煤岩学方法在异常炼焦煤煤质评价中的应用

通过煤岩学方法中的反射率分布和煤岩显微组分可反映煤质特性,但随着炼焦煤资源日益劣化,需利用煤岩学方法判断炼焦异常煤,并对异常炼焦煤的质量进行评价。通过煤岩反射率自动测试系统对炼焦煤资源进行分析,结合煤岩反射率分布并根据商品煤的煤岩判定标准,在炼焦配煤实际应用中判断是否为同类炼焦煤混煤、混入低品质炼焦煤的混煤或混入非炼焦煤的混煤,并从煤氧化的判定、混入兰炭或工业废渣等方面探讨由煤岩显微组分判定异常煤。研究表明:煤岩反射率主要应用于判定混煤,应区别对待同类混煤、混入低质炼焦煤和混入非炼焦煤该3类混煤,尤其需避免混入非炼焦煤;煤岩显微组分是对煤岩反射率自动测定系统的补充,通过煤岩观察显微组分,可以判断炼焦煤的氧化、混入兰炭及混入工业废渣等是炼焦煤异常的主要原因;煤岩学方法是判定炼焦煤异常的主要技术手段,但煤岩指标仅对传统指标有补充作用而非完全替代作用。

我国煤岩学研究现状及前景分析

煤岩学是以岩石学观点和方法来研究煤的物质成分、性质和用途,煤岩组分的物理化学性质差异在指导煤炭的高效洁净利用方面,具有其他学科无法替代的优势。基于我国煤岩学研究成果,分别论述了基础煤岩学和应用煤岩学的研究现状和取得的成果,对于后者重点论述炼焦配煤、煤液化和气化等方面煤岩学的应用现状和认识。指出基于图像分析的自动化测试技术和大力开展全国煤炭资源的高效洁净利用是当前乃至以后煤岩学在方法和应用方面的发展方向。

应用煤岩学概论[19](连载)

煤和矿物之间的反应主要在接触处,接触处多,矿物的反应加强。以不同粒度(0.2～0.3、0.07～0.1、<0.06mm)的赤铁矿,加10%到煤料中,膨胀曲线形状随着颗粒变细而影响增大。影响增大的原因是由于矿物表面增大及煤和矿物接触点增多。如果将煤的粒度变小,矿物的影响也同样增大。

应用煤岩学概论[18](连载)

7.5.4.4粒度指标的表示方法煤岩选择加工不但重视煤料筛级的上限,而且十分重视煤料粒度的组成。煤料粒度组成的表示方法为:(?)g为煤料的粒度指标:a、b、c、d、e、f和h表示在筛下物占0、5%、25%、50%、75%、95%、100%时颗粒的筛距;

西北地区侏罗纪煤的煤岩学特征

我国西北侏罗纪煤储量巨大,煤质优良,多低灰、低硫,被称为"优质煤"。在总结前人研究成果基础上,对其煤岩学特征及其地质控制因素进行了探讨。研究认为,不同地质背景下形成的煤其煤岩学特征表现各异,如新疆的艾维尔沟、阜康等矿区的煤可用于炼焦,神华煤可直接液化,吐哈盆地的煤具有成油潜力。西北中侏罗世煤普遍富含惰质组,贫矿物质最为显著,与我国东部石炭-二叠纪煤以及国外"冈瓦纳煤"均存在较大差异,西北侏罗纪煤煤岩类型独特,是大型内陆型盆地演化的产物,多属低变质烟煤,局部也有中、高变质烟煤和无烟煤,还出现一个褐煤矿点。在煤地质学与煤岩学、煤化学等方面的深入研究,对今后洁净、高效、合理地利用西北侏罗纪优质煤资源十分重要。

顶峰山矿区39号煤层的煤岩学与煤相特征

利用煤岩学和沉积地球化学相结合的方法,从煤岩学、沉积学、古植物和沼泽水介质动力条件等方面对福建龙永煤田顶峰山矿区二叠系童子岩组主采39号煤层进行了研究,结果表明:39号煤层的煤相包括4种类型,即闭流沼泽相、障壁岛-泻湖沼泽相、强覆水森林沼泽相和浅覆水森林沼泽相,其中强覆水森林沼泽相是该煤层煤相类型的主体,在沼泽演化过程中占有主导地位;沼泽覆水深度的变化会引起煤相组合和旋回结构的相应变化。煤层从下而上由浅覆水森林沼泽相、强覆水森林沼泽相和弱覆水森林沼泽相等组合而成,韵律明显。沼泽水动力条件同样经历了由弱—强—弱的演化过程,沼泽水流具有由滞流—活动—滞流的周期性变化特点,泥炭沼泽水介质总体上处于弱—强还原环境;该煤层在其形成过程中不断受到海陆两方面的影响,泥炭沼泽发育过程呈现出波动式变化,导致泥炭沼泽类型呈跳跃式演化,从而形成了一套海陆交互相的成煤沼泽环境,表现为障壁岛-泻湖沉积体系的沉积特征。

重庆中梁山矿区主要煤层的煤岩学和煤相特征

结合国际煤岩学会(ICCP)对显微组分的新分类系统,通过绘制显微组分三元图和煤相图,对重庆中梁山矿区主要煤层显微组分和煤相特征进行了研究。结果表明:该矿区宏观煤岩类型以半亮煤为主,且构造煤较发育;显微组分中以镜质组为主,其中以基质镜质体和碎屑镜质体最为常见。煤相研究表明,本区主要煤层形成于下三角洲平原或下三角洲平原到陆相沉积的过渡环境,属于近陆相的低位沼泽环境,成煤环境受海水作用明显。

煤岩学配煤和焦炭强度预测的研究

用配有自行研制的程序控温仪的显微热台，观察研究了P1、T3两时代煤显微组分的加热性状和焦炭的显微特征，由此揭示了不同时代等变质煤结焦性差异的原因，提出了标准活性组分（Vt,st）的新概念；确定了测定混煤中镜质体反射率的方法；最后以重钢焦化厂大量200kg焦炉试验为基础，用计算机进行数理统计分析，优选出标准活性组分（Vt,st）、镜质体随机反射率（Rran）及其标准差（S）三个参数，建立了能准确定量预测焦炭机械强度的数学模型。经焦化厂使用证实，用该方法预测和控制焦炭强度不但准确度高、简单易行，而且可适用于我国大多数焦化企业由不同煤田的多矿点供煤且常有混煤、煤质不稳定的复杂状况。

大同煤田石炭-二叠系接触变质煤的煤岩学特征研究

大范围的岩浆岩侵入煤体严重影响了煤矿开采和煤质,为研究接触变质煤的煤岩学特征,对大同煤田3个矿揭露的3条辉绿岩岩墙及接触变质煤剖面进行了系统采样,对样品进行了镜质体反射率测定、工业分析和元素分析以及宏观煤岩特征和显微组分特征的系统观测,并对正常煤和接触变质煤的煤岩学特征参数的差异进行了识别和统计,在对显微组分的类型进行总结归纳的基础上,对接触变质煤中显微组分的演化和识别进行了探讨。研究结果表明:大同煤田的接触变质煤的镜质体反射率通常大于1.0%,干燥基挥发分小于20%;严重热变煤与侵入体直接相邻或镜质体反射率大于2.0%,其宏观煤岩特征与正常煤差异显著,可分为块状焦、砾状焦、粒状焦3种类型;轻微热变煤的镜质体反射率介于1.0%~2.0%;其宏观煤岩特征与正常煤无明显差异;大同煤田接触变质煤的显微组分可分为3类,即原有组分、天然焦基质和新生成的组分;原有组分为原始煤中未热变或轻微热变的镜质组、惰质组和类质组;天然焦基质包括由镜质组和类质组转变而来的中间相小球体、镶嵌结构体、流动结构体等;新生成的组分主要为热解碳。严重热变煤的显微组分以天然焦基质为主,轻微热变煤中残余大量原有组分。

中煤的煤岩学特征

中煤是煤洗选加工过程中的副产品，其煤岩组成及特征不同于原煤。煤岩分析表明中煤的煤显微组成中，镜质组及壳质组含量比原煤少，惰质组比原煤多，矿物质则大幅度上升。对中煤的进一步加工最有意义的是中煤的显微煤岩类型组成特征。在中煤中微二合煤含量最高，为７０．６３％，其次是微三合煤，为２５．９４５％，微四合煤为３．４２５％。大部分显微煤岩类型都含有矿物质。矿物质主要为黄铁矿及粘土矿物，其它矿物含量极少，矿物质以细粒分散状分布为主，其粒度为黄铁矿小于１０微米，粘土２０微米左右。对中煤的浮沉产品的煤岩分析表明，不同密度段产品的煤岩特征有极大的差别。

用煤岩学观点评价乌达矿区煤的可选性

以乌达矿区为例,用精煤的产率和煤样密度组成的煤岩学方法对煤的可选性进行了评价。它的特点是实验煤样用量少,采点样多,其研究结果可以充分显示煤层三维空间上的可选性变化规律,深入了解煤中矿物质种类、分布特性等与可选性的关系,而且可以从根本上揭露影响煤炭可选性的内在因素,为选煤方法提供真实可靠的理论依据。

循环高压电脉冲作用下煤体微裂隙发育特征及其煤岩学控制

基于开放式循环高压电脉冲实验平台,针对肥煤、贫煤和无烟煤3种不同变质程度煤样,开展金属丝和含能材料2种能量加载方式下的煤样冲击致裂实验,通过光学显微镜分析循环冲击作用下煤中微裂隙发育的煤级与载荷响应特征,研究微裂隙扩展演化与显微组分之间的关系。结果发现:①增加循环冲击次数,微裂隙密度的增大趋势是非线性的,大致可划分为初期缓慢增加、中期快速增大、后期趋于稳定3个阶段,说明并非循环冲击次数越多致裂效果越好,而是存在一个最佳冲击次数。②金属丝加载方式下煤中微裂隙较含能材料加载下更为发育;整体上,肥煤的微裂隙发育程度高于贫煤,贫煤高于无烟煤,反映循环高压电脉冲在致裂效果上可能具有“双低效应”,即低变质程度煤加载低能量致裂效果可能更好。③微裂隙发育程度在显微组分之间具有差异性和侧重性,镜质组最发育,惰质组次之,壳质组最少,这是镜质组含量大(空间优势)、原位裂隙密度大(位置优势)、脆性较大(力学优势)综合作用的结果。④微裂隙在显微组分中的扩展演化轨迹可归纳为穿越显微组分、局限在显微组分内部、沿显微组分边界发育和形态呈斜列、渐进式张剪性扩展等主要特征。研究结论对进一步揭示循环高压电脉冲煤层致裂微观机制,明确工程实践目标煤层,优化作业工艺参数和提高作业效果具有重要的理论意义。

论褐煤煤岩学与加氢液化的关系

本文系统地研究了云南可保等地的褐煤岩石类型、显微组合、煤化程度与液化性能之间的关系,提出液化的转化率随褐煤的煤化程度的增高而降低,且与褐煤的反射率及凝胶化程度有较好的相关性,这与褐煤的原始物质中的沥青质和孔隙度等因素有关。

基于煤层气产出的煤岩学控制机理研究进展

为给煤层气的高效开发提供理论参考,对煤层气开发地质理论和基于煤层气产出的煤岩学控制机理研究进展及存在的问题进行了系统分析,指出由于煤储层煤岩组成及本构关系差异显著,当前煤岩学主控的煤储层储渗空间特征及其与产能耦合关系研究远不能满足煤层气开发需求,表现为:对煤储层非均质发育特征及其开发动态效应认识不够;储层改造及煤层气排采的针对性不强;生产过程中无法有效地从地质角度规避各种层内(间)矛盾。阐明煤岩制约下的储层有效孔渗空间发育特征、层内(间)本构关系变化及煤层气开发过程储层物性响应成为亟待探索的科学问题。通过研究形成适配的层内—层间、宏观—微观、初始—动态煤岩描述理论和方法将成为促进煤层气开发地质理论发展的重要方向。

混配煤混配比例的煤岩学检测方法及研究

混煤或混配煤是煤矿开采、运输和利用过程中广泛采用的技术．将煤质差异较大的煤按一定比例混配起来，不仅可以改善煤质，实现优势互补，而且能避免运行事故，提高经济效益．利用煤岩学检测方法，通过对原煤及其混配煤的显微组分的辨认及其代表性组分含量的统计，建立了关于混配比例与各代表性组分之间函数关系的数学模型．利用该模型可计算未知混配煤的混配比例．以华北石炭二叠纪煤与侏罗纪煤混配为例，介绍了这一研究方法．

煤岩学在炼焦配煤中的应用——以宣钢焦化厂原料煤为例

用煤岩学研究方法 ,对宣钢焦化厂的原料煤进行了煤岩显微组分、荧光和 Rr测试 ,并对其按煤岩学方法配煤 ,进行了 10 kg小焦炉试验。结果表明 :2 7号煤可以单煤和部分配煤 ,所炼的焦炭机械强度 M2 5最高可达 85 % ,M10 为 10 .2 %

煤岩学在煤自然发火倾向性研究中的应用

介绍了煤岩成分、煤级和煤的还原性等因素对煤自然发火倾向性的影响，镜质组的自然发火倾向性最大，壳质组次之，惰性组最低；随着煤级的增加，其自然发火的倾向性降低；煤级相同煤的还原性越强，其自然发火的倾向性越弱；华北石炭纪太原组煤的自然发人倾向性比同煤级的二叠纪煤倾向性小。

北查尔斯王子山贝恩梅达特煤系煤层的煤岩学与煤化学特征

贝恩梅达特煤系是南极北查尔斯王子山地区发育的一套二叠纪含煤地层。在中国31次南极考察期间,从该地层单元的格洛索普特里斯冲沟段和麦金农段共采集了11件煤样品。为了了解这些煤的基本特征,开展了煤的煤岩学分析、工业分析和元素分析。煤的煤岩组分结果表明,两地层的煤均以有机组分为主(格洛索普特里斯冲沟段和麦金农段有机总量平均值分别为85.5%和91.1%),且镜质组和惰性组占主要比例;无机组分含量在两地层单元的煤中均较低且以黏土和氧化物(石英)为主,硫化物只出现在麦金农段局部煤中;两地层单元煤的最大反射率基本一致,平均值均为0.64%;工业分析结果表明麦金农段的煤具有特低-高灰分(9.85%~84.16%)、低-特低全水分(2.38%~6.18%)、高-特高挥发分(38.98%~66.76%)、低-特低硫(0.23%~0.68%)和中等-特低固定碳(5.26%~55.01%)特征;格洛索普特里斯冲沟段的煤具有中灰分(21.05%~29.40%)、低-中等全水分(7.44%~9.94%)、高挥发分(40.99%~43.67%)、特低硫(0.38%~0.44%)和低-特低固定碳(39.77%~46.59%)特征。两地层单元煤的焦渣特征为2。元素分析结果表明,麦金农段的煤属于低-特低磷(0.005%~0.019%)、低-高氟(108~829μg/g)、特低-高氯(0.017%~0.535%)和一级含砷(0~7μg/g)煤;格洛索普特里斯冲沟段的煤属于低-特低磷(0.006%~0.024%)、高氟(260~478μg/g)、中氯(0.007%~0.208%)和一级含砷(1~6μg/g)煤;格洛索普特里斯冲沟段煤属于褐煤,而麦金农段煤类型复杂,泥煤和烟煤均发育,类似于印度默哈讷迪盆地的煤。

煤岩学在煤化工中的地位和趋向

总结评述了煤岩学的观点和方法伸展到煤化工领域后，对煤加工利用的各个方面所起的重要作用和变化，分析了煤岩学对煤化工进一步起作用的障碍和原因，从而。提出了对今后煤岩学研究方向的期望和建议。