水分、灰分、挥发分和固定碳的分析。

煤的水分通常分为外在水分和内在水分，而影响炼焦生产的主要因素是外在水分。

外在水分主要是在开采和洗选的过程中造成的，水分的升高，增加了运输成本和煤耗，同时也增加了煤破碎的难度。

高水分的煤在配煤粉碎作业时容易粘在料仓壁上发生堵料，同时，水分在一定程度上增加了煤粒的湿滑性，导致不容易粉碎。

通过大量的试验和生产发现，对于捣固炼焦，水分要控制在合理的范围内，一般为10%-12%左右，水分过低时，捣固过程中煤粒之间的相互粘着性降低，容易导致塌煤，造成单孔产焦率降低，而塌煤会导致炭化室局部温度过高，煤气二次裂解产生更多的石墨，影响推焦，同时更多的石墨进入上升管会导致煤气净化系统的阻力升高。

水分过高时，会降低堆密度，由于煤粒之间的湿滑性增大，不仅会导致塌煤，降低生产效率，而且随着水分的升高，需要吸收更多的热量，导致需要更多的煤气加热，增加了煤气的消耗，同时，水分增加后，煤饼在炭化室内将会在更长时间内处于低温状态，如果不能及时调整温度，会导致焦炭的成熟度不够，在推焦时会产生冒黑烟的现象。

灰分作为一种有害物质几乎全部残留在焦炭中，对煤的结焦性有较大的影响，同一配比下灰分越高，焦炭质量越差。

矿大版煤化学-课后习题煤化学课后习题1.什么是腐植煤和腐泥煤？答:由高等植物形成的煤称为腐植煤；由低等植物(以藻类为主)和浮游生物经过部分腐解而形成的煤称为腐泥煤，有藻煤，胶泥煤，油页岩等。

2.由高等植物形成煤，要经历哪些过程和变化？答：由高等植物形成煤，要经历泥炭化作用和煤化作用两个过程。

泥炭化作用过程：高等植物→泥炭;煤化作用过程又分为成岩作用和变质作用两个阶段。

成岩作用阶段：泥炭→褐煤；变质作用阶段：褐煤→无烟煤。

3.影响煤变质作用的因素答：影响煤变质作用的因素主要有：温度、时间和压力。

温度是影响煤变质作用的主要因素。

转变为不同煤化阶段所需的温度大致为：褐煤：40～50 ℃，长焰煤：<100 ℃，典型烟煤：<200 ℃，无烟煤：<350 ℃。

时间是影响煤的重要因素。

温度、压力相同，时间越长，变质程度越高；温度不同，短时间较高温度与长时间较低温度可达到相同的变质程度。

压力也是煤变质不可缺少的条件。

在压力作用下，煤的形态发生变化，主要是压紧、失水、孔隙率降低，并使煤岩组分沿垂直压力的方向呈定向排列。

4.各显微组分元素含量的特点，及在透射光、反射光下的特征及其随煤化程度的变化规律。

答：透射光：镜质组，橙红色、棕红色、棕黑色、黑色；壳质组，从低级烟煤到中级烟煤，呈透明到半透明，轮廓清晰，外形特殊;惰质组，棕黑色到黑色，微透明或不透明。

反射光：镜，灰黑至浅灰，随煤级增高，反射色变浅；壳，呈灰黑色，大多数有突起；惰，白色至亮白色，具有较高凸起和较高反射率。

元素含量：镜含氧量最高，壳含氢量最高，惰含碳量最高。

5.煤的工业分析将煤分为哪几个组分？各代表煤的什么特性？答：煤的工业分析是指煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四种组分。

水分：煤炭质量的重要指标。

煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。

灰分：是指煤完全燃烧后剩下的残渣。

挥发分：煤的挥发分，即煤在一定温度下隔绝空气加热，逸出物质（气体或液体）中减掉水分后的含量。

炼焦配煤技术与方法（优化配煤，确保焦炭质量）一、配煤原理1、胶质层重叠原理：要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接，这样可使配合煤在炼焦过程中，能在较大的温度范围内处于塑性状态，从而改善粘结过程，并保证焦炭的结构均匀。

其中典型的方法是“J法”配煤技术。

“J法”配煤技术是一种快速、准确、简单、经济、随机确定各种最佳（实用）配煤方案的新技术，以“煤的粘结能力测定法”为基础，以煤与焦相互统一变化规律为依据，准确预测焦炭强度，按Jb-Vdaf“米”字形配煤图及其原则进行操作，评估煤质，确定“主导煤”，辨明“添加剂煤”和“填充剂煤”，用简易“优选法”确定配煤比，定出配煤方案。

2、互换性配煤原理：焦炭质量取决于炼焦煤中的活性组分、惰性组分含量及炼焦操作条件。

单种煤的变质程度决定其活性组分的质量，镜质组平均组最大反射率是反映单种煤的变质程度的最佳指标。

目前应用煤岩学指导配煤，很多焦化厂都有自己的配煤方案，但一般都是镜质组平均随机反射率、反射率直方图及镜惰比三个参数作为煤岩学配煤参数。

根据互换性配煤原理，当配煤有较强粘结性时，加入一定量焦粉或无烟煤有利于焦炭质量提高，回配3%～5%的焦粉代替瘦煤炼焦，技术上是可行的，但在同样煤质情况下不添加粘结剂，要保证焦炭质量，焦粉的细度至关重要。

3、共炭化原理：煤中加入非煤粘结剂进行炭化，称为共炭化。

共炭化研究为采用低变质程度弱粘结煤炼焦时选用合适的粘结剂提供了理论依据，也为加入有机渣油?塑料类?橡胶类?沥青等与煤共炭化提供了可能性，并且为解决当前世界的环境污染问题做出了很大的贡献。

在400℃下将废塑料与煤焦油沥青共热解，收集热解油和气体产物，反应所得的残余物与弱粘结煤共焦化能提高其结焦性。

二、配煤的意义和原则随着高炉的大型化对冶金焦质量要求的提高及我国煤炭资源分布的不均衡，用单种炼焦煤来生产焦炭已不可能，必须采用多种煤配合炼焦。

配煤就是将两种或两种以上的煤，均匀的、按适当的比例配合，使各种煤之间取长补短，生产出优质的冶金焦，并能合理的利用煤炭资源，增加炼焦化学产品。

镜质组反射率测定方法1.原理煤的镜质组反射率，是镜质组(在绿光中546nm)的反射光强对垂直人射光强的百分比。

测定时，是根据CCD所接收的反射光强与其光电信号成正比的原理，在显微镜下一定强度的人射光中，对比镜质组和已知反射率的标准片的光电信号值而确定的。

2.适用范围实验所用样品为粉煤光片(或块煤光片)，适用于单煤或混合煤，也基本上适用于沉积岩中分散有机质(镜煤色体和其他固体有机质)的反射率测定。

3.使用仪器和材料3.1 偏光显微镜3.1.1 测量光源功率不小于30W的钨卤素灯或钨丝白炽灯。

3.1.2 起偏器和检偏器应能装卸和旋转。

3.1.3 孔径光圈和视域光圈其中心和大小能调节，并能调节到同一水平光轴上。

3.1.4 物镜，无应变的油浸物镜。

一般放大倍数为x25至x60。

当测定特别微小的颗粒时，可采用倍数更高的油浸物镜。

3.1.5 目镜，观察目镜与测试目镜的放大倍数一般为x10。

观察目镜中应装有十字线和测微尺。

3.1.6 载物台垂直于显微镜竖轴，转动360度时，对中倍物镜的焦距无影响。

载物台上应装有机械推动尺，其X, Y轴的最大移动范围不小于20mm，物台测微尺最小刻度为1/100mm。

3.2 分光光度计3.3 标准片和浸油3.3.1 反射率标准选用与煤的反射率接近的一组合格的反射率标准片。

应保持标准片的表面光洁。

经常检查其反射率值，一般用一系列标准片相互比较检查。

3.3.2 零标准片它在浸油中的反射率小于10-6% .33.3.3 油浸液最好采用在23℃时折射率(546n m光中)为1.518。

4.实验步骤4.1 制样用试样压平器、胶泥、载片将光片固定在载片上。

4.2 调整仪器4.2.1仪器启动打开电源、灯和仪器有关的电器部件，并调到规定的数值上。

4.2.2调节显微镜光学系统4.2.2.1校正物镜中心，使其与显微镜竖轴一致。

4.2.2.2调节照明系统，其步骤如下－在已经压平的标准片(或试样)上滴以浸油，置于载物台上，并准焦。

四、煤质（一）物理性质各煤层的物理性质基本相似，颜色呈深黑色，条痕深棕色—黑色，具沥青光泽至玻璃光泽，硬度中等，性脆，无节理，断口参差状、贝壳状，层面常可见薄膜状黄铁矿，均一结构，层状构造，宏面煤岩类型为光亮－半光亮煤。

（二）煤岩特性井田内各煤层中显微组分占63.70～92.2%，平均82.76%，无机质组分占7.8～36.3%，平均17.54%。

（见各煤层煤岩鉴定显微组分一览表1—3—2）。

1．煤的有机显微组分井田内各煤层有机质组分均以镜质体和惰质体为主，壳质体少量。

镜质体多为基质镜质体，次为均质镜质体及结构镜质体，细胞结构不发育，反射色多为浅灰～深灰色，呈碎片状和条带状分布。

各煤层镜质体含量在 3.7～52.0%之间，其中Ⅳ14煤层含量最小，而Ⅳ11煤层含量最大，其余的介于二者之间。

惰质体中半丝质体占绝大多数，其它少见，多呈碎片状或碎屑状分布，各煤层惰质体含量在48.0～96.3%之间，其中Ⅳ11煤层含量最小，而Ⅳ14煤层含量最大，其余的介于二者之间。

壳质体主要为沥青质体、角质体及胞子体等，分布在镜质体中，各煤层壳质体含量为0。

表1—3—2 各煤层煤岩鉴定显微组分一览表煤层编号煤的总成分%反射率去矿物基% 含矿物基%镜质组半镜质组惰质组壳质组总测点数显微组分总量粘土类硫化物类碳酸盐类氧化硅类其它总测点数Ⅳ138.50.061.50.0 455 89.2 9.6 / 1.2 / / 5100.95Ⅳ736.80.063.20.0 451 88.312.6/ 0.6 / / 5111.34Ⅳ1152.0.048.0.0 410 80.417.6/ 2.0 / / 5101.05Ⅳ1337.0.063.0.0 470 92.2 7.1 / 0.7 / / 5101.17Ⅳ143.7 0.096.30.0 325 63.736.3/ / / / 5100.57 2．煤的无机质组分矿物质主要为粘土矿物和碳酸盐矿物，多分布在细胞腔或裂隙中。

煤的镜质体反射率分布图在配煤中的实践应用吕强【期刊名称】《中国煤炭工业》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】3页(P63-65)【作者】吕强【作者单位】汾西矿业集团有限责任公司营运分公司【正文语种】中文山西焦煤汾西矿业集团介休洗煤厂是年配煤能力达到400万吨以上的中央洗煤厂，随着近年来各矿井陆续建设矿井型洗煤厂，介休洗煤厂配售优势和发运优势日趋明显，在用户中取得良好反馈。

以往都是以灰分和硫分为主要配煤控制指标，兼顾粘结指数和胶质层最大厚度，指标范围确定得很宽。

现在随着用户对配精煤质量要求的提高，通过检测各种原料煤的镜质体反射率确保进厂质量，指导配煤实际操作，尽量缩小指标范围，起到了稳定销售精煤质量的重要作用。

一、煤的镜质体反射率分布图煤的镜质体反射率直接反映了煤的变质程度。

镜质体反射率与挥发分有很大关系，反射率越高，挥发分越低，但因不同煤种的镜质体反射率受成煤环境条件的影响，镜质体反射率常常有一定程度的重叠现象，区分煤种上镜质体反射率没有挥发分明显，但判别煤种的复杂程度有很大的优势。

单一煤的镜质组反射率分布图呈单峰，峰形覆盖范围相对较窄，基本呈正态分布，而混煤的镜质组反射率分布图随其混配复杂程度的不同而呈现出各种复杂的形态，一般有多个峰，或峰形较宽。

通过工艺指标可以大致鉴别出煤炭的质量，也可以给精煤质量进行分级管理，但对精煤的混杂程度难以分辨。

比如要配出一种符合质量的焦煤产品，可以采用各不同煤种去实现，可使用肥煤和焦煤可以配出焦煤；使用1/3焦煤和瘦煤也可以配出焦煤；使用肥煤、焦煤、瘦煤等三种或以上煤种同样可以实现。

如果只检测工艺指标，灰分、硫分、粘结指数等指标是很难区分的，但是要检测配煤产品的镜质体反射率、标准偏差、观察其凹口、分布图的宽窄等信息便可鉴别混煤的复杂程度，为指导配煤提供实际依据，适销对路地进行配煤，提高生产经济效益。

二、配煤实际应用鉴别混煤的国家标准GB/T15591-2013《商品煤混煤类型的判别方法》，采用观察凹口数，结合标准偏差来判断混煤的复杂程度。

浅谈内蒙古自治区东胜煤田煤矿地质特征摘要：在煤矿区域地质勘查中，煤层地质特征会对勘探结果以及生产产生较大影响，本文以内蒙古自治区东胜煤田煤矿地质特征为例进行研究，对地层、构造进行分析的基础上，对煤层物理性质及化学性质进行了总结。

在岩煤层对比中采用标志层法、层间距法、沉积旋迴法、煤层组合关系法、物性特征对比法。

，对煤矿区域地质特征以及煤层对比法的应用方式和效果进行论述。

关键词：东胜煤田；地质特征；煤层对比1区域地质特征研究区位于东胜煤田东南部。

中、新生代地层划分为陕甘宁地层区鄂尔多斯地层分区。

研究区位于东胜煤田的东南部，含煤地层为侏罗系中下统延安组，沉积基底为三叠系上统延长组。

东胜煤田地层划分古生代地层区划为华北地层大区、晋冀鲁豫地层区鄂尔多斯地层分区东胜小区，中、新生代地层区划为陕甘宁地层区鄂尔多斯地层分区。

对于东胜煤田乃至整个鄂尔多斯盆地，无论是从盆地成因还是盆地现存状态来说，三叠系上统延长组是侏罗纪聚煤盆地和含煤地层的沉积基底。

在此之上，还沉积了侏罗系、白垩系、新近系上新统和第四系更新统、全新统地层。

按照板块构造理论，东胜煤田大地构造一级构造单元属中朝大陆板块，二级构造单元属鄂尔多斯断块，三级构造单元属伊陕单斜区，四级单元属东胜—靖边单斜，研究区位于四级单元东胜—靖边单斜的中东部。

鄂尔多斯断块的构造轮廓为一极其平缓，开阔的不对称向斜，向斜轴偏西，东翼较宽缓，西翼较陡。

向斜四周构造复杂，内部构造简单。

东胜煤田北起狼山-乌拉山-大青山的南缘；东接准格尔煤田；南与陕西省、宁夏回族自治区相接；西以乌兰布和沙漠北缘以南为界。

南北最长约400km，东西最长约410km，面积近10万km2。

煤田基本构造形态为一向南西倾斜的单斜构造，地层倾角小于5°，褶皱、断层不发育，但局部有小的波状起伏，属构造简单型煤田。

东胜煤田未发现岩浆岩侵入。

2研究区地质特征2.1地层研究区位于东胜煤田的东南部，据地质填图及钻探成果对比分析，区内地层由老至新发育有：三叠系上统延长组、侏罗系中下统延安组，侏罗系中统直罗组、白垩系下统志丹群、新近系和第四系，现由老到新分述如下：1、三叠系上统延长组：为含煤地层的沉积基底，区内无出露。