有关煤的常识

1煤的成因煤由植物遗体堆积埋藏后经成煤作用转变而成。成煤作用可划分为两大阶段：第一阶段是在地表常温、常压下，由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用，转变成泥炭或腐泥的过程，称泥炭化（或腐泥化）作用阶段。这一阶段以生物化学降解作用为主。第二阶段是泥炭或腐泥被埋藏后，由于沉积盆地基底沉降至地下深部，经成岩作用转变成褐煤，当温度和压力再逐渐增高经变质作用转变成烟煤和无烟煤。这一阶段以物理化学变化为主。第二阶段，即由泥炭或腐泥转变成褐煤，以至无烟煤的全过程，称煤化作用。煤的岩石组成和成因类型取决于泥炭或腐泥形成时的成煤植物种类、堆积环境和堆积方式。煤的物理、化学和工艺性质却在很大程度上取决于煤化作用阶段的有机质热演化程度，即煤级。古植物、古气候、古地理和古构造条件，是影响成煤作用发生和强度的重要因素。成煤植物群落不同，决定了煤的成因类型。石炭纪开始，富含木质纤维组织的陆生高等植物大量繁殖、堆积形成的煤大多为腐殖煤；富含蛋白质、脂肪的低等菌藻类为主形成的煤为腐泥煤；高等和低等植物混合形成的煤为腐殖腐泥煤。腐泥煤、腐殖腐泥煤在自然界分布量少，常呈薄层或透镜体夹于腐殖煤的煤层中。泥炭历来被认为是温暖潮湿气候条件下的产物，根据近代研究表明，在气候条件中湿度所起的作用比温度更重要。因为现代无论在温暖的低纬度和寒冷的高纬度(50°～70°)，只要是降水量大于蒸发量的地区，都有较厚的泥炭层堆积，干旱条件显然不利于成煤。有利于成煤作用的地理环境是沼泽。沼泽分布在潟湖或滨海平原、三角洲平原、河流冲积平原和冲积扇前等环境（见成煤沉积环境）。成煤作用有利的构造背景是古构造稳定期，地壳缓慢沉降，容易在地表形成积水洼地。造山运动和地壳上升阶段，均不利于泥炭的堆积和保存。构造煤煤层受构造应力作用，原生结构、构造受到强裂破坏而产生碎裂、揉皱、擦光面等构造变动特征的煤。其含义与岩石学中的构造岩相对应。由于煤抵抗变形的强度远低于其围岩，故在煤系构造变形过程中煤层发生强烈破碎，或形成构造滑动面，并形成不协调褶曲，促使煤进一步破碎和流动。按照煤的破碎程度，构造煤可分为3种：①碎裂煤。被密集的、相互交叉的裂隙切割而成的碎块，碎块呈尖棱角状，相互之间没有大的移位和移动，仅在剪性裂隙面上煤被磨成细粉，并形成镜面，显微镜下还可以从碎裂煤中看到大量的微裂隙。②碎粒煤。是煤层受到应力作用后已完全破坏了煤的原生结构、构造，破碎成粒状，并被重新压紧后的煤。在构造活动中，颗粒相互摩擦失去棱角,粒径在1毫米以上。③碎粉煤（糜棱煤）。是煤层受到构造应力作用后，颗粒相互摩擦而成,粒径在1毫米以下。碎粒煤和碎粉煤都是煤在褶皱过程中，在顶底板岩石之间发生顺层流动，碎粒之间相互摩擦形成的。构造煤的特征，除破碎外经常存在着构造镜面、揉皱构造（部分保留原生层面）、揉皱镜面以及鳞片状构造等。强变形的构造煤在显微镜下可见到煤粒的定向排列和构造流动引起的微形揉皱。在描述时根据构造特征，将上述按破碎程度划分的构造煤进一步划分为鳞片状碎粒煤、具揉皱镜面碎粉煤等。较高煤级的煤受强构造应力作用时会产生光学异向性，可通过测定镜质体反射率确定，并据此推断古构造应力场。在显微镜下可在煤粒中见到构造作用引起的波状消光。构造煤化的煤层在厚度和产状上都有强烈变化，构造煤的识别有助于查明煤层变2化原因，发现加厚带和变薄带的延展方向，推断构造应力场。煤质及煤分析有关术语一、煤及其产品１、煤（又称煤炭）：植物遗体在覆盖地层下，压实、经复杂的生物化学和物理化学作用，转化而成的固体有机可燃沉积岩。２、煤当量（又称标准煤）：能源的统一计量单位。凡能产生29.27Mj/kg低位热能的任何能源均可折算为1kg煤当量值。３、毛煤：煤矿生产出来的，未经任何加工处理的煤。４、原煤：从毛煤中选出规定粒度的矸石（包括黄铁矿等杂物）以后的煤。５、商品煤：作为商品出售的煤。６、洗选煤：经过洗选加工的煤。７、精煤：煤经精选（干选或湿选）加工生产出来的、符合品质要求的产品。８、中煤：煤经精选后得到的、品质介于精煤和矸石之间的产品。９、洗矸：由煤炭洗选过程中排出的高灰分产品。１０、煤泥：洗煤厂粒度在0.5mm以下的一种洗煤产品。１１、筛选煤：经过筛选加工的煤。１２、粒度：颗粒的大小。１３、粒级煤：煤通过筛选或洗选生产的、粒度下限大于6mm的产品。１４、限下率：筛上产品中小于规定粒度部分的质量百分数。１５、限上率：筛下产品中大于规定粒度部分的质量百分数。１６、特大块煤：粒度大于100mm的煤。１７、大块煤：粒度大于50mm的煤。１８、中块煤：粒度介于25~50mm的煤。１９、小块煤：粒度介于13~25mm的煤。２０、粒煤：粒度介于6~13mm的煤。２１、混块煤：粒度大于13mm的煤。２２、混中块煤：粒度介于13~80mm的煤。２３、混煤：粒度小于50mm的煤。２４、末煤：粒度小于25mm或小于13mm煤。２５、粉煤：粒度小于6mm的煤。２６、矸石：采、掘煤炭过程中从顶、度部或煤层夹矸混入煤中的岩石。２７、夹矸：夹在煤层中的矿物质层。２８、含矸率：煤中粒度大于50mm矸石的质量百分数。二、煤的分类１、类别：根据煤的煤化程度和工艺性能指标把煤划分成的大类。２、小类：根据煤的性质和用途的不同，把大类进一步细分的类别。３、煤阶（又称煤级）：煤化作用深浅程度的阶段。４、褐煤（符号ＨＭ）：煤化程度低的煤，外观多呈褐色，光泽暗淡，含有较高的内在水分和不同数量的腐植酸。５、次烟煤（符号ＣＩＹ）：国际煤层煤分类中，含水无灰基高位发热量为等于、大于20到小于24Mj/kg的低煤阶煤。（20Ｍj/kg≤含水无灰基高位发热量＜24Ｍj/kg）６、烟煤（符号ＹＭ）：煤化程度高于褐煤而低于无烟煤的煤，其特点是挥发分产率范围宽，单独炼焦时从不结焦到强结焦均有，燃烧时有烟。3７、无烟煤（符号ＷＹ曾称白煤）：煤化程度高的煤，挥发分低、密度大，燃点高，无粘结性，燃烧时多不冒烟。８、硬煤：烟煤和无烟煤的总称，或者指恒湿无灰基高位发热量等于或大于24Mj/kg或小于24Mj/kg（Qgr.maf≥24Mj/kg或Qgr.maf＜24Mj/kg但镜质组平均随机反射率等于或大于0.6％的煤。９、长焰煤（符号ＣＹ）：变质程度最低，挥发分最高的烟煤，一般不结焦，燃烧时火焰长。１０、不粘煤（符号ＢＮ）：变质程度较低的、挥发分范围较宽、无粘结性的烟煤。１１、弱粘煤（符号ＲＮ）：变质程度较低，挥发分范围较宽的烟煤。粘结性介于不粘煤和1/2中粘煤之间。１２、1/2中粘煤（符号1/2ＺＮ）：粘结性介于气煤和和弱粘煤之间的、挥发分范围较宽的烟煤。１３、气煤（符号ＱＭ）：变质程度较低、挥发分较高的烟煤。单独炼焦时，焦炭多细长、易碎，并有较多的纵裂纹。１４、1/3焦煤（符号1/3JM）：介于焦煤、肥煤与气煤之间的含中等或较高挥发分的强粘结性煤。单独炼焦时，能生成强度较高的焦炭。１５、气肥煤（符号QF）：挥发分高、粘结性强的烟煤。单煤炼焦时，能产生大量的煤气和胶质体，但不能生成强度高的焦炭。１６、肥煤（符号FM）：变质程度中等的烟煤。单独炼焦时，能生成熔融性良好的焦炭，但有较多的横裂纹，焦根部分有蜂焦。１７、焦煤（符号JM曾称主焦煤）：变质程度较高的烟煤。单独炼焦时，生成的胶质体热稳定性好，所得焦炭的块度大、裂纹少、强度高。１８、瘦煤（符号SM）：变质程度较高的烟煤。单独炼焦时，大部分能结焦。焦炭的块度大、裂纹少，但熔融较差，耐磨强度低。１９、贫瘦煤（符号PS）：变质程度高，粘结性较差、挥发分低的烟煤。结焦性低于瘦煤。２０、贫煤（符号PM）：变质程度高、挥发分最低的烟煤。不结焦。２１、风化煤：受风化作用，使含氧量增高，发热量降低，并含有再生腐植酸等性质有明显变化的煤。２２、天然焦（曾称自然焦）：煤受岩浆侵入，在高温的烘烤和岩浆中热液、挥发气体等的影响下受热干镏而形成的焦炭。三、煤的采样和制样１、煤样：为确定煤的某些特性按规定方法采取的具有代表性的一部分试样。２、采样：按规定方法采取有代表性煤样的过程。３、采样单元：从一批煤中采取一个总样的煤量。一批煤可以是一个或多个采样单元。４、批：需要进行整体性质测定的一个独立煤量。５、子样：采样器具操作一次或截取一次煤流全断面所采取的一份样。６、总样：从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样。７、分样：一个能代表整个采样单元的一部分试样，供制备试验室样或测试样。８、随机采样：在采取子样时，对采样的部位或时间均不加任何人为的意志，能使任何部位的煤都有机会采出。９、系统采样：按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样，但第一个子样在第4一个间隔内随机采取，其余的子样按选定的间隔采取。１０、多份采样：从一个采样单元取出若干子样依次轮流放入各容器中。每个容器中的煤样构成一份质量接近的煤样，每份煤样能代表整个采样单元的煤质。１１、煤层煤样：按规定在采掘工作面、探巷或坑道中从一个煤层采取的煤样。１２、分层煤样：按规定从煤和夹矸的每一自然分层中分别采取的试样。１３、可采煤样：按采煤规定的厚度应采取的全部试样（包括煤分层和夹矸层）。１４、生产煤样：在正常生产情况下，在一个整班的采煤过程中采出的，能代表生产煤层煤的物理、化学和工艺特性的煤样。１５、商品煤样：代表商品煤平均性质的煤样。１６、浮煤样：经一定密度的重液分选，浮在上部的煤样。１７、沉煤样：经一定密度的重液分选，沉在下部的煤样。１８、试样室煤样：由总样或分样缩制的送往试验室供进一步制备的煤样。１９、一般分析煤样（又称空气干燥煤样）：将煤样按规定缩制到粒度小于0.2mm，并与周围空气湿度达到平衡，可用于进行大部分物理和化学特性测定的煤样。２０、标准煤样：具有高度均匀性、良好稳定性和准确量值的煤样。２１、煤样制备：使煤样达到试验所要求的状态的过程，包括煤样的破碎、筛分、混合、缩分和空气干燥。２２、煤样破碎：在制样过程中用机械或人工方法减少煤样粒度的过程。２３、煤样混合：把煤样混合均匀的过程。２４、煤样缩分：在煤样制备中，将试样分成具有代表性的几部分，一份或多份留下来的过程。２５、堆锥四分法：把煤样从顶端均匀分布，堆成一个圆锥体，再压成厚度均匀的圆饼，并分成四个相等的扇形，取其中相对的扇形部分作为煤样的缩分方法。２６、二分器：由一列平行而交替的宽度相等的斜槽所组成的用于缩分煤样的工具。四、煤质分析１、工业分析：水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目分析的总称。２、外在水分（符号Ｍf）：在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分。３、内在水分（符号Ｍinh）：在一定条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分。４、全水分（符号Ｍt）：煤的外在水分和内在水分的总和。５、一般分析煤样水分（符号Mad、又称空气干燥煤样水分、曾称分析煤样水分、）：在一定条件下，一般分析煤样在实验室中与周围空气湿度达到大致平衡时所含有的水分。６、最高内在水分（符号MHC）：煤样在温度30℃、相对湿度96％下达到平衡时测得的内在水分。7、化合水：与矿物质结合的、除去全水分后仍保留下来的水分。8、矿物质：（符号ＭＭ）：煤中的无机物质，不包括游离水，但包括化合水。９、灰分：（符号Ａ）：煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物。１０、外来灰分：由煤炭生产过程混入煤中的矿物质所形成的灰分。１１、内在灰分：由原始成煤植物中的和由成煤过程进入煤层的矿物质所形成的灰分。１２、碳酸盐二氧化碳（符号CO2）：煤中以碳酸盐形态存在的二氧化碳。5１３、挥发分（符号Ｖ）：煤样在规定条件下隔绝空气加热，并进行水分校正后的质量损失。１４、焦渣特征：煤样在测定挥发分后的残留物的粘结、结焦性状。１５、固定碳（符号FC）：从测定煤样的挥发分后的残渣中减去灰分后的残留物，通常用100减水分、灰分和挥发分得出。１６、燃料比（符号FC/V）：煤的固定碳和挥发分之比。１７、有机硫（符号ＳO）：与煤的有机质相结合的硫。１８、无机硫（又称矿物质硫）：煤中矿物质内的硫化物硫、硫铁矿硫、硫酸盐硫和元素硫的总称。１９、元素硫（符号Ｓe）：煤中以游离状态赋存的硫。２０、全硫（符号Ｓt）：煤中无机硫和有机硫的总和。２１