李果蘭
(山西焦煤汾西礦業(yè)集團 煤質(zhì)加工處檢測中心,山西 介休032000)
煤的膠質(zhì)層指數(shù)是判斷煙煤結焦性能的一項重要指標,是表征煤形成焦炭的能力;粘結指數(shù)是煤粘結其本身或外來惰性物質(zhì)的能力,是表征煙煤粘結性的主要參數(shù)。我國煤炭分類中用膠質(zhì)層最大厚度、粘結指數(shù)等指標作為煙煤分類的主要分類指標,以此確定煤的牌號〔1〕;煉焦煤必須兼有粘結性和結焦性,兩者密切相關,多年的工作經(jīng)驗可知,這兩者之間存在著一定的相關關系,因此有必要去分析研究二者間的相關性,這對于化驗數(shù)據(jù)的準確性判斷及煤的焦化指標預測有著重要的意義。
在實際工作中,煙煤的膠質(zhì)層最大厚度測定,操作步驟復雜繁瑣,主觀因素大,測定一次從裝煤樣到出結果一般得3~5小時,且每次只能測定一個煤樣,進行平行測定則需要消耗很多人力、物力。而粘結指數(shù)的測定操作較簡單,時間較短,且一次能測定多個煤樣,為了能夠快速了解煤的膠質(zhì)層指標,應找出它們之間的關系,并運用相關性分析檢測結果的準確性。
2013年汾西礦區(qū)精煤的膠質(zhì)層最大厚度(Y)和粘結指數(shù)(G)的化驗數(shù)據(jù)見表1。
表1 精煤G與Y的對應檢測結果
根據(jù)以上20組數(shù)據(jù)繪制出膠質(zhì)層最大厚度與粘結指數(shù)的關系(見圖1)。
圖1 G與Y的關系
從圖1可以看出膠質(zhì)層最大厚度隨著粘結指數(shù)的增大而增大,這說明膠質(zhì)層最大厚度與粘結指數(shù)成正相關關系,設X為粘結指數(shù),Y為膠質(zhì)層最大厚度,下面用表2統(tǒng)計的數(shù)據(jù)計算G與Y的相關系數(shù),進一步分析其相關關系。
表2 G與Y相關系數(shù)計算
將上欄合計數(shù)據(jù)代入下面公式計算:
求得相關系數(shù)為:
從相關系數(shù)R檢驗表中可查得,當自由度為18(n-2)時,R0.05,18=0.444,R0.01,18=0.561;因 R=0.9513>0.561,所以粘結指數(shù)G與膠質(zhì)層最大厚度Y線性相關高度顯著。
從圖1可看出,G與Y的交點都在一條直線附近波動,用回歸分析法建立回歸方程為:
按照最小二乘法原理推導出公式:
由回歸方程可知膠質(zhì)層最大厚度與粘結指數(shù)的一般變化規(guī)律,根據(jù)粘結指數(shù)測定結果大致預測膠質(zhì)層最大厚度,或根據(jù)膠質(zhì)層最大厚度大致預測粘結指數(shù),但估計值與實測值是有出入的,利用實測值對回歸方程的標準差來衡量其誤差,膠質(zhì)層最大厚度測定結果的標準差為:
通過回歸分析所建立的方程精度較高,具有較好的實用價值,實際工作中,在不具備做膠質(zhì)層的實驗室,可根據(jù)已知粘結指數(shù)大致快速預測膠質(zhì)層最大厚度;根據(jù)二者間的線性關系,可進行日?;灩ぷ鞯淖圆?,便于及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。但因所收集的數(shù)據(jù)有限,回歸方程是經(jīng)驗計算公式,一般只能在試驗值的范圍內(nèi)運用而不能向兩端過多外延,目前還未掌握試驗范圍以外的變化規(guī)律。另外根據(jù)多年的經(jīng)驗可知,煤的其它因素如揮發(fā)分也與膠質(zhì)層最大厚度存在一定的關系,所以此回歸方程不能代替膠質(zhì)層的測定,僅用于日常化驗結果的審核及大致估計結果。
本文所收集數(shù)據(jù)為汾西礦區(qū)的檢測結果,對其它地區(qū)的煤進行預測可能偏差較大。
〔1〕楊金和.煤炭化驗手冊〔M〕.北京:煤炭工業(yè)出版社,2004.
〔2〕GB/T 5447-1997.煙煤粘結指數(shù)測定方法〔S〕.
〔3〕GB/T 479-2000.煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測定方法〔S〕.