煤化学第九章-煤的分类

第九章煤的分类和煤质评价第一节概述第二节中国煤的分类第三节煤质评价一、煤分类的意义煤的工业分类是按煤的不同工艺性质和利用途径进行的分类。煤工业分类主要目的：是利于煤炭资源的合理开发、利用和满足用户的生产要求。意义：指导煤炭资源合理开发利用的基本法规；是统计资源储量和评价煤炭资源利用合理性的根本依据；也是反映国家在煤炭加工利用方面的科学技术水平的指南。第一节概述第一节概述二、煤分类的指标◆反映煤化程度的指标：反映煤化程度的指标主要有干燥无灰基挥发分（Vdaf）、干燥无灰基氢元素含量（Hdaf）、目视比色透光率（PM）、恒湿无灰基高位发热量（Qgr,maf）等。此外，在研究煤质时，还经常用到碳元素含量（Cdaf）、镜质组最大反射率（Rmax）等。◆反映粘结性的指标：煤的分类中反映煤的粘结性指标，主要有粘结指数GRI、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b。第二节中国煤的分类一、我国原有煤的分类方案由中国科学院、原煤炭部、原冶金部等单位共同研究，于1956年12月提出的方案，1958年4月经原国家技术委员会正式颁布试行。该分类方案的分类指标是煤的干燥无灰基挥发分（Vdaf）和胶质层最大厚度（Y值）。从褐煤到无烟煤之间的所有煤种，共分为十大类，二十四小类。大类别小类别分类指标名称名称Vdaf（%）Y（mm）无烟煤0～10贫煤10～200（粉状）瘦煤1号瘦煤2号瘦煤14～2014～200（成块）～88～12焦煤瘦焦煤主焦煤焦瘦煤1号肥焦煤2号肥焦煤14～1818～2620～2626～3026～3012～2512～258～129～1414～25肥煤1号肥煤2号肥煤1号焦肥煤2号焦肥煤气肥煤26～3726～37≤26≤263725～303025～303025气煤1号肥气煤2号肥气煤1号气煤2号气煤3号气煤30～3730～373737379～1414～255～99～1414～25弱粘煤1号弱粘煤2号弱粘煤20～2626～370（成块）～80（成块）～9不粘煤20～370（粉状）长焰煤370～5褐煤40－缺点（1）对长焰煤和褐煤没有提出明确的划分指标和界线。（2）大类别过少，小类别过多，导致每一大类煤的范围过宽，在同一类煤中的性质可相差很大。（3）对贫煤和瘦煤的划分界线以Y值等于0时的焦渣成块和粉状来确定，是含混不清的。（5）对低煤化程度的褐煤和高煤化程度的无烟煤类不再细分为小类第二节中国煤的分类二、中国煤炭现行分类方案1974年我国有关部门开始对煤炭进行新的分类研究，经有关部委、科研机关和高等院校的专家、教授多次会议论证，并对全国主要煤矿、煤产地煤质资料进行了全面分析研究，基本上取得了一致意见。于1985年1月19日通过了煤炭分类国家标准，并于1989年10月1日起正式实施。第二节中国煤的分类二、中国煤炭现行分类方案（一）分类指标干燥无灰基挥发分（Vdaf）干燥无灰基氢元素含量（Hdaf）目视比色透光率（PM）恒湿无灰基高位发热量（Qgr,maf）反映煤化程度反映粘结性粘结指数GRI胶质层最大厚度Y奥亚膨胀度b无烟煤Vdaf%Hdaf%表示无烟煤的煤化程度烟煤Vdaf%Y,mmGR.I.b,%表示烟煤的煤化程度表示烟煤的粘结性褐煤PM%Qgr,maf表示褐煤的煤化程度作为区分褐煤和烟煤的辅助指标中国煤炭分类国家标准是根据煤的煤化程度，将煤分为褐煤、烟煤和无烟煤。对褐煤、烟煤和无烟煤采用不同的分类指标分别进行分类。划分为三个小类即无烟煤一号（01）、无烟煤二号（02）、无烟煤三号（03）划分为十二类即贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、1／3焦煤、肥煤、气肥煤、气煤、1／2中粘煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤划分为二个小类褐煤一号（51）、褐煤二号（52）第二节中国煤的分类二、中国煤炭现行分类方案（二）分类表示方法（1）汉字：如褐煤、长焰煤、气煤等；（2）符号：汉语拼音字头，如HM，CY，QM等；（3）数码：根据分类指标数值的大小给定两位数码。中国煤炭分类方案中采用数码编号来表示煤类→各类煤用两位阿拉伯数码表示。(三)煤类的编码十位数按Vdaf%分组WY为0：表示Vdaf%≤10.0YM为1～41：表示10.0＜Vdaf%≤20.02：表示20.0＜Vdaf%≤28.03：表示28.0＜Vdaf%≤37.04：表示Vdaf%＞37.0个位数WY为1、2、3YM为1、2、3、4、5、6HM为1、2HM为5:表示Vdaf%＞37.0表示WY的煤化程度（逐渐降低）表示YM的粘结性（逐渐增加）表示HM的煤化程度（逐渐增加）第二节中国煤的分类二、中国煤炭现行分类方案（三）煤炭分类总表类别符号数码分类指标VdafPM无烟煤WY01，02，03≤10.0－烟煤YM11，12，13，14，15，1621，22，23，24，25，2631，32，33，34，35，3641，42，43，44，45，4610.0－褐煤HM51，5237.0*≤50***凡Vdaf＞37％和GR.I.≤5的煤，再用PM%来区分褐煤和烟煤。**凡Vdaf＞37％、PM＞50％时划为烟煤，PM＞30％～50％的煤，如恒湿无灰基高位发热量(Qgr,maf)＞24MJ/kg，则为长焰煤。注：（1）对褐煤和无烟煤来说，每一个数码编号代表一个小类别。如01、02、03分别代表无烟煤一号、二号、三号；51、52各代表褐煤一号、二号。（2）对烟煤的24个数码，每一个数码并不代表一个小类，只是表明同类别中煤质的差别（如瘦煤中的13号煤的粘结性就明显地低于14号煤）。故将烟煤的这24个数码“按同类煤性质基本相似，不同类煤性质有较大差异”的原则，将部分数码合并而成为12个类别。原因是同类别中煤质的差别对煤矿来说是没必要按数码编号来细分的，因为同一类煤是实行同一比价的，只要按中国煤炭分类大类来划分煤类即可；但对于煤炭用户来说，在焦化、燃烧或气化生产中，烟煤的数码编号就有一定的指导意义。第二节中国煤的分类二、中国煤炭现行分类方案（四）无烟煤的分类类别符号数码分类指标Vdaf（%）Hdaf（%）无烟煤一号无烟煤二号无烟煤三号WY1WY2WY30102030～3.53.5～6.56.5～10.00～2.02.0～3.03.0第二节中国煤的分类二、中国煤炭现行分类方案（五）烟煤的分类类别符号数码分类指标Vdaf（%）GR.I.Yb**（%）贫煤PM1110.0～20.0≤5贫瘦煤PS1210.0～20.05～20瘦煤SM131410.0～20.010.0～20.020～5050～65焦煤JM15242510.0～20.020.0～28.020.0～28.065*50～6565*≤25.0≤25.0（≤150）（≤150）肥煤FM16263610.0～20.020.0～28.028.0～37.0（85）*（85）*（85）*25.025.025.0（150）（150）（220）1/3焦煤1/3JM3528.0～37.065*≤25.0（≤220）第二节中国煤的分类类别符号数码分类指标Vdaf（%）G（GR.I.）Yb**气肥煤QF4637.0（85）*25.0（220）气煤QM3443444528.0～37.037.037.037.050～6535～5050～6565*≤25.0（≤220）1/2中粘煤1/2ZN233320.0～28.028.0～37.030～5030～50弱粘煤RN223220.0～28.028.0～37.05～305～30不粘煤BN213120.0～28.028.0～37.0≤5≤5长焰煤CY414237.037.0≤55～35第二节中国煤的分类第二节中国煤的分类二、中国煤炭现行分类方案（六）褐煤的分类类别符号数码分类指标PM（%）Qgr,maf（MJ/kg）褐煤一号HM1510～30－褐煤二号HM252＞30～50≤24注：凡Vdaf37.0%，PM30%～50%的煤，如恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf24MJ/kg，则划为长焰煤。注：①当GR.I.＞85时，再用Y值(或b值)来划分肥煤、气肥煤与其它煤类的界线；当Y＞25.0mm时，如Vdaf≤37.0％，则划分为肥煤；如Y≤25.0mm，则根据其Vdaf的大小而划分为相应的其它煤类。当用b值来划分肥煤、气肥煤与其它煤类的界线时，如果Y≤28.0％，暂定b＞150％的为肥煤，如Y＞28.0％，则暂定b＞220％的肥煤或气肥煤(Vdaf＞37.0％时)。当按b值划分的类别与值划分的类别有矛盾时，以Y值划分为准。GR.I.=85—指标转换线②如用Vdaf%和Hdaf%划分的小类有矛盾时，则以Hdaf%划分的小类为准。在已确定了无烟煤小类的生产厂矿的日常检测中，可以只按Vdaf%来分类；在煤田地质勘查中，对新区确定小类或生产矿厂需要重新核定小类时，应同时测定Vdaf%和Hdaf%值，按规定确定出小类。③对Vdaf＞37.0％、GR.I.≤5的煤，再以来确定其为长焰煤或褐煤。如PM＞30％～50％，再测Qgr,maf，如Qgr,maf＞24MJ/kg，则应划分为长焰煤。(地质勘查煤样，对Vdaf＞37％、焦渣特征为1～2号的煤在不压饼的条件下测定)，再用PM%来区分烟煤和褐煤。煤质评价是指根据煤质化验结果，评定煤炭质量、确定煤在工业上的利用价值的过程。煤质评价是煤炭地质勘查过程中最主要的任务之一，为矿井建设，煤炭开采、运输和加工利用提供依据，从而使国家工业布局合理，煤炭资源得到充分合理的利用。第三节煤质评价一、煤质评价及其意义二、煤质资料的分析整理地质勘查过程中经送样化验所获得的大量煤质资料，需要经过分析、整理和汇总后才能加以应用。在这之前要对各个样品分析结果的代表性和可靠性进行认真的审查，对代表性不强的结果应删除。对获得的煤质数据按煤层编号分区段进行归纳、整理，以全面反映勘查区各煤层在不同区段的煤质特征及变化规律。整理后的煤质资料包括表、图、照片。根据煤炭勘查、开采及加工利用的全过程，将煤质评价分为三个阶段：三、煤质评价的阶段及任务相当于煤炭普查时期对煤质的研究和评价→了解可采煤层的煤质特征，初步确定煤的种类，对煤的加工利用方向提出初步评价。相当于煤炭详查和勘探时期对煤质的研究和评价→煤质工作的重点是全面研究勘查区内可采煤层的煤质特征及变化规律，研究煤的变质因素和煤类分布规律；了解可采煤层的各种工艺性质和煤的可选性，并对煤作出加工利用的评价；为矿井设计提供煤尘爆炸性、瓦斯、煤的自燃、风氧化带界限等资料；提供煤炭资源在加工利用时对周围环境可能造成的污染及其解决方案；提供煤炭基地布局的依据；了解煤矸石的质量及其变化情况，确定煤矸石、煤灰渣的综合利用方向等。相当于煤炭开采和加工利用阶段对煤质的研究和评价→煤质研究工作是定期或随机取样分析，根据开采和加工利用的需要，对某些指标进行测定，检查煤的质量是否符合质量要求，把好质量关。煤质初步评价阶段煤质详细评价阶段煤质最终评价阶段四、煤质评价的内容地质评价工艺术评价经济评价在煤炭勘查时期，通过取样对煤质进行分析研究，阐明煤质变化规律及影响因素，以指出勘查区不同煤层和同一煤层在不同地段煤质上的差别。包括煤炭开采方面、煤炭加工利用方式、煤综合利用、环境保护、技术政策等的经济评价，保证合理、有效地利用煤炭资源。一是通过分析煤的工艺性质，以确定煤的加工利用方向；二是在已知煤质特征和加工利用方式的条件下，研究如何通过工艺技术途径，使其达到最好的利用效果，提高煤炭的使用价值。五、煤质研究和评价的方法（一）煤质研究方法（依据）宏观研究显微研究煤质化验是指用肉眼和简单的工具对煤的颜色、条痕、光泽、内生裂隙、机械强度、结构、构造和裂隙内的矿物成分等进行研究，从而判断宏观煤岩类型、煤的煤化程度和风化程度。这是地质工作者在野外常用的一种初步评价煤质的方法。包括测定镜煤反射率、利用薄片和光片对煤中各种有机显微组分进行定量统计、测定无机组分的含