张 璐
(同煤集团煤质管理监测中心，山西 大同 037003)
引 言烟煤分类的一项重要工艺性指标就是煤质的胶质层指数测定，该过程测定数值的高低客观反映了工业化炼焦的质量，因此通过对项数值的测定可以指导配煤炼焦过程。Y值的高低反映了煤的结焦性能好坏。随着科学技术水平及市场经济的发展，Y值测定的精确度要求也是越来越高，同时用户对测定Y值时使用设备的先进性和精确性要求也越来越高。
胶质层指数测定方法是通过对工业焦炉炼焦过程的模拟而设计出来的，其实验结果反映了煤在热分解过程中生成胶质体的数量，而胶质体性质的优劣也决定烟煤结焦性的优劣。但是由于胶质层指数试验的操作过程具有严格的规范性要求，分析过程中煤样、设备、人为因素等测试条件的变化都会对结果产生较大影响，因此，笔者对CTY500型胶质层测定仪器使用过程中操作事项和积累的经验进行了总结，并根据实验结果，对近年同煤集团出现的几种特殊焦块形状的判断，进行了补充说明。希望对获得准确、可靠的试验数据提供帮助。
1 实验方法及实验注意事项首先，将煤样装入指定的煤杯中，再将煤杯放在特制的电炉内按照特定的升温曲线单侧加热。一般情况下，煤杯的底部形成的是半焦，而其中部会出现厚度最大胶质层。实验对胶质层指数的测定就是测定此时胶质层最大厚度Y，同时通过对试验的体积曲线测得最终收缩度X。
实验准备阶段装煤杯时，不应一次加入，应分次加入。并且每次加入后应铺匀。如操作不当会引起压杆的偏离，造成煤杯压杆的提前损坏，并出现卡住的情况，造成实验失败。
实验刚开始时不建议马上取出测胶小铁棍，仪器使用建议250 ℃时候取出小铁棍。这是因为，在煤受热结合软化温度到达之间取出为宜。结合多年实验经验发现，取出或早或晚都容易堵孔，在温度250 ℃最佳。因为0 ℃～250 ℃是煤的干燥过程。此外，国家标准对小细钢棍的取出设定在实验准备阶段，煤样装好后小心地由纸管中抽出来，并不科学。通过实际经验，未达到250 ℃时即便小心抽出，无煤样掉落进孔，平衡铊的压力会对特殊煤种，大多都是黏结性较大的煤产生压力，引起探测孔的堵塞，造成实验结果Y值测量的不准确。所以建议在250 ℃时取出小细钢棍。
测胶时候探测受阻即上层面，不应感受到黏滞阻力就直接下按测量，应当一边旋转一边下按。之所以这样是因为胶体形成后堵孔，中间会有气体。直接下按测量尺，形成联通，会有气体冒出，对胶体Y质测量的准确性产生影响。同理测完下层面，取出时候也应旋转缓慢拔出。并按国家标准规定间隔时间进行间断测量。
笔者通过实验发现，在国家标准规定的从体积曲线开始下降后几分钟开始，到温升至约650 ℃时停止的测胶区间外，同煤集团有个别煤种会在90 min～110 min才开始形成少量胶体，检测到Y值，而初始的60 min时却无任何状况，容易引起误判，以为没有胶体，如第90页图1所示。所以实验者应当本着严谨的态度，做好每一次测量。
图1 胶质层指数的测定X-T图
2 几种特殊焦块形成后的判断国家标准规定的几种焦块熔合情况，分为粉状(不结焦)、凝结、部分熔合、完全熔合。同煤集团部分煤矿煤样经胶质层实验后会发现，其介于粉状和凝结状态之间，粉状、凝结、全部熔合共存的情况，以及完全熔合但是颗粒大且不致密。通过平时的大量实验发现，平滑斜降，且黏结指数测定很低的煤判断时会疑似成全部融合；而一些平滑下降的，黏结指数稍微有点低的煤，根据煤胶块形状本应该是全部融合，但在实际判断中，会误以为是粉状，这是不正确的，所以还要纠正，将一些特殊的煤样进行重新判定。所以，笔者对同煤集团的特殊煤胶体产生胶块情况做了重新归纳，对国家标准未提及的胶块判断部分结合同煤集团煤炭实际情况做了重新补充和说明。具体内容如下：
1) 有粉状，有凝结，但是一捏就散了。此煤焦块按粉状判定。多见于侏罗纪的某煤，例如同煤本部的某矿生产的煤。
根据表1，结合焦渣特征(CB)这一技术指标，3代表弱黏性。这一结果按照挥发分测定后CB值判断应该是焦块粉状，但是胶质层指数测定后，取出焦块观察，实际测量结果出现了部分凝结。此时，应当按粉状处理，才符合煤种情况。如图2b)。
2) 完全凝结在一起，颜色发黑、发乌，颗粒较粗且不致密，这种煤种可按照按凝结处理最佳，不按全部熔合处理。如图2c)。
3) 表面颗粒粗，里面颜色白，颗粒致密这种煤种按照部分熔合状处理最佳。如图2d)。
4) 面状的，掰开断面观察，里面颗粒粗，但是紧凑这种煤种按照凝结的状态处理最佳，不能按部分熔合。如图2e)。
表1 同煤集团四台煤矿2018年某煤层煤质指标
图2 几种特殊焦块熔合情况
3 结语胶质层指数作为烟煤分类优劣的一项重要指标，其操作的规范性一直起到关键性的作用，而且在实施过程中的影响因素较多，只有严格遵守规范，把控好上述要点，并不断练习积累实际经验，才能保证把实验数据的可靠度。同时，笔者结合生产实践对同煤集团的特殊煤胶体产生胶块情况做了重新归纳。这些现象的分析对以后本公司煤种进行记录煤牌号、配煤生产有一定的指导作用。
