煤巖顯微組分對配合煤粘結(jié)指數(shù)的影響

摘 要：為了擴(kuò)大煉焦煤資源，探索低階煤的煉焦可能性，本文以我國代表性礦區(qū)的優(yōu)質(zhì)肥煤和長焰煤作為研究對象，分析配合煤巖顯微組分含量、鏡質(zhì)組反射率分布直方圖與煤的粘結(jié)指數(shù)的關(guān)系。結(jié)果表明當(dāng)鏡質(zhì)組反射率分布直方圖相同時，隨著配合煤鏡質(zhì)組含量的減少，惰性組分含量增加，配合煤粘結(jié)指數(shù)減小。

關(guān)鍵詞：低階煤；煉焦煤；煤巖顯微組分；配煤；粘結(jié)指數(shù)

我國雖然煤炭資源儲量豐富，但以動力煤為主，而優(yōu)質(zhì)煉焦煤較少。根據(jù)中國煤炭資源網(wǎng)的統(tǒng)計，我國目前的煉焦煤儲量約為2765億噸，占全國煤炭資源儲量的27.10%[1]。煉焦配煤方法主要有傳統(tǒng)的單純依靠煤化學(xué)參數(shù)配煤和近代發(fā)展起來的煤巖學(xué)參數(shù)配煤。煤巖學(xué)方法用來指導(dǎo)煉焦配煤，始于上個世紀(jì)50年代，到20世紀(jì)八十年代傳入我國[2]。

粘結(jié)性表征了煤干餾時形成的膠質(zhì)體的塑性，是煉焦用煤的一項(xiàng)重要指標(biāo)。基于煤巖學(xué)，可知影響煤粘結(jié)性的因素有鏡質(zhì)組反射率和煤巖顯微組分構(gòu)成：（1）鏡質(zhì)組反射率，對于配合煤，鏡質(zhì)組反射率在直方圖上的分布就決定了配合煤的粘結(jié)性的好壞[3]。（2）煤巖顯微組分構(gòu)成，其中鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組屬于活性組分，具有粘結(jié)性。惰質(zhì)組與礦物質(zhì)為惰性組分，其缺少或過剩都對配煤煉焦產(chǎn)生不利影響。

1 試驗(yàn)原料煤

試驗(yàn)用煤有錢家營肥煤、陜西長焰煤。陜西長焰煤的鏡質(zhì)組含量比惰質(zhì)組含量少；殼質(zhì)組含量很低，對粘結(jié)性幾乎沒有影響，由于長焰煤變質(zhì)程度低，而煤巖組分中起粘結(jié)作用的組分是鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組，所以長焰煤幾乎沒有粘結(jié)性。

2 試驗(yàn)分析

以錢家營肥煤-1.4g/cm3密度區(qū)間產(chǎn)品為基準(zhǔn)煤，分別將陜西長焰煤的-1.3g/cm3、1.3-1.4g/cm3、1.4-1.5g/cm3三個密度區(qū)間產(chǎn)品以不同比例配入，測定粘結(jié)指數(shù)時配合煤與標(biāo)準(zhǔn)無煙煤的配比是1：5，結(jié)果見表1。不同密度級的配合煤，當(dāng)配比相同時，其反射率分布直方圖相同，本次試驗(yàn)選取具有代表性的配合煤的鏡質(zhì)組反射率分布直方圖作為研究對象，見圖1-圖2。隨著高反射率區(qū)間（0.7%-1.1%）的頻率減小，粘結(jié)指數(shù)逐漸減小。當(dāng)配入的長焰煤比例較低時，鏡質(zhì)組反射率在0.8%-1.0%區(qū)間的頻率較高，即所含的鏡質(zhì)組變質(zhì)程度較高，如圖1，此時的配合煤具有較好的粘結(jié)性；隨著長焰煤配入量的增加，高反射率區(qū)間的頻率逐漸減小，低反射率區(qū)間的頻率逐漸增大，配合煤的粘結(jié)性逐漸減小。

3 結(jié)論

（1）鏡質(zhì)組反射率分布直方圖相同時，隨著配合煤鏡質(zhì)組含量的減少，惰性組分含量增加，配合煤粘結(jié)指數(shù)減小；

（2）隨著鏡質(zhì)組反射率分布直方圖高反射率區(qū)間的頻率減小，粘結(jié)指數(shù)逐漸減小，低階煤配入量增加，高反射率區(qū)間的頻率逐漸減小，低反射率區(qū)間的頻率逐漸增大，配合煤的粘結(jié)指數(shù)逐漸減小。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬慶元.中國煉焦煤資源的分布特征[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2004，32（03）：63-66.

[2]燕瑞華，高志軍，耿印權(quán)等.鏡質(zhì)組反射率分布圖在配煤煉焦中的應(yīng)用[J].燃料與化工，2001，32（05）：227-230.

[3]王金柱.單一煉焦煤煤巖性質(zhì)對黏結(jié)性和結(jié)焦性的影響[J].燃料與化工，2012，43（03）：15-18.