膠質(zhì)層指數(shù)的測定此法是蘇聯(lián)列?姆?薩保什尼可夫和列?帕?巴齊列維奇在1932年提出的。主要測定膠質(zhì)層最大厚度（y值），最終收縮度（x值）及體積曲線類型3種指標。在我國應(yīng)用廣泛。此法模擬工業(yè)焦碳生成，對裝在煤杯中的煤樣進行單側(cè)加熱。膠質(zhì)層厚度主要取決于煤的性質(zhì)和膠質(zhì)體的膨脹（與膠質(zhì)體的流動性，熱穩(wěn)定性和不透氣性有關(guān)）及試驗條件。配合煤的y值可由單種煤的y值和百分含量（干煤）按加和性估算。X值取決于煤的揮發(fā)分，熔融，固化，收縮等性質(zhì)及試驗條件。一般當煤的Y值越大，粘結(jié)性越好。并且Y值隨煤的變質(zhì)程度呈現(xiàn)有規(guī)律性的變化。一般當煤的V為30%左右時，Y值出現(xiàn)最大值。V〈13%的煤和V〉50%的煤，Y值都幾乎為零。最終收縮度X值表征煤料在成焦后的收縮的情況，對焦爐中焦餅的收縮，焦炭的粒度，裂紋的多少及推焦是否順利，都有參考價值。體積曲線的形狀與煤種有一定關(guān)系。煤在恒壓下（1千克/平方厘米）加熱時體積的變化，可反映出膠質(zhì)體的厚度、粘結(jié)、透氣性及氣體析出強度，因而體積曲線與煤的膠質(zhì)體性質(zhì)有直接關(guān)系。膠質(zhì)層測定曲線的討論，因由底部加熱，故每一層的溫度都比其上層高，煤逐漸分層形成膠質(zhì)體，固化和收縮的情況與炭化室中煤料的分層結(jié)焦相類似。不同變質(zhì)程度煙煤的曲線形狀如下：（1） 氣煤一般弱粘結(jié)性氣煤膠質(zhì)層薄，粘度小，氣體易透過，因此對壓塞不呈現(xiàn)大的壓力，且煤的收縮量X很大，曲線均勻下降。焦炭粘結(jié)，熔融，氣孔壁薄，縱裂紋多。（2） 肥煤因膠質(zhì)體厚,粘度也不算小,且不透氣性和熱穩(wěn)定性較高,故氣體不能通過膠質(zhì)層由冷側(cè)析出;當半焦尚未形成裂紋時,膠質(zhì)層下面和膠質(zhì)層中的氣體跑不出去,給壓塞以向上的推力,使曲線成大山形.當半焦產(chǎn)生裂紋和膠質(zhì)體固化后,氣體就由熱側(cè)中逸出,曲線就向下了.（3） 焦煤膠質(zhì)層比肥煤薄,但粘度比肥煤大.各層煤形成膠質(zhì)體后,最初也象肥煤那樣,因氣體不能由上下兩側(cè)逸出,而向上推壓塞,曲線就向上了.隨后一部分膠質(zhì)體固化,半焦進一步收縮,形成網(wǎng)狀裂紋,使氣體逸出,壓力降低,曲線下降.隨即上面的膠質(zhì)層下降將半裂裂紋由熱側(cè)堵塞,并又有膠質(zhì)層形成,這樣上述壓上升,下降的情況又重復(fù),故形成鋸齒形曲線,焦炭則為多層組織.氣體由冷熱側(cè)析出各半.焦炭致密,堅實,裂紋少.（4） 瘦煤膠質(zhì)層薄,但粘度大,流動性差,因此不能將加熱后變形粒子之間的空隙完全充滿,故氣體能從空隙逸出,曲線一般平滑下降。不過形成膠質(zhì)層的溫度比氣煤高得多，并且收縮量X也小。焦炭粘結(jié)，熔融差，不耐磨，但裂紋少，塊度大。膠質(zhì)層厚度Y值只能表明膠質(zhì)體的量，而且還受膨脹的影響。若膨脹大，測得的Y值就偏高。因為Y值不能表明煤在膠體狀態(tài)下的主要性質(zhì)，所以不少具有相同Y值的煤，在相同的煉焦條件下，卻可能煉出不同質(zhì)量的焦炭。此外Y值的測定法主觀因素的影響較大，儀器的規(guī)范性很強，且對Y值小于5毫米的煤很難測定，對于具有鋸齒形體積曲線的煤也難于測準。坩堝膨脹序數(shù)（CSN）又稱自由膨脹序數(shù)（FSI）,它是表征煤的膨脹性和粘結(jié)性的指標之一。1985年中國將CSN定為國家標準（GB5448）。坩堝膨脹序數(shù)的測定方法是：稱取lg粒度小于0.2mm的煤樣放在坩堝中，利用煤氣或電快速加熱到820±5°C。將所得焦塊與一套標準側(cè)面圖形比較，與焦塊最為接近的一個圖形的序號，便是該煤的坩堝膨脹序數(shù)。膨脹序數(shù)共分為17種，序數(shù)越大表示煤的粘結(jié)性越強。由于測定時加熱速度很快，約為400C/能min,有可能將粘結(jié)性較差的煤判斷為粘結(jié)性較強。這種方法還因焦型不規(guī)則而使判斷帶有較強的主觀性，在利用該法確定膨脹序數(shù)5以上的煤時分辨能力較差。但此法快速簡便，在國際硬煤分類方案中被選為粘結(jié)性的分類指標。膠質(zhì)層指數(shù)此法是前蘇聯(lián)薩保什尼柯夫和巴西列維奇在1932年提出的。主要測定膠質(zhì)層最大厚度Y值，最終收縮度X值和體積曲線類型、焦塊特征、焦塊抗碎能力等多種指標，其中主要以Y值的大小表征煤粘結(jié)性的好壞。膠質(zhì)層指數(shù)的測定方法于1964年列為中國國家標準（GB479）.此法模擬工業(yè)煉焦條件，對裝在煤杯中的煤樣進行單側(cè)慢速加熱，在煤杯內(nèi)的煤樣形成一系列等溫層面，而這些層面的溫度由上而下依次遞增。溫度相當于軟化的層面以下的煤都軟化形成膠質(zhì)體，在溫度相當于固化點的層面以下則結(jié)成半焦。因而煤樣中形成了半焦層、膠質(zhì)層和未軟化的煤樣層三部分。在試驗過程中最初在煤杯下部生成的膠質(zhì)層比較薄，以后逐漸變厚，然后又逐漸變薄。因此在煤杯中部常出現(xiàn)膠質(zhì)層厚度的最大值。測定結(jié)束后由記錄的體積變化曲線可以決定最終收縮度和體積曲線類型。膠質(zhì)層最大厚度Y值主要取決于煤的性質(zhì)和膠質(zhì)體的膨脹及試驗條件。一般煤的Y值越大粘結(jié)性越好，并且Y值隨煤化度呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。一般當煤的Vdaf為30%左右時，Y值出現(xiàn)最大值，Vdaf<13%和Vdaf>50%的煤Y值都幾乎為零，Y值對中等粘結(jié)性和較強粘結(jié)性煙煤都有較好的區(qū)分能力。最終收縮度X值取決于煤的揮發(fā)分、熔融、固化和收縮等性質(zhì)及試驗條件。X值可表征煤料在生成半焦后的收縮情況，該指標對焦爐中焦餅的收縮、焦塊的塊度、裂紋的多少及推焦是否順利等有參考價值。體積曲線是煤在恒壓（101Kpa）下加熱時體積變化的記錄，可反映出膠質(zhì)體的厚度、粘結(jié)、透氣性及氣體析出強度，因而體積曲線與煤的膠質(zhì)體性質(zhì)有直接的關(guān)系。體積曲線有七種類型，它的形狀與煤種有一定關(guān)系，如肥煤多為山字型或之山混合型，而瘦煤多為平滑下降或斜降型。Y值具有一定的加和性。多年的實踐表明，Y值多數(shù)情況下能表示膠質(zhì)體的數(shù)量但不一定能反映其質(zhì)量。Y值的測定主觀因素大，煤樣用量大，儀器的規(guī)范性很強。當Y值小于l0mm和Y值大于25mm時，數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性較差。中國在1986年頒布的煤分類方案中，Y值用作區(qū)分強粘結(jié)煤的輔助指標。煤的膠質(zhì)層指數(shù)，又稱煤的膠質(zhì)層最大厚度，或Y值。它是原蘇聯(lián)、波蘭等國家煤的分類指標之一，也是我國煤的現(xiàn)行分類中區(qū)分強粘結(jié)性的肥煤、氣肥煤的一個分類指標。煤的膠質(zhì)層指數(shù)，是原蘇聯(lián)列.姆.薩保什尼可夫和列?帕.巴齊列維奇提出的。它的測試要點是根據(jù)不同結(jié)焦性的煤在干餾過程中膠質(zhì)層的厚度、收縮情況和膨脹曲線的不同，測試膠質(zhì)層的最大厚度（Y值）、最終收縮度（X值）和體積曲線，來表征煤的結(jié)焦性1、煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性，是兩個有聯(lián)系、有區(qū)別，又難以嚴格區(qū)別開來的概念。煤的粘結(jié)性是煤粒（d〈0.2mm）在隔絕空氣受熱后能否粘結(jié)其本身或惰性物質(zhì)（即無粘結(jié)力的物質(zhì)）成焦塊的性質(zhì)；煤的結(jié)焦性是煤粒隔絕空氣受熱后能否生成優(yōu)質(zhì)焦炭的性質(zhì)。兩者都是煉焦煤的重要特性之一。煤在干餾結(jié)焦過程中，一般要經(jīng)過軟化、熔合、膨脹、固化和收縮幾個階段，最后生成品質(zhì)不同的焦炭。當溫度等于或高于煤的軟化點（一般為315?350c）時，煤都軟化成膠質(zhì)體。當溫度等于或高于煤的固化點（一般為420c?450c）時，煤都結(jié)成半焦。從軟化到固化的時間愈長，煤就熔化得愈好，焦炭結(jié)構(gòu)愈均勻。為了了解煤的結(jié)焦性，人們設(shè)計了許多實驗室方法，直接測試模擬工業(yè)焦化條件下所得焦炭品質(zhì)（2200Kg小焦爐試驗）；或測試上述膠質(zhì)體的某一性質(zhì)也有的直接觀察實驗室所得焦塊的性質(zhì)，表征煤的結(jié)焦性。本節(jié)只闡述與我國煤的現(xiàn)行分類有關(guān)的幾個測試指標。（1）煤的膠質(zhì)層指數(shù)煤的膠質(zhì)層指數(shù)，又稱煤的膠質(zhì)層最大厚度，或Y值。它是原蘇聯(lián)、波蘭等國家煤的分類指標之一，也是我國煤的現(xiàn)行分類中區(qū)分強粘結(jié)性的肥煤、氣肥煤的一個分類指標。煤的膠質(zhì)層指數(shù)，是原蘇聯(lián)列.姆.薩保什尼可夫和列.帕.巴齊列維奇提出的。它的測試要點是根據(jù)不同結(jié)焦性的煤在干餾過程中膠質(zhì)層的厚度、收縮情況和膨脹曲線的不同，測試膠質(zhì)層的最大厚度（Y值）、最終收縮度（X值）和體積曲線，來表征煤的結(jié)焦性。其中，Y值應(yīng)用的最廣。Y值是通過測試膠質(zhì)層的上部層面高度和下部層面高度得出的（一般出現(xiàn)在520?630C之間），X值是曲線終點與零點線間的距離。Y值、X值和體積曲線都是通過膠質(zhì)層指數(shù)測試儀上的記錄轉(zhuǎn)筒和記錄筆記記錄下來的。膠質(zhì)層指數(shù)測試曲線如圖30-11所示。膠質(zhì)層曲線類型如圖30-12所示。250280310340370400430460490520550580610640670700730

圖30-11膠質(zhì)層指數(shù)測試曲線1234膠質(zhì)層指數(shù)測試的允許誤差。同一煤樣平行測試結(jié)果的允許誤差為：值W20mm誤差1mm；值〉20mm誤差2mm；X值誤差3mm。膠質(zhì)層指數(shù)報出結(jié)果。應(yīng)選取在允許誤差范圍內(nèi)的各結(jié)果的平均值。膠質(zhì)層指數(shù)表征煤的結(jié)焦性的最大優(yōu)點是Y值有可加性。這種可加性可以從單煤Y值計算到配煤Y值，可以估算配煤煉焦Y值的較佳方案。在地質(zhì)勘探中可以通過加權(quán)平均計算出幾個煤層的綜合Y值。它的缺點一是規(guī)范性強，煤樣粒度、升溫速度、壓力、煤杯材料、爐轉(zhuǎn)耐火材料等都能影響測試結(jié)果。所以必須使儀器、制樣和操作等都符合嚴格規(guī)定；二是用樣量大，一次平行測試需要煤樣200克，在地質(zhì)勘探中常常由于煤芯煤樣數(shù)量不足而無法測試；三是膠質(zhì)層指數(shù)能反映膠質(zhì)層的最大厚度，但不能反映出膠質(zhì)層的質(zhì)量。（2）煤的羅加指數(shù)羅加指數(shù)（R.1），是波蘭煤化學(xué)家羅加教授1949年提出的測試煙煤粘結(jié)力的指標?，F(xiàn)已為國際硬煤分類方案所采用。我國1985年頒發(fā)了煙煤羅加指數(shù)測試的國家標準(GB5549-85)，但在我國現(xiàn)行煤的分類中，羅加指數(shù)不作為分類指標。羅加指數(shù)的測試要點：將1克煤樣和5克標準無煙煤樣(寧夏汝箕溝礦專用無煙煤標樣，下同)混合均勻，在規(guī)定的條件下焦化，然后把所得焦渣在特定的轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)磨3次，測試焦塊的耐磨強度，規(guī)定為羅加指數(shù)。其計算公式如下：R.l=[(a+d)/2+b+c]/3QX100式中：a——焦渣過篩，其中大于1mm焦渣的重量，g；b——第一次轉(zhuǎn)鼓試驗后過篩，其中大于1mm焦渣的重量，g;c——第二次轉(zhuǎn)鼓試驗后過篩，其中大于1mm焦渣的重量，g；d——第三次轉(zhuǎn)鼓試驗后過篩，其中大于1mm焦渣的重量，g；Q——焦化后焦渣總量，g；羅加指數(shù)是測試的允許誤差：每一測試煤樣要分別進行二次重復(fù)測試。同一化驗室平行測試誤差不得超過3，不同化驗室測試誤差不得超過5。取平行測試結(jié)果的算術(shù)平均值(取整數(shù))報出。羅加指數(shù)表征煤的粘結(jié)力的優(yōu)點是煤樣量少，方法簡便易行。它的缺點是，規(guī)范性也很強，對標準無煙煤的要求很嚴。羅加指數(shù)區(qū)分強粘煤靈敏度不夠。煤的粘結(jié)指數(shù)煤的粘結(jié)指數(shù)(G.R.I或G),是我國現(xiàn)行煤的分類國家標準(GB5751-86)中代表煙煤粘結(jié)力的主要分類指標之一。其方法測試要點是：將1克煤樣與5克標準無煙煤混合均勻，在規(guī)定條件下焦化，然后把所得焦渣在特定的轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)磨兩次，測試焦渣的耐磨強度，規(guī)定為煤的粘結(jié)指數(shù)，其計算公式如下：G=10+(30m1+70m2)/m式中：m1——第一次轉(zhuǎn)鼓試驗后過篩，其中大于10mm的焦渣重量，g；m2——第二次轉(zhuǎn)鼓試驗后過篩，其中大于10mm的焦渣重量，g；m——焦化后焦渣總重量，go當測得的G<18時，需要重新測試，此時煤樣和標準無煙煤樣的比例為3：3,即3克煤樣和3克無煙煤，其余與上同，計算公式如下：G=(30m1+70m2)/5m煤的粘結(jié)指數(shù)測試的允許誤差：每一測試煤樣應(yīng)分別進行二次重復(fù)測試，G218時，同一化驗室兩次平行測試值之差不得超過3；不同化驗室間報告值之差不得超過4°G〈18時，同一化驗室兩次平行測試值之差不得超過1；不同化驗室間報告值之差不得超過2。以平行測試結(jié)果的算術(shù)平均值為最終結(jié)果。煤的奧壓膨脹度煤的奧壓膨脹度(b值，％)，是1926?1929年由奧蒂伯爾特創(chuàng)立的，1933年又為亞紐所改進，現(xiàn)在西歐各國廣泛采用。在國標分類中，與葛金焦性并列作為硬煤分亞組的兩種方法之一。我國1985年以國標GB5450-85發(fā)布，并與Y值并列作為我國煤炭現(xiàn)行分類中區(qū)分肥煤的指標之一。煤的奧亞膨脹度的測試要點，是將煤樣制