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煤炭业务笔记

一煤炭的技术知识

1、煤的分类和物理化学性质

无烟煤：

挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。

黑色坚硬，有金属光泽而发亮。

以脂摩擦不致染污，断口成介壳状，燃烧时火焰短而少烟。

不结焦。

无烟煤有粉状和小块状两种。

杂质少，质地紧密，固定碳含量高，可达80%以上；挥发分含量低，在10%以下，燃点高，不易着火；但发热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大，火力强，火焰短，冒烟少，燃烧时间长，粘结性弱，燃烧时不易结渣。

应掺入适量煤土烧用，以减轻火力强度。

褐煤：

褐煤，又名柴煤，是煤化程度最低的矿产煤。

一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。

由于它富含挥发份，所以易于燃烧并冒烟。

剖面上可以清楚地看出原来木质的痕迹。

含有可溶于碱液内的腐殖酸。

含碳量60％～77％，密度约为1.1-1.2，挥发成分大于40％。

无胶质层厚度。

热值约为23.0-27.2兆焦/公斤（5500-6500千卡/公斤）。

多呈褐色或褐黑色，相对密度1.2～1.45。

其中褐煤可以分为两种：

（1）土状褐煤（browncoal），质地疏松而较软；

（2）暗色褐煤（lignite），质地致密而较硬。

可直接用作家庭燃料、工业热源燃料及发电的燃料，也可用作气化、低温干馏等的原料。

褐煤多为块状，呈黑褐色，光泽暗，质地疏松；含挥发分40%左右，燃点低，容易着火，燃烧时上火快，火焰大，冒黑烟；含碳量与发热量较低（因产地煤级不同，发热量差异很大），燃烧时间短，需经常加煤。

烟煤：

燃烧时火焰较长而有烟的煤，煤化程度较大的煤。

外观呈灰黑色至黑色，粉末从棕色到黑色。

由有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状，沥青、油脂、玻璃、金属、金刚等光泽均有，具明显的条带状、凸镜状构造。

烟煤一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30%以上，燃点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有粘性，燃烧时易结渣。

长焰煤肥煤

焦煤贫煤

根据煤中含有的挥发性成分多少来分类，可以分为贫煤（无烟煤，含挥发分低于12%）、瘦煤（含挥发分为12-18%）、焦煤（含挥发分为18-26%）、肥煤（含挥发分为26-35%）、气煤（含挥发分为35-44%）和长焰煤（含挥发分超过42%）。

其中焦煤和肥煤最适合用于炼焦碳，挥发分过低不粘结，过高会膨胀都无法用于炼焦，但一般炼焦要将多种煤配合。

单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量，人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤，并以此标准折算耗煤量。

2.化学组成

　　煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95％以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。

碳是煤中最重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增高。

泥炭中碳含量为50％～60％，褐煤为60％～70％，烟煤为74％～92％，无烟煤为90％～98％。

煤中硫是最有害的化学成分。

煤燃烧时，其中硫生成SO2，腐蚀金属设备，污染环境。

煤中硫的含量可分为5级：

高硫煤，大于4％；富硫煤，为2.5％～4％；中硫煤，为1.5％～2.5％；低硫煤，为1.0％～1.5％；特低硫煤，小于或等于1％。

煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。

3.工业分析

　　通过工业分析可大致了解煤的性质,又称技术分析,是指煤的水分、挥发分、灰分的测定以及固定碳的计算。

　　水分可分为外在水分、内在水分以及与煤中矿物质结合的结晶水、化合水。

　　外在水分为煤炭在开采、运输、储存及洗选过程中，附着在煤颗粒表面和大毛细孔中的水分。

　　内在水分为吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水分，温度超过100℃时可将煤中内在水分完全蒸发出来。

　　灰分是指煤完全燃烧后残留的残渣量。

灰分来自煤的矿物质。

挥发分是指煤中有机质可挥发的热分解产物。

　　挥发分随煤化程度增高而降低，可用于初步估测煤种。

　　固定碳是指煤中有机质经隔绝空气加热分解的残余物,固定碳随变质程度的加深而增高，可作为鉴定煤变质程度的指标。

4.煤中伴生元素

　　指以有机或无机形态富集于煤层及其围岩中的元素。

有些元素在煤中富集程度很高，可以形成工业性矿床，如富锗煤、富铀煤、富钒石煤等，其价值远高于煤本身。

　　根据煤中伴生元素的性质和用途，可分为有益元素、有害元素和指相元素3类。

有益元素主要有锗、镓、铀、钒等，可被利用。

有害元素主要有硫、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。

硫是煤中常见的有害成分，其他有害元素在煤中含量一般不高，但危害极大，如砷是一种有毒元素。

煤在燃烧中，硫是造成城镇环境污染的主要物质源。

当然，对有害元素如果收集、处理得当也可变成对人有用的财富。

煤中伴生元素，有各自的地球化学性质，形成于不同的沉积环境中。

因此，可根据元素的相对含量、元素的共生组合关系及元素的比值，来判断相和沉积环境。

5.煤质特征

判别煤炭质量优劣的指标很多，其中最主要的指标为煤的灰分含量和硫分含量。

一般陆相沉积，煤的灰分、硫分普遍较低；海陆相交替沉积，煤的灰分、硫分普遍较高。

中国煤炭灰分普遍较高，秦岭以北地区，晋北、陕北、宁夏、两淮、东北等地区，侏罗纪煤田为陆相沉积，煤的灰分一般为10％～20％，有的在10％以下，硫分一般小于1％，东北地区硫分普遍小于0．5％。

中国北方普遍分布的石灰纪、秦岭以南地区、湖南的黔阳煤系、湖北的梁山煤系等属海陆交替沉积的煤，灰分一般达15％～25％，硫分一般高达2％～5％。

广西合山、四川上寺等地的晚二叠纪煤层属浅海相沉积煤，硫分可高达6％～10％以上。

据统计，中国灰分小于10％的特低灰煤仅占探明储量的17％左右。

大部分煤炭的灰分为10％～30％。

硫分小于1％的特低硫煤占探明储量的43．5％以上，大于4％的高硫煤仅为2．28％。

中国的炼焦用煤一般为中灰、中疏煤，低灰和低硫煤很少。

炼焦用煤的灰分一般都在20％以上；硫分含量大于2％的炼焦用煤占20％以上。

中国炼焦用煤的另一大特点是：

硫分越高，煤的动结性往往越强，其可选性一般较差。

中国褐煤多属老年褐煤。

褐煤灰分一般为20％～30％。

东北地区褐煤硫分多在1％以下，广东、广西、云南褐煤硫分相对较高，有的甚至高达8％以上。

褐煤全水分一般可达20％～50％，分析基水分为10％~20％，低位发热量一般只有11．71～16．73MJ／kg。

中国烟煤的最大特点是低灰、低硫；原煤灰分大都低于15％，硫分小于1％。

部分煤田，如神府、东胜煤田，原煤灰分仅为3％一5％，被誉为天然精煤。

烟煤的第二个特点是煤岩组分中丝质组含量高，一般在40％以上，因此中国烟煤大多为优质动力煤。

中国贫煤的灰分和硫分都较高，其灰分大多为15％-30％，流分在1．5％-5％之间。

贫煤经洗选后，可作为很好的动力煤和气化用煤。

中国典型的无烟煤和老年无烟煤较少，大多为三号年轻无烟煤，其主要特点是，灰分和硫分均较高，大多为中灰、中硫、中等发热量、高灰熔点，主要用作动力用煤，部分可作气化原料煤。

6.中国煤炭分类国家标准表

类别

缩写

分类指标

Vdaf%

Ymm

PM%

Qgr,maf

无烟煤

<=10

贫煤

>10.0-20.O

<=5

贫瘦煤

>10.O-20.O

>5-20

瘦煤

>10.0-20.0

>20-65

焦煤

>20.0-28.0

>10.0-20.0

>50-60

>65a

<=25.0

（<=150）

肥煤

>10.0-37.0

（>85a）

>25

1/3焦煤

1/3JM

>28.0-37.0

>65a

<25.0

（<220）

气肥煤

>37.0

（>85）

>25.0

>220

气煤

>28.0-37.0

>37.0

>50-65

>35

<=25.0

（<=220）

1/2中粘煤

1/2ZN

>20.0-37.0

>30-50

弱粘煤

>20.0-37.0

>5-30

不粘煤

>20.0-37.0

<=5

长焰煤

>37.0

<=35

>50

褐煤

>37.0

<=30

>30-50

<=24

7.区别煤炭的好坏

辨别煤炭的优劣并不难，从色泽上看，虽然都是黑，但黑得不同，一般优质的煤黑得发亮，纯正；劣质的发污、发黄、发红。

无烟块煤里掺的煤矸石很好发现，不发亮、份量重的就是煤矸石；有硫磺的煤上大都有黄丝线很好辨别。

蜂窝煤劣质的发土黄或暗灰色，优质的墨黑发亮。

从重量上来能识别，优质的轻，劣质的重，比如蜂窝煤优质的1吨能有1400多块，而劣质的只有1100块。

辨别煤炭优劣的最好办法是试烧，不论造假造得多么乱真，只要一烧便可分晓.

8.煤中水分的含量及对煤炭利用的影响

1、煤中水分的存在状态

煤中的水分按结合状态可以分为游离水和化合水。

（1）煤中的游离水

是指与煤呈物理状态结合的水，吸附在煤的外表面和内部孔隙中。

可分为两类：

外在水分Mf 外表面和大孔隙－收到基

内在水分Minh 小孔隙－空气干燥基

二者的质量之和即煤中的全水分Mar（收到基）

煤质分析化验采用的空气干燥基水分为Mad，即与Minh，ad大小相同。

　　2）煤的化合水包括结晶水和热解水。

结晶水是指煤中含结晶水的矿物所具有的。

热解水是煤炭在高温热解条件下，煤中氢和氧结合生成的水。

通常煤中的水分指煤中游离态的吸附水。

　（3）煤的最高内在水分

指煤样在30℃，相对湿度达到96％的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分，用符号MHC表示。

该指标反映年轻煤的　　　　　煤化程度，由于空气干燥基水分的平衡湿度一般低于96％，因此，最高内在水分高于空气干燥基水分。

　煤中水分含量分级：

低水分煤≤5％

中水分煤＞5～15％

高水分煤＞15％

煤中水分对煤炭利用的影响

（1）燃烧、气化、炼焦→吸收额外的热量，降低热效率

（2）煤炭运输→浪费运力

（3）煤炭成本→高水分，煤价下降

（4）适量的水分可以在运输和贮存中减少煤粉尘的产生，减少煤的损失

9.洗煤厂工艺流程

煤炭加工、矸石处理、材料和设备输送等构成了矿井地面系统。

其中地面煤炭加工系统由受煤、筛分、破碎、选美、储存、装车等主要环节构成。

是矿井地面生产的主体。

受煤是在井口附近设有一定容量的煤仓，接受井下提升到地面的煤炭，保证井口上下均衡连续生产。

　　筛分

　　用带孔的筛面把颗粒大小不同的混合物料分成各种粒极的作业叫筛分。

晒分所用的机器叫筛分机或者筛子。

　　在选煤厂中，筛分作业广泛地用于原煤准备和处理上。

按照筛分方式不同，分为干法筛分和湿法筛分。

　　破碎

　　把大块物料粉碎成小颗粒的过程叫做破碎。

用于破碎的机器叫做破碎机。

在选煤厂中破碎作业主要有以下要求：

　　1）适应入选颗粒的要求；精选机械所能处理的煤炭颗粒有一定的范围度，超过这个范围的大块要经过破碎才能洗选。

　　2）有些煤快是煤与矸石夹杂而生的夹矸煤，为了从中选出精煤，需要破碎成更小的颗粒，使煤和矸煤分离

　　3）满足用户的颗粒要求，把选后的产品或煤快粉碎到一定的粒度

　　物料粉碎主要用机械方法，有压碎、劈碎、折断、击碎、磨碎等几种主要方式。

　　选煤

　　是利用与其它物质的不同物理、物理－化学性质，在选煤厂内用机械方法去处混在原煤中的杂质，把它分成不同质量、规格的产品，以适应不同有户的需求。

　　按照选煤厂的位置与煤矿的关选煤厂可以分为：

矿井选煤厂、群矿选煤厂、中心选煤厂和用户选煤厂；我国现有的洗煤厂大多是矿井洗煤厂。

现代化的洗煤厂是一个由许多作业组成的连续机械加工过程。

　　跳汰选煤

　　在垂直脉动的介质中按颗粒密度差别进行选煤过程。

跳汰选煤的介质是水或空气，个别的也用悬浮液。

选煤中以水力跳汰的最多。

　　跳汰机是利用跳汰分选原理将入选原料按密度大小分选为精煤、中煤和矸煤等产品设备。

　　重介选煤

　　在密度大于1g/cm的介质中，按颗粒密度的的大小差异进行选煤，叫做重介质选煤或重介选煤。

选煤所用的重介质有重液和重选浮液两类。

重介选煤的主要优点是分选效率高与其它选煤方法；入选力度范围宽，分选机入料粒为1000-6mm，漩流器为80-0.15mm生产控制易于自动化。

重介选煤的缺点是生产工艺复杂，生产费用高，设备磨损快，维修量大。

　　重介选煤一般都分级入选。

分选块煤一般在重力作用下用重介质分选机进行；分选沫煤在离心力作用下用重介质漩流器进行。

　　存储

　　储煤仓：

为调节产、运、销之间产生的不平衡，保证矿井和运输部门正常和均衡生产而设定的有一定容量的煤仓，接受生产成品煤炭，保证能顺利出厂，进入最后的装车阶段。

装车:

包括装车（船）、吊车和计量。

各项常规气藏煤层气储层

　　1、埋深有深有浅，一般大于1500米一般小于1500米

　　2、资源量计算不可靠较可靠

　　3、勘探开发开发模式滚动勘探开发或先勘探后开发滚动勘探开发

　　4、储气方式圈闭，游离气吸附于煤系地层中（大部分）

　　5、气成分烃类气体，主要是C1—C495%以上是甲烷

　　6、储层孔隙结构多为单孔隙结构，双孔隙结构，微孔和裂隙发育

　　7、渗透性渗透率较高，对应力不敏感渗透率较低，对应力敏感

　　8、开采范围在圈闭范围内大面积连片开采

　　9、井距大，可采用单井，一般用少量生产井开采小，必须采用井网，井的数量较多

　　10、储层压力超压或常压欠压或常压

　　11、产出机理气体在自然压力下向井筒渗流，井口压力大需要排水降压，气体在压力下降后解吸，在微孔中扩散，然后经裂隙渗流到井筒

　　12、初期单井产量高低

　　13、增产措施一般不需要一定需要

　　14、钻井及生产工艺较简单较复杂，需要人工提升排水采气

煤炭的价格术语

1、坑口价是在煤矿坑口交货的价格。

　2、车板价，是在煤矿所在地火车站交货的价格。

主要区别是交货地点不同和内含其他费用多少的不同，区别就类似于国际贸易术语种的EXW,和FOB。

　3、车板含税价:

有税的车板价格。

　4、一票制：

所谓一票，是指将购进的所有发票项目进成本。

　5、平仓价：

平仓价是指煤炭在港口装船后的价格。

除煤炭本身价格外，需要加上港杂费一项，国内港口不同，15-20元|吨。

这个费用是交给港口的，也就是所说的场地费和装卸费。

　6、场地价：

是指在某个堆放场地交货的价格，一般是不包括税的。

平仓价是指煤炭在港口装船后的价格。

　7、到岸价（CIF）：

煤安全的送到对方指定的港口后，你才能够享有以上的权利。

其中间费用有卖方负担。

　8、离岸价（FOB）：

指的是货物越过船舷后，卖方就有根据合同约定向对方索取货款的权利。

也就是对于说离岸价（FOB）来说，你的货物一离开码头，你就没事了。

　9、到库价：

送至指定储存仓库库房门口货场的交货价格。

　10、含税车板价：

是指在火车车厢交货、含增值税的价格。

　11、不含税车板价：

是指在火车车厢交货、不含增值税的价格，也就是说，没有在煤价上加13%的税。

　12、船板价：

是指把煤装到船上，未经过平整（不包括这项费用）的交货价。

　13、含税车板价：

是指在火车车厢交货、含增值税的价格。

　14、含税价和不含税价：

是指价格里包括不包括增值税（17%），比如，不含税价是100，含税价就是117。

　15、含税包干价、不含税包干价是指，把煤运到用户指定的地点的价格，一般是用火车或者船、或者汽车运输。

含税和不含税是说用户需要不需要发票，如果需要发票，是以煤价和运费为基础，加上税。

　16、到站价：

和含税包干价、不含税包干价一样。

　17、港杂费：

港杂费又叫定舱港杂费用，是各家船公司在定舱时都要收取的，就象要收THC（码头操作费）一样，具体金额各家船公司不同，货代加的钱也不同。

例如：

港杂费，譬如卸车、堆存以及装船等费用

煤的焦渣特性

焦渣特征（CRC）煤炭热分解以后剩余物质的形状。

根据不同形状分为8个序号，其序号即为焦渣特征代号。

　　1、粉状。

全部是粉末，没有相互粘着的颗粒；

　　2、粘着。

用手指轻碰即成为粉末状或基本上是粉末状，其中较大的团块轻轻一碰机即成粉末。

　　3 、弱粘性。

用手指轻压即成小块；

　　4、不熔融粘结。

用手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍微有银白色光泽；

　　5、不膨胀熔融粘结。

焦渣形成扁平的块，煤粒的界限不易分清。

焦渣上表面有明显的银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显；

　　6、微膨胀熔融粘结。

用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽。

但是焦渣表面具有较小的膨胀泡；

　　7、膨胀熔融粘结。

焦渣上下表面均有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm；

　　8、强膨胀熔融粘结。

焦渣上、下表面有银白色金属光泽，焦渣高度超过15mm。

1.焦渣特征和焦渣不是一个意思，焦渣特征是用来判断煤的粘结性的一种参数指标，而焦渣是炼焦或试验过程中产生的一种具体物质。

焦渣特征可划分为1号～8号，一般认为1～2号没有粘结性，3～4号为弱粘结性，5～8号有较强的粘结性，但该方法误差较大，人为因素可能会影响结果。

2.焦渣特征不小于3应该是对炼焦煤最基本的要求了，因为1～2号是没有粘结性的。

焦渣特征与粘结性指数等其他参数都有一定的线性或非线性关系，但因煤而异，可通过试验得出它们之间的线性或非线性关系，这样二者之间的转换就可以根据公式转换了。

3.焦渣特征可用于各种煤质牌号的煤，但对于没有粘结性的无烟煤很少有人提及焦渣特征.

煤的反应性

煤的反应性,又称活性。

指在一定温度条件下煤与不同气化介质的反应程度.反应性强的煤,在气化和燃烧过程中,反应速度快,效率高.尤其当采用一些高效能的新型气化技术时,反应性的强弱直接影响到煤在炉中反应的情况、耗氧量、耗煤量及煤气中的有效成分等.在流化燃烧新技术中,煤的反应性强弱与其燃烧速度也有密切关系.因此,反应性是气化和燃烧的重要特性指标.

　　将CO2还原率（a,%）与相应的测定温度绘成曲线,由此可见,煤的反应性随反应温度的升高而加强；各种煤的反应性随变质程度的加深而减弱,这是由于碳和CO2的反应不仅在燃料的外表面进行,而且也在燃样的内部微细孔隙的毛细管壁上进行，孔隙率越高，反应表面积越大。

不同煤化程度的煤及其干馏所得的残炭或焦炭的气孔率，化学结构是不同的，因此其反应性显著不同。

褐煤的反应性最强，但在较高温度时，随温度升高其反应性显著增强。

煤的灰分组成与数量对反应性也有明显的影响。

碱金属和碱土金属的化合物能提高煤、焦的反应性,降低焦炭反应后的强度.

煤炭焦化基础知识

煤炭焦化又称煤炭高温干馏。

以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。

　　为保证焦炭质量，选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性；绝大部分炼焦用煤必须经过洗选，以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。

选择炼焦作煤时，还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。

用低挥发分煤炼焦，由于其胶质体粘度大，容易产生实高膨胀压力，会对焦炉砌体造成损害，需要通过配煤炼焦来解决。

　　产品和用途:

煤经焦化后的产品有焦炭、煤焦油煤气和化学产品3类。

（1）焦炭。

炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色金属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。

在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。

焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。

（2）煤焦油。

焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用

　　（3）煤气和化学产品。

氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%,常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形式作为最终产品。

粗苯回收率约占煤的1%左右。

其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。

硫及硫氰化合物的回收，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。

经过净化的煤气属中热值煤气，发热量为17500kj/Nm3左右，每吨煤约产炼焦煤气300~400m3，其质量约占装炉煤的16%~20%，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。

煤炭常用术语

煤 coal 植物遗体在覆盖地层下，压实、转化而成的固体有机可燃沉积岩

煤的品种 Categoriesofcoal 以不同方式加工成不同规格的煤炭产品

标准煤 Coalequivalent 凡能产生29.27MJ的热量（低位）的任何数量的燃料折合为1kg标准煤

毛煤 Run-of-minecoal 煤矿生产出来的，未经任何加工处理的煤

原煤 Rawcoal 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

商品煤 Commercialcoal；salablecoal 作为商品出售的煤

精煤 cleanedcoal 煤经精选（干选或湿选）后生产出来的、符合质量要求的产品

中煤 Middings 煤经精选后的热值、灰分介于精煤和矸石之间的产品

洗选煤 Washedcoal 经过洗选后的煤

筛选煤 Screenedcoal；sievedcoal 经过筛选加工的煤

粒级煤 Sizedcoal 煤通过筛选或精选生产的，粒度下限大于6mm并规定有限下率的产品　　

粒度 Size 颗粒的大小

限上率 Oversizefraction 筛下产品中大于规定粒度上限部分的质量百分数

限下率 Undersizefraction 筛上产品中小于规定中的粒度下限部分的质量百分数

特大块 Ultralargecoal（>100mm）大于100mm的粒级煤

大块煤 Largecoal（>50mm）大于50mm的粒级煤

中块煤 Medium-sizedcoal（25～50mm） 5～50mm的粒级煤

小块煤 Smallcoal（13～25mm） 13～25mm的粒级煤

混中块 Mixedmedium-sizedcoal（13～80mm） 13～80mm的粒级煤

混块 Mixedlumpcoal（13～300m

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