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【摘 要】 介绍所用的设备，测定各单种煤镜质体反射率的原理、方法及其重要性。通过偏光显微镜投入使用的近一年时间的应用实践，已经掌握对直方图的分析能力，初步具备了各组数据与煤的其他指标相结合从而准确判断出煤混杂及变质程度的能力。
【关键词】 岩相分析;镜质体反射率;煤;偏光显微镜
1 前言
煤加工利用一般都要用不同的加热工艺手段，炼焦煤炼焦尤其如此。因此，洞悉不同变质程度炼焦煤的各种显微组分在加热过程中的动态和其在成焦中不同作用，从而掌握和运用各自规律，对提高和控制焦炭质量无疑具有极其重要的意义。我厂去年起加大了对入厂煤监测的力度，引进了岩相分析设备。现每月对近40种入厂煤进行镜质体反射率的测定，结合灰份、挥发份、硫份、X、Y、G、B值等对各种煤进行分析，为炼出优质焦炭把好第一道关，已经取得初步成效。相信今后随着公司、厂对岩相分析的进一步重视，岩相分析服务生产上的利用率定会有更好的提高。
2 测定原理及方法
煤的镜质体反射率是不受煤的岩石成分含量变化影响的煤化程度的指标。测定煤的镜质组反射率是煤岩分析的重要组成部分。该指标对研究煤化作用、煤炭分类、煤质评价和煤的加工利用等方面有重要的意义。此测定方法1986年已颁布国家标准。此标准规定了在显微镜下用油浸物镜测定粉煤光片（或块煤光片）中的镜质组的最大反射率和随机反射率的方法，适用于单种煤或混合煤的反射率测定。
煤的镜质组反射率，是镜质组的反射光强对垂直入射光强的百分比，是根据光电倍增管所接受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入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。
3 镜质组的反射率反映煤性质的重要性
煤中镜质体的含量在50%～80%之间，目前我厂以测定镜质体反射率为主要反映煤级和混煤程度的指标。由于镜质组在炼焦煤中一般含量占绝对优势，炼焦加热过程中它能热解生成非挥发性液相产物，这种液相产物是粘结其他惰性组分使之形成块状焦炭的重要物质。所以镜质组本身的质量直接决定能否成焦和所形成焦炭的质量。因此，对镜质组本身的性质和其在加热中的变化，以及炭化后所形成衍生物的研究就显得特别重要。
3.1镜质组在成焦过程中的作用
（1）镜质组是成焦的主要原料：它的性质和数量都决定它是成焦主体原料，它是成焦过程中在颗粒表面产生非挥发性液相的主体。煤粒表面的非挥发性液相是散装煤料能成焦块的绝对原因。
（2）焦炭多空体的形成：镜质组受热处于软化状态，分离气体的内压如小于胶质体的阻力，则形成封闭气孔;如气体能冲破胶质体阻力，固化时就成为开放气孔。后者约占90%以上，如果备煤和炼焦工艺条件固定，气孔系列参数主要决定于镜质组的反射率分布及其区间。
（3）镜质组衍生的焦炭显微结构对强度的影响。
煤的各种显微组分的反射率不同，它们在煤化过程中变化行径也不同（图2）。火焚丝质体的反射率最高，它在整个煤化过程中几乎不变;氧化丝质体和半丝质体在变质作用过程中反射率逐渐提高;壳质组的反射率最低，受变质作用的影响最明显，但當其挥发分接近20%时与镜质组的反射率曲线汇合;镜质组的反射率受变质作用的影响自始至终都比较灵敏，这就是通常以镜质组的反射率作为标志煤级的指标。
3.2不同变质程度煤的直方图
任何炼焦煤中镜质组的反射率不是均一的，均呈正态分布。低变质程度煤的镜质组反射率，峰位高，分布区间窄，而且分布落在较低反射率区间;随变质程度提高，镜质组反射率分布区间增宽，并向反射率较高处移动。
华昊大同的镜质体平均反射率一般在0.6%～0.85%之间，属于低变质程度的煤，从上面的直方图可以看出，峰位高，分布区间窄，分布落在较低反射率区间。
马兰是肥煤，平均反射率一般在0.9%～1.2%之间，平均反射率高于大同，变质程度也高于大同，因此直方图中所体现出来的峰位比较高，分布区间宽，分布的反射率区间也高于大同。同时通过两个图的比较也可以看出马兰的混煤程度大于大同。
3.5同种煤的直方图
通过对马头2#和马头3#的测定结果其中的一项指标——标准偏差的比较可以看出两个均为复杂混煤。标准偏差分别为0.25和0.27，都大于0.2。国标中规定，标准偏差在0.2以上的则视为复杂混煤。从上图可以看出马头2#和3#都是肥煤与焦煤的混煤。马头2#中的焦煤所占比例多于肥煤，马头3#则相反。肥煤的比例多于焦煤。
3.4对焦化厂各入厂煤镜质体反射率数据的初步统计
表一 反映大同煤质的几项技术指标
日期 名称 标准偏差 混煤程度 灰份 挥发 X Y G b
07.09.03 华昊大同 0.740 0.08 单一混煤 5.95 34.49 39 18 14 仅
07.10.05 华昊大同 0.723 0.1 单一混煤 6.66 34.39 31 7 0 仅
07.11.02 华昊大同 0.761 0.07 单一混煤 7.40 33.37 53 5 8 仅
07.09.06 惠民大同 0.654 0.1 单一混煤 5.36 35.42 41 6 0 仅
07.11.28 惠民大同 0.695 0.1 单一混煤 5.48 33.96 35 6 5 仅
目前应用煤煤质指标中标志煤化度指标的是：发热量、挥发等;标志煤黏结性的是：胶质层厚度、罗加指数、黏结指数。因此，可以把上述指标和岩相中镜质体反射率相结合从而判断一种煤的质量。
以大同煤为例，从表一的灰份、挥发等几项基本指标中可以看出从9月到11月所监测的几个大同煤均在正常值范围内，均无异常。同时，从岩相方面也可以看出这几个大同的标准偏差都小于0.1，均为单一混煤，且平均煤镜质体反射率都在0.6%～0.8%之间，也说明此煤正常。
4 结束语
数字显微煤岩分析系统作为鉴别“掺假煤”唯一有效手段，在焦化行业中备受重视。通过测定煤显微组分和反射率，就能得知一个混合煤样的等级、煤岩组分、矿物分布等重要信息;同时，还可以区分不同混合类型的镜质组，丝质组和惰性煤各部分所占的比例以及镜质组反射率的分布，从而鉴别“掺假煤”，正确的指导配煤。
我厂的岩相分析在生产中的应用仍然处在初期，需要学习的相关知识和提升的空间还很大。目前只是作为配合其他判断煤质和混煤程度指标的辅助指标。提高对镜质体反射率的直方图及各组数据的分析能力，把岩相的各组数据和煤的其他反映煤质的日常指标相结合，达到准确判断煤样的等级和混煤程度。提高重视程度，今后在服务生产上的利用率定会有更好的发展
参考文献：
[1]《中国煤岩学》.中国矿业大学出版社.1996
[2]《结晶学与岩相学》.化学工业出版社.鲁伟明.2008
【关键词】 岩相分析;镜质体反射率;煤;偏光显微镜
1 前言
煤加工利用一般都要用不同的加热工艺手段，炼焦煤炼焦尤其如此。因此，洞悉不同变质程度炼焦煤的各种显微组分在加热过程中的动态和其在成焦中不同作用，从而掌握和运用各自规律，对提高和控制焦炭质量无疑具有极其重要的意义。我厂去年起加大了对入厂煤监测的力度，引进了岩相分析设备。现每月对近40种入厂煤进行镜质体反射率的测定，结合灰份、挥发份、硫份、X、Y、G、B值等对各种煤进行分析，为炼出优质焦炭把好第一道关，已经取得初步成效。相信今后随着公司、厂对岩相分析的进一步重视，岩相分析服务生产上的利用率定会有更好的提高。
2 测定原理及方法
煤的镜质体反射率是不受煤的岩石成分含量变化影响的煤化程度的指标。测定煤的镜质组反射率是煤岩分析的重要组成部分。该指标对研究煤化作用、煤炭分类、煤质评价和煤的加工利用等方面有重要的意义。此测定方法1986年已颁布国家标准。此标准规定了在显微镜下用油浸物镜测定粉煤光片（或块煤光片）中的镜质组的最大反射率和随机反射率的方法，适用于单种煤或混合煤的反射率测定。
煤的镜质组反射率，是镜质组的反射光强对垂直入射光强的百分比，是根据光电倍增管所接受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入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。
3 镜质组的反射率反映煤性质的重要性
煤中镜质体的含量在50%～80%之间，目前我厂以测定镜质体反射率为主要反映煤级和混煤程度的指标。由于镜质组在炼焦煤中一般含量占绝对优势，炼焦加热过程中它能热解生成非挥发性液相产物，这种液相产物是粘结其他惰性组分使之形成块状焦炭的重要物质。所以镜质组本身的质量直接决定能否成焦和所形成焦炭的质量。因此，对镜质组本身的性质和其在加热中的变化，以及炭化后所形成衍生物的研究就显得特别重要。
3.1镜质组在成焦过程中的作用
（1）镜质组是成焦的主要原料：它的性质和数量都决定它是成焦主体原料，它是成焦过程中在颗粒表面产生非挥发性液相的主体。煤粒表面的非挥发性液相是散装煤料能成焦块的绝对原因。
（2）焦炭多空体的形成：镜质组受热处于软化状态，分离气体的内压如小于胶质体的阻力，则形成封闭气孔;如气体能冲破胶质体阻力，固化时就成为开放气孔。后者约占90%以上，如果备煤和炼焦工艺条件固定，气孔系列参数主要决定于镜质组的反射率分布及其区间。
（3）镜质组衍生的焦炭显微结构对强度的影响。
煤的各种显微组分的反射率不同，它们在煤化过程中变化行径也不同（图2）。火焚丝质体的反射率最高，它在整个煤化过程中几乎不变;氧化丝质体和半丝质体在变质作用过程中反射率逐渐提高;壳质组的反射率最低，受变质作用的影响最明显，但當其挥发分接近20%时与镜质组的反射率曲线汇合;镜质组的反射率受变质作用的影响自始至终都比较灵敏，这就是通常以镜质组的反射率作为标志煤级的指标。
3.2不同变质程度煤的直方图
任何炼焦煤中镜质组的反射率不是均一的，均呈正态分布。低变质程度煤的镜质组反射率，峰位高，分布区间窄，而且分布落在较低反射率区间;随变质程度提高，镜质组反射率分布区间增宽，并向反射率较高处移动。
华昊大同的镜质体平均反射率一般在0.6%～0.85%之间，属于低变质程度的煤，从上面的直方图可以看出，峰位高，分布区间窄，分布落在较低反射率区间。
马兰是肥煤，平均反射率一般在0.9%～1.2%之间，平均反射率高于大同，变质程度也高于大同，因此直方图中所体现出来的峰位比较高，分布区间宽，分布的反射率区间也高于大同。同时通过两个图的比较也可以看出马兰的混煤程度大于大同。
3.5同种煤的直方图
通过对马头2#和马头3#的测定结果其中的一项指标——标准偏差的比较可以看出两个均为复杂混煤。标准偏差分别为0.25和0.27，都大于0.2。国标中规定，标准偏差在0.2以上的则视为复杂混煤。从上图可以看出马头2#和3#都是肥煤与焦煤的混煤。马头2#中的焦煤所占比例多于肥煤，马头3#则相反。肥煤的比例多于焦煤。
3.4对焦化厂各入厂煤镜质体反射率数据的初步统计
表一 反映大同煤质的几项技术指标
日期 名称 标准偏差 混煤程度 灰份 挥发 X Y G b
07.09.03 华昊大同 0.740 0.08 单一混煤 5.95 34.49 39 18 14 仅
07.10.05 华昊大同 0.723 0.1 单一混煤 6.66 34.39 31 7 0 仅
07.11.02 华昊大同 0.761 0.07 单一混煤 7.40 33.37 53 5 8 仅
07.09.06 惠民大同 0.654 0.1 单一混煤 5.36 35.42 41 6 0 仅
07.11.28 惠民大同 0.695 0.1 单一混煤 5.48 33.96 35 6 5 仅
目前应用煤煤质指标中标志煤化度指标的是：发热量、挥发等;标志煤黏结性的是：胶质层厚度、罗加指数、黏结指数。因此，可以把上述指标和岩相中镜质体反射率相结合从而判断一种煤的质量。
以大同煤为例，从表一的灰份、挥发等几项基本指标中可以看出从9月到11月所监测的几个大同煤均在正常值范围内，均无异常。同时，从岩相方面也可以看出这几个大同的标准偏差都小于0.1，均为单一混煤，且平均煤镜质体反射率都在0.6%～0.8%之间，也说明此煤正常。
4 结束语
数字显微煤岩分析系统作为鉴别“掺假煤”唯一有效手段，在焦化行业中备受重视。通过测定煤显微组分和反射率，就能得知一个混合煤样的等级、煤岩组分、矿物分布等重要信息;同时，还可以区分不同混合类型的镜质组，丝质组和惰性煤各部分所占的比例以及镜质组反射率的分布，从而鉴别“掺假煤”，正确的指导配煤。
我厂的岩相分析在生产中的应用仍然处在初期，需要学习的相关知识和提升的空间还很大。目前只是作为配合其他判断煤质和混煤程度指标的辅助指标。提高对镜质体反射率的直方图及各组数据的分析能力，把岩相的各组数据和煤的其他反映煤质的日常指标相结合，达到准确判断煤样的等级和混煤程度。提高重视程度，今后在服务生产上的利用率定会有更好的发展
参考文献：
[1]《中国煤岩学》.中国矿业大学出版社.1996
[2]《结晶学与岩相学》.化学工业出版社.鲁伟明.2008