阅读说明：本技术 一种简便定量测量煤中镜质组含量的方法 (Method for simply and quantitatively measuring vitrinite content in coal ) 是由 焦小赞 王娟 王根选 姚田 尚飞宇 武燕云 于 2020-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种简便定量测量煤的镜质组含量的方法,通过高倍照相机测量镜质组含量不同的单种煤,根据测量点数,计算出平均单帧照片上的镜质组测量点数；所述单帧照片的镜质组测量点数与国标法测定的镜质组含量存在线性关系,根据所述线性关系,进而计算出所测单种煤的镜质组含量；该方法测量速度快,对分析人员的专业水平要求低。(The invention discloses a method for simply and quantitatively measuring the vitrinite content of coal, which comprises the steps of measuring single coal with different vitrinite contents by a high-power camera, and calculating vitrinite measurement points on an average single-frame photo according to the measurement points; the number of the specular component measurement points of the single-frame photo has a linear relation with the specular component content measured by a national standard method, and the specular component content of the measured single coal is further calculated according to the linear relation; the method has the advantages of high measurement speed and low requirement on the professional level of an analyst.)

一种简便定量测量煤中镜质组含量的方法

技术领域

本发明属于煤的镜质组含量的测定方法技术领域，具体涉及一种简便定量测量煤的镜质组含量的方法。

背景技术

对单种煤煤质进行煤岩分析，一般需要测定反射率分布及平均值和显微组分。对于显微组分的测定，根据GB/T8899-2013《煤的显微组分组和矿物测定方法》要求，测量时将粉煤光片置于反射偏光镜下，通过载物台的等步长移动，用数点法统计各种显微组分组和矿物的点数，进而计算各组分的比例含量。这种测定方法对分析人员的专业水平要求很高，需要分析人员能够准确识别各显微组分，同时如果该煤样需要做煤岩反射率分析，就需要将光片重新观察一遍，费时费力。另外这种数点法不能表示镜质组的面积，对准确研究煤的煤质具有一定的缺陷性。因此，本发明提出一种简便比对单种煤镜质组含量的方法。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种简便定量测量煤的镜质组含量的方法，该方法测量速度快，对分析人员的专业水平要求相对低。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种简便定量测量煤中镜质组含量的方法，通过高倍照相机测量镜质组含量不同的单种煤，根据测量点数，计算出平均单帧照片上的镜质组测量点数；所述单帧照片的镜质组测量点数与国标法测定的镜质组含量存在线性关系，根据所述线性关系，进而计算出所测单种煤的镜质组含量。

进一步的，一种简便定量测量煤中镜质组含量的方法，包括以下步骤：

1）制取测定煤样的粉煤光片，将其置于反射偏光显微镜载物台上，聚焦，校正物镜中心；

2）打开拍图软件，设置相关参数，照相机按照既定路线进行定点拍照，直至所有光片都拍完照片；

3）对全部照片进行审核删选；

4）打开测量程序，对样品煤岩反射率进行测试。

5）计算平均单帧照片的镜质组测量点数，根据所述点数与国标法测定的镜质组含量的线性关系图，计算出此单种煤的镜质组含量。

进一步的，所述步骤3）对照片进行的审核删选过程是指：审核全部照片清晰度，当不清晰的照片数量在所有照片中占比小于等于3%时，删除不清晰的照片，当不清晰的照片数量在所有照片中占比大于3%时，进行加拍。

进一步的，所述单帧照片的镜质组测量点数与国标方法测定的镜质组含量之间的线性关系为：Y=aX+b，式中，参数a的范围为0.40-0.55；参数b的范围为：40-47；其中Y指的是国标法测定的镜质组含量，X指的是单帧照片中镜质组测量点数。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：

本方法速度快，对分析人员的专业水平要求较低。利用高倍照相机技术，根据各个煤种的镜质组含量不同，在图片数量基本保持一致的前提下，根据测量点数，就可以计算出平均每帧照片上的镜质组测量点数，进而定量计算出不同煤种的镜质组组分含量。

附图说明

图1为本发明实施例单帧照片的镜质组点数与国标法测定的镜质组含量的线性关系图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

一种简便定量测量煤中镜质组含量的方法，通过高倍照相机测量镜质组含量不同的单种煤，根据测量点数，计算出平均单帧照片上的镜质组测量点数；所述单帧照片的镜质组测量点数与国标法测定的镜质组含量存在线性关系，根据所述线性关系，进而计算出所测单种煤的镜质组含量。所述单帧照片的镜质组测量点数与国标方法测定的镜质组含量之间的线性关系为：Y=(0.40-0.55)X+(40-47)，其中Y指的是国标法测定的镜质组含量，X指的是单帧照片中镜质组测量点数。

图像法分析煤岩反射率时，首先利用步进电机及载物台的快速自动调焦，在步进电机自动等步长移动光片时，利用高倍照相机将煤岩光片拍成照片。测量时通过对每帧照片中镜质组的数据处理，同步得出图片中所测镜质组形态的点数以及所占的比例。根据每个煤种的镜质组含量不同，在大致相同的图片数量前提下，根据反射率测量点数，可以计算出平均每帧照片上的镜质组测量点数，进而计算出镜质组组分含量。

实际应用中，所述单帧照片的镜质组测量点数与国标方法测定的镜质组含量之间的线性关系为一个范围：公式Y=aX+b，参数a的范围为0.40-0.55；参数b的范围为：40-47。优选实施方式可以选择：Y=0.5X+44.11，Y=0.40X+40，Y=0.55X+47，Y=0.40X+44，Y=0.40X+47，Y=0.55X+40，Y=0.55X+45。

具体实施方式：

下面结合测量过程，说明本发明具体实施方式。

1、标准测定过程：参照标准GB/T8899-2013要求。

（1）将压平后的煤岩粉煤滴上浸油，置于反射偏光显微镜载物台上，聚焦，校正物镜中心，使光线均匀，成像清晰。

（2）确定载物台推动尺步长，点间距按照0.4mm设定，从光片的左上角开始，按预定步长沿固定方向移动，并鉴定位于十字丝交点下的显微组分，计入相对应的点数中。

（3）无效点不用统计，当一行结束后，沿固定的行距向固定方向移动一步，继续进行下一行的统计，直到测点布满全片为止，有效点大于500个。

（4）计算各组分统计点数占总有效点的比例。

2、平均单帧图像的镜质组点数测量过程：

（1）将压平后的煤岩粉煤光片滴上浸油，置于反射偏光显微镜载物台上，聚焦，校正物镜中心，使光线均匀，成像清晰。

（2）复制一个标准文件（标准样本），用于存储即将测量光片的照片及标准物质图，写好样品名称，编号等信息，然后保存。

（3）打开拍图软件，设置好相关参数，包括“设置”里的饱和度，弯曲度及亮度等，还有“扫描设置”中的步长，间距，扫描延时等，将样品手动对焦，移到中间。点击“扫描起点”，将焦距调整清晰。然后点击“自动扫描”出现前面设置的标准文件，打开，点击“开始扫描”。照相机按照既定路线进行定点拍照，在拍的过程中，需注意照片的清晰情况，若连续出现不清晰的照片，需要用手动调节焦距至清晰。直至整个光片都拍完，一般每个单种煤拍约625张。

（4）拍完后，对所有照片进行审核，主要审核全部照片清晰度，当不清晰的照片数量在所有照片中占比小于等于3%时，删除不清晰的照片，当不清晰的照片数量在所有照片中占比大于3%时，进行加拍。

（5）打开测量程序，点击反射率菜单中的新建测试，填写样品信息及实验室温度，选择标准样品，***刚才保存照片的标准文件，根据三个标准物质照片计算标样灰度，审核成功后，开始处理图像。处理完后，点击“直方图”，反射率测试完成。

（6）根据单种煤做反射率的结果，会有拍摄的图片总数，以及测反射率的总点数，计算平均每帧照片的点数。

3、下面通过表1、表2和图1对本发明的结果进行分析。

分别采用国家标准法和该发明提出的图像法对几类不同的煤种进行镜质组组分含量进行分析，测试数据分别如表1和表2所示。

表1国家标准测试数据

序号	煤种	镜质组点数	非镜质组点数	总有效点	镜质组含量（%）
						1	气煤一	259	252	511	50.7
2	气煤二	308	230	538	57.2
						3	1/3焦煤	319	201	520	61.3
4	肥煤一	383	131	514	74.5
						5	肥煤二	368	138	506	72.7
6	焦煤一	326	196	522	62.5
						7	焦煤二	343	171	514	66.7
8	焦煤三	304	214	518	58.7
						9	瘦煤一	287	239	526	54.6
10	瘦煤二	310	223	533	58.2
						11	贫煤	167	342	509	32.8

表2图像法测试数据

序号	煤种	照片数量	测镜质组总点数	单张照片镜质组点数
					1	气煤一	620	9300	15.0
2	气煤二	625	13963	22.3
					3	1/3焦煤	624	20270	32.5
4	肥煤一	612	35889	58.6
					5	肥煤二	616	34781	56.5
6	焦煤一	645	26518	41.1
					7	焦煤二	617	28485	46.2
8	焦煤三	595	21448	36.1
					9	瘦煤一	613	12802	20.9
10	瘦煤二	625	16184	25.9
					11	贫煤	611	8574	14.1

通过本发明提出的图像法，利用表1和表2得出的关系曲线，如图1所示。

经过数据拟合，得出国标测得的镜质组含量与本方法测得的单张照片中镜质组点数之间的线性关系为：Y=0.5X+44.11，其中Y指的是国标法测得的镜质组含量，X指的是本方法测得的单张照片中镜质组点数。

在之后的镜质组含量分析过程中，即可直接通过上述公式直接对应出此单种煤的镜质组含量，无需进行二次识别。

本发明测量煤中镜质组含量的方法，利用高倍照相机技术，根据各个煤种的镜质组含量不同，根据测量点数，计算出平均每帧照片上的镜质组测量点数，根据点数与国标测定的镜质组含量的关系图，进而得出此单种煤的镜质组含量。

该方法只需进行一遍煤样图像扫描，即可同时分析煤的煤岩反射率以及镜质组组分含量，相比而言更为高效。同时，对人员的专业要求降低，使用起来更方便。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。