煤岩显微组分自动识别技术现状及关键问题分析

回顾煤岩显微组分自动识别的历史及技术现状,探讨了基于反射率和形态学参数的煤岩组分分类方案及其优缺点,对目前煤岩显微组分形态学参数的研究进行分析,并指出图像法煤岩组分自动识别技术难点,重点探讨了煤中壳质组的准确识别、煤中矿物质对有机显微组分识别的干扰、高变质煤组分各向异性对识别的影响、混煤煤岩组分的准确识别、识别模式和识别流程的建立等问题。主要研究结论如下:利用图像处理技术并结合煤岩显微组分的反射率和形态学参数,此为实现煤岩组分自动识别的发展方向。随着数字图像处理技术的发展,对煤岩组分形态参数的表征可以做到定量化和与位置相关联,目前已具备解决煤岩组分自动识别的外部条件。鉴于目前图像法煤岩组分自动测试存在壳质组难以准确识别等问题,建议今后应结合煤岩组分的反射率和形貌特征建立各显微组分合适的识别流程。     

煤岩显微组分分选研究进展

“双碳”战略要求下，煤岩显微组分分选是提高煤炭清洁高效利用效能的重要基础。详细介绍了煤岩显微组分，包括镜质组、惰质组、壳质组各自的性质特点，通过煤岩组分性质的研究，能够更清楚地分辨不同煤岩显微组分之间的差异，为煤岩显微组分的分离提供理论基础；提出了手选法、筛分分选法、重力法、摩擦电选法、浮选法等分选方法，其中重力法包括离心法、重液旋流器等。煤岩充分解离是其分选的前提，由于煤岩组分形态及分布的复杂性，部分分离技术离工业化应用还有一段距离，也是未来研究的方向。     

煤岩显微组分性质的研究进展

综述了近年来国内外科学家对煤岩组分的化学组成与结构、粉碎特性、在溶液中表面电位性质、吸附特性、膨胀特性和活化能的研究情况。     

煤岩显微组分组图像自动识别系统与关键技术

煤化程度和显微组分组成决定着煤的物理化学性质和工艺性质。煤的镜质组反射率和显微组分的煤岩自动化测定,不仅可以减少传统人工测定产生的差异,而且速度快、效率高,使煤岩测定结果应用于煤炭分类、煤炭加工利用等领域成为可能。国内外在煤岩自动化测定方面开展过大量研究工作,实现了镜质组反射率自动测定。但是由于煤岩显微组成和煤化程度影响的复杂性,显微组分的自动识别和图像分析测定仍然面临诸多难题。针对以上问题:①研制了煤岩显微图像自动采集硬件平台,具有显微镜自动聚焦、自动扫描和显微图像自动采集三大功能模块,建立了煤岩显微组分组图像自动识别工作流程;②开发了显微图像去噪预处理技术,可实现黏结剂与壳质组有效分割、受下方煤颗粒反射影响变亮黏结剂等的有效剔除,形成了基于Prewitt算子的煤岩显微组分假边界图像剔除技术;③开发出基于K均值聚类的煤岩显微组分组图像自动分割和识别技术;④形成了烟煤的煤岩显微组分组图像自动识别系统。应用本文研发的技术,对我国不同变质阶段烟煤的代表性煤样进行煤岩显微图像自动采集和显微组分组自动识别测定,并将测定结果与国内资深煤岩专家人工鉴定的标准结果进行比对。结果表明,两种方法测定的45个样品镜质组、惰质组、壳质组的极差平均值分别仅有2.3%,2.3%,1.5%;按照国家标准GB/T 18510—2001给出的准确度分析方法,获得3个显微组分组的统计量t_ct_t。     

煤岩显微组分的分离与富集研究

介绍了实验室进行煤岩显微组分分离与富集的常用方法及其原理,并对各方法的分离与富集效果进行了试验研究。试验结果表明:手选法和浮沉法可得到纯度达75%以上的显微组分富集物,离心法可得到90%以上纯度的显微组分富集物。实验室推荐采用的分离与富集方法是手选和浮沉相结合的方法,可使显微组分富集物的纯度达到85%以上。     

基于RILBP-GLCM算法的煤岩显微组分识别

提出了1种针对煤岩显微组分的RILBP-GLGM纹理特征提取算法。利用RILBP算子获取原图像的RILBP图谱,获取该图谱的灰度共生矩阵,提取4个方向上的能量、熵、惯性矩、相关性特征构成图像纹理特征,利用多分类支持向量机对图像纹理特征进行训练和分类。结果表明,基于RILBP-GLCM算法的煤岩显微组分纹理特征分类是有效的。     

煤中有机显微组分自动识别初步研究

借助岩石图像分析软件,对所选煤样有机显微组分的灰度值和形态特征参数进行系统的测试,将以往定性鉴别特征的指标定量化,旨在为开发新型煤岩组分自动识别系统提供可靠的基本技术参数.     

煤岩显微组分离心分离实验的影响因素分析

结合煤岩等密度梯度离心分离技术(DGC)分离实验的原理,分析手选因素、解离因素、脱矿因素、重液密度等因素对分离实验效果的影响,以改进提高显微组分的分离纯度。     

煤岩储层保护技术研究进展

中国煤岩储层具有低孔、低渗、裂缝发育但分布不均等特征,所以煤岩储层比常规储层更容易发生损害。煤岩储层的损害不仅导致煤层气采收率下降,且增加开发成本,延缓工程进程,严重制约煤层气的开发效果。主要从煤层气钻井完井及压裂、排采三个方面,介绍了损害发生的影响因素、过程机理、预防措施等研究进展,指出了煤层气的开发过程中外来流体不配伍、煤粉运移和压力变化等是诱发储层损害的主要因素,如何保护煤岩储层是煤层气经济、高效开发的重要条件。最后提出了煤岩储层保护技术存在的问题以及未来发展趋势,为保护煤岩储层发提供新的思路。     

煤岩显微组分测定方法的研究现状及几点建议

 结合我国炼焦煤资源短缺、分布不均及其与炼焦煤需求极不适应的背景，提出了利用煤岩显微组分分离技术实现炼焦煤资源的合理利用，综述了煤岩显微组分测定方法的研究现状，并归纳和比较了各种测定方法的工作原理、应用范围及其优缺点。同时在“开滦矿区炼焦煤煤岩特征分析与研究”项目的支持下，详细分析探讨并提出煤岩显微组分测定方法之国标数点法的几点建议。     

神府榆树湾井田的煤岩类型和显微组分

1井田概况 榆树湾井田位于陕北榆林市北部,属榆(林)神(府)矿区的一部分.矿区含煤地层属中、下侏罗统延安组.该组地层含煤层数多,按旋回结构、沉积环境和含煤特征,可划分为5个含煤岩段.即自下而上分别为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五段.含煤岩系的岩石组成主要是陆源碎屑岩,约占90%.其中,砂岩又是其主要岩石类型.     

煤岩显微组分的选择性絮凝浮选分离试验研究

以神府煤为研究对象,通过浮选分离富集煤岩显微组分,将絮凝和浮选过程相结合,以提高煤岩组分的浮选分离效果。试验探索了捕收剂和絮凝剂类型对煤岩组分的浮选分离效果,进一步考察了捕收剂和絮凝剂相结合对煤岩组分浮选分离效果的影响。研究结果表明:以阳离子型捕收剂为浮选药剂时,浮选分离效果较好,其中以十二胺为捕收剂时,浮物镜质组富集率和沉物惰质组富集率最高,分别可达83.29%和47.44%;以聚合氯化铝为絮凝剂进行絮凝浮选时,浮选分离效果较好,当以十二胺为捕收剂、聚合氯化铝为絮凝剂时,浮物镜质组富集率和沉物惰质组富集率分别可达到93.29%和50.79%。     

煤岩显微组分转化为线性可加的表征与应用

燃烧配煤的分析基水分、灰分、挥发份、发热量理论值的计算是基于它们之间具有线性可加性。某些指标(如灰融点、灰熔融性、燃烧特性等)因与配煤的显微组分及含量有关,则与直接测量的镜质组反射率不具有线性可加性。用类强度指数和类组分平衡指数将配煤的显微组分及含量非线性可加的性质转化为线性可加的性质。此方法用于公乌素煤矿原煤和张家峁煤矿原煤进行混配分析,证实可以将煤的成因与煤的变质程度计算到配煤中。     

煤岩破裂电磁辐射预测技术研究进展

目前电磁辐射法是预测煤与瓦斯突出、冲击地压等煤岩动力灾害的先进技术,能够实现非接触、无损、实时监测,但其准确性和高效性有待提高。通过对国内外专家学者研究的整理,以综述的形式,从电磁辐射研究对象、产生机理、频谱特性等几个方面对煤岩破碎电磁辐射预测技术的研究进展进行分析总结。分析讨论后发现电磁辐射法在产生机理、低频信号、频谱特性及影响因素定量化分析、实验室尺度与工程尺度下电磁辐射变化规律的相关性等方面依旧存在不足,并针对其不足提出电磁辐射技术未来的研究方向。     

基于煤岩显微组分对各类主要炼焦煤性质的分析

选取常用炼焦用煤(1/3焦煤、肥煤、焦煤)测定其显微组分,活惰比,最大流动度,镜质组反射率,结果表明,1/3焦煤相对于其他焦煤含稳定组组分最多,肥煤矿物质含量最多;焦煤和1/3焦煤的镜质组反射率值界线分明,焦煤和肥煤的活惰比与镜质组反射率成正比,与最大流动度成反比,而对于1/3焦煤,该趋势不明显。     

煤显微组分分离技术及其应用的研究进展

综述了近年来国内外在煤显微组分分离方面所取得的研究成果。介绍了煤岩分析在炼焦工业、煤液化工业、煤燃烧研究和水煤浆工业中的应用情况；阐明了研究煤显微组分及其分离技术对煤炭科学技术发展的意义。     

基于迁移学习的煤岩壳质组显微组分识别模型

为了提高煤岩壳质组显微组分的识别准确率,避免分类器构建中特征提取阶段的人工干预,采用深度学习的方法实现煤岩壳质组显微组分类别的自动识别.由于煤岩壳质组样本数有限,采用传统的卷积神经网络构建分类器对其识别容易产生过拟合,泛化能力较差.为解决该问题,提出了一种基于迁移学习的煤岩壳质组显微组分识别模型(分类器).该模型在传统...     

用X-射线衍射法研究煤岩显微组分的结构

用X-射线衍射法研究了煤样品各显微组分的结构特性、酸洗对煤显微组分结构的影响、成焦后各显微组分结构的变化。     

基于改进BP网络的煤岩界面自动识别

本文介绍了煤岩界面识别的BP神经网络方法,探讨了影响网络训练的若干因素,对BP算法加以了改进,使得其性能有所提高,收敛速度加快,对推广煤岩界面识别有重要的意义。