煤的岩相分析在配煤生产中的应用

2014-07-09王格丽

江西煤炭科技 2014年2期

王格丽

（山西焦煤汾西矿业集团煤质加工处煤质稽查科，山西介休032000）

随着科学技术的不断发展，煤的岩相分析已经走进各个煤炭与钢铁企业。煤的岩相分析是研究和评价煤炭性质的重要工具，通过对煤岩组分的分析判断可确定煤的特性及煤种，同时可判断所检测批煤的煤种是否单一，并将此作为炼焦配煤的重要手段。本文通过具体实例从判别煤中和配煤炼焦两方面说明煤的岩相分析在工业中的实际应用。

1 煤的显微组分及煤的镜质体反射率的测定

1.1 煤的显微组分

煤的显微组分是指煤在显微镜下能够区别和辨识的基本组成成分。可分为有机显微组分和无机显微组分，其中有机显微组分是指在显微镜下观察到的煤中成煤原始植物组织转变而成的显微组分，包括镜质组、惰质组和壳质组。在煤的三种显微组分中，镜质组随着煤的变质程度的不同，呈现出较为均匀的变化，因此，在日常的分析试验中，一般以油浸物镜下测定的镜质组最大反射率作为分析对照指标。

1.2 测定煤的镜质组反射率的意义

反射率是指在反射光下，显微组分表面的反射光强度和入射光强度的比值。煤的镜质组反射率不仅能够反映煤的变质程度，而且在测定过程中不会受到煤中岩石成分的影响。煤的镜质组反射率随着有机组分中碳含量的增加而增高，随着挥发分的增高而减小，也就是说，煤的变质程度不同，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变质程度。目前，国际上许多国家已将镜质组反射率作为煤炭分类的重要指标之一。

1.3 煤的镜质组反射率的概念及测定原理

煤的镜质组反射率是指在显微镜油浸物镜下，镜质体抛光面的反射光强度对其垂直入射光强度比值的百分数，一般用R表示。计算公式如下：

测定煤的镜质组反射率是将已知反射率的标准片和煤样镜子组放在显微镜下，在一定强度的入射光中，反射出的微弱光流，通过光电倍增管转变为电流并被放大成较强的电信号，然后将电信号输入并馈入到记录装置。根据记录装置刻度盘上读出的标准片的反射光强度值和煤的镜质组的反射光强度值，根据下式可求出煤的镜质组反射率：

式中：R镜为煤的镜质体反射率；I镜为煤的镜质体反射光电流强度；I标为标准片的反射光电流强度；R标为标准片的反射率。

常用煤的镜质组反射率的种类有最大反射率和随机反射率。最大反射率是全偏光时，旋转载物台360°可以测得的最大数值，用Rmax表示；随机反射率（也称部分偏光下随机反射率），是指在测定煤样时，使入射光为自然光（精反射器后为部分偏振光），不转动载物台测的的数值为部分偏光下随机反射率。用Rran表示。煤的镜质组最大反射率或随机反射率一般用平均值和标准差来表示。我国各类煤的Rmax分布范围见表1。

表1 我国各类煤的Rmax的分布范围

2 汾西矿业集团部分煤矿的煤质特点及配煤分析

1）汾西矿业生产精煤产品特点分析。汾西矿业煤种主要为肥煤、焦煤，所生产精煤产品的特点是中高灰中硫、中灰高硫、中高灰低硫，低灰低硫，为了提高集团公司综合经济效益，对中灰高硫产品和低灰低硫产品按照一定的比例进行配煤，从而达到降灰降硫，提高经济效益的目的。

表2 汾西矿业部分矿（厂）质量情况

表1中，A生产产品为中高灰中高硫，B生产产品为中灰高硫，C生产产品为中灰高硫，E产品为中高灰低硫，H产品为中高灰中硫；D产品中高灰低硫，F产品中高灰低硫。

2）为降硫降灰提高经济效益，可将C与E按一定比例进行配煤。C与E煤的岩相分析见图1、图2。

图1 C煤岩相分析

图2 E煤岩相分析

上图显示，C煤的测值范围为1.200～1.500，根据表1可初步判定为焦煤，E的测值范围为1.250～1.600，根据表1可初步判定也为焦煤，而且测值范围较为接近，C煤硫高灰低，E煤硫低灰高，现按照3∶7的配比方案将两种煤进行配煤，其配煤结果岩相见图3。

图3配煤的测值范围1.300～1.700，没有凹槽，可初步判定为纯焦煤，通过对该配煤进行分析化验，硫分1.94%，灰分9.95%，此配煤结果符合提高经济效益的要求，因此此配煤方案可行。

图3 C与E按照3∶7配比岩相分析

3）通过对表一进行观察，D煤也可以与C煤相配，从而降灰降硫，为了判定此方案是否可行，须对D煤进行岩相分析，其岩相分析结果见图4，图4所示D煤的测值范围为0.850～1.100，可初步判定为肥煤或焦煤，为了确定C与D是否可以进行配煤销售，将C煤与D煤也按照3∶7比例配煤后进行岩相分析，分析结果见图5。图5显示，岩相分析图有明显的凹槽，可判定为绝对混煤，不可进行配售，因此，可推断此配煤方案不可行。