煤炭科学技术

作者：胡广青, 韩锋, 刘伟, 高宇航, 吴盾, 张文永, 罗卉卉, 张燕海, 付彪,

关键词：XRD, 光谱分析, 确定方法, 煤石墨化, 响应分析,

在煤系共伴生矿产的综合利用和碳中和背景下，煤系石墨日益受到国内外学者的重点关注。XRD光谱分析作为研究分子有序程度和测定煤微晶结构的重要表征手段之一，对揭示碳微晶排列方式的有序性与煤石墨化程度之间的关系具有重要意义。为了更加科学、快速、有效的获取煤的XRD相关指标参数，不断完善煤系石墨的评价指标体系，以淮北煤田7对生产矿井的系列变质程度煤为研究对象，借助煤质分析、煤镜质体反射率和XRD等试验手段，研究不同分峰拟合方法和不同样品前处理方法对XRD光谱参数的影响，探讨基于XRD光谱分析的煤系石墨评价指标的合理确定方法及响应规律。研究表明；① 不同分峰拟合方法对煤系石墨的评价等级结果影响较大，相对基线是否去除而言，底背是否扣除对试验结果的影响更为明显；② 是否考虑（γ）峰对试验结果影响较大，直接影响了样品石墨化程度的划分与鉴定结果；③ 通过对不同原煤和标准Si粉配比条件下的XRD光谱曲线分析，得出在原煤与SiO2质量比为3∶1条件下，采用内标法可以有效确定原煤样品（002）峰的2θ值，试验效果与脱矿物方法相当；④ Vdaf和H/C可推荐为淮北煤田煤系石墨鉴定的主要煤质参数指标，La、La/Lc和d002指标可推荐为淮北煤田煤系石墨鉴定的主要结构参数指标，其中Vdaf<20%、H/C>0.035、La<4 nm、La/Lc<1和d002<0.344 nm可作为淮北煤田煤变质作用进入半石墨化阶段的临界标志。上述研究成果为实现淮北煤田煤系石墨评价指标优选和鉴定体系的构建提供了参考依据。

来源：2025年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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