镜质组平均最大反射率与煤分类之间的关系
煤的镜质组反射率及其分布图在配煤炼焦中的应用
内
利用煤岩原理及技术指导配煤炼焦越来越受到焦化企业的关注和认可。相较于传统煤质分析
容 方法，在对入厂单种煤来煤混配情况判别上，煤的镜质组反射率及其分布图分析方法具有更加直
导 观、高效、快速等优点，可以更好的监控和管理来煤质量。通过镜质组反射率分布图方法还可以针
采用GB/T 6948—2008煤的镜质体反射率显微 镜测定方法测定，设备为德国蔡司全自动煤岩检测 仪。煤的鉴定采用GB/T 15591—2013商品煤混煤类 型的判别方法。 焦炭热强度测定
采用40 kg小焦炉实验，焦饼中心温度1020℃， 装煤炉墙温度800℃，出焦炉墙温度1050℃，结焦时 间20 h。焦炭热强度采用GB/T 4000—2008焦炭反应 性及反应后强度试验方法测定。
表1 煤镜质组反射率测定表
名称 进口焦1#
Rmax /% 1.578
标准偏差/% 0.093
进口焦2# 1.525
0.091
进口焦3# 1.502
0.083
焦一1# 1.531ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.145
焦一2# 1.433
0.144
焦一3# 1.555
0.115
类型 单一煤层煤 单一煤层煤 单一煤层煤 带1个凹口的混煤 带1个凹口的混煤 简单混煤
读 对焦炭质量下降的配煤方案进行优化、调整配比，配煤方案的反射率分布图凹口越少、越接近正态
分布，焦炭质量可以得到提高，优化后的方案2#比方案1#的CSR提高5.35%。在保证焦炭质量的前
提下，各煤种的反射率分布图重叠良好，适当降低分布图中心高度，可以多配入瘦煤和三分之一焦
反射率煤种判别标准
冶金焦化行业与本软件采用的煤镜质组最大反射率对煤种的判别
煤种
褐煤
长焰煤
气煤
气肥煤（1/3焦煤）
肥煤
Rmax
煤种
焦煤
瘦焦煤
瘦煤
贫煤
无烟煤
Rmax
煤炭系统一些单位建立的Rmax与煤种大致对应关系
Romax
出现频率
最高
次高
较少
很少
<
褐煤
长焰煤
<
长焰煤
不粘煤
气煤
<
气煤
长焰煤
不粘煤
气肥煤
<
气煤
编码
划分标准
类型
标准偏差（S）
凹口数
0
≤
无凹口
单一每层煤
1
＞
无凹口
简单混煤
2
＞
无凹口
复杂混煤
3
＞
1个凹口
具1个凹口的混煤
4
＞
2个凹口
具2个凹口的混煤
5
＞
2个以上凹口
具2个以上凹口的混煤
反射率煤种判断标准
依据中华人民共和国煤炭行业标准MT/T1053-2008判断煤阶
型号
级别类型
代号
镜质体反射率区间（Re）%
类别
1
褐煤
HM
<
褐煤
2
低阶烟煤
LYM
≤Re0<.60
烟煤
3
中阶烟煤
MYM
≤Re<
4
中高阶烟煤
MHYM
≤Re<
5
高阶烟煤
HYM
≤Re<
6
低阶无烟煤
煤镜质组反射率指标的特点与正确应用
1．1反射率指标是统计结果，准确度与精密度都与测定的数据个数有关。 反射率定义为反射光占垂直入射光的百分比。煤镜质组随机反射率平均值（简 称Rr）、最大反射率平均值（简称Rmax）与标准偏差（简称S）都是由若干单个镜 质组测定数据计算得到。反射率分布图由单个测定数据按阶统计后绘制。 实际上，单个镜质组测定数据都是带有测定误差，独立同分布服从正态分布的 随机变量。测定结果实质上是由测定数据样本对镜质组总体性质的推断。 测定准确度指推断结果对于真值不带有系统偏差。经反射率标准物质校正后的 测定仪器，测定数据已不带有系统偏差。当测定数据无限多时，期望值即为真值。但 当测定数据有限时，由平均值推断期望值的准确性则与样本容量有关。
1.3 Rr指标判定的单煤煤阶准确可靠，判定的混煤煤阶可能虚假 煤阶（变质程度）指煤中以镜质组为代表的化学结构演化的阶段或 程度，是影响煤性质最主要因素之一。煤镜质组反射率指标仅测定镜质 组，避免了其他组分对测定结果的干扰，因此判断煤阶的准确性优于其 它煤质指标，因此判断煤阶的国家标准中采用Rr指标。当Rr其他煤质指 标判断的煤阶不一致时，应以Rr判断为准。 这种判断对于单煤，真实可靠，对于混煤，则可能虚假，只能称为 指标煤阶。因为在大多数情况下与混煤中剥离出的单煤煤阶不一致。例 如，图2混煤的指标煤阶为中阶烟煤，煤种为肥煤。但实际上是由Rr指标 分别为1/3焦煤与焦煤的二种单煤构成，各单煤的煤阶都与该煤的指标煤 阶不同。
1.5 消除镜质组代表偏差影响
在分析比较反射率分布图的应用中，可借助于显微煤岩组分数据消除镜 质组代表偏差影响。如在采用曲线剥离分峰法确定混煤中单煤比例时，未消 除该偏差影响前，计算结果只能大致准确：理论上无法进行真值范围估计， 实践上有时与实际情况不符合。
煤岩分析知识
<0.45
30
－
－
－
0.45~1.10 50
－
－
－
1.10~2.00 －
50
－
－
2.00~2.70 －
100
－
－
2.70~4.00 －
－
100 －
>4.00
－
－
－
100
α为准确度，即与真值符合的程度
光度计法单煤层随机反射率
随机反射率
北京今日中科智能科技有限公司 陈洪博 研究员 2019年9月14日
目录
标准镜质体反射率报告解读 镜质体反射率与煤炭分类的关系 显微组分分类、特征、性质 煤岩组分的成因 煤岩测试技术 煤岩学在焦化中的应用
1 标准镜质体反射率报告解读
1. 仪器型号 2. 测试条件 3. 测定依据 4. 随机反射率 5. 最大反射率 6. 23℃标准反射率 7. 标准差S 8. 最小值和最大值 9. 测点数 10.混煤类型判断 11.直方图 12.混煤煤类和比例判别分
偏振光的传播和振动方向关系示意偏图振光：在垂
直光波传播方
振动面
向的断面内,光
波只在某一固
定方向上振动
(只有一个振动
起偏器与偏检正偏光器的实现
偏光显微镜中偏光镜一般使用偏光片（选择性吸收原理）或尼科尔棱镜 （双折射作用）使自然光转变为偏振 反射光起偏镜位于光线到达样品之前光路中，有些型号显微镜安装于垂 直照明器之前，有的安装于显微镜镜臂上部横梁中 检偏镜位于显微镜镜臂上部横梁中物镜正上方、反射光通过玻片反射器 后尚未到达目镜前的光路中，其振动方向可以旋转360°
煤镜质组反射率指标基本特点和正确应用
R煤o阶max：＝中0.9阶91烟，煤S＝，0煤.27牌8号：肥煤 煤类型：带1个凹口的混煤，凹口数1编码3
混煤中单煤比例计算结果
单煤 煤牌号
Roe
Romax
S
%
1 1/3焦煤 0.781 0.834 0.124 79.6
2 焦煤 1.157 1.225 0.124 20.4
1.4 反射率分布图意义大于反射率指标
1.3 Rr指标判定的单煤煤阶准确可靠，判定的混煤煤阶可能虚假 煤阶（变质程度）指煤中以镜质组为代表的化学结构演化的阶段或 程度，是影响煤性质最主要因素之一。煤镜质组反射率指标仅测定镜质 组，避免了其他组分对测定结果的干扰，因此判断煤阶的准确性优于其 它煤质指标，因此判断煤阶的国家标准中采用Rr指标。当Rr其他煤质指 标判断的煤阶不一致时，应以Rr判断为准。 这种判断对于单煤，真实可靠，对于混煤，则可能虚假，只能称为 指标煤阶。因为在大多数情况下与混煤中剥离出的单煤煤阶不一致。例 如，图2混煤的指标煤阶为中阶烟煤，煤种为肥煤。但实际上是由Rr指标 分别为1/3焦煤与焦煤的二种单煤构成，各单煤的煤阶都与该煤的指标煤 阶不同。
挥发分、G值等煤种指标与反射率指标虽然在判断煤种与煤阶方面各有 优势，但都有共同缺点：都不能给出判别的真伪。例如，如由挥发分与粘结 指数、反射率指标判断的焦煤既可能是单一焦煤，也可能是由其它煤混配出 的假焦煤，二者在炼焦配煤中的作用显然不同。可见反射率指标的重要性与 其他煤质指标相当，过多依赖无益而有。
可见，由有限测定数据得到的煤镜质组反射率测定结果推断煤镜质组总体性 质产生的误差大于其他煤质指标推断煤总体性质产生的误差。这是反射率测定结果 的重现性、再现性等与精密度等指标尚不能与其他煤质指标相比的深层次原因。按 增加测定点数是提高测定结果精密度的有效途径的统计原理，当煤镜质组反射率测 定数据多达数万时，测定结果的精密度可与其它煤种指标相当。
反射率煤种判别标准
出现频率
最高
次高
较少
很少
<0.5
褐煤
长焰煤
0.5-<0.6
长焰煤
不粘煤
气煤
0.6-<0.7
气煤
长焰煤
不粘煤
气肥煤
0.7-<0.8
气煤
气肥煤
弱粘煤
不粘煤、1/2中粘煤
0.8-<0.9
1/3焦煤
气煤
弱粘煤
不粘煤、肥煤、气肥煤
0.9-<1.0
1/3焦煤
肥煤
气煤
1/2中粘煤、气肥煤
1.0-<1.1
肥煤
1/3焦煤
1.1-<1.2
肥煤
1/3焦煤
焦煤
1.2-<1.3
焦煤
肥煤
1/3焦煤
1.3-<1.4
焦煤
肥煤
1.4-<1.5
焦煤
1.5-<1.6
焦煤
瘦煤
贫瘦煤
1.6-<1.7
瘦煤
焦煤
贫瘦煤
1.7-<1.8
瘦煤
贫瘦煤
焦煤
贫煤
1.8-<1.9
贫瘦煤
瘦煤
贫煤
1.9-<2.0
贫瘦煤
贫煤
瘦煤
2.0-<2.5贫煤6低阶无烟煤LWYM
2.00≤Re<3.00
无烟煤
7
中阶无烟煤
MWYM
3.00≤Re<4.00
8
高阶无烟煤
HWYM
4.00≤Re<6.00(或<8.00)
反射率煤种判断标准
依据中华人民共和国煤炭行业标准MT/T1053-2008判断煤阶
反射率煤种判别标准
冶金焦化行业与本软件采用的煤镜质组最大反射率对煤种的判别
煤种
褐煤
长焰煤
气煤
气肥煤（1/3焦煤）
肥煤
Rmax
煤种
焦煤
瘦焦煤
瘦煤
贫煤
无烟煤
Rmax
煤炭系统一些单位建立的Rmax与煤种大致对应关系
Romax
出现频率
最高
次高
较少
很少
<
褐煤
长焰煤
<
长焰煤
不粘煤
气煤
<
气煤
长焰煤
不粘煤
气肥煤
<
气煤
类别
1
褐煤
HM
<
褐煤
2
低阶烟煤
LYM
≤Re0<.60
烟煤
3
中阶烟煤
MYM
≤Re<
4
中高阶烟煤
MHYM
≤Re<
5
高阶烟煤
HYM
≤Re<
6
低阶无烟煤
ห้องสมุดไป่ตู้LWYM
≤Re<
无烟煤
7
中阶无烟煤
MWYM
≤Re<
8
高阶无烟煤
HWYM
≤Re<(或<
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气肥煤
弱粘煤
不粘煤、1/2中粘煤
<
1/3焦煤
气煤
弱粘煤
不粘煤、肥煤、气肥煤
<
1/3焦煤
肥煤
气煤
1/2中粘煤、气肥煤
<
肥煤
1/3焦煤
<
肥煤
1/3焦煤
煤反射率——精选推荐
煤反射率煤镜质组反射率在鉴别混煤、解释焦化企业来煤的异常现象、煤岩配煤等⽅⾯起着其它指标⽆法替代的作⽤。
HY-3型全⾃动显微镜光度计作为煤岩参数的⾃动测定设备，克服了⼈⼯测定费时、费⼒、测定结果不统⼀的缺点。
国内外的资料表明，⾃动测定煤镜质组最⼤反射率的平均值⼀般较⼈⼯测定值⼩，反射率分布图较⼈⼯测定的分布范围宽。
分析产⽣这两种测定结果差异的原因，找出⾃动测定与⼈⼯测定结果⾼度相关的测定条件与数据处理⽅法，不但具有理论意义，也使习惯于⼈⼯测定结果的焦化⼯作者可利⽤⾃动测定结果来指导⽣产。
1 ⼈⼯测定的特点及问题⼈⼯测定煤镜质组反射率的优点在于由⼈眼辨认测定对象、分辨率⾼、不受其它组分、煤光⽚中的划痕、⿇点等⼲扰。
可完全满⾜国标(GB6948-86)规定的只有⽆结构镜质体中的均质镜质体和基质镜质体才能⽤于煤镜质组反射率测定的条件。
⼈⼯测定对于显微镜焦距的变化也能及时调节，保证测值的准确。
⼈眼辨认测定对象与测定者的经验有关。
在变质程度不太⾼的⽓、肥煤中，显微煤岩组分之间的差异明显，容易辨认；在变质程度较⾼的焦、瘦煤中，这种差异已不太明显，准确辨认需有丰富的经验与⼀定的熟练程度。
此外，也并⾮所有的煤都存在适合测定的均质镜质体，均质镜质体和基质镜质体的反射率也有⼀定差异。
⼈⼯测定由于测点少，不易均匀布满整个煤光⽚。
冶⾦系统在1992年进⾏了有20个单位参加的第三次统检煤样测定，结果见表1。
从表1可以看出，五个样品中有四个测定离散值超过0.35。
国际标准（IS07404/5 1984-12-01）中规定：离散值0.35～0.70之间时，需要500个测点，离散＞0. 70时，⾄少需要1000个测点。
可见，在测定同⼀煤样离散值这样⼤的情况下按国标规定测100点是不够的。
⽐较五个单位使⽤MPV3型显微光度计测定的结果，发现离散值在0.181～0.310，不能令⼈满意。
表1 煤镜质组最⼤反射率⼈⼯测定结果*全国20个单位测定的平均值。
煤化学课后习题答案 张双全
第一章习题1. 中国能源结构、煤炭资源的分布特点及生产格局、能源发展战略是什么？P1答：中国能源结构：煤炭资源比较丰富，油气资源总量偏少。
（富煤、贫油、少气）煤炭资源的分布：东少西多，南贫北丰，相对集中。
生产格局：北煤南运，西煤东调。
能源发展战略：节能优先、结构多元、环境友好。
2. 煤炭利用带来的环境问题有哪些？答：煤炭利用带来的环境问题如酸雨、臭氧减少、全球气候变暖、烟雾等。
3. 何谓洁净煤技术？有哪些研究内容？答：洁净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。
洁净煤技术的主要包括：煤炭开采、煤炭加工、煤炭燃烧、煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理等。
如：选煤，型煤，水煤浆，超临界火力发电，先进的燃烧器，流化床燃烧，煤气化联合循环发电，烟道气净化，煤炭气化，煤炭液化，燃料电池等。
4. 煤化学的主要研究内容？P4答：煤化学是研究煤的生成、组成（包括化学组成和岩相组成）、结构（包括分子结构和孔隙结构）、性质、分类以及它们之间相互关系的科学。
广义煤化学的研究内容还包括煤炭转化工艺及其过程机理等问题。
第二章习题1. 煤是由什么物质形成的？P6答：煤是由植物生成的。
在煤层中发现大量保存完好的古代植物化石和炭化了的树干；煤层底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在显微镜下观察煤制成的薄片可以看到植物细胞的残留痕迹以及孢子、花粉、树脂、角质层等植物残体；在实验室用树木进行的人工煤化试验，也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。
这就有力地证实了腐植煤是由高等植物变来的。
2. 按成煤植物的不同，煤可以分几大类？ P12答：按成煤植物的不同，煤主要分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤。
腐植煤：高等植物腐泥煤：低等植物腐植腐泥煤：高等植物+低等植物3. 简述成煤条件。
P20-21答：煤的形成必须具备古植物、古气候、古地理和古构造等条件。
古植物：大量植物的持续繁殖古气候：温暖、潮湿的气候环境古地理：沼泽和湖泊古构造：合适的地壳升降运动4. 由高等植物形成煤，要经历哪些过程和变化？P22答：由高等植物形成煤，要经历泥炭化作用和煤化作用两个过程。
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