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煤岩学研究进展
煤岩学是把煤作为有机岩石,以物理方法为主研究煤的物质
成分、构造、性质、成因及合理利用的学科。是煤地质学的一个
分支。1924年,R.波托涅在普通煤岩学概论中第一次使用煤岩
学一词。显微镜下研究煤是煤岩学的主要手段。根据煤岩学理论,
煤的不均一性主要表现在它是由多种性质不同的显微组分组成
的,这些显微组分的不同组合就造就了煤在外表形态、光学性质
及工艺性质的不同,也造就了煤的物理性质、化学性质及显微构
造上的差异。由于煤岩学在研究煤炭物质的成因、性质及其加工
利用等方面有着独特的,其它学科不能代替的作用,而且在实践
和理论两方面已经并正在取得越来越重要的成果,因此煤岩学在
世界各国获得了广泛开展。
1.煤岩学研究开展史
我国煤岩学研究始于上世纪三十年代,早期的煤岩学研究涉
及的面较广,区域煤岩学方面,既研究了华北的煤,也研究了西
南和南方的煤的显微构造,既研究了烟煤,也研究了无烟煤。在
应用煤岩学方面,一是对煤物质的成因及其地质意义进展一些探
索;二是对煤物质的化学性质及其在碳化过程中的结焦性进展了
分析测试,在普通煤岩学方面,主要是开展煤的薄光片和光片光
面腐蚀等技术的试验研究。之前的研究成果对以后我国煤岩学的
开展奠定了坚实的根底,具有重要的现实意义。
方法试验、规程标准工作在五十年代中期主要是煤岩采样与
系统鉴定有关的工作方法总结、煤片(块煤薄片和光片)磨制及定
量工程的划分等,自后期至六十年代初期则集中于与煤砖光片有
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关的磨制、定量工程和方法的研究,并开展了重液别离、荧光分
析、苯提取物消光度、贝瑞克光度计以及煤的显微硬度测定等方
法的初步试验。七十年代以来,主要开展了用各种仪器方法测煤
的反射率的试验研究以及煤砖光片磨制和光洁度划分标准,进一
步研究了煤的旋转角、显微硬度和荧光分析方法及其应用前景。
随后,扫描电镜也开场应用于煤岩学领域。用扫描电镜研究褐煤
的凝胶化程度、植物解剖构造(超微构造)和加氢液化的反响性,
效果良好。
煤岩学的开展也不是一帆风顺的,其开展历程中也经历过低
迷时期,但由于煤炭在能源工业中举足轻重的地位,使得煤岩学
的研究不断向前开展,取得了丰硕的成果。
2.煤岩学的研究方法
作为评定煤质的研究方法,煤岩学研究主要有宏观研究法和
微观研究法。宏观研究法基于煤的颜色、条痕、光泽断口、脆度
和硬度等划分煤的宏观类型;微观研究法主要是借助于光学显微
镜研究煤的显微构造和组成。显微镜下研究煤是煤岩学的主要手
段,煤的显微组分、显微类型和煤化作用是煤岩学的主要研究容,
应用煤岩学方法确定的煤岩组成、煤化程度是评定煤的性质和用
途的重要依据。
用煤岩成分评定炼焦用煤的质量,用惰性成分含量和反射率
指导配煤。煤岩学提出了活性组分和惰性组分的概念,并按镜质
组、半镜质组、惰质组、壳质组及矿物对显微组分进展分类和定
量统计分析。一般情况下,镜质组随着煤变质程度的增高而增高,
壳质组则逐渐减少,而惰质组没有一定的倾向。对挥发分来说,
随着变质程度的增高,所用微观煤岩组分的挥发分都随之减少。
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在变质程度一样时,一般壳质组的挥发分最高,镜质组居中,惰
质组最低;微观煤岩组分含量比例的多少对煤的利用是十分重要
的,因为一样变质程度的煤也会因为微观组分所含比例不同而表
现出完全不同的性质;一般惰质组的反射率最高,镜质组居中,
壳质组最低,并随变质程度的增高其差异逐渐缩小,最后几乎趋
于一致。镜质组反射率随着变质程度的增高而增高,而且镜质组
的反射率受煤变质作用的影响比较灵敏[1]。
3.煤岩学的应用
随着煤岩学研究的不断开展,其应用领域也在不断拓展。〔1〕
煤成因研究:煤岩研究证明,煤是远古植物遗体演变而来,成煤
环境亦可以煤岩组分、形态变化、组合规律及所含矿物质等特征
得到反映。如煤
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