煤的各種粘結性指標間的關系6頁

1、粘結性指標講義煤的各種粘結性指標間的關系1.膠質層最大厚度Y值與粘結指數(shù)G的關系從圖7看出，煙煤的膠質層最大厚度Y值隨粘結指數(shù)GR.I的增高而增高，但GR.I值在1070之間時，Y值僅在415mm之間變化，Y值為零的煤樣，GR.I值比Y值靈敏得多。對GR.I值為95105的煤，其Y值多在2550mm之間，從而表明，在區(qū)分強粘結性煤時，Y值要比GR.I值靈敏得多。兩者之間大致有如下關系：（1）Y值大于30mm的煤，其GR.I值均大于90；y值大于20mm的煤，其GR.I值一般均大于80；Y值小于15mm的煤，GR.I值一般小于80；Y值小于7mm的煤，GR.I值一般都在35以下。（2）GR.I值

2、大于100的煤，其Y值一般都在25mm以上；GR.I值大于65的煙煤，Y值一般在10mm以上。（3）160多個煤樣的計算結果表明，GR.I與Y值間的相關系數(shù)R值為0.83，這表明兩者呈顯著的正比關系。但如欲推導Y與GR.I之間的回歸方程式，則因其誤差較大而起不到審核兩指標間測值的準確性好壞的作用。對同一礦井的煤來說，在積累大量實測數(shù)據(jù)以后，則有可能推導出計算精度相對較高的回歸式，既可核對GR.I的測值是否出現(xiàn)了較大的誤差，也可用GR.I值來估算Y值。如淮北礦務局的朱莊、岱河和楊莊三礦均為焦、瘦煤類，因而其煤質頗為接近（即成煤時代和煤系形成條件較一致），故根據(jù)GR.I與Y值之間呈二次曲線關系變化

3、（見圖6-5-1）和它們的實測結果，利用非線性一元回歸分析原理，推導出 值與 的回歸方程如下：式（6-5-1）的全相關系數(shù)R為0.7505，剩余標準差S為1.938，即按該式求算出的Y值，有95%煤樣的誤差在3.8mm以內。圖7 Y值與GR.I值的關系又如淮北的蘆嶺、沈莊、朱仙莊和袁莊四礦的煤質也較為接近，產煤牌號為1/3焦煤和氣煤，所以同樣可根據(jù)以上原理，推導出計算這四礦煤 值的非線性一元回歸方程于下：式（6-5-2）的R為0.7138，但剩余標準差稍小，S為1.797，即按該式計算時，有95%煤樣誤差在3.5mm以內。此外，基于Y值的大小不僅與GR.I密切相關，而且也與揮發(fā)分Vdaf的大小

4、有關。為此，根據(jù)非線性的二元回歸分析原理，推導出計算淮北童亭礦煤（肥煤）Y值的二元非線性回歸方程：式（6-5-3）的全相關系數(shù)R值為0.9525，剩余標準差S為1.947，即有95%煤樣的Y值計算誤差在3.8mm以下。又如蘆嶺、沈莊、朱仙莊和袁莊四礦煤的Y值可用下式計算：式（6-5-4）的R為0.7824，剩余標準差S為1.605，即按式（6-5-4）計算時有95%煤樣的Y值誤差在3.2mm以內。利用上述關系的原理均可用來審核某些礦井煤的Y與GR.I值的結果是否準確可靠。開灤礦區(qū)煤的GR.I與Y值之間也有較好的互換回歸方程式，為了提高計算結果的精度，開灤煤分為GR.I75和75的兩組進行推導，

5、即GR.I75時：上式（6-5-5）的樣品數(shù)n為501個，相關系數(shù)R為0.7383，標準差S為3.724，即有95%煤樣的GR.I值計算誤差在7.3以內。如發(fā)現(xiàn)的計算值之差超過8，則就有可能Y值或GR.I的測定結果有較大差錯，即可根據(jù)經(jīng)驗來判斷先復查那一個指標。GR.I不大于75的開灤煤GR.I鉈值用下式計算：推導上述回歸式（6-5-6）的煤樣數(shù)n為63，R為0.724，標準差S為14.88，即有95%煤樣的GR.I值誤差在29.2以內，表明該式的誤差太大而無多大實用價值。從而表明，只有GR.I大于75的開灤煤，才能利用Y值來計算其GR.I值，或用來對這兩個指標的互相審核。反之，GR.I大于7

6、5的開灤煤，也可利用下列回歸式計算其Y值：式（6-5-7）的標準差S為5.06，即用式（6-5-7）計算時，有95%煤樣的Y值誤差不超過9mm?？磥?，利用GR.I值計算其Y值的精度還不夠理想。這主要是由于Y值與GR.I值所表征的煤的結焦性不屬于同一體系，即前者不加惰性物質，而后者為摻入惰性物質所測出的粘結性。由于Y值與GR.I是二次曲線關系變化（圖6-5-1），經(jīng)北京煤化所對各種曲線關系（如雙曲線、拋物線、對數(shù)曲線與指數(shù)曲線等）變化的研究后認為，以指數(shù)回歸方程求算Y值（或GR.I）的誤差相對最小，同時，按不同揮發(fā)分范圍分組推導出的計算誤差也小。其分組范圍可按煤分類國標中煉焦煤的幾個揮發(fā)分分組界

7、線較好，即將Vdaf分為大于37%、大于28%37%、大于20%28%和不大于20%四組分別推導出計算GR.I值的指數(shù)回歸方程。（1） 大于37%的煉焦煤：上式（6-5-8）的n為104，標準差S為2.65，相關系數(shù)R為0.809，即GR.I值按式（6-5-8）計算時，有95%煤樣誤差在5.2以內。說明該式的回歸精度較高，已達到了接近實際使用的程度。（2）Vdaf大于28%37%的煉焦煤：（3）Vdaf大于20%28%的煉焦煤：式（6-5-10）的n為119，R為0.812，標準差S為2.48，表明按式（6-5-10）計算時，有95%煤樣的GR.I誤差在4.9以下，也可用來核對這兩個指標測值的

8、準確與否。對于全國所有煙煤的GR.I與Y的關系，雖然也可用指數(shù)方程表示來互相換算，但其誤差必然較大（雖然有時其R值也較大）而無多大實用意義。煙煤的GR.I-Y值互換指數(shù)方程如表6-5-1所示。表6-5-1中的4個數(shù)學模型可供各局、礦自己推導GR.I與Y值的回歸方程時參考使用。有的煤礦積累足夠實驗數(shù)據(jù)后，也可對上述公式進行試算。如果計算值與實測值之間產生有規(guī)律性的偏高（或偏低）現(xiàn)象，只要給公式進行適當?shù)男Ｕ?，即可用來計算或核對本礦井（或礦區(qū)）煤的Y值或GR.I值是否準確可靠。但最好以本礦煤的實測數(shù)據(jù)為基礎，利用上述數(shù)學模型的原理，來推導出合適的回歸方程。表6-5-1 煙煤的GR.I-Y 的互換關

9、系式第三節(jié) 膠質層Y值與奧亞膨脹度b值的關系由圖8表明：奧亞膨脹度試驗b值隨膠質層最大厚度Y值的增高而增大；Y值大于25mm的肥煤和氣肥煤，其b值均大于100%； Y值大于30mm的強粘結肥煤和氣肥煤鉈b值均大于200%；Y值大于35mm的煤，b值均大于250%；當Y值達到45mm左右時，其b值可達到780%。如長廣礦區(qū)的氣肥煤，Y值可達5060mm，b值竟有超過1200%的（用半筆煤樣測定，結果不可靠）。但也有一些Y值達5060mm左右的特殊氣肥煤，b值反而降至300%左右。圖8 Y值與b值的關系第七節(jié) GR.I與200kg小焦爐試驗焦炭強度的關系一、GR.I與M40 的關系由圖6-5-8

10、可以看出，GR.I與M40之間沒有十分明顯的正比相關關系。如GR.I值在75以下的煤，有的轉鼓試驗的M40仍為0，但大部在30%以上。至于GR.I值達到80100的煤，其M40仍有個別的低于30%。M40大于70%的煤，其GR.I值一般都在45%以上，其中大部在65%以上；M40大于80%的煤，其GR.I一般在75以上。至于煤的GR.I值在60100左右時，其M40值也同樣變化很大，從50%80%以上均有。為什么同樣GR.I值，M40的值卻有很大的變化呢？這主要是由于在GR.I值相同的情況下，若揮發(fā)分不同，則煉得焦炭強度也有所不同。通常，GR.I值相同的煤，其揮發(fā)分越低，煉出的焦炭強度也越高。

11、所以鉈Vdaf與GR.I值組合后的綜合參數(shù)與M40的相關性就好了，而且以二次趨勢面方程的擬合優(yōu)度高于一次趨勢方程的擬合優(yōu)度。如“Vdaf-GR.I”與M40的一次趨勢方程為（根據(jù)130多個煤樣推算出的）：（方程的擬合優(yōu)度為0.53）； “Vdaf-GR.I”與M40的二次趨勢面方程為：（方程擬合優(yōu)度為0.69）。所以根據(jù)Vdaf和GR.I值，就可大致估算出煙煤的焦炭強度指數(shù)M40（%）。圖6-5-8 粘結指數(shù)與M40的關系基于同樣原理，羅加指數(shù)R.I與Vdaf組合或Y與Vdaf組合的綜合參數(shù)，與M40的相關性均比單獨與M40的相關性好。茲將 的組合參數(shù)分別與M40的回歸方程式、相關系數(shù)和剩余標

12、準差的關系列下：二、GR.I與M10的關系由圖6-5-9可以看出，總的趨勢是M10隨著GR.I的降低而增高，其中以GR.I值為7090時的M10值最低，M10多為5.5%12.5%，少數(shù)較高者也不超過17.5%。GR.I值小于40時，M10幾乎都在20%以上； GR.I小于20的煤，絕大多數(shù)都不能進行轉鼓試驗，即M10的數(shù)值很大。由于GR.I大于90的煤大多數(shù)是揮發(fā)分較高的肥煤或氣肥煤類，故其M10的數(shù)值反而比GR.I為7090的煤稍有增高，即有一部分氣肥煤和肥煤的M10增高至15%20%以上。與M40情況相似，GR.I與Vdaf組合后的綜合參數(shù)與M10的相關性就比單獨的GR.I與M10的相關性好。如 Vdaf與GR.I組合的綜合參數(shù)與M10的一次趨勢和二次趨勢面的回歸方程分別為： （擬合優(yōu)度為0.68，樣品數(shù)大于130）；(方程擬合優(yōu)度為0.82