煤炭是我國的基礎能源。2017年2月28日，國家統(tǒng)計局發(fā)布的《2016年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》數(shù)據(jù)顯示，2016年，中國原煤產(chǎn)量達到34.1億噸。雖然近年來中國一直在降低煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的比例，但2016年中國煤炭消費量仍占能源消費總量的62%。此外，無論是原煤開發(fā)利用，即傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電、煤炭焦化，還是近年來新開發(fā)的煤炭氣化、液化技術，均面臨能源轉(zhuǎn)換效率不高、污染物排放量大等問題，這與煤炭開掘、選礦、冶礦、深加工、運輸管理等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理相關，其中最重要的管理手段就是對煤炭的組成、性質(zhì)和化學成份進行檢測，也叫煤巖分析。通過煤巖分析，可以識別煤炭中鏡質(zhì)體、惰質(zhì)體、殼質(zhì)體和黏土礦物，準確評價煤的性質(zhì)、優(yōu)劣及適宜的用途，加強對煤炭利用各環(huán)節(jié)進行精準管理，實現(xiàn)煤炭的高效利用，降低煤炭因管理手段粗放而產(chǎn)生的環(huán)境污染。

　　煤巖分析是評價煤質(zhì)的重要手段

　　煤巖分析就是利用巖石學的方法來研究和表征煤炭的組成和性質(zhì)。光學顯微鏡是進行煤巖分析的基本工具，通過在鏡下鑒定煤及其制品的各種顯微組分，以及煤的變質(zhì)程度，來評價煤的質(zhì)量。雖然煤的外觀是黑色的，但在顯微鏡下，其內(nèi)部的各種組分(即鏡質(zhì)體、惰質(zhì)體、殼質(zhì)體和礦物)會呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)和反射色，這些組分及其特征對煤的利用性能有著顯著影響。煤巖學正是通過對這些組分的研究，來評價煤的性質(zhì)，具有常規(guī)化學分析不可替代的作用。

　　煤巖分析應用領域廣泛

　　煤巖分析目前已廣泛應用于煤炭的科學研究、煤炭轉(zhuǎn)化、煤炭貿(mào)易等領域，并在各領域中發(fā)揮了重大作用。在煤炭科學研究方面，煤巖學對于煤的植物成因?qū)W說的建立起到了關鍵作用，正是由于引入了煤巖學方法，才找到了煤是由植物形成的證據(jù)，世界各國地質(zhì)、煤炭、石油、冶金等領域的研究人員都非常重視煤的顯微鏡研究；在煤炭轉(zhuǎn)化方面，煤巖學方法是研究焦炭顯微組織、煤燃燒、氣化殘?zhí)啃螒B(tài)結(jié)構(gòu)的基本手段，為評價煤的煉焦、燃燒、氣化等轉(zhuǎn)化工藝性質(zhì)提供了基礎的信息；在煤炭貿(mào)易及市場監(jiān)管方面，煤巖學方法是目前鑒別混煤的唯一有效手段，鏡質(zhì)體反射率指標的測定如同“照妖鏡”，使得市場上以次充好的煤炭產(chǎn)品“現(xiàn)了原形”，例如，主焦煤和混配“主焦煤”，其常規(guī)的化學分析指標極為相近，難以鑒別，但利用煤巖學方法，很容易就能鑒定出來。煤巖學方法為規(guī)范煤炭貿(mào)易市場提供了科學的技術手段。反過來，煤巖學方法也為合理配煤、充分利用煤炭資源提供了技術保障。

　　信息化催生煤巖分析自動化

　　除了顯微鏡之外，煤巖分析常用到的關鍵技術為光度計技術，即把顯微鏡反射上來的光信號轉(zhuǎn)換為電信號及數(shù)字信號的技術，但這種技術在實踐中仍有很多需要改進之處。操作較繁瑣、測試用時長、效率較低等缺點使煤巖組分的鑒定存在一定的主觀性，測點少，測試結(jié)果也不可追溯，只能通過重復測試來驗證。隨著信息化的高速發(fā)展，煤巖測試自動分析技術應運而生，國內(nèi)外在煤巖圖像自動分析技術方面取得了積極進展。目前國內(nèi)已經(jīng)成功研發(fā)了煤巖圖像自動分析系統(tǒng)(英文簡稱為BRICC)，其顯微組分識別精度超過國外同類軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)功能強大，填補了國內(nèi)空白。該系統(tǒng)主要由反射偏光顯微鏡、CCD攝像頭、XYZ三軸電動平臺、圖像自動掃描采集系統(tǒng)、煤巖圖像自動測試系統(tǒng)組成，主要功能為自動測試煤及其轉(zhuǎn)化制品的顯微組分及其反射率，實現(xiàn)了鏡質(zhì)體反射率自動測定、混煤判別、煤巖組分自動識別及定量測試、顯微煤巖類型測試、焦炭光學組織定量測試、焦炭氣孔率測定及配煤指標預測等多種功能，目前已在國內(nèi)相關大學、科研機構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)得到應用。

　　煤巖分析自動化促進煤炭的高效精準管理

　　與傳統(tǒng)的測試方法相比，煤巖圖像自動分析技術具有以下優(yōu)勢：自動識別鏡質(zhì)體并測試反射率；實現(xiàn)煤巖組分自動識別和測試過程可追溯；實現(xiàn)對視域中全部對象進行測試，提高了測試精度；通過優(yōu)化計算方法，測試速度加快；既可以在樣品移動的同時進行實時測量，也可以在全部圖像采集完成后進行批量測定；采取了一系列降低隨機誤差的技術手段，保證測值準確率；用戶可以根據(jù)需要，在檢測、審核、應用等層級賦予不同權限，進行各自需要的運算工作，也可以選配其中特定的功能，在原有顯微鏡光度計上嫁接圖像分析系統(tǒng)，實現(xiàn)原有系統(tǒng)的升級改造。

　　隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等現(xiàn)代信息技術的高速發(fā)展，煤巖分析技術經(jīng)歷了由人工測試向自動化的轉(zhuǎn)化。目前，基于圖像分析的煤巖分析智能化技術正在快速發(fā)展中，必將對煤巖學的應用產(chǎn)生深遠的影響，也將在煤炭利用的精準化管理中扮演越來越重要的角色，從而促進煤炭利用走上清潔高效之路。