煤炭的形成分类用途及指标Word格式文档下载.docx

1、地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂，有一些煤层埋到地下更深的地方，有的又被排挤到地表，甚至露出地面，比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄，而且面积也不大，所以没有开采价值，有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。 2、成分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

2、量为5060，褐煤为6070，烟煤为7492，无烟煤为9098。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2.54；中硫煤，为1.52.5；低硫煤，为1.01.5；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、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、

3、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。4、分类根据其碳化程度不同分类，可以依次分为泥炭、褐煤（棕褐煤、黑赫煤）、烟煤（生煤）、无烟煤、亚煤（褐煤的一种，是日本的特有分类）。无烟煤碳化程度最高，泥炭碳化程度最低。根据其岩石结构不同分类，可以分为烛煤、丝炭、暗煤、亮煤

4、和镜煤。含有95%以上镜质体的为镜煤，煤表面光亮，结构坚实，含有镜质体和亮质体的为亮煤，含粗粒体的为暗煤，含丝质体的为丝炭，由许多小孢子形成的微粒体组成的为烛煤。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。1989年10月，中华人民共和国国家标准局发布中国煤炭分类国家标准（GB5751-86），依据干燥

5、无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr，maf等6项分类指标，将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、12中粘煤、气煤、气肥煤、13焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。按终端用途，一般生产的煤炭可分为两种：焦煤与电煤，均属于广义范围的烟煤与次烟煤。焦煤与电煤市场的经营彼此相对独立。品质鉴定/煤炭 编辑对煤的品质鉴定，还要根据其发热量、灰分（不能燃烧的部分）和含硫量等因素，根据起用途来确定。如果用做燃料，含硫高则会燃烧产生二氧化硫污染大气，必须要增加脱硫的成本，用做炼焦，膨胀系数也是一个主要因素。5、用途煤

6、用于炼焦，可以产生煤焦油及氨水。焦碳是用于炼铁的重要原料。煤焦油可提取多种工业用的重要化合物。很多人以为煤气是从煤制造出来的，但事实是煤气是从原油提炼出来的石脑油再加以提炼而成的。煤也可以直接汽化，生成水煤气（一氧化碳和氢的混合物），直接用做清洁燃料。煤，尤其是烟煤（任何挥发分较高的煤）直接作为燃料会冒出黑烟，浪费其中挥发分并造成大气污染，英国由于气候多雾，对污染尤其敏感，早在20世纪初即颁布法律禁止将原煤直接作为燃料，只能燃烧焦碳或半焦。焦碳作为炼铁的重要原料，对生铁的质量有关键的作用，如果含硫高，会严重降低生铁质量，灰分高会降低热值。因此用于炼焦的煤必须经过洗选，以降低其灰分和硫含量。炼出

7、的焦碳必须选大块坚实的，不能在高炉中被压碎，以便可以通风。选出的碎焦只能做燃料，碎焦做燃料发热量大，不冒烟，是很好的燃料。6、采矿方法大部分烟煤和无烟煤均利用深度采煤法所取得，而近代技术已可使用露天采煤法。露天采煤法需动用每小时能移除数百公吨之大型挖土机，移走数百英呎深之表面土层。虽然成本较低及较快扩挖速度，但会破坏环境景观。一般深度采煤法之深度为数百呎至数千呎，通常需要数个直井作为坑道通风，抽走甲烷并减少矿坑内部之热与湿度。目前大约90以上的煤田利用机械方式采煤和输送，因而坑道内之运输主要依赖输送带，其将煤输送至直井，然后再送出地面予以清洗、分类等处理。7、储藏量据世界能源委员会的评估，世界

8、煤炭可采资源量达484104亿t标准煤，占世界化石燃料可采资源量的668。据1997世界能源统计评论 统计，至1996年底，世界煤炭探明的可采储量为1.03161104亿t，储采比为224年，其中七位储量最大的国家依次为美国 、中国 、澳大利亚 、印度 、德国 、南非 和波兰 。8、生态破坏传统煤炭开采忽略其它共生、伴生矿物的开采、加工、利用， 造成了资源的浪费。中国煤系共生、伴生20 多种矿产，目前绝大多数没有利用， 另外矿物的随意存放丢弃还会造成环境污染，破坏生态环境。煤炭开采破坏了地壳内部原有的力学平衡状态。引起地表塌陷， 原有生态系统受到破坏。这种破坏使原有土地收益的减少或丧失，同时也

9、造成地表水利设施的破坏和生态环境恶化。每年因开采引起的地表塌陷面积已达40万hm2，且平均每年以1.5 万hm2 的速度增加。减少生态破坏，可以关闭部分现有运行的燃煤电厂和防止建造新的燃煤电厂。目的是减少会导致气候变化的高浓度温室气体的排放。9、中国的煤炭资源煤炭种类在漫长的地质演变过程中，煤田受到多种地质因素的作用；由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异，再加上各种变质作用并存，致使中国煤炭品种多样化，从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。按中国的煤种分类，其中炼焦煤 类占2765，非炼焦煤类占7235，前者包括气煤（占1375），肥煤（占353），主焦煤（占581

10、），瘦煤（占401），其它为未分牌号的煤（占055）；后者包括无烟煤（占1093），贫煤（占555），弱碱煤（占174），不缴煤（占138），长焰煤（占1252），褐煤（占1276），天然焦（占019），未分牌号的煤（占1380）和牌号不清的煤（占106）。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1020，有的在10以下，硫分一般小于1，东北地区硫分普遍小于05。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1525，硫分一般高达25。广西合山、四川上寺等地的晚二叠纪煤层

11、属浅海相沉积煤，硫分可高达610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1030。硫分小于1的特低硫煤占探明储量的435以上，大于4的高硫煤仅为228。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2030。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2050，分析基水分为1020，低位发热量一般只有1171167

12、3MJkg。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15-5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。资源分布中国在地质历史上的成煤期共有14个，其中有4个最主要的成煤期，即广泛分布在华北一

13、带的晚炭纪早二叠纪，广泛分布在南方各省的晚二叠纪，分布在华北北部、东北南部和西北地区的早中侏罗纪以及分布在东北地区、内蒙东部的晚侏罗纪早白垩纪等四个时期。它们所赋存的煤炭资源量分别占中国煤炭资源总量的26、5、60和7，合计占总资源量的98。上述四个最主要的成煤期中，晚二叠纪主要在中国南方形成了有工业价值的煤炭资源，其他三个成煤期分别在中国华北、西北和东北地区形成极为丰富的煤炭资源。中国煤炭资源分布面广，除上海市外，全国30个省、市、自治区都有不同数量的煤炭资源。在全国2100多个县中，1200多个有预测储量，已有煤矿进行开采的县就有1100多个，占60左右。从煤炭资源的分布区域看，华北地区最

14、多，占全国保有储量的4925，其次为西北地区，占全国的3039，依次为西南地区，占864，华东地区，占57，中南地区，占306，东北地区，占297。按省、市、自治区计算，山西、内蒙、陕西、新疆、贵州和宁夏6省区最多，这6省的保有储量约占全国的816。10、政策调整2014年国庆，煤炭资源税改落定、进口煤关税上调、山西省内县级及以下全部煤检站点年内撤销。利好煤企减负的政策逐一推出，神华、中煤两大巨头甚至抓住机会，齐现了年内煤价的最大涨幅。2014年10月9日上午，财政部发布国务院关税税则委员会关于调整煤炭进口关税的通知，经国务院批准，从10月15日起，取消无烟煤、炼焦煤、炼焦煤以外的其他烟煤、其

15、他煤、煤球等燃料等5个品种的零进口暂定税率，分别恢复实施3%到6%不等的最惠国税率。而此次调整未提到的褐煤，早在2013年8月就已经由国务院关税税则委员会通知取消了零税率，恢复为3%。1第二节煤的形成阶段煤是一种固体可燃的有机生物岩；是以含碳、氢元素为主，同时含有少量氧、硫、氮等元素的矿物燃料；是千百万年前远古时代植物残骸经过极其复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用缓慢的转变而成的。一 煤的形成从远古时代植物死亡、堆积到转变为煤经过一系列的演化过程，这个过程称为成煤作用。这个过程大致可分为两个阶段：泥炭化阶段和煤化作用阶段。成煤的原始物质主要是植物，其组成不同是影响煤质的重要因素之一，根据成

16、煤植物不同可以划分出以高等植物为主形成的腐植煤和以低等植物为主形成的腐泥煤两大类，自然界腐泥煤很少见，工业开采中绝大多数是腐植煤，在以后的篇幅中提及的都是腐植煤。1. 泥炭化阶段植物遗体是成煤原始物质的来源，并不是任何条件下植物遗体都能够顺利地堆积并转变，首先需要的大量的远古植物持续的繁殖、生长、死亡；其次是需要保存植物遗体的环境即原地堆积并且不至于完全被氧化，同时具备这两个条件的便是沼泽。植物残骸大量堆积在沼泽浅部，在需氧微生物的分解作用下，一部分被彻底破坏分解成气体和水，未被分解的稳定部分则保留下来，在沼泽水的覆盖下，植物遗体逐渐和空气隔绝，厌氧微生物利用植物有机质中的氧发生氧化分解、去羧

17、基和脱水作用，放出了二氧化碳和甲烷气体，形成一种凝胶状、含水分很高的棕褐色物质。这个过程就是泥炭化过程（阶段）；形成的物质也就是泥炭（也称为泥煤）。随着地球地壳的不断运动、下沉，泥炭层被深埋于地下，一泥炭层被无机沉淀物覆盖为标志，泥炭化过程结束。2. 煤化作用阶段当泥炭化过程终止后，生物化学作用也逐渐减弱以至停止，在物理化学和化学作用下，泥炭开始向褐煤、烟煤和无烟煤转变，这个过程称为煤化阶段。由于作用因素和结果不同，这个阶段可以划分为成岩阶段和变质阶段。A. 成岩阶段无定形的泥炭因受到上面覆盖无机沉积物的巨大压力逐渐的发生压紧、失水、胶体老化硬结等物理和物理化学变化，转变为具有生物岩特征的褐煤

18、过程。这个过程发生在深度不大的地下，泥炭上面覆盖层大约为200400mm，温度约为60，在成岩过程中，除了发生压实和失水等物理变化外，也在一定程度上进行了分解和缩聚反应，泥炭中残留的植物成分逐渐减少，腐植酸含量先增加后减少。当地层继续下沉和顶板加厚时，由于温度明显升高，压力继续加大，煤质的变化转入变质阶段。B. 变质阶段具有生物岩特征的褐煤沉降到地壳深处，在长时间地热和高压作用下发生化学反应，其组成、结构和性质都在发生变化，引起这些变化的主要因素为温度、时间和压力。a. 温度地球是一个庞大的热库，巨大的地热使地温自地表常温层以下随深度加大而逐渐升高，由于地温分布的这种规律性，在穿过含煤岩系的深

19、孔中发现煤的变质程度向深部依层递增。大量资料表明，转变为不同煤化阶段所需的温度大致为：褐煤4050；长焰煤100；烟煤200；无烟煤350。b. 时间这里所说的时间，严格地讲不是指距今地质年代的长短，而是指某种温度和压力等条件作用于煤的变质过程的长短。时间因素的影响表现在两个方面，第一是指受热温度相同时，煤的变质程度取决于受热时间长短，受热时间短的煤变质程度低，受热时间长的煤变质程度高；第二是指煤受短时间较高温度的作用和受长时间较低温度作用可以达到相同的变质程度。c. 压力压力有促进煤物理结构变化的作用，比如孔隙率减小、水分降低等。但是只有化学变化才可以对煤的化学结构有决定性影响。因此目前人们

20、一般认为压力是煤质变化过程中的次要因素。根据煤化过程中变质条件和变质特征的不同，煤的变质作用可以分为深层变质作用、岩浆变质作用和动力变质作用三种类型。深层变质作用是指煤在地下深处，受到地热和上覆岩层静压力的影响而引起的变质作用；岩浆变质作用是指煤层受到岩浆带来的高温、挥发性气体和压力的影响使煤发生异常变质的作用；动力变质作用是指由于地壳构造变化所产生的动压力和热量使煤发生的变质作用。二 煤的分类根据成煤植物种类的不同，煤主要可分为两大类。即腐殖煤和腐泥煤。1. 腐泥煤有低等植物和少量浮游生物形成的煤称为腐泥煤，主要包括藻煤和胶泥煤，藻煤主要有藻类生成；胶泥煤是无结构的腐泥煤植物成分分解彻底，几

21、乎完全由基质组成，胶泥煤中的矿物质含量大于40%即称为油页岩，我国辽宁抚顺、广东茂名、山东黄县等地有丰富的油页岩资源。2. 腐殖煤有高等植物形成的煤称为腐殖煤，主要是因为植物的部分木质纤维组织在成煤过程中曾变成腐植酸中间产物而得名。除非特别说明，人们通常讲的煤就是腐殖煤。腐殖煤是近代煤综合利用的主要物质基础。根据煤化度不同，可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类：A. 泥炭泥炭是植物向煤转化过程中的过度产物，含有大量未分解的植物组织；刚开采出来的泥炭含水量很高可达85%95%，自然风干后可降至25%35%，干泥炭为棕黑色或黑褐色土状碎块。我国泥炭储量约为270亿吨，主要分布在大小兴安岭、三江平原

22、、长白山、青藏高原和燕山、太行山等地。泥炭有广泛的用途，经气化后可制成燃料气和工业原料气；经液化可制的人造液体洁净燃料；经焦化所得泥炭焦是制造优质活性炭的原料；还可以直接用于土壤改良剂和高质量的腐植酸肥料。B. 褐煤褐煤是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产物，因外表呈褐色或者暗褐色而得名。褐煤大多数无光泽，含水一般为30%60%，空气干燥后仍有10%30%，易风化破裂。外观上，褐煤与泥炭最大区别在于褐煤不含未分解的植物组织残骸。按照煤化度由低到高，褐煤可分为土状褐煤、暗褐煤、亮褐煤和木褐煤。我国褐煤储量约为893亿吨，集中分布在内蒙古、云南、吉林和黑龙江等地区。褐煤适宜做气化原料；

23、褐煤干馏后可得热值较高的优质城市煤气，同时焦油产率可达6.0%8.5%；褐煤制成油煤浆后催化加氢，成油率可得35%。褐煤易风化破碎，一般不宜长途运输。C. 烟煤烟煤的煤化度较高于褐煤，因燃烧时烟多而得名。一般烟煤具有不同程度的光泽，绝大多数呈明暗交替条带状，比较致密，硬度较大。烟煤是自然界分布最广、储量最大、品种最多的煤种。根据煤化度不同，我国将其划分为长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤。其中气煤、肥煤、焦煤、瘦煤都具有不同程度的黏结性，故统称为炼焦煤。D. 无烟煤无烟煤是煤化度最高的一种腐殖煤，因燃烧时无烟而得名。外观呈灰黑色，带有金属光泽，无明显条带。在各种煤种中，其挥发

24、分最低，硬度最高，燃点高达360410以上。无烟煤主要用于民用、发电燃料、制造合成氨的原料。第三节煤炭的种类及用途1、煤炭的分类：煤主要有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。（1）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。（2）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。（3）无烟煤：有

25、粉状和小块状两种，呈黑色有金属光泽而发亮。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。1989年10月，国家标准局发布中国煤炭分类国家标准（GB5751-86），依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr，maf等6项分类指标，将煤分为14类。1无烟煤：高固定碳含量，高着火点（约360420）,高真相对密度（1.351.90）,低

26、挥发分产量和低氢含量。除了发电外，无烟煤主要作为气化原料（固定床气化发生炉）用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。2贫煤：煤烟中煤级最高的煤，它的特征是：较高的着火点（350360），高发热量，弱粘结性或不粘结。贫煤主要用于发电和电站锅炉燃料。使用贫煤时，将其与其他一些高挥发分煤配合使用也不失为一个好的途径。3贫瘦煤：挥发分低，粘结性较差，可以单独用来炼焦。当与其他适合炼焦的煤种混合时，贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度增大。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉和民用燃料等方面。典型的贫瘦煤产于山西省西山煤电公司。4瘦煤：中度的挥发分和粘结性，主要用于炼焦。

27、在炼焦过程中可能会产生一些胶质物，胶质层的厚度为610mm。由瘦煤单独炼焦产生的焦炭，机械强度较高但耐磨强度相对较差。除了那部分高灰高硫的瘦煤，瘦煤经常与其他煤种混合炼焦。5焦煤：有很强的炼焦性，中等的挥发分（约1628），焦煤是国内主要用于炼焦的煤种。由焦煤炼成的焦炭具有非常优良的性质，焦煤主要产于山西省和河北省。6肥煤：中等或较高的挥发分（约2535）和很强的粘结性，主要用于炼焦（一些高灰高硫的肥煤用来发电）。与其他煤级的煤相比，肥煤一般具有较高的硫含量。71/3焦煤：介于焦煤、气煤和肥煤之间，具有较高的挥发分（类似于气煤），较强的粘结性（类似于肥煤）和很好的炼焦性（类似于焦煤），这也是它

28、被称为1/3焦煤的原因。1/3焦煤由于其产量高而主要用于炼焦和发电。8气肥煤：高挥发分（接近于气煤）和强的粘结性（接近于肥煤），它适用于焦化作用产生的城市燃气和与其他煤种混合炼焦以增加煤气、焦油等副产品的产量。气肥煤的显微组成与其他煤种有很大的差异，壳质组的含量相对较高。9气煤：很高的挥发分和中度的粘结性，主要用于炼焦和发电。典型的气煤产于辽宁省。101/2中粘煤：过度煤级的煤，在中国它只有很小一部分的储量和产量。其特征与一些气煤和弱粘煤类似。11弱粘煤:煤化程度较低或中等煤化程度的煤，其粘结性很差，不能单独用于炼焦。由于其特殊的成因，弱粘煤具有较高的惰性组含量。典型的弱粘煤产于山西省大同市。12不粘煤：早期煤化阶段曾被氧化过，因此它具有低发热量的特点。主要用于发电、气化和民用燃料等。不粘煤主要产于中国的西北部地区。1