CN109839430A - 一种煤中元素异常区圈定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了煤中元素异常区圈定技术领域的一种煤中元素异常区圈定方法，主要包括以下步骤：第一步进行煤中元素资料分析，第二步进行煤中元素采样测试，第三步进行煤中元素异常指标确定，第四步进行煤中元素数据综合整理，最后进行煤中元素异常区圈定，能够得到单个区域内较为准确的元素含量值，以便作为该区域内的数值比较基准，从而通过和单元素的异常上下限进行对比可以完成元素异常区的标定。
Description
技术领域
本发明涉及煤中元素异常区圈定技术领域，具体为一种煤中元素异常区圈定方法。
背景技术
煤的自由膨胀序数是把煤在坩埚中加热所得焦块的膨胀程度编成序号表征煤的塑性的一种指标，又称坩埚膨胀序数，在规定条件下,以煤在坩埚中加热所得焦块膨胀程度的序号表征煤的膨胀性和粘结性的指标，现有的煤在使用时，一些特殊的场合需要对煤的热膨胀系数要求较高，因此需要对煤炭中的元素含量进行控制，并且需要圈定出煤中元素的异常区，否则存在较大的安全隐患，因此我们提出一种煤中元素异常区圈定方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤中元素异常区圈定方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤中元素异常区圈定方法，包括具体以下步骤：
S1：煤中元素资料分析：根据我国的煤质分析标准得到：煤由有机物和无机物两部分组成，无机物主要是矿物质和水，有机物主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，其中碳、氢、氧的总和占有机质的95％以上，其中碳元素占60％-98％，氢元素占0.8-6.6％，氧占1％-30％，氮含量变化范围不大，一般在0.3-3％之间，而硫元素大约占0.5-3％；
S2：煤中元素采样测试：将煤矿区划分多组不同的测试区域，并且以中间的样本区为基准，取每个区域的适量煤炭放置于观察皿中，将样品中的非矿物晶格成分析出，并通过仪器分析出煤元素种类并测量出元素含量；
S3：煤中元素异常指标确定：以样本区的元素含量为基准，将各个区域中的单种元素含量值取平均值，再将单种元素的基准含量值和平均值的比值作为元素调平时相应元素的调整系数，再将每个区域的元素的含量值相应乘以调整系数即可得到各个区域中的调平基准含量值，即单个区域内的煤中元素的综合含量值；
S4：煤中元素数据综合整理：以参考资料中的各种元素的含量值的最小值为异常下限，以参考资料中的各种元素的含量值的最大值为异常上限，然后将每个区域的元素综合含量值，和元素参考含量值进行比较；
S5：煤中元素异常区圈定：若该区域单元素含量介乎异常上限和异常下限之间，则不进行圈定，否则反之。
优选的，S2步骤中的元素分析仪采用ICP-MS质谱仪，且观察皿的数量和划分区域的数量相同，且单个区域内的煤样本放置在相应的观察皿中，然后通过ICP-MS质谱仪进行元素分析测量。
优选的，S2步骤中划分区域时，保证划分区域大于等于九个区域，同时保证每个区域的煤炭重量相同。
优选的，S4步骤中煤中元素碳、氢、氧、硫、氮的异常上下限分别为98％和60％、6.6％和0.8％、30％和1％、3％和0.5％、3％和0.3％。
优选的，S3步骤中取各个区域内的单种元素含量值的平均值时，不包括样本区在内的元素含量值，并且在S2步骤中取样时，采集单个区域内的中间位置的煤炭。
优选的，S5步骤中根据各元素的异常上下限可以绘制单种元素的异常区，并且各个区域内的单种元素综合含量值绘制在该二维图上，并且五种不同的元素采用五种不同的线条加以区分。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该发明通过将煤区分为多个区域进行采样测试，并进行各个区域内的单元素含量值的计算，先进行各个区域的元素含量测试，然后进行均值计算，再将单种元素的基准含量值和平均值的比值作为元素调平时相应元素的调整系数，再将每个区域的元素的含量值相应乘以调整系数即可得到各个区域中的调平基准含量值，即单个区域内的煤中元素的综合含量值，能够得到单个区域内较为准确的元素含量值，以便作为该区域内的数值比较基准，从而通过和单元素的异常上下限进行对比可以完成元素异常区的标定。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
一种煤中元素异常区圈定方法，包括具体以下步骤：
S1：煤中元素资料分析：根据我国的煤质分析标准得到：煤由有机物和无机物两部分组成，无机物主要是矿物质和水，有机物主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，其中碳、氢、氧的总和占有机质的95％以上，其中碳元素占60％-98％，氢元素占0.8-6.6％，氧占1％-30％，氮含量变化范围不大，一般在0.3-3％之间，而硫元素大约占0.5-3％；
S2：煤中元素采样测试：将煤矿区划分多组不同的测试区域，并且以中间的样本区为基准，取每个区域的适量煤炭放置于观察皿中，将样品中的非矿物晶格成分析出，并通过仪器分析出煤元素种类并测量出元素含量；
S3：煤中元素异常指标确定：以样本区的元素含量为基准，将各个区域中的单种元素含量值取平均值，再将单种元素的基准含量值和平均值的比值作为元素调平时相应元素的调整系数，再将每个区域的元素的含量值相应乘以调整系数即可得到各个区域中的调平基准含量值，即单个区域内的煤中元素的综合含量值；
S4：煤中元素数据综合整理：以参考资料中的各种元素的含量值的最小值为异常下限，以参考资料中的各种元素的含量值的最大值为异常上限，然后将每个区域的元素综合含量值，和元素参考含量值进行比较；
S5：煤中元素异常区圈定：若该区域单元素含量介乎异常上限和异常下限之间，则不进行圈定，否则反之。
其中，S2步骤中的元素分析仪采用ICP-MS质谱仪，且观察皿的数量和划分区域的数量相同，且单个区域内的煤样本放置在相应的观察皿中，然后通过ICP-MS质谱仪进行元素分析测量；
S2步骤中划分区域时，保证划分区域大于等于九个区域，同时保证每个区域的煤炭重量相同；
S4步骤中煤中元素碳、氢、氧、硫、氮的异常上下限分别为98％和60％、6.6％和0.8％、30％和1％、3％和0.5％、3％和0.3％；
S3步骤中取各个区域内的单种元素含量值的平均值时，不包括样本区在内的元素含量值，并且在S2步骤中取样时，采集单个区域内的中间位置的煤炭；
S5步骤中根据各元素的异常上下限可以绘制单种元素的异常区，并且各个区域内的单种元素综合含量值绘制在该二维图上，并且五种不同的元素采用五种不同的线条加以区分。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种煤中元素异常区圈定方法，其特征在于：包括具体以下步骤：
S1：煤中元素资料分析：根据我国的煤质分析标准得到：煤由有机物和无机物两部分组成，无机物主要是矿物质和水，有机物主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，其中碳、氢、氧的总和占有机质的95％以上，其中碳元素占60％-98％，氢元素占0.8-6.6％，氧占1％-30％，氮含量变化范围不大，一般在0.3-3％之间，而硫元素大约占0.5-3％；
S2：煤中元素采样测试：将煤矿区划分多组不同的测试区域，并且以中间的样本区为基准，取每个区域的适量煤炭放置于观察皿中，将样品中的非矿物晶格成分析出，并通过仪器分析出煤元素种类并测量出元素含量；
S3：煤中元素异常指标确定：以样本区的元素含量为基准，将各个区域中的单种元素含量值取平均值，再将单种元素的基准含量值和平均值的比值作为元素调平时相应元素的调整系数，再将每个区域的元素的含量值相应乘以调整系数即可得到各个区域中的调平基准含量值，即单个区域内的煤中元素的综合含量值；
S4：煤中元素数据综合整理：以参考资料中的各种元素的含量值的最小值为异常下限，以参考资料中的各种元素的含量值的最大值为异常上限，然后将每个区域的元素综合含量值，和元素参考含量值进行比较；
S5：煤中元素异常区圈定：若该区域单元素综合含量介乎异常上限和异常下限之间，则不进行圈定，否则反之。
2.根据权利要求1所述的一种煤中元素异常区圈定方法，其特征在于：S2步骤中的元素分析仪采用ICP-MS质谱仪，且观察皿的数量和划分区域的数量相同，且单个区域内的煤样本放置在相应的观察皿中，然后通过ICP-MS质谱仪进行元素分析测量。
3.根据权利要求1所述的一种煤中元素异常区圈定方法，其特征在于：S2步骤中划分区域时，保证划分区域大于等于九个区域，同时保证每个区域的煤炭重量相同。
4.根据权利要求1所述的一种煤中元素异常区圈定方法，其特征在于：S4步骤中煤中元素碳、氢、氧、硫、氮的异常上下限分别为98％和60％、6.6％和0.8％、30％和1％、3％和0.5％、3％和0.3％。
5.根据权利要求1所述的一种煤中元素异常区圈定方法，其特征在于：S3步骤中取各个区域内的单种元素含量值的平均值时，不包括样本区在内的元素含量值，并且在S2步骤中取样时，采集单个区域内的中间位置的煤炭。
6.根据权利要求1所述的一种煤中元素异常区圈定方法，其特征在于：S5步骤中根据各元素的异常上下限可以绘制单种元素的异常区，并且各个区域内的单种元素综合含量值绘制在该二维图上，并且五种不同的元素采用五种不同的线条加以区分。
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