煤岩指标在炼焦配煤中的应用课件.ppt

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1、煤岩指标在炼焦配煤中的应用张代林安徽工业大学2011年6月24日于山西.太原三个问题1、为什么能够用煤岩技术测定煤的性质？2、怎么分析？3、分析结果对炼焦配煤有何指导意义？煤岩学：把煤作为一种有机岩石，以物理方法为主研究煤的物质成分、结构、性质、成因及合理利用的学科。煤岩学一词最先见于德国煤岩学家R.波托涅的《普通煤岩学概论》一书。20世纪初期广泛开展煤的显微镜下的观察、研究，使煤岩学逐渐发展形成一门独立的学科。显微镜下研究煤是煤岩学的主要手段。煤的应用领域不断扩大，需要量与日俱增，为使煤得到综合、合理利用，必须加强对煤的物质成分的研究。煤的显微组分、显微类型和煤化作用

2、是煤岩学的主要研究内容。煤岩学在地质学领域和工业中的应用日益广泛。应用煤岩学方法确定的煤岩组成和煤化程度，是评定煤的性质和用途的重要依据，也是研究煤的生成和变质的重要基础。煤岩学是研究煤质的主要方法。镜质体反射率、壳质组荧光性的研究和有关仪器设备的日益完善，以及成功地对沉积岩中分散有机质的煤岩研究，扩大了煤岩学的研究领域，并向定量化，自动化发展。煤岩学在地质学领域和工业中的应用日益广泛，现已进入了煤岩学快速发展的阶段。煤岩学发展历史沿革1854年，在英国托班藻煤是否算作煤的争论中，煤的显微镜下研究首先受到重视。1870年左右，英国生物学家T.H.赫胥黎首次发现煤中的植物

3、孢子。煤的镜下观察进一步证明腐殖煤是陆生植物形成的。1882～1898年，对于藻煤薄片的观察做出了藻煤来自藻类的结论。20世纪初期较广泛地开展煤的显微镜下研究之后，煤岩学才逐渐发展成为一门独立的学科。1919年，英国女煤岩学家M.C.斯托普丝在《条带状烟煤中的四种可见组分》一文中，首次提出烟煤中镜煤、亮煤、暗煤和丝煤4种煤岩组分。1925年以前,以透射光下煤的薄片研究为主，是煤岩组分成因研究的主要手段。1927年德国煤岩学家E.斯塔赫在《煤光片》一文中引进了在反射光下研究煤光片的方法，并发表了第一张油浸镜头下煤光片的显微照片。1928年，斯塔赫和F.L.昆勒万制成了煤砖

4、光片在反光下进行研究。1935年,斯托普丝提出“显微组分”一词,代表显微镜下能够辨认的煤的有机组分，犹如岩石中的矿物。这一术语的应用，标志着在改进煤岩学研究基础方面前进了一步。1953年国际煤岩学委员会(ICCP)的成立是煤岩学发展史上的一个里程碑。委员会于1957和1963年分别出版了《国际煤岩学手册》的第一版和第二版，1971和1975年又作了补充，使煤岩术语与工作方法趋于标准化，推动了煤岩学的交流和发展。在当前世界范围的能源紧张情况下，煤的应用领域不断扩大,需要量与日俱增,为使煤得到合理利用与综合利用，必须加强煤的物质成分研究。煤的显微组分、显微类型和煤化作用，是

5、近期煤岩学的主要研究内容。通过对有机显微组分、无机显微组分、煤岩类型结合煤层及围岩沉积相的研究，确定含煤岩系的沉积环境和煤相（煤的原始成因类型。它取决于成煤植物群落和泥炭聚积环境，即聚积方式、覆水条件、水介质特征等）；根据显微组分及其组合特征以及煤层的其他特征，进行煤层对比；通过显微定量和煤级的测定，预测煤的结焦性，选择炼焦配煤，并为综合利用提供依据；通过研究煤中矿物成分的种类与赋存特征，预测煤的可选性与预防环境污染；通过测定镜质体反射率，结合煤的分子结构、化学组成,探讨煤化作用及其物理化学变化实质;应用显微光度计与荧光显微镜测试煤化程度；确定有机质的成熟度，进行油气评

6、价预测。透射光下观察煤薄片是煤岩成因研究的主要手段；煤的工艺性能研究，是以反射光下观察煤光片和煤砖光片为主。煤的生成过程成煤过程示意图泥炭化阶段主要发生的两种作用（1）凝胶化作用：在弱氧化或还原条件下发生，形成以腐植酸和沥青质为主要成分的凝胶化物质，经成岩与变质作用后，转变成煤中的镜质组。（沼泽底部，气流闭塞，积水较深，氧气少）（2）丝炭化作用：在强氧化条件下发生，产生富碳贫氢的丝炭化物质，经成岩与变质作用后，转变成煤中的丝质组。（沼泽表层，氧气充足）凝胶化作用与丝炭化作用可以交替进行，氧化较轻的丝炭化物质可以进入还原环境而发生凝胶化作用；但是彻底丝炭化的物质，即使在还

7、原条件下，再也不可能向凝胶化物质转化了。典型的显微煤岩组分图片如下：镜质组丝质组稳定组过渡组分成岩阶段成岩阶段指无定形的泥炭，因受上层无机沉积物的巨大压力逐渐发生压紧、失水、胶体老化硬结等物理和化学变化，转变为具有生物岩特征的褐煤过程。成岩阶段一般发生在地下200~400m之间，温度不高，不到60℃。变质阶段变质阶段是指褐煤沉降到地壳的深处，在长时间地热和高压作用下，发生化学反应，其组成、结构和性质发生变化，转变为烟煤、无烟煤的过程。引起变质作用的原因：温度、时间和压力。煤岩显微组分的反射率矿物对垂直入射光于磨光面上光线的反射能力，称为矿