煤的镜质体反射率分布图在配煤中的实践应用

文/吕 强

山西焦煤汾西矿业集团介休洗煤厂是年配煤能力达到400万吨以上的中央洗煤厂，随着近年来各矿井陆续建设矿井型洗煤厂，介休洗煤厂配售优势和发运优势日趋明显，在用户中取得良好反馈。以往都是以灰分和硫分为主要配煤控制指标，兼顾粘结指数和胶质层最大厚度，指标范围确定得很宽。现在随着用户对配精煤质量要求的提高，通过检测各种原料煤的镜质体反射率确保进厂质量，指导配煤实际操作，尽量缩小指标范围，起到了稳定销售精煤质量的重要作用。

一、煤的镜质体反射率分布图

煤的镜质体反射率直接反映了煤的变质程度。镜质体反射率与挥发分有很大关系，反射率越高，挥发分越低，但因不同煤种的镜质体反射率受成煤环境条件的影响，镜质体反射率常常有一定程度的重叠现象，区分煤种上镜质体反射率没有挥发分明显，但判别煤种的复杂程度有很大的优势。单一煤的镜质组反射率分布图呈单峰，峰形覆盖范围相对较窄，基本呈正态分布，而混煤的镜质组反射率分布图随其混配复杂程度的不同而呈现出各种复杂的形态，一般有多个峰，或峰形较宽。

通过工艺指标可以大致鉴别出煤炭的质量，也可以给精煤质量进行分级管理，但对精煤的混杂程度难以分辨。比如要配出一种符合质量的焦煤产品，可以采用各不同煤种去实现，可使用肥煤和焦煤可以配出焦煤；使用1/3焦煤和瘦煤也可以配出焦煤；使用肥煤、焦煤、瘦煤等三种或以上煤种同样可以实现。如果只检测工艺指标，灰分、硫分、粘结指数等指标是很难区分的，但是要检测配煤产品的镜质体反射率、标准偏差、观察其凹口、分布图的宽窄等信息便可鉴别混煤的复杂程度，为指导配煤提供实际依据，适销对路地进行配煤，提高生产经济效益。

二、配煤实际应用

鉴别混煤的国家标准GB/T15591-2013《商品煤混煤类型的判别方法》，采用观察凹口数，结合标准偏差来判断混煤的复杂程度。

商品煤镜质体反射率分布图类型划分，如表1。

表1

对于混煤，我们可以通过分布图的分析，结合测点数据范围来判断出各煤种及所占比例。镜质体反射率作为判别煤炭是否为混煤的重要手段，区分混煤复杂程度的唯一方法，在介休洗洗煤厂的配煤过程中应用广泛。

介休洗煤厂在实际运行中，因来料进车的不均衡性，实际配煤比例不可能在每一列中按原设计配比进行装车，从而出现了配煤质量的不稳定性，从工业分析、硫分、粘结指数等指标分析，即使满足了用户指标，但因配售原料煤的变化，会导致配售精煤的焦化特性发生变化，影响到用户的炼焦使用。

图1和图2是几种介休洗煤厂典型配煤反射率分布图。

图1

图2

图1是由典型的肥煤和瘦精煤配出的焦精煤，最大反射率平均值1.305，标准差0.354%。分布图中有一个凹口，并且较宽，配售结果是编码3号、具有一个凹口的简单混煤。检测结果如表2。

表2

图2是由典型的肥煤和焦煤、瘦精煤配出的焦精煤，最大反射率平均值1.390，标准差0.187%。分布图中有三个凹口，并且较宽，配售结果是具有3个凹口、编码5号的复杂混煤。检测结果如表3。

表3

图3

图3是由典型的焦煤和瘦焦煤配出的焦精煤，最大反射率平均值1.515，标准差0.086%。分布图中无凹口，并且覆盖范围相对较窄，配售结果是编码0号单一煤，但不一定是一种煤，可能是指标相近两种煤混合而成，图3中两种煤反射率平均值相差0.32%。检测结果如表4。

表4

通过以上三个镜质体反射率分布图分析：

1.配煤原料煤的不同，但镜质体最大反射率均在焦煤的反射率范围内。

2.直方图中，通过点位的检测和观察分析，可明显判断出各测值范围，也就是各煤种的配入比例。

3.分布图中的凹口多少和图的覆盖范围，可看出配售原料煤的复杂程度。从图1、图3中看出明显是两种煤的混合，但从凹口和覆盖范围及正态分布的规律分析，显然图3中两种煤的反射率重叠程度较多；从图2中看出则是最少三种煤的混合，凹口多，相邻煤种均有重叠部分，且覆盖范围较宽，更有利于配煤炼焦。

4.从最大反射率和标准偏差数据分析，图2为混煤，但最大反射率从0.90～1.75之间均有，从煤的使用角度分析，可有效扩大炼焦过程中熔融范围；图3虽然是单一煤，标准偏差小，但最大反射率平均值较大，达到1.50以上；图1为复杂混煤，虽然是焦煤，但标准偏差达到0.3以上。

通过比较，介休洗煤厂综合分析，从经济效益、用户使用、稳定产品质量等多角度考虑，目前以图2设计了配售方案，使用低硫肥煤、低硫主焦煤和高硫瘦煤等煤种进行配售。经分析，煤的镜质体最大反射率在1.35～1.45之间，反射率标准差0.15%～0.19%，达到了配售方案达优化、配煤质量均质化、用户结构稳定化、综合效益最大化。

三、建议

1.在实际运行过程中，因检测煤的最大反射率的时间和成本较大，可以通过检测部分有代表性的批次，结合用户要求的混煤级别 （一般要求标准偏差0.1%～0.2%之间，简单混煤），反推出各种稳定煤种的配入比例，用于指导配煤实际运行。当某种煤煤质发生变化或原料煤短缺时，通过检测替代煤的反射率来实现原料煤的替换，以稳定配售精煤质量。

2.随着化验检测的深入开展，用户所需要的质量指标越加严苛，镜质体最大反射率的检测也成为诸多用户一项进场验收指标，因此稳定的配煤质量显得尤为重要，同时更要注意对配煤煤种的慎重选择。

3.建立销售双方的信息沟通非常重要，要择机与用户进行技术交流和质量回访，深入了解用户需求质量、配煤结构和所需煤种、焦化特性等，为更好地进行煤种搭配提供指导方案，达到配煤成本低和配煤结构优、经济效益大的目的。

总之，要充分了解配煤质量，通过检测配售精煤的反射率，分析分布图，从而及时指导装车配煤，调整配煤比例，达到最优配比；要评价出配售精煤的结焦性能，为深入推销品种提供话语权；在稳定焦化特性的前提下，要寻找出替代配煤的品种，根据不同用户的需求，适当配入低成本原料煤，达到销售效益最大化。