[发明专利]一种基于PL-Raman光谱分析的煤质快速检测方法

说明书

本发明公开一种基于PL‑Raman光谱分析的煤质快速检测方法，包括以下步骤：(1)建立PL‑Raman光谱特征参数与煤质特性参数的关联数据库；(2)对待检测原煤进行PL‑Raman光谱检测，得到其PL‑Raman光谱特征参数；(3)将待检测原煤的多个PL‑Raman光谱特征参数分别代入已建立的关联数据库中对应的映射关系，得到待检测原煤的煤质特性参数。本发明提供的煤质快速检测的方法高效可靠，操作处理简便，实用性强，适用于煤炭高效利用和智能化生产。

技术领域

本发明涉及煤质检测领域，特别涉及一种基于PL-Raman光谱分析的煤质快速检测方法。

背景技术

煤是一种具有复杂化学组成和物理结构的碳质燃料，包含各种有机质和无机质。煤质和煤结构决定了煤的物理化学性质，从而显著影响了后续燃烧、气化等工业利用过程。近年来随着智能化生产的普及，传统煤质检测方法的快速性、准确性都受到了极大地挑战。因此，寻求一种高效、快速的煤质检测新方法，可以为煤炭的高效利用和智能化生产提供理论依据和技术指导。

煤的元素分析和工业分析是国内广泛使用的煤质分析方法，可以获得全面、可靠的煤质信息。但元素工业分析多在实验室中，且严格按照国家标准规定的测试条件进行，测试周期长，制样复杂，难以满足工业生产的要求。

拉曼光谱近年来被广泛应用于碳质材料的检测过程中，也可用于煤炭结构的检测，由于分子中存在着荧光效应的属性，通过拉曼光谱仪检测获得的拉曼光谱通常是拉曼曲线和荧光曲线的叠加，使得最终获得的拉曼光谱的基线存在着一定的漂移。通过拉曼光谱仪对原煤进行检测时，虽然可以获得原煤的拉曼光谱，因原煤属于非常无序的碳质结构，里面含有较多的含氧官能团以及水分和灰分，在测试拉曼光谱时会激发较强的荧光效应，使最终获得的拉曼曲线存在着一定的基线漂移，通常在进行拉曼光谱数据处理时，需要采用直线法对拉曼光谱基线进行矫正。

中国发明专利CN106198488B公开了一种基于拉曼光谱分析的煤质快速检测方法，利用拉曼光谱分析高效、快速、无损的优点，可定量的获取原煤的煤质特性参数，包括煤中水分、挥发分、固定碳、灰分、碳氢比等。

但是该专利提出基于拉曼光谱分析的煤质快速检测方法需要对获得的拉曼光谱进行较为复杂的分峰处理，对操作人员的专业水平要求较高，对煤炭利用过程的智能化提出了较大挑战；且为了获得更准确的获得拉曼光谱的特征参数，在拉曼光谱特征参数的分峰处理时，需要分别对拉曼峰进行基线矫正。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明提供了一种基于PL-Raman光谱分析的煤质快速检测方法，其目的在于提供一种高效可靠，且能同时获得多个煤质特性参数且操作简便的方法。本发明所述基于PL-Raman光谱分析的煤质快速检测方法适用于煤炭开采和利用过程中的煤质在线检测，可为煤炭高效利用和智能化生产提供理论依据和技术指导。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于PL-Raman光谱分析的煤质快速检测方法包括以下步骤：

(1)建立PL-Raman光谱特征参数与煤质特性参数的关联数据库，

选取多种原煤，分别进行PL-Raman光谱测试获得每种原煤的PL-Raman光谱特征参数，然后通过元素分析和工业分析分别得到每种原煤的煤质特性参数，再分别计算得到不同PL-Raman光谱特征参数与不同煤质特性参数的映射关系，建立PL-Raman光谱特征参数与煤质特性参数的关联数据库；