《煤岩学配煤方法研究》课题通过技术鉴定

由煤炭科学研究总院西安分院地质所承担的该课题,已于1991年12月6～7日由中国统配煤矿总公司技术发展局组织同行专家进行了技术鉴定。课题从煤岩学基础理论研究入手,并与配煤炼焦与焦炭质量预测这个生产中存在的技术关键问题密切结合,在大量野外、室内观测、分析、测试、研究的同时,与重庆钢铁公司焦化厂密切配合,以该厂煤源为对象,做了多达70炉200kg焦炉试验,对大量数据进行统计分析。在充分考虑了煤的变质程度、还原程度及成煤原始物质对煤岩显微组分造成的活性差异,经过一系列校正与换算,提出了标准活性组分的新概念;并根据统计学原理,优选出标准活性组分、镜质体平均随机反射率以及其分布的标准差等3个参     

新疆中生代煤中半镜质组特征及其研究意义

通过分析显微图像的光学性质和测定煤的反射率等方法,研究了新疆中生代煤中半镜质组特征。结果表明:新疆中生代煤中含有一定量的半镜质组;均质半镜质体占总体(均质镜质体与均质半镜质体之和)的49%~64%,均质半镜质体的最大反射率(R_max)比均质镜质体的高0.08%~0.13%;均质半镜质体的R_max介于均质镜质体和结构镜质体之间,结构半镜质体的R_max比结构镜质体的高0.28%~0.34%。由此可以得出:在三大组分划分方案中,应将均质半镜质体归入镜质组的均质体中,同时认为,按显微组分三大组分划分方案中,将结构半镜质体归入惰质组的半丝质体中更合理;在测定煤的反射率时,不能将均质半镜质体作为反射率的测定对象。本项研究结果对于指导本地区煤炭的炼焦配煤、煤炭液化和深加工利用等具有重要意义。      

自动确定煤岩参数的数据处理技术

介绍了根据HY-3型全自动显微光度测定系统以煤反射率自动测定结果确定显微煤岩组分,鉴别混煤与确定混煤比例,确定煤中活惰性组分比例等采用的数据处理技术。      

煤的显微煤岩学特征与焦炭强度的关系

摘 要　 为探讨煤的煤岩学特征与焦炭强度之间的关系‚对北京焦化厂所用华北地区26个矿 点的原料煤的煤岩学特征进行了研究‚并对10kg 小焦炉焦炭的强度进行了测定。通过对 M 40 ≥80％矿点煤的统计分析‚表明活性成分含量的最佳范围是63∙40％～69∙40％‚镜质组 平均反射率基本处于1∙12％～1∙36％之间。镜质组反射率分布图谱不仅可以直观地反映活性 成分的大致分布状况‚而且也可以反映原料煤的混合程度。     

腐殖煤中镜质组—类脂组的过渡显微组分

应用煤岩学对强还原型腐殖煤系列样品(R_0=0.55％～1.01％)研究表明,它们含有较多的镜质组—类脂组过渡显微组分,这种组分的特征是:比基质镜质体反射率低,但荧光强度和生烃潜能较高。据显微特征可将其分为两种亚型——交织型和膨融型。它是荧光基质镜质体的另一种表现形式和强还原型腐殖煤生油的主要母质之一。     

用镜质体反射率分布图判别工业用煤

该文对长焰煤—无烟煤七个煤级的煤层煤样测试资料分析,总结了不同煤级煤的镜质体反射率分布图特征。工业用煤的反射率分布图除个别样品具正态分布外,大多测值分散,分布图峰谷相间十分复杂,表现出不同煤级煤组合的特点。通过模拟方法及测试结果,文章认为反射率分布范围差值、标准差、凹口数目是区分混煤组合特征的有效指标,选用标准差和凹口数两个指标,把工业用煤划分为六个组合类型,以此来确定工业用煤属单煤、混煤、混合的简单复杂程度。     

吐哈盆地煤成烃主要贡献组分剖析

吐哈盆地中下侏罗统煤显微组分组成显示了“碎、小、薄”和过渡组分含量高的特点。结合显微和超微层次有机岩石学分析，在显微组分层次生烃组分主要为基质镜质体，碎屑类脂体、薄壁角质体、木栓质体和小孢子体在煤成烃中也有一定的贡献；超微层次生烃组分主要表现为分布于基质镜质体中的超微类脂体。煤中基质镜质体的高含量弥补了其单位生烃潜力低的不足，基质镜质体富氢成因在于生物化学阶段细菌等微生物对其强烈降解改造作用。     

煤岩学在炼焦配煤中的应用研究

通过10kg小焦炉结焦性实验,对煤岩参数与煤的结焦性关系进行了研究,提出了炼焦配煤的煤岩参数及ΣI-R_r,m-R_r直方图配煤法。结果表明,当单种煤的惰性组分含量ΣI=20%~35%、镜质组平均随机反射率R_r,m=1.15%~1.35%时,煤具有良好的结焦性。北京焦化厂用ΣI-R_r,m-R_r直方图配煤法指导炼焦配煤,提高了焦炭质量,获得了较好的经济效益。      

南方下古生界海相页岩有机质成熟度评价

为明确适用于南方下古生界海相页岩成熟度评价的沥青反射率与镜质体反射率等效换算关系,利用初始成熟度接近的洪水庄组海相页岩及龙潭组煤样在350~525℃温度范围开展了系列共置热压模拟实验,通过测定各温度下页岩中的沥青与煤中的镜质体反射率的演化规律,建立了两者之间的等效换算关系,并利用模拟样品和实际剖面样品开展了方法验证.结果表明两者满足以下关系:VR_o（等效镜质体反射率）=0.879 8R_b（沥青反射率）+0.114 5（适用范围:VR_o 0.61%~3.04%）,本次建立的沥青反射率回归公式可以为准确评价缺乏镜质体的高演化海相页岩地层的成熟度判定提供重要参考.      

窑街矿区海石湾井田油A层腐泥煤有机质成熟度辨析

在石油、天然气、页岩气和煤层气资源勘探开发方面,镜质体反射率指标被公认是唯一可对比的烃源岩有机质成熟度评价指标。为准确测定窑街矿区海石湾井田油A层腐泥煤的有机质成熟度,采集井田钻孔煤岩样品,开展显微镜下显微成分反射光、荧光光学特征观测。测试发现,油A层腐泥煤中存在2种不同特征镜质组,一种为发荧光的镜质组,反射色低、反射率测值低;另一种为不发荧光镜质体,反射色高、反射率测值相对偏高。油A层沉积环境分层明显,上部为腐泥煤,显微成分以藻类体为主,含有大量的黄铁矿,反映深部沼泽强还原环境;下部显微成分以腐泥基质、基质镜质体、角质体为主,相较于上部,藻类体及黄铁矿含量明显降低,反映出其沉积物源发生变化,藻类等低等生物输入比例降低,高等植物物源比例增高,反映为相对较弱的还原环境。根据井田地层沉积环境、油A层腐泥煤显微组成及其与下部煤二层腐植煤的镜质组成熟度对比分析,认为油A层腐泥煤中不发荧光镜质体的反射率能够反映其真实的成熟度,与下部煤二层处于同一变质阶段。研究认识为开展腐泥煤有机质成熟度分析提供了新的方法、思路,当煤岩层中高等植物含量较少,或者与其相邻地层成熟度差异较大时,建议将局部测试结果与整个煤系各煤/岩层进行比对,同时结合其镜质体荧光特征和沉积环境综合判断分析。      

煤的变质程度对焦炭结构构造的影响

从宏观和微观两方面对不同变质程度煤所形成焦炭的结构、构造进行了深入研究。从气煤到肥煤阶段（Ｒｏ，ｍ：０．７７％～１．１６％），焦炭气孔壁厚度逐渐增大；进入焦煤阶段（Ｒｏ，ｍ＞１．１６％），焦炭气孔壁厚度降低。气煤、１３焦煤形成的焦炭结构以各向同性体为主，焦煤、肥煤炼出的焦炭以粒状镶嵌结构为主。由气煤和高变质程度的焦煤形成的焦炭，其气孔以微孔和大孔为主，气孔分布标准差Ｄｓ最大；肥煤炼出的焦炭，其气孔分布大小较均一；１３焦煤和低变质程度的焦煤成焦后，气孔分布状况介于上述二者之间     

实验变形煤结构演化的电子顺磁共振研究

通过１４件高温高压实验样品及其原样的电子顺磁共振研究,论述了温度、压力、应力、应变速率和应变强度等是影响变形煤化学结构演化的重要因素,但在不同的煤级中和不同的实验条件下,各因素所起的作用是不同的。变形煤ＥＰＲ参数的演化与镜质组反射率的变化密切相关,并且具有较好的规律性。说明镜质组反射率是煤化学结构演化的外在反映,是煤田构造研究中极为重要的标志物之一。     

煤的镜质组平均反射率绝对标准差(R_(o,sd))作为配煤参数的应用

由于煤的镜质组平均反射率不能精确反映镜质组中反射率的分布状况,因此在配煤炼焦研究中,利用镜质组平均反射率作配煤参数往往会有一定的偏差。通过对北京焦化厂原料煤的深入研究和实验,笔者提出一个新的煤岩配煤参数,即煤的镜质组平均反射率绝对标准差（Ro,sd）。该参数是一个将镜质组反射率分布图量化的参数,既可反映煤的变质程度,又能反映原料煤的镜质组反射率分布特征。经验证,利用该参数作为配煤参数能取得更佳炼焦效果。     

Applications of microscopy to coke making

A Canadian perspective of the petrographic, thermal rheological and grade of metallurgical coals required to make coke with high strength and strength after reaction (CSR) properties is presented. The development of automated microscopic techniques to obtain reproducible and reliable petrographic data to predict coke quality is discussed. The amount of “altered vitrinite” in the microscopic coke textures has been used as a reference to quantifiy in situ coal oxidation. Relationships between coke microscopy, coal petrography and thermal rheological data show that FSI can be used to estimate the amount of oxidized vitrinite plus petrographic inert contents of coal. Plastic temperature ranges determined from microscopic examination of the coal/coke transformations for Appalachian and Canadian coals show that standard thermal rheological tests underestimate the plastic range for high inertinite coals.     

实验变形煤结构的13C NMR特征及其构造地质意义

通过４件煤的高温高压实验样品及２件原始样品的＾１３Ｃ固体核磁共振研究,揭示了变形煤结构演化的微观机理及其与镜质组反射率光性变异的内在联系,阐明了不同应变环境中应力作用的差别在一定程度上控制了碳结构的演化,而镜质组反射率的差别正是煤结构差异的外在反映,因此,煤镜质组反射率光性组构真实地记录了煤变形历史中应力作用及应变环境特征,是煤田构造研究中极为重要的应变标志之一。     

Striking liptinitic bark remains peculiar to some Late Permian Chinese coals

An unusual liptinite coal component has been reported in the Chinese literature over the past sixty years. It has been described as a maceral in the Chinese National Standard (1991), but it has not been named internationally. In Chinese literature it is called “barkinite”, on the basis of its morphological features and because it is believed to have originated as bark tissue.“Barkinite” occurs in Late Permian, marine-influenced coals and is best represented in the Changguang, Leping and Shuicheng Basins of southern China.The material originates from plant periderm or the bark of higher plants. However, “bark” contains a variety of substances, including resin and suberin, which are recognised as the precursors of the resinite and suberinite macerals. “Barkinite” is distinguished by (i) its thickness; individual pieces can be more than ten cells thick and several centimetres long and (ii) it fluoresces strongly at 0.6% vitrinite reflectance and loses its fluorescence at about 1.1% vitrinite reflectance.The reporting of “barkinite” from only Chinese coals may be due to its origin from Lepidodendron and Psaronius flora, which was common in the Northern Hemisphere during the Carboniferous, but which was isolated to China by the Late Permian. It is proposed that the remnant flora evolved into unique forms in China by the Late Permian. Lepidodendron and Psaronius remains, coupled with a strongly marine-influenced, peat-forming environment have given rise to “barkinite” and to its restricted distribution.     

法国洛林煤田煤质特征与围岩的关系

从法国洛林煤田大量的煤质资料中,选取三个例子来讨论煤层煤质特征与围岩的关系。相对于泥质顶板的煤层来说,砂质顶板的煤层往往煤质变差,表现为具有较低的挥发分产率、较差的结焦性、较高的碳含量、较低的氢含量和较高的镜质组反射率。其原因是砂质顶板的煤层在成煤时期的还原程度较低,丝质组含量较高,其中的镜质组也受到氧化作用而使反射率增高。      

华北地区煤的显微组分结焦性热台试验

为探讨煤的显微组分的结焦性，对不同变质程度煤的镜质组、壳质组和惰性组分别进行了显微镜热台加热试验．在加热过程中，活性组分经历了３个明显不同的变化阶段，即变形阶段、胶质体形成阶段以及固化阶段．随煤变质程度的增加，镜质组的初变温度和胶质体形成时的温度逐渐增大，而固结温度变化规律不明显；壳质组在低变质阶段因受热而挥发掉，但随煤级增高其变形程度减弱；半镜质组在受热过程中也有变形和少量胶质体形成，而惰性组只发生微弱变化．在低变质阶段，活性显微组分形成的焦炭显微结构以各向同性为主；随变质程度的增高，焦炭显微结构中各向异性成分比例增大