一种煤岩相分析检验及图形处理方法

摘要

一种煤岩相分析检验及图形处理方法，采用数字煤岩分析仪来测定煤的镜质组反射率，根据最终数据图形来删减百分比含量接近0的、图像平滑的、刚要起峰、零散的、由于干扰组分影响的部分，保证所测出来的图形反映出煤的真实组分。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：能够真实的反映出供货商提供煤的质量，更客观的反映出煤的真实情况，更好的服务于炼焦、炼铁生产，满足公司精品化的大生产需求，提供更加真实准确的数据资料。

说明书

技术领域

本发明涉及检化验技术领域，尤其涉及一种煤岩相分析检验及图形处理方法。

背景技术

对于原料来煤情况进行分析，传统的方法是依据煤的工分指标来判断其是否符合相应 的煤种要求，而没有判断其是否是单一煤种，来煤是否存在混煤现象的检测能力。使用全 自动数字煤岩分析仪MY6000，它能够自动测定出煤的镜质组反射率，通过对图形分析，并 结合该煤种的工分指标，进而判断出来煤的类型(单一、简混、复混)，从而判定是否存 在混煤现象。但在实际使用过程中测定出的煤的镜质组反射率千差万别，如何处理镜质组 反射率的图形成为制约我们发出检验报告的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤岩相分析检验及图形处理方法，采用数字煤岩分析仪来 测定煤的镜质组反射率，根据最终数据图形来删减百分比含量接近0的、图像平滑的、刚 要起峰、零散的部分，保证所测出来的图形反映出煤的真实组分。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种煤岩相分析检验及图形处理方法，通过显微镜光度计来测定煤中镜质组反射率图 形，用来判断煤是否为单一煤种或者是混煤，并去除实验结果产生的图像假象，具体步骤 如下：

1)试样制备

试样为尺寸25mm×25mm的煤砖，将一小块橡皮泥放在载玻片中心，其上放置煤砖， 光面朝上，在上面放一张镜头纸，在压力器上轻轻压平取下，在煤砖光面上滴加2～4滴 香柏油；

2)校准标准片并确定仪器状态

将校正仪器状态的标准片依次置于显微镜载物台中心并调好显微镜焦距，使目镜中标 准片成像清晰，调节显微镜光度计的工作高压，或者调节显微镜光源电压，使采集电压值 等于该标准片对应电压信号正确值，允许相差±1mV；

3)检测过程

样品测定面积选择1×1cm²，测定点数×点行间距选择1万点×100um，每扫描一行 调焦次数选择10，把待测煤块置于显微镜载物台中心，调节显微镜焦距使成像清晰；在 测定过程中如果出现模糊成像，观察一两行的时间，如果其能通过自动调焦功能调整过来， 则不需要手动暂停，可继续自动测定；若观察一两行后，仍模糊成像，则微调辅助调节显 微镜焦距；若测定过程中，经常出现模糊成像，则此结果作废，需重新磨、抛煤样；

4)结果分析

实验结束后，用反射率标准物质校准显微镜，若标准物质的采集电压值与该标准片对 应电压信号的正确值偏差在±3mV内，则本次实验结果有效，否则作废，需重新标定标准 物质、重新测定，通过试验；

5)图像处理

去除掉图形中的假象，对不同来煤进行修正；

a.观察整体图形确定单峰、双峰、三峰及以上、凹口数，显示Re区段，查看含量；

b.删掉百分比含量接近0的、图像平滑的、刚要起峰、零散的部分；

c.无论是几个峰的图形，最终都保留符合正态分布的图形部分，其余删除；

d.对于较分散的图形，结合煤镜质组随机反射率分布区间来修正，即修掉在区间频 率小于5％的、零散的部分。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

能够真实的反映出供货商提供煤的质量，更客观的反映出煤的真实情况，更好的服务 于炼焦、炼铁生产。煤的岩相主要是通过测量煤的显微组分-镜质组的反射率来确定来煤 的简混情况，而镜质组反射率主要反映在Y值上。按月平均Y值不合格率为8％来算，焦肥 煤Y值检验量月平均150000吨，则月平均焦肥煤不合格量为12000吨，按节约10元/吨 计算，预计创效12000*10*12＝1440000元/年，满足公司精品化的大生产需求，提供更加 真实准确的数据资料。

附图说明

图1是连续拖尾状图形。

图2是修改后连续拖尾状图形。

图3是只有一个主峰占百分比含量较高图形。

图4是修改后只有一个主峰占百分比含量较高图形。

图5是呈现两个正态分布曲线的图形。

图6是修改后呈现两个正态分布曲线的图形。

图7是三种煤混出的焦煤图形。

图8是修改后三种煤混出的焦煤图形。

图9是不符合上述修复条件的图形。

图10是修改后不符合上述修复条件的图形。

图11是分散的图形。

图12是修改后分散的图形。

图13是由于干扰组分影响的图形。

图14是修改后由于干扰组分影响的图形。

图15是修改图形流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：

一种煤岩相分析检验及图形处理方法，通过显微镜光度计来测定煤中镜质组反射率图 形，用来判断煤是否为单一煤种或者是混煤，并去除实验结果产生的图像假象，具体步骤 如下：

1)试样制备

试样为尺寸25mm×25mm的煤砖，将一小块橡皮泥放在载玻片中心，其上放置煤砖， 光面朝上，在上面放一张镜头纸，在压力器上轻轻压平取下，在煤砖光面上滴加2～4滴 香柏油；

2)校准标准片并确定仪器状态

将校正仪器状态的标准片依次置于显微镜载物台中心并调好显微镜焦距，使目镜中标 准片成像清晰，调节显微镜光度计的工作高压，或者调节显微镜光源电压，使采集电压值 等于该标准片对应电压信号正确值，允许相差±1mV；

3)检测过程

样品测定面积选择1×1cm²，测定点数×点行间距选择1万点×100um，每扫描一行 调焦次数选择10，把待测煤块置于显微镜载物台中心，调节显微镜焦距使成像清晰；在 测定过程中如果出现模糊成像，观察一两行的时间，如果其能通过自动调焦功能调整过来， 则不需要手动暂停，可继续自动测定；若观察一两行后，仍模糊成像，则微调辅助调节显 微镜焦距；若测定过程中，经常出现模糊成像，则此结果作废，需重新磨、抛煤样；

4)结果分析

实验结束后，用反射率标准物质校准显微镜，若标准物质的采集电压值与该标准片对 应电压信号的正确值偏差在±3mV内，则本次实验结果有效，否则作废，需重新标定标准 物质、重新测定，通过试验；

5)图像处理

去除掉图形中的假象，对不同来煤进行修正；

a.观察整体图形确定单峰、双峰、三峰及以上、凹口数，显示Re区段，查看含量；

b.删掉百分比含量接近0的、图像平滑的、刚要起峰、零散的部分；

c.无论是几个峰的图形，最终都保留符合正态分布的图形部分，其余删除；

d.对于分散的图形，结合煤镜质组随机反射率分布区间来修正，即修掉在区间频率 小于5％的、零散的部分。

所述的显微镜光度计为蔡司HD型全自动显微镜光度计。

仪器工作条件确定：

1)显微镜总体要求：①德国蔡司全自动偏光显微镜Scope.A1，配有自动扫描台，有 双光路图像传输接口，照片输出等功能。②目镜：双目观察镜筒。10X，视场数为23，带 视度补偿目镜，配置预装10/100测微尺。观察视野大而舒适，眼点高低可调，调眼距时 保证目镜齐焦50mm。③物镜：高精度新标准ICCS物镜，平场复消色差物镜，独立的色差 校正技术。油浸物镜：“EC”50x，数值孔径1.020x干镜头。④光学标尺：配有目镜 测微尺及测微台尺，试样移动尺，及各种滤光片。

2)显微光度计总体要求：能够快速准确地自动测定煤的显微组份分析、煤镜质组反 射率，自动鉴别单一煤层煤与混煤类型等。符合国际GB6948标准，高分辨率，高灵敏度， 具有数字扫描能力，具有光积分和信号储存能力，体积小，重量轻，性能稳定。

3)实验室要求：①实验室具备三防条件：防震、防潮、防尘。②电源：220V±10％， 50HZ。③温度：20℃±10℃。④相对湿度：不大于85％。

通过蔡司数字煤岩分析仪测定出来的镜质组反射率图形由于制样或其他原因存在一 定的假象，因此我们对同一制样条件下的煤种采取手动测定煤中镜质组反射率与用全自动 方法测定煤中镜质组反射率的图形进行对比，对于两者不一致的的图形采用手动图形校正 全自动图形的方法来确定煤的最终测定的图形。

实施例1～7为煤镜质组随机反射率分布图

实施例1

如图1～图2所示，连续拖尾状图形，删掉出现百分比含量小的、平滑的、刚要起峰 的部分。

实施例2

如图3～图4所示，只有一个主峰占百分比含量较高时，可以把不连续的、百分比含 量较少的峰全部修掉。

实施例3

如图5～图6所示，对于呈现两个正态分布曲线的图形，只需保留两个正态分布部分， 其余的修掉，多个正态分布曲线也是类似操作。

实施例4

如图7～图8所示，对于三种煤混出的焦煤，一般情况下是用1/3焦煤、肥煤、瘦煤 等混配而成，只需把零散的、不连续的修掉。

实施例5

如图9～图10所示，对于不符合上述修复条件的图形，要从刚起峰的地方一直保留到 整个正态分布完成的地方，使图形完整、不散乱。

实施例6

如图11～图12所示，对于较分散的图形，要结合煤镜质组随机反射率分布区间来修 正，即在区间频率小于5％的、零散的部分修掉，图11为修改前的图形，图12为修改后的 图形。

实施例7

如图13～图14所示，对于由于干扰组分影响的图形，一般情况下要参考半自动测定 结果及此煤种的其他指标进行修复，图13为修改前的图形，图14为修改后的图形。

对于图形中凹口的含义：

反射率分布图中有高峰也有低谷，这是商品煤的主要特征，峰与峰之间的低谷称为凹 口。凹口是除了不连续的断开处以外，还应包含未断开的峰间谷。但实际上商品煤品种繁 多，测值分布图非常复杂，判别时仍须格外注意，个别局部的小断开，低谷和高峰都不能 冒然认定，要考虑满足正态分布这个条件。所谓正态分布，即基本与同阶单煤的分布范围 一致。

结果表达：

结果分统计计算和作图两个表达方式。统计计算的参数有反射率分布范围(最小～最 大)、平均值、标准偏差、测点数。标准偏差反映测值离散度，测值的分布范围和连续性 对其影响很大，它是判断商品煤性质的一个重要参数。

分布图是测试结果的主要表达方式，统一用测值直方图，纵轴为频率，即各间隔实测 点数占总测点数的百分比；横轴为反射率值，选合适的间隔划分成若干个阶。从统计学观 点出发，间隔大小直接影响分布图的特征，太小会出现空格，太大使分布图特征的反映受 到限制，国际上曾有0.02％、0.05％、0.1％的示例，为便于对比一律采用0.05％。