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煤质特性一直是煤科学研究的重要组成部分,对煤质特征的深刻理解与认识是优化现有煤炭加工转化工艺和开发新的煤高效洁净转化技术的前提和基础。由于煤本身的复杂性和不均一性,宏观煤质特征指标间相关性的研究对于揭示煤的本质特征,指导煤炭加工和综合利用具有重要的理论及实际意义。本文对西山矿区各煤层的煤质特征进行分析研究,系统考察了其物理化学性质、元素分析、工业分析、工艺性能以及可选性方面的变化规律。在实验结果与理论分析的基础上,运用线性及非线性回归拟合方法对西山煤各煤质指标间的相关性规律进行量化研究,建立了各煤质指标之间关系的数学模型,主要研究结果如下:1.西山各矿区煤层煤质特征的变化规律是:山西组煤层的挥发分、灰分、粘结性和结焦性指标普遍高于太原组各煤层;山西组煤层的硫分则低于太原组各煤层;强粘结性煤层的可选性低于弱粘结性或无粘结性煤层;各煤层间的元素分析指标和灰成分指标以及煤灰熔融性大致相同。2.西山煤发热量与灰分存在着显著的线性关系,随着灰分的增加近似呈直线下降,发热量与挥发分之间相关性不显著。西山煤氢含量随着挥发分的增加而增高,而后又稍稍下降,大体呈二次曲线趋势,当挥发分大于24%时,氢含量与挥发分之间又呈线性关系;氮含量随氢含量的增大而增大,存在正比关系。真相对密度和视相对密度与挥发分无明显相关关系,但随着灰分的增加呈线性增加。3.西山煤胶质层最大厚度Y值随变质程度呈规律性变化。当Vdaf小于15.54%时,Y值为0,其后随着Vdaf的增高而增大,当Vdaf含量增高到30%左右时,Y值达到最大;胶质层最大厚度与粘结指数之间呈双曲线型,而与奥亚膨胀度b值之间则存在明显的线性关系,随着b值的增大而增大;胶质层最大厚度与坩埚膨胀序数之间的关系不明显。4.西山煤粘结指数随着挥发分大体呈区域性变化。当挥发分小于16.5时,粘结指数一般小于20,变化不是很大。当挥发分大于16.5%时,粘结指数随着挥发分的增高而急剧增高,最高达到100,两者呈双曲线型。