镜质组反射率反映煤的变质阶段

图 )3 镜质组平均最大反射率和挥发分产率的分布 4567 )3 89: 15;<=5>?<5-@ -2 .:/@ ./05.?. =:2A:B</@B: -2 C5<=5@5<: /@1 C-A/<5A: D5:A1
!# !" 低变质烟煤镜质组反射率的分布 对于低变质烟煤（ 长焰煤、不黏煤、弱黏煤、) * ’ 中黏煤以及大部分气煤、气肥煤） 来说，其镜质组 反射率变化较小，但挥发分分布较分散" 一般地，长焰煤、不黏煤、弱黏煤镜质组平均最大反射率分别在 $7 %E F $7 #E ，$7 +E F $7 (E ，$7 (E F $7 ,E 之间波动，气煤和气肥煤镜质组反射率主要在 $7 (E F $7 &E
) 李文华# ， ，白向飞# ，杨金和# ，陈文敏# ，马伟伟# （ #A 煤炭科学研究总院 北京煤化工研究分院，北京! #***#" ；)A 中国煤炭学会 煤化学专业委员会，北京! #***#" ）
摘! 要：运用制定《 中国煤炭分类》 国家标准所依据的近 +** 个烟煤煤层煤样实测数据，分析 了中国不同煤种烟煤镜质组平均最大反射率的分布范围，探讨了烟煤镜质组平均最大反射率与中 国煤分类系统之间的关系’ 研究表明：镜质组反射率与煤种之间的关系较复杂，特别是在中低变 质烟煤阶段，相同变质程度煤往往归属于不同煤种，受煤岩组成和还原程度的影响较大’ 但总的 来说，烟煤镜质组反射率与煤种之间的关系规律性明显’ 关键词：烟煤；镜质组；反射率；煤种 中图分类号：8B=""! ! ! 文献标识码：0
煤! 种 长焰煤 不黏煤 弱黏煤 & ’ " 中黏煤 气肥煤 气煤 & ’ % 焦煤 肥煤 焦煤 瘦煤 贫瘦煤 贫煤 煤岩组成（ 体积比） ’ * 镜质组 34( &3 45( 5% $"( 4$ $"( "% $5( "$ $)( "$ 6#( 3) 66( $# 64( 66 64( 55 64( 3% 6)( #3 惰质组 &&( 33 5%( 56 %5( %# %"( 53 &"( #4 "#( 5$ "5( %3 &)( 6& "%( %# "5( 53 "%( 35 "&( #& 壳质组 "( )5 "( &# %( &5 4( ") "%( $) )( 3" 5( $3 "( $) #( )5 #( "5 #( #% #( #& !./0 ’ * #( 45 #( $5 #( 35 #( )$ #( 64 #( 66 #( )) &( &" &( %) &( $6 &( 3" "( ## " 1/2 ’ * 5"( 4# %&( )) %"( "5 %&( &6 54( 46 %3( )# %"( %6 ")( )6 ""( )% &6( 3" &4( 36 &%( %" 样品数 ’ 个 $3 5" %5 6 &" $% 3" 4$ )6 %) 5# 54
数据
［ %］
!" 不同烟煤镜质组反射率的分布特征
本文共统计了中国 #& 个长焰煤、%’ 个不黏煤、!% 个弱黏煤、( 个 ) * ’ 中黏煤、)’ 个气肥煤、#! 个 气煤、&’ 个 ) * ! 焦煤、+# 个肥煤、,( 个焦煤、!, 个瘦煤、%$ 个贫瘦煤、%+ 个贫煤煤样镜质组平均最大 反射率（ ! ./0 ） 和煤岩组成及挥发分产率（ " 1/2 ） 的分布范围 " 由图 ) 可见，镜质组反射率与煤种之间没 有绝对的对应关系，正如不能单凭挥发分产率确定煤质牌号一样，但不同煤种镜质组反射率分布有明显规 律"
! 第 "# 卷第 " 期 ! )**+ 年 +月
煤! ! 炭! ! 学! ! 报 ,-./(01 -2 345(0 3-01 6-35789
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烟煤镜质组平均最大反射率与煤种之间的关系
［ #］ ! ! 按照国家标准 RN ] 8 =^=# > #?C+ 《 中国煤炭分类》 ，中国烟煤分为 #) 个类别 ’ 烟煤分类采用的主要
参数有两个：一个是煤化程度，另一个是黏结性’ 由于挥发分产率测试简单易行，国标中采用干燥无灰基 挥发分（ 8 VEQ ） 表示煤化程度’ 实际上，煤的镜质组反射率被公认是表征煤化程度的最好指标，最常用的 参数是在油浸镜下测得的镜质组平均最大反射率（ 以下简称镜质组反射率 ’ % DEZ ） 以及反射率分布直方图’ 实际上，镜质组反射率与挥发分产率之间存在良好的相关关系，随煤变质程度加深，镜质组反射率增高， 挥发分产率降低，同时，挥发分产率、黏结指数等煤分类指标受煤岩组成和还原程度的影响也较大’ 目前镜质组反射率测试在焦化生产中已成为一项常规检测项目’ 要进行混煤鉴别、配煤炼焦等工作，
5*%+#.)+ ：NEU<V %; E;E&WU<U %Q EG%:X +** I%E&LU<ED UEDY&<U :U<V Q%H“ 3&EUUFQFIEXF%; %Q 3MF;<U< 3%E&” ，XM< HE;P< %Q D<E; DEZFD:D H<Q&<IXE;I< %Q [FXHF;FX<（ ’ % \ ）%Q VFQQ<H<;X I&EUU<U %Q GFX:DF;%:U I%E& TEU YH<U<;X<V E;V XM< DEZ ， I%HH<UY%;V<;I< G<XT<<; XM<D TEU VFUI:UU<V’ 8M< H<U:&XU UM%T XMEX XM<H< FU VFUXF;IX H<&EXF%; G<XT<<; H<Q&<IXE;I< %Q [FXHF;FX< E;V I%E& I&EUUFQFIEXF%; ，XM%:PM XMFU I%HH<UY%;V<;I< FU H<&EXF[<&W I%DY&<Z，<UY<IFE&&W F; &%TLD<VF:D D<XEL D%HYMFI GFX:DF;%:U UXEP< TM<H< I%E&U TFXM UED< U%D<XFD<U IE; G< VF[FV<V F;X% VFQQ<H<;X I&EUU<U’ 8M< H<P:&EHFXW FU %G[F%:U EG%:X XM< I%HH<UY%;V<;I< G<XT<<; D<E; DEZFD:D H<Q&<IXE;I< %Q [FXHF;FX< E;V I&EUUFQFIEXF%; %Q I%E&U’ 6$7 ,"#(%：GFX:DF;%:U I%E&；[FXHF;FX<；H<Q&<IXE;I<；I%E& I&EUUFQFIEXF%;
第! 期
李文华等：烟煤镜质组平均最大反射率与煤种之间的关系
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反射率的测试结果判别煤种混配情况时常会遇到一些困惑，尤其对于中变质程度混煤的鉴别，更是如此" 本文根据制定《 中国煤炭分类》 过程中所实测的中国不同煤田和矿区近 #$$ 个烟煤煤层煤样分析数 据
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，统计了中国不同煤种煤镜质组平均最大反射率的分布范围，并结合笔者近年来工作中积累的部分 ，运用相关煤质学理论，探讨了烟煤镜质组反射率与中国煤分类系统之间的关系"
［ 4， $］ 高 ,
表 !" 中国不同类别烟煤平均煤岩组成和挥发分产率 #$%&’ !" #(’ )’$* )$+’,$& +-).-/010-* $*2 ,’3&’+1$*+’ -3 401,0*01’ $*2 4-&$10&’ 50’&2 -3 2033’,’*1 +&$//’/ -3 %016)0*-6/ +-$&/ 0* 7(0*$
总之，从长焰煤到气煤，变质程度增 加的幅度不大，相应地，煤镜质组反射率 变化较小，但由于不同煤田煤岩相组成、 还原程度差异较大，导致煤挥发分产率变 化幅度大，黏结指数差异显著，形成了多 个煤种, !8 9" 中变质烟煤镜质组反射率分布
! ! & ’ % 焦煤、肥煤、焦煤为中等变质程度的烟煤，属常规炼焦用煤, 这几个煤种的共同特点是镜质组反 射率和挥发分产率变化范围均较宽（ 图 & ） ，表明其变质程度分布较宽，同时形成环境和煤岩组成较复杂， 各种组分之间性质差异显著, 中国煤分类系统中，这几个煤种，包括部分气煤相互之间常直接过渡, 例如，镜质组反射率同为 #( )#* + #( )4* 的鸡西煤、枣庄煤和湖南煤炭坝煤，由于黏结性之间差异，其煤种分别为 & ’ % 焦煤、肥煤 和气煤, 由图 & 还可看出，& ’ % 焦煤和肥煤镜质组反射率重叠部分较多，尤其在镜质组反射率为 &( #* 左右， 根据 ! ./0 值很难区分这两种煤，表明有较多的 & ’ % 焦煤和肥煤变质程度很接近, 但总体来说，& ’ % 焦煤镜 质组反射率略低于肥煤, 一般地，! ./0 介于 #( )* + &( #* 之间的煤大多为 & ’ % 焦煤，反射率在此范围内的 肥煤主要分布于山西霍西煤田灵石、汾西、孝义等矿区，山东枣庄矿区以及南方部分矿区, 这些煤为低变 质强黏结性煤，主要形成于晚石炭世及晚二叠世，全硫含量普遍较高，还原程度较强, 肥煤 ! ./0 主要介于 &( #* + &( &* 之间，但这一反射率区间仍有较多 & ’ % 焦煤，其中肥煤主要产出于华北晚石炭世太原组煤 层，而 & ’ % 焦煤主要为华北早二叠世山西组煤层和东北晚侏罗 7 早白垩世煤层, 笔者认为，这些煤层煤种 归属不同的主要原因在于煤层沉积环境还原程度的差异, ! ! 各类烟煤中，焦煤是结焦性最好的一种炼焦用煤, 镜质组平均最大反射率为 &( "* + &( $* （ 特别是 在 &( %* + &( 4* ） 的煤大多为焦煤, ! ./0 值小于 &( "* 及大于 &( $* 的焦煤较少，主要为还原程度较强的 晚石炭世和华南晚二叠世煤, !8 :" 高变质烟煤镜质组反射率分布 瘦煤、贫瘦煤、贫煤为较高变质程度烟煤, 此阶段，煤挥发分产率较低，因此，挥发分分布范围较 窄, 由图 & 可见，瘦煤挥发分产率（ " 1/2 ） 一般在 "#* + &4* 之间波动，贫瘦煤挥发分产率（ " 1/2 ） 在 &4* 左右，而大多数贫煤挥发分产率（ " 1/2 ） 在 &4* + &#* 之间, 与挥发分产率变化相对应，瘦煤和贫瘦
［ )］ 离不开煤岩学参数 ’ 但对于镜质组反射率与煤种之间的定量联系，缺乏系统研究’ 实践中根据镜质组
收稿日期：)**= > #* > )@ ! ! 作者简介：李文华（ #?+# > ） ，男，吉林前郭人，研究员，博士生导师’ 8<&：*#* > C@)+)"=? ，7 > DEF&：GHFIIJ #+"A I%D
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煤! ! 炭! ! 学! ! 报
"##$ 年第 %& 卷
之间变化，& ’ " 中黏煤镜质组反射率介于 #( )* + &( &* 之间, 从长焰煤到气煤，代表着变质程度加深的方向, 可以认为不黏煤、弱黏煤、& ’ " 中黏煤、气肥煤是几 种“ 特殊煤种” , 大多数不黏煤变质程度接近于长焰煤，而弱黏煤和气肥煤变质程度接近基本上相当于气 煤，& ’ " 中黏煤变质程度相当于气煤或 & ’ % 焦煤, 这几种煤性质上的特殊性主要是由于煤岩组成或还原程 度不同造成的, 由表 & 可见，不黏煤、弱黏煤分别比 长焰煤、气煤含更多的惰质组，因此其挥 发分产率较低，且分布较分散，随惰质组 含量而异, 气肥煤主要分布于华北晚石炭 7 早二叠世聚煤区南部鲁西、苏北矿区及 华南晚二叠世煤田，其成煤环境还原程度 较强，煤中壳质组及富氢镜质体 含 量 较 高，导 致 其 挥 发 分 产 率 和 黏 结 指 数 较