煤巖顯微組分對配合煤粘結指數的影響

摘 要：為了擴大煉焦煤資源，探索低階煤的煉焦可能性，本文以我國代表性礦區的優質肥煤和長焰煤作為研究對象，分析配合煤巖顯微組分含量、鏡質組反射率分布直方圖與煤的粘結指數的關系。結果表明當鏡質組反射率分布直方圖相同時，隨著配合煤鏡質組含量的減少，惰性組分含量增加，配合煤粘結指數減小。

關鍵詞：低階煤；煉焦煤；煤巖顯微組分；配煤；粘結指數

我國雖然煤炭資源儲量豐富，但以動力煤為主，而優質煉焦煤較少。根據中國煤炭資源網的統計，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的單純依靠煤化學參數配煤和近代發展起來的煤巖學參數配煤。煤巖學方法用來指導煉焦配煤，始于上個世紀50年代，到20世紀八十年代傳入我國[2]。

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

1 試驗原料煤

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

2 試驗分析

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

3 結論

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

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

參考文獻：

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

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

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