[發明專利]煤巖組分識別方法

有效

• 申請號: 201811314253.0
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN111160064B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 白向飛;王越;陳洪博;張宇宏;武琳琳;丁華;麻棟;吳洋;涂華;高燕;王晨
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: G06V20/69
• 分類號: G06V20/69;G01N21/55;G01N21/84
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 聶稻波

一種煤巖組分自動識別方法，該方法包括：1)圖像采集；2)灰度累積頻率曲線的獲取；3)灰度累積頻率曲線的處理以及區域劃分；4)顯微組分的進一步細分。該方法對反射色和形態參數進行定量處理，并建立合理的、合乎邏輯的識別模式，極大提高的煤巖顯微組分識別的精度，識別的速度也有明顯的提高。這對實現煤巖顯微組分智能化識別、降低測試主觀影響、提高不同實驗室的可對比度、提高測試效率均有顯著的積極影響。

技術領域

本發明屬于煤巖組分識別及分離領域，尤其涉及一種煤巖組分自動識別的方法。

背景技術

近年來，我國清潔能源持續擴容，清潔低碳、安全高效的能源體系正加快構建。2012年以來，我國煤炭消費比重下降8.1個百分點，清潔能源消費比重提高6.3個百分點。從最近公布的數據來看，我國能源結構正由煤炭為主向多元化轉變，能源發展動力正由傳統能源增長向新能源增長轉變。

雖然如此，煤炭在我國能源結構中依然占據較大比例。在短期內，我國以煤炭為主要能源的格局依然難以改變。我國煤炭資源儲量豐富，并且有以下特點：資源的可獲取性強、利用的經濟性好、具有可清潔性，保障性強。煤炭資源可以滿足74％的電力、8億多噸粗鋼、24億噸水泥、7000萬噸合成氨以及煤制油、烯烴、乙二醇、甲醇等現代煤化工產業發展需要。《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》提出，到2020年，國內一次能源消費總量控制在48億噸標準煤左右，煤炭消費比重控制在62％以內，仍是我國的主體能源。

發明內容

在煤炭的利用過程中，經常需要分析、測試待利用煤炭的巖石組成、變質程度以及對煤炭進行分類，這一手段通常稱為“煤巖識別(煤巖分析)”。煤巖識別(或稱煤巖分析，petrographic?analysis?of?coal)是指以光學顯微鏡為主要工具，兼用肉眼和其他手段，對煤的巖石組成、結構、性質、煤化度作定性描述和定量測定的方法。最常規的分析項目是煤巖顯微組分和礦物質的測定、鏡質體反射率測定、顯微煤巖類型測定和宏觀描述。前三項(即煤巖顯微組分和礦物質的測定、鏡質體反射率測定、顯微煤巖類型測定)已有國際標準(ISO?7401)，中國也已制訂了國家標準(GB/T?6948《煤的鏡質體反射率顯微鏡測定方法》、GB/T?8899《煤的顯微組分組和礦物測定方法》、GB/T?15590《顯微煤巖類型測定方法》)。

煤炭的宏觀分類與微觀分類。

宏觀分類。煤是一種固體可燃有機巖。煤巖學是把煤作為一種有機巖石，以物理方法為主研究煤的物質成分、結構、性質、成因及合理利用的科學。宏觀上對煤炭進行分類可以分為四類：鏡煤、絲炭、亮煤、暗煤。分別介紹如下。

1)鏡煤

鏡煤的顏色深黑、光澤強，是煤中顏色最深和光澤最強的成分。

鏡煤特點包括:(1)質地純凈，結構均一，具貝殼狀斷口和內生裂隙。(2)鏡煤性脆，易碎成棱角狀小塊。(3)在煤層中，鏡煤常呈凸透鏡狀或條帶狀，條帶厚幾毫米至1～2cm，有時呈線理狀存在于亮煤和暗煤之中。鏡煤的顯微組成單一，主要是植物的木質顯微組織經凝膠化作用形成的。性質:揮發分產率(V_daf)、氫含量高，粘結性強，礦物質含量少。

2)絲炭

絲炭外觀象木炭，顏色灰黑，具明顯的纖狀結構和絲絹光澤，絲炭疏松多孔，性脆易碎，能染指。絲炭的胞腔有時被礦物質充填，稱為礦化絲炭，礦化絲炭堅硬致密，比重較大。在煤層中絲炭的數量一般不多，常呈扁平透鏡體，在顯微鏡下觀察，絲炭的顯微組成也是單一的，是簡單的煤巖成分，主要是植物木質纖維組織在缺水的多氧環境中緩慢氧化或由于森林火災所形成。絲炭特點:(1)在煤層中，絲炭常呈扁平透鏡體沿煤層的層理面分布，厚度多在1～2mm至幾毫米之間，有時能形成不連續的薄層；個別地區，絲炭層的厚度可達幾十厘米以上。(2)絲炭的孔隙度大，吸氧性強，絲炭多的煤層易發生自燃。絲炭性質:致密堅硬、比重大，氫含量低、碳含量高，揮發分產率(V_daf)低，無粘結性，可選性差，孔隙大。