本研究由王文亮和李宏图（国家煤炭质量监督检验中心）合作完成，发表于全国中文核心期刊《洁净煤技术》2007年第13卷第6期。论文题为《强粘结性烟煤粘结指数测定影响因素研究》，聚焦煤炭工业中烟煤粘结性评价的关键技术问题。粘结指数（G值）是煤炭科学研究总院北京煤化工分院提出的核心参数，用于表征烟煤粘结性和结焦性，其测定方法依据国家标准GB/T 15447-1997。研究团队针对强粘结性烟煤（G值>40）在实际检测中存在的测值范围受限、分辨率不足等问题，系统探究了试样粒度组成、焦化时间及煤样/无烟煤配比三个关键因素对G值的影响机制。

学术背景

煤炭粘结性评价直接影响焦化工业原料选择和工艺优化。现有标准方法对强粘结煤（如气煤、肥煤）的分辨能力有限，当G值>85时，传统1:5配比方案的测值区间压缩，难以精确区分高粘结性煤种的性能差异。同时，实际检测中发现试样制备条件（如粉碎粒度）和焦化参数对结果存在潜在影响，但缺乏系统性研究。为此，本研究选取四种典型强粘结烟煤（编号M001-M004），通过控制粒度分布、焦化时间和配比变量，旨在建立更精确的检测方案。

研究流程与实验设计

1. 煤样选择与制备

研究选取四个矿区的高粘结性烟煤（G值>40），每种煤样按不同粒度组成分为3组子样本（如M001-1至M001-3），共计12个试样。煤样破碎采用对辊式破碎机，严格遵循GB474-1996标准，确保全部通过0.2 mm筛。通过分级破碎控制粒度分布，获得（0.1-0.2）mm占比不同的试样组（表1）。粒度组成通过筛分法验证，保证组内一致性。

2. 粘结指数测定实验

所有试样按GB/T 15447-1997标准方法测定G值：将烟煤与专用无烟煤（符合GB14181-1997）混合，快速焦化后通过转鼓强度测试焦块耐磨性。实验设置三类变量：
- 粒度影响：测试12个不同粒度组成的试样，分析G值变化规律；
- 焦化时间：选取标准粒度试样，比较13 min、15 min、17 min下的G值（固定温度回升时间6 min）；
- 配比优化：在1:5基准上，新增0.7:5.3和0.8:5.2两种配比，评估测值范围和误差变化。

3. 数据分析

采用方差分析（ANOVA）和标准差计算评估各因素的显著性。粒度效应通过比表面积理论解释，配比影响基于粘结相减少模型分析。

主要结果

1. 粒度效应（表2）：当（0.1-0.2）mm颗粒占比增加时，G值显著上升（增幅5-15点）。例如，M001煤样在粗粒度（.1-0.2 mm占比40%）时G值为82，而在细粒度（占比80%）时升至97。研究表明，细粒度煤样比表面积增大，与无烟煤接触更充分，胶质体分布更均匀，焦块强度提升。

2. 焦化时间（表3）：延长焦化时间至15 min以上时，G值趋于稳定。例如，M002试样在13 min、15 min、17 min下的G值89、91、91。综合标准差分析显示15 min为最优时长（标准差最小2.1）。

3. 配比优化（表4）：当烟煤与无烟煤比例从1:5调整为0.7:5.3时，强粘结煤（原G值73-101）的测值范围扩大至53-91，分辨率提高1.4倍，但标准差从1.8增至2.2。表明降低烟煤比例虽能扩展量程，但需权衡精度损失。

结论与价值

1. 粒度控制是提高G值重现性的关键，建议标准方法中明确粒度分布要求；
   
2. 15 min焦化时间可平衡效率与稳定性，优于现行标准推荐的宽泛范围；
   
3. 动态配比方案（如G值>85时采用0.7:5.3）可增强强粘结煤的分级能力，但需配套误差补偿机制。
   

研究亮点

1. 首次量化粒度组成对G值的影响规律，提出比表面积-胶质体覆盖模型；
   
2. 优化焦化参数，为标准化提供实验依据；
   
3. 创新性配比设计，解决高粘结煤测值压缩问题。
   

本研究对焦化配煤工艺和煤炭质检标准具有直接应用价值，相关结论已被神华集团等企业用于优化煤质检测流程。后续研究可结合显微结构分析（如SEM）进一步揭示粘结机制。