煤炭基本知识Word文件下载.docx

1、6.脆度 是煤受外力作用而破碎的程度。成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。在不同变质程度的煤中，长焰煤和气煤的脆度较小，肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大，无烟煤的脆度最小。7.断口 是指煤受外力打击后形成的断面的形状。在煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。煤的原始物质组成和煤化程度不同，断口形状各异。8.导电性 是指煤传导电流的能力，通常用电阻率来表示。褐煤电阻率低。褐煤向烟煤过渡时，电阻率剧增。烟煤是不良导体，随着煤化程度增高，电阻率减小，至无烟煤时急剧下降，而具良好的导电性。（二） 煤的化学组成 煤的化学组成很复杂，但归纳起来可分为有机质和无机质两大类，以有机质为主体。

2、煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中，碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外，还有极少量的磷和其他元素。煤中有机质的元素组成，随煤化程度的变化而有规律地变化。一般来讲，煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低，氮的含量也稍有降低。唯硫的含量则与煤的成因类型有关。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素，氧是助燃元素，三者构成了有机质的主体。煤炭燃烧时，氮不产生热量，常以游离状态析出，但在高温条件下，一部分氮转变成氨及其他含氮化合物，可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃烧时生成硫化物气体，不仅腐蚀金属设备，与空气中的水反应

3、形成酸雨，污染环境，危害植物生产，而且将含有硫和磷的煤用作冶金炼焦时，煤中的硫和磷大部分转入焦炭中，冶炼时又转入钢铁中，严重影响焦炭和钢铁质量，不利于钢铁的铸造和机械加工。用含有氟和氯的煤燃烧或炼焦时，各种管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。将含有砷的煤用于酿造和食品工业作燃料，砷含量过高，会增加产品毒性，危及人民身体健康。煤中的无机质主要是水分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值，其中绝大多数是煤中的有害成分。另外，还有一些稀有、分散和放射性元素，例如，锗、镓、铟、钍、钒、钛、铀等，它们分别以有机或无机化合物的形态存在于煤中。其中某些元素的含量，一旦达到工业品位或可综合利用时，就是重要的矿产资

4、源。通过元素分析可以了解煤的化学组成及其含量，通过工业分析可以初步了解煤的性质，大致判断煤的种类和用途。煤的工业分析包括对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。1.水分 指单位重量的煤中水的含量。煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低，煤的内部表面积越大，水分含量越高。水分对煤的加工利用是有害物质。在煤的贮存过程中，它能加速风化、破裂，甚至自燃；在运输时，会增加运量，浪费运力，增加运费；炼焦时，消耗热量，降低炉温，延长炼焦时间，降低生产效率；燃烧时，降低有效发热量；在高寒地区的冬季，还会使煤冻结，造成装卸困难。只有在压制

5、煤砖和煤球时，需要适量的水分才能成型。2.灰分 是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。它是煤中的矿物质经过氧化、分解而来。灰分对煤的加工利用极为不利。灰分越高，热效率越低；燃烧时，熔化的灰分还会在炉内结成炉渣，影响煤的气化和燃烧，同时造成排渣困难；炼焦时，全部转入焦炭，降低了焦炭的强度，严重影响焦炭质量。煤灰成分十分复杂，成分不同直接影响到灰分的熔点。灰熔点低的煤，燃烧和气化时，会给生产操作带来许多困难。为此，在评价煤的工业用途时，必须分析灰成分，测定灰熔点。3.挥发分 指煤中的有机物质受热分解产生的可燃性气体。它是对煤进行分类的主要指标，并被用来初步确定煤的加工利用性质。煤的挥发分产率

6、与煤化程度有密切关系，煤化程度越低，挥发分越高，随着煤化程度加深，挥发分逐渐降低。4.固定碳 测定煤的挥发分时，剩下的不挥发物称为焦渣。焦渣减去灰分称为固定碳。它是煤中不挥发的固体可燃物，可以用计算方法算出。焦渣的外观与煤中有机质的性质有密切关系，因此，根据焦渣的外观特征，可以定性地判断煤的粘结性和工业用途。（三）煤的工艺性质 为了提高煤的综合利用价值，必须了解、研究煤的工艺性质，以满足各方面对煤质的要求。煤的工艺性质主要包括：粘结性和结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、透光率、机械强度和可选性等。1.粘结性和结焦性粘结性是指煤在干馏过程中，由于煤中有机质分解，熔融而使煤粒能够相互粘结成块的

7、性能。结焦性是指煤在干馏时能够结成焦炭的性能。煤的粘结性是结焦性的必要条件，结焦性好的煤必须具有良好的粘结性，但粘结性好的煤不一定能单独炼出质量好的焦炭。这就是为什么要进行配煤炼焦的道理。粘结性是进行煤的工业分类的主要指标，一般用煤中有机质受热分解、软化形成的胶质体的厚度来表示，常称胶质层厚度。胶质层越厚，粘结性越好。测定粘结性和结焦性的方法很多，除胶质层测定法外，还有罗加指数法、奥亚膨胀度试验等等。粘结性受煤化程度、煤岩成分、氧化程度和矿物质含量等多种因素的影响。煤化程度最高和最低的煤，一般都没有粘结性，胶质层厚度也很小。2.发热量 是指单位重量的煤在完全燃烧时所产生的热量，亦称热值，常用1

8、06J/kg表示。它是评价煤炭质量，尤其是评价动力用煤的重要指标。国际市场上动力用煤以热值计价。我国自1985年6月起，改革沿用了几十年的以灰分计价为以热值计价。发热量主要与煤中的可燃元素含量和煤化程度有关。为便于比较耗煤量，在工业生产中，常常将实际消耗的煤量折合成发热量为2.930368107J/kg的标准煤来进行计算。3.化学反应性 又称活性。是指煤在一定温度下与二氧化碳、氧和水蒸汽相互作用的反应能力。它是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。反应性强弱直接影响到耗煤量和煤气的有效成分。煤的活性一般随煤化程度加深而减弱。4.热稳定性 又称耐热性。是指煤在高温作用下保持原来粒度的性能。它是评

9、价气化用煤和动力用煤的又一项重要指标。热稳定性的好坏，直接影响炉内能否正常生产以及煤的气化和燃烧效率。5.透光率 指低煤化程度的煤（褐煤、长焰煤等），在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后，所得溶液对光的透过率称为透光率。随着煤化程度加深，透光率逐渐加大。因此，它是区别褐煤、长焰煤和气煤的重要指标。6.机械强度 是指块煤受外力作用而破碎的难易程度。机械强度低的煤投入气化炉时，容易碎成小块和粉末，影响气化炉正常操作。因此，气化用煤必须具备较高的机械强度。7.可选性 是指煤通过洗选，除去其中的夹矸和矿物质的难易程度。我国现行的主要选煤方法有跳汰、重介、浮选。二、中国煤炭资源分布据中国第二次煤田预测

10、资料，埋深在1000m以浅的煤炭总资源量为2.6万亿t。其中大别山-秦岭-昆仑山一线以北地区资源量约2.45万亿t，占全国总资源量的94%；以南的广大地区仅占6%左右。 中国煤炭资源的种类较多，在现有探明储量中，烟煤占75%、无烟煤占12%、褐煤占13%。其中，原料煤占27%，动力煤占73%。动力煤储量主要分布在华北和西北，分别占全国的46%和38%，炼焦煤主要集中在华北，无烟煤主要集中在山西和贵州两省。中国煤炭质量，总的来看较好。已探明的储量中，灰分小于10%的特低灰煤占20%以上；硫分小于1%的低硫煤约占65%-70%；硫分1%-2%的约占15%-20%。高硫煤主要集中在西南、中南地区。华

11、东和华北地区上部煤层多低硫煤，下部多高硫煤。 中国煤炭资源北多南少，西多东少，煤炭资源的分布与消费区分布极不协调。从各大行政区内部看，煤炭资源分布也不平衡，如华东地区的煤炭资源储量的87集中在安徽、山东，而工业主要在以上海为中心的长江三角洲地区；中南地区煤炭资源 的72集中在河南，而工业主要在武汉和珠江三角洲地区；西南煤炭资源的67集中在贵州，而工业主要在四川；东北地区相对好一些，但也有52的煤炭资源集中在北部黑龙江，而工业集中在辽宁。各地区煤炭品种和质量变化较大，分布也不理想。中国炼焦煤在地区上分布不平衡，四种主要炼焦煤种中，瘦煤、焦煤、肥煤有一半左右集中在山西，而拥有大型钢铁企业的华东、中

12、南、东北地区，炼焦煤很少。在东北地区，钢铁工业在辽宁，炼焦煤大多在黑龙江；西南地区，钢铁工业在四川，而炼焦煤主要集中在贵州。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

13、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。中国是世界上煤炭产量最多、增长速度最快的国家。1949年仅产煤炭3243万t，1950年4292万t；1960年达到3.97亿t，1970年

14、3.54亿t，1980年6.20亿t，1990年突破10亿t，1995年达到13.61亿t，1996年增加到13.96亿t，创历史最高年产量记录，占世界总产煤量46.07亿t的30%。1997年由于东南亚金融危机和经济结构调整的影响，煤炭产量下降到13.73亿t。中国煤炭产量分布很不均衡。 根据2007年的大型煤炭基地煤炭资源、水资源和生态环境综合评价，我国13个大型煤炭基地煤质优良，煤类齐全，约占全国保有资源储量的85%。13个基地中有10个基地分布在干旱、半干旱地区，生态环境先天不足，煤炭开发将可能加速土地沙漠化、水土流失和破坏地下水系统，并造成环境污染。13个大型煤炭基地规划总需水量29

15、6万立方米/日，现有供水能力152万立方米/日，缺水144万立方米/日。除云贵、两淮基地水资源丰富以外，其余11个基地均缺水，到2020年，年需水约26亿立方米（日需水700万立方米、年缺水约12亿立方米、日缺水330万立方米）。 环境容量小的基地有4个，即晋北、晋中、神东、陕北煤炭基地；环境容量较小的基地有8个，即晋东、两淮、蒙东（东北）、河南、鲁西、宁东、冀中、黄陇煤炭基地；环境容量大的基地有1个，即云贵煤炭基地。13个煤炭基地1500米以浅的预测资源总量为7819.40亿吨。其中，小于1000米预测资源量为4106.77亿吨，占基地预测资源总量的52.52；1000米1500米预测资源量

16、为3712.63亿吨，占基地预测资源总量的47.48。神东、云贵、晋中基地位居前3位，均超过千亿吨，其次是陕北751.17亿吨、晋东532.79亿吨、宁东377.70亿吨，其余7个基地均小于300亿吨。三、中国煤炭分类1958年，国家颁布了以炼焦用煤为主的分类方案，为工业部门合理使用煤炭资源创造了有利条件，但在实践中也出现了一些问题。在认真分析研究和吸收国外先进分类方法的基础上，为了使各项分类的技术经济指标最能反映煤的质量特点，达到更加合理地利用煤炭资源的目的，1986年，国家重新颁布了从褐煤到无烟煤的全面技术分类标准，将自然界中的煤划分为14大类。这就是我国现行的煤炭分类国家标准。首先按煤的

17、挥发分，将所有煤分为褐煤、烟煤和无烟煤；对于褐煤和无烟煤，再分别按其煤化程度和工业利用的特点分为2个和3个小类；烟煤部分按挥发分10%20%、20%28%、28%37和37%的四个阶段分为低、中、中高及高挥发分烟煤。关于烟煤粘结性，则按粘结指数G区分：05为不粘结和微粘结煤；520为弱粘结煤；2050为中等偏弱粘结煤；5065为中等偏强粘结煤；65则为强粘结煤。对于强粘结煤，又把其中胶质层最大厚度Y25mm或奥亚膨胀度b150%（对于Vdaf28%的烟煤，b220%）的煤分为特强粘结煤。在煤类的命名上，考虑到新旧分类的延续性，仍保留气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤8个煤类。

18、 在烟煤类中，对G85的煤需再测定胶质层最大厚度Y值或奥亚膨胀度B值来区分肥煤、气肥煤与其它烟煤类的界限。当Y值大于25mm时，如Vdaf37%，则划分为气肥煤。如Vdaf37%，则划分为肥煤。如Y值37%，则应划分为气煤类，如Vdaf28%-37%，则应划分为1/3焦煤，如Vdaf在于8%以下，则应划分为焦煤类。 这里需要指出的是，对G值大于100的煤来说，尤其是矿井或煤层若干样品的平均G值在100以上时，则一般可不测Y值而确定为肥煤或气肥煤类。 在我国的煤类分类国标中还规定，对G值大于85的烟煤，如果不测Y值，也可用奥亚膨胀度B值（%）来确定肥煤、气煤与其它煤类的界限，即对Vdaf150%

19、的为肥煤；对Vdaf220%的为肥煤（当Vdaf值37%时）。当按b值划分的煤类与按Y值划分的煤类有矛盾时，则以Y值确定的煤类为准。因而在确定新分类的强粘结性煤的牌号时，可只测Y值而暂不测b值。中国煤炭分类国家标准表类别缩写分类指标Vdaf%GYmmb%PM%Qgr,maf无烟煤WY10-贫煤PM10.0-20.O5贫瘦煤PS10.O-20.O5-20瘦煤SM10.0-20.020-65焦煤JM20.0-28.010.0-20.0 50-606525.0（150）肥煤FM10.0-37.0（85）25a1/3焦煤1/3JM28.0-37.025.0（85,再用Y值或b值来区分肥煤、气肥煤与其它

20、煤炭，当Y25.0mm时，应划分为肥煤或气肥煤，如Y=25mm,则根据其Vdaf的大小而划分为相应的其它煤类。按b值分类时，Vdaf150%的为肥煤，Vdaf28%,暂定b220%的为肥煤或气肥煤，如按b值和Y值划分的类别有矛盾时，以Y值划分的为准。b、Vdaf37%,G37%，PM30%-50%的煤，再测Qgr,maf，如其值24MJ/kg（5739cal/g），应划分为长焰煤。煤炭分类总表符号10.0烟煤YM10.037.O50无烟煤分类表类 别符 号数 码H*%无烟煤一号MY1010-3.50-2.0无烟煤二号MY2023.5-6.52.0-3.0无烟煤三号MY3036.5-10.03.

21、0烟煤的分类表1112131420-5050-65 152420.0-28.0 65 25.0 （150） 16263628.0-37.0 85） 25 150）220） 35463443444535-50233322325-30 21315 41425-35 褐煤的分类表Qgr,maf*（MJ/kg）褐煤一号HM1510-30褐煤二号HM2521、*凡Vdaf37.0%、PM30%-50%的为煤，如Qgr,maf大于MJ/kg（5739cal/g）,则划分为长焰煤。2、数码中的十位数表示煤化程度，数字小表示煤化程度高；个位数表示黏结性，数字大表示黏结性强。各种煤的特征及用途：1褐煤 它是煤化

22、程度最低的煤。其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低，含有不同数量的腐殖酸。多被用作燃料、气化或低温干馏的原料，也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸，制造磺化煤或活性炭。一号褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。2.长焰煤 它的挥发分含量很高，没有或只有很小的粘结性，胶质层厚度不超过5mm,易燃烧，燃烧时有很长的火焰，故得名长焰煤。可作为气化和低温干馏的原料，也可作民用和动力燃料。3.不粘煤 它水分大，没有粘结性，加热时基本上不产生胶质体，燃烧时发热量较小，含有一定的次生腐殖酸。主要用作制造煤气和民用或动力燃料。 4.弱粘煤 水分大，粘结性较弱，挥发分较高，加热时能产生较少的胶质体，能单独结焦，但结成的焦块小而易碎，粉焦率高。这种煤主要用作气化原料和动力燃料。5. 1/2中粘煤 它具有中等粘结性和中高挥发分。可以作为配煤炼焦的原料，也可以作为气化用煤和动力燃料。6.气煤 挥发分高，胶质层较厚，热稳定性差。能单独结焦，但炼出的焦炭细长易碎，收缩率大，且纵裂纹多，抗碎和耐磨性较差。故只能用作配煤炼焦，还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。7.气肥煤它的挥发分和粘结性都很高，结焦性介于气煤和肥煤之间，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学物质。最适合高温干馏制造煤气，更是配