西北侏罗纪煤显微光度学特征及其变化规律研究

发布时间：2017-10-04 09:39

  本文关键词：西北侏罗纪煤显微光度学特征及其变化规律研究

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【摘要】：西北地区侏罗纪煤炭资源丰富,品质优良,是我国重要的煤炭基地。区内侏罗纪煤种丰富,包括烟煤和无烟煤类。系统研究该区煤的显微光度学特征及其变化规律,对于查明光度学参数与煤质参数之间的响应关系、预测煤质变化及指导煤炭资源的清洁高效利用具有一定的理论和实际意义。本文通过重液法分离富集显微组分,硝酸筛选法分离提取煤中的孢粉(体)、舒氏溶液筛选法分离提取煤中的角质层(体)。分离得到的单一显微组分平均纯度:镜质组为78.32%,惰质组为78.87%,壳质组为48.10%。分离鉴定孢粉一共9纲(系)46属104种,角质层一共3纲3属11种,将松柏纲植物Pityosporities花粉和苏铁纲植物Pterophyllum角质层作为研究透射光特征参数、荧光特征参数的典型类型。利用显微光度计对反映西北侏罗纪不同热演化程度的典型煤种(长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤、肥煤、焦煤、无烟煤等)的原煤样、孢粉(体)样、角质层(体)样的反射光、透射光及荧光条件下的显微光度学特征参数进行了系统研究,系统的勾勒出了不同显微光度学特征参数的特征及其与煤的变质程度之间的对应关系。反射光特征参数研究显示,煤的镜质体最大反射率随着煤的变质程度增加而增大。透射光特征参数研究表明,随着煤的变质程度增加,壳质组(特别是孢粉(体)、角质层(体))透射光度学参数变化显著,视觉透射率、三刺激值、亮度不断减小;主色调波长逐步增大;色饱和度先增大后减小。煤的荧光特征参数研究发现,中低变质程度的煤中壳质组及镜质组中的基质镜质体具有良好的荧光响应性;随着煤的变质程度升高,壳质组(特别是孢粉(体)、角质层(体))的荧光强度不断减小;荧光光谱中的最大荧光强度不断减小,红绿商总体上不断增大,最大荧光强度对应的波长向长波长方向逐步移动。基质镜质体的荧光强度显著弱于壳质组,且随变质程度升高先增后减。通过Pearson相关性系数分析了5种显微光度学特征参数(最大反射率、视觉透射率、颜色参数、荧光强度、荧光光谱特征参数)之间的相关性以及显微光度学特征参数与煤质参数(挥发分含量、固定碳含量)的相关性发现:与煤质特征参数具有高度数学相关性的显微光度学特征参数有:最大反射率、视觉透射率、亮度系数、荧光强度、荧光光谱最大荧光强度及其对应的波长,反射光特征参数中粗粒体最大反射率、透射光特征参数中视觉透射率、荧光特征参数中荧光光谱最大荧光强度与煤质特征参数的相关性均是最好的;反射光特征参数之间均为高度数学相关性,其中粗粒体最大反射率与不同反射光特征参数之间相关性最好;透射光特征参数中视觉透射率、三刺激值、亮度系数与其它透射光特征参数之间均为高度数学相关性,其中视觉透射率与其它透射光特征参数之间的相关性最好;荧光特征参数中孢粉(体)、角质层(体)的荧光强度,和荧光光谱特征参数与其它荧光特征参数之间均为高度数学相关性,其中荧光光谱最大荧光强度与其它荧光特征参数之间的相关性最好;透射光特征参数之间的视觉透射率、三刺激值、亮度系数、主色调波长与荧光特征参数之间均为高度数学相关性,透射光特征参数中的视觉透射率与荧光特征参数之间相关性最好,荧光特征参数中最大荧光强度与透射光特征参数之间的相关性最好。
【关键词】：西北地区 侏罗纪煤 显微光度学特征 光度学参数变化规律 煤质预测
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD849
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 代号及说明10-11
• 1 绪论11-22
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.2 显微组分样品的分离富集研究历史与现状12-15
• 1.2.1 煤中有机显微组分的分离富集研究历史与现状12-13
• 1.2.2 煤中孢粉(体)的分离提取研究历史与现状13-14
• 1.2.3 煤中角质层(体)的分离提取研究历史与现状14-15
• 1.3 煤的显微光度学研究历史与现状15-20
• 1.3.1 煤的反射光特征研究历史与现状15-17
• 1.3.2 煤的透射光特征研究历史与现状17-18
• 1.3.3 煤的荧光特征研究历史与现状18-20
• 1.4 研究内容、研究方案与技术路线20-22
• 1.4.1 研究内容20
• 1.4.2 研究方案20-21
• 1.4.3 技术路线21-22
• 2 实验部分22-35
• 2.1 样品采集22
• 2.2 实验药品与试剂22-23
• 2.3 实验仪器与设备23
• 2.4 煤质分析23-24
• 2.5 原煤显微组分鉴定与统计24-26
• 2.6 样品处理26-29
• 2.6.1 显微组分分离富集26
• 2.6.2 孢粉(体)样品制备26-28
• 2.6.3 角质层(体)样品制备28-29
• 2.7 煤岩光片、薄片的制备29-30
• 2.7.1 煤岩光片的制备29-30
• 2.7.2 薄片制备30
• 2.8 显微光度学实验30-33
• 2.8.1 反射光特征参数测量30-31
• 2.8.2 透射光特征参数测量31-33
• 2.8.3 荧光特征参数测量33
• 2.9 本章小结33-35
• 3 反射光特征参数学研究35-42
• 3.1 煤中显微组分的最大反射率特征研究35-37
• 3.1.1 均质镜质体最大反射率特征35
• 3.1.2 孢子体最大反射率特征35-36
• 3.1.3 氧化丝质体最大反射率特征36-37
• 3.1.4 粗粒体最大反射率特征37
• 3.2 煤中显微组分反射比谱特征研究37-41
• 3.3 本章小结41-42
• 4 透射光特征参数研究42-51
• 4.1 视觉透射率特征42-43
• 4.1.1 孢粉(体)视觉透射率42-43
• 4.1.2 角质层(体)视觉透射率43
• 4.2 透射比谱特征研究43-44
• 4.2.1 孢粉(体)透射比43-44
• 4.2.2 角质层(体)透射比44
• 4.3 颜色参数特征研究44-49
• 4.3.1 三刺激值特征45-47
• 4.3.3 主色调波长特征47-48
• 4.3.4 色调饱和度特征48-49
• 4.3.5 亮度参数特征49
• 4.4 本章小结49-51
• 5 荧光特征参数研究51-58
• 5.1 荧光强度特征51-53
• 5.1.1 基质镜质体荧光强度特征51-52
• 5.1.2 孢粉(体)荧光强度特征52-53
• 5.1.3 角质层(体)荧光强度特征53
• 5.2 荧光光谱特征53-57
• 5.2.1 孢粉(体)荧光光谱及特征参数53-55
• 5.2.2 角质层(体)荧光光谱及特征参数55-57
• 5.3 本章小节57-58
• 6 显微光度学特征参数相关性分析58-65
• 6.1 显微光度学特征参数与煤质特征参数相关性分析58-60
• 6.2 同一类型不同显微光度学特征参数之间相关性分析60-62
• 6.3 不同类型显微光度学特征参数之间相关性分析62-63
• 6.4 本章小结63-65
• 7 结论65-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-73
• 附录73-78

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