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1、煤炭基本知识汇总煤炭基本知识提纲一、煤的形成1、地质年代及成煤年代我国煤炭成煤年代主要有石炭纪、二叠纪、侏罗纪和白垩纪年代单位年代 符号各纪 年数 （白力年）距今（白力年）主要现象新生代 哺乳类动物时 代）第四纪全新世Qh10.025更新世Qp1冰川广布，黄土生成晚第三纪上新世N26212被子植物。主要煤种为褐煤，其次为泥 炭，也有部分年轻烟煤中新世N1早第三纪渐新世E326哺乳类分化始新世E238蔬果繁盛，哺乳类急速发展古新世E158（我国尚无古新世地层发现）中生代 （爬行动物时 代）白垩纪K43127裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤侏罗纪J45152三叠纪T36182中国南部最后一次海侵，

2、恐龙哺乳 类发 育上古生代 （两栖动物与 造煤植物时代）二叠纪P38203两栖动物，袍子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤石炭纪C52255中古生代（鱼类时代）泥盆纪D36313森林发育，腕足类鱼类极盛，两栖类发 育志留纪S50350珊瑚礁发育，气候局部干燥，造山运动 强烈下古生代 无脊椎动物时代）奥陶纪O34430地热低平，海水广布，无脊椎动物极繁，末 期华北升起寒武纪88510浅海广布，生物开始大量发展隐 生 代上兀古代震旦纪Sn地形不平，冰川广布，晚期海侵加广下元古代前震 旦纪滹沱沉积深厚造山变质强烈，火成岩活动矿 产生成五台早期基性喷发，继以造山作用，变质强烈， 花岗岩侵入太古代泰山1980

3、（最古矿 物）约 3350地壳局部变动 大陆开始形成地球形成初期45002、煤层特征（1）空间几何特征（平面展布、厚度、分叉）1 / 15煤炭呈层状分布，保留的现有面积一般由几十至几万平方千米，世界上面积最大的煤田为俄罗斯的通古斯煤田，面积约 104.5万平方千米，地质储 量约20890亿吨。煤层厚度有薄有厚，厚者达数十米，一般小范围内厚度相差不大。中国标准规定最低可采厚度 0.6米，煤层厚度分为薄煤层（0.61.3m ）、中厚煤层（1.33.5m ）、厚煤层（3.5m 以上）。（2） 煤层构造（褶皱、断层、火成岩侵入）煤层原始状态为水平状，由于地质作用往往形成褶皱（背斜、向斜） ，使煤层倾角

4、加大。地质作用使煤层断裂，形成断层。火成岩侵入使煤层变薄、 消失或变质程度加深。（3） 开采技术条件（瓦斯、地温、煤层自燃、水文）由于高压、高温使部分煤炭形成瓦斯，有时瓦斯压力很大，开采时突然 释放，造成突出事故。煤层埋藏越深地温越高，煤矿安全规程规定，采掘工作面温度超过 30度时必须采取降温措施。埋深 800m以下煤层一般均有地温热害。变质程度低或含硫高的煤层易自燃。有的煤层离地下含水层近，易导致生产中突水，威胁安全生产。3、我国煤炭资源概况中国煤炭资源相当丰富，据地质工作者对煤炭资源进行远景调查结果，在距地表以下2000m深以内的地壳表层范围内，预测煤炭资源远景总量达 50592亿吨。到1

5、996年底止，保有储量总量10025亿吨。与世界探明可采储量相比， 中国煤炭储量位于原独联体、美国之后，居世界第3位。煤炭资源分布相当广泛， 除上海市和香港特别行政区外，其他各省（区、市）均有分布，以新疆、内蒙古、 山西、陕西等省（区）资源力量最丰富，贵州、云南、宁夏、安徽、山东、河南、 河北次之，台湾也有煤炭资源产出。从探明储量看，则以山西、内蒙古、陕西为 最，新疆、贵州次之。二、煤矿建设基本程序1地质勘查、固体资源储量分类（1）煤炭地质勘查工作划分为预查、普查、详查、勘探四个阶段。 预查应在煤田预测或区域地质调查的基础上进行，其任务是寻找煤炭资源。 预查的结果，要对所发现的煤炭资源是否有进

6、一步地质工作价值做出评价。普查是在预查的基础上，或已知有煤炭赋存的地区进行。普查的任务是对工 作区煤炭资源的经济意义和开发建设可能性做出评价，为煤矿建设远景规划提供 依据。详查的任务是为矿区总体发展规划提供地质依据。勘探的任务是为矿井建设可行性研究和初步设计提供地质资料。 勘查的基本手段有：槽探、钻探、地震物探。（2）固体资源储量分类见下表。表A.1固体矿产资源/储量分类表经济意义地质可靠程度查明矿产资源潜在矿产资源探明的控制的推断的预测的可米储量（111）经济的基础储量（111b）预可米储量（121）预可米储量（122 ）基础储量（12lb ）基础储量（122b）边际经济的基础储量（2M11

7、基础储量（2M21）基础储量（2M22）. 次边际经济的资源量（2S11）资源量（2S21）资源量（2S22）内蕴经济的资源量（331）资源量（332）资源量（333）资源量（334） ?注:表中所用编码（111334），第1位数表示经济意义，即 1=经济的，2W边际经济的， 25=次边际经济的，3=内蕴经济的，？=经济意义未定的；第 2位数表示可行性评价阶段， 即1=可行性研究，2 =预可行性研究，3 =概略研究；第3位数表示地质可靠程度，即 1 =探明的，2=控制的，3 =推断的，4 =预测的，b=未扣除设计、采矿损失的可采储量。2、煤矿项目的建设与投产（1）几个概念煤田：同一地质年代时期

8、形成并连续发育的煤系分布的区域。煤田大多表现 为盆地形态。根据地质构造、地理环境、生产规模，一个煤田可划分为若干个 煤矿区或井田。矿区：一个煤田可划分一个至多个矿区。 矿区是包括若干座煤矿的区域， 有 完整的生产工艺、地面运输、电力供应、通讯调度、生产管理及生活服务等设施， 其范围常视矿床的规模而定。井田：适合单独建设煤矿的区域。一个矿区可包括多个井田。（2） 可行性研究为避免地质勘查和矿山开发的投资失误，提高地质勘查和开发的经济效益与 社会效益，在普查、详查、勘探三个阶段，都需进行相应的可行性评价。可行性 评价工作分为概略研究、预可行性研究和可行性研究三种。（3） 项目设计若项目可行性研究报

9、告通过政府相关部门审查通过， 即可准备开工建设，即开展初步设计、施工图设计。（4） 开工建设煤矿开工建设需完成的主要工作：符合国家或地方政府能源建设项目规划（即常说的拿到路条），国土资源部门备案的勘探报告和资源量，通过政府及行业管理部门审查批准的可行性研究报告、初步设计、安全专篇、 环境影响评价、资源开发利用方案、地质灾害评估报告，申办采矿权证，建设用地批复、城市规划批复、贷款承诺函或自有资金证明。批复的项目开工报告。（5） 煤矿投产通过行业管理部门组织的投产验收，取得公司营业执照、安全生产许可证、煤炭生产许可证、矿长资格证、矿长 安全资格证。（6） 煤矿井型划分根据国家煤矿设计规范，煤矿生产

10、能力分大、中、小三种类型，具体如下： 井工煤矿：大型：120万吨/年以上；中型：9045万吨/年；小型：30万吨/年及以下露天煤矿：大型：400万吨/年以上；中型：100400万吨/年；小型：100万吨/年及以下。三、煤矿开采1、 露天开采从敞露地表的米矿场米出有用矿物的过程。 又称露天米矿。当矿体埋藏较浅或地表有露头时，应用露天开采最为优越。与地下开采相比，优点是资源利用充 分、回采率高、贫化率低，适于用大型机械施工，建矿快，产量大，劳动生产率 高，成本低，劳动条件好，生产安全。但需要剥离岩土，排弃大量的岩石，尤其 较深的露天矿，往往占用较多的农田，设备购置费用较高，故初期投资较大。此 外，

11、露天开采，受气候影响较大，对设备效率及劳动生产率都有一定影响。随着 开采技术的发展，适于露天采矿的范围越来越大，可用于开采低品位矿床和某些 地下开采过的残矿。2、 井工开采对地表覆盖层较厚、露天开采不经济或有特殊要求不能露天开采的煤矿应采 用井工开采。其优点是能适应覆盖层较厚的煤层，适用性广，但系统复杂，安全 生产条件差。我国90%的煤矿均采用井工开采。3、 井工开采采煤法按落煤和对顶板的支护方式分类，采煤方法可分为综合机械化采煤法（简称 “综采”）、普通机械化采煤法（简称“普采”）、放炮落煤采煤法（简称“炮采”）。 将煤层用巷道分割成宽100200m、长10002000m不等的长方体，在宽边

12、布 置工作面采煤。（1）综采整体金属支架支护煤层顶板，以保障工作面人员及设备的安全生产，用采煤 机采煤，见下图。综采适用于煤层厚度变化小、构造较简单的 1.33.5m厚度的 中厚煤层。图3-2-4综采工作面羊巻布置1采煤机；2- S.支報* 3排头支袈I 4 一適头支衆;5特栽机堆移装置；一釁戏机；T一液压泉站，开戋 8千斤顶f 9可惮编般带綸送机丄罚一变压黑a 4o al I I. I a ar IM - I 1 In3-2-5绘呆工作面凰巻布置I 支架；2 毡为支袈；3乘煤机；4 一辅头支棵匸5转我机f &可伸轴跤諾输遥机匸7压泵站：呂一油箱：&-开关t 10燹压辱（2）普采数组单体支柱配

13、合金属顶梁支护煤层顶板，以保障工作面人员及设备的安全 生产，用采煤机采煤，见下图（图 3-2-8）。普采适用于薄煤层和2.0m 以下的中厚煤层。（3）炮采单体支柱配合金属顶梁支护煤 层顶板（与普采相同），采用人工打 眼放炮落煤。炮采适用于煤层厚度变 化大、地质构造较复杂的薄煤层和 2.0m以下的中厚煤层。四、煤炭加工根据煤的粒度、密度、润湿性等3-2-8谜简机组工作面布置1 一呆婕机+送一可弯曲刮鞭站送机*3毎務千斤顶！ 4 一油泵；5回柱铁车物理、化学性质的差别，采用物理一机械和物理化学的分选方法， 按照市场所需求的产品指标，对原煤进行加工，生产出不同品种、规格产品的过 程。煤炭洗选加工是提

14、高热能利用率、减少环境污染的重要措施。煤炭洗选加工 方法主要有重力选煤（成本低，精度低）、浮游选煤（成本高，精度高，适应矿 物较广）。重力选煤根据原煤中煤、矿物质和矸石的密度差别，在分选机中通过水、重 悬浮液、重液和空气等介质，在重力场中实现分选，以获得低密度级产物一一精 煤、高密度级产物一一中煤和矸石。以空气为介质的称为干选，适用于缺水或严寒地区。以水、重悬浮液、重液 为介质的称为湿法选煤，包括重介质选煤、跳汰选煤等。重力选煤方法具有入料 粒级宽、分选效率高和处理能力大等优点。 中国普遍采用湿法重力选煤，尤以重 介质选煤和跳汰选煤应用最广泛。五、煤的品质指标1、煤的工艺指标一一粘结性国内常用

15、指标见表1-5-4。胶质层指数：以加热时胶质层最大厚度 Y最终体积收缩度X表示。胶质层 最大厚度丫值越大粘结性越好。1 b-4我国不同牌号煤主要粘结性指标的“服亚让范围舷质圧噩丈厚度粘结捋数Gr.i.罗加指数R-L舉一阿睥脈盛 b （.%）序数CSN葛金龍型G-K基氐最丸新曲理1呂n*焦淹特征000A1平輕祸煤000A不软化1年堪福煤山处00仅收第QA-h12050250-15仅收第A C140()00仅收编00-5A不较州软17弋 煤525L5-B5仅收縮辭1-S7-5EOn 85jG- 01794思550仅收端514-5B-D0. 301. fSfi1拎焦煤6089-202004TGGr5

16、7肥 煤8511075 91lSn-68069G$G违4- 45. Sfi-8焦 煤12-25dO95fl 20057Gi-GhbS+. 65-85605GD7, 5CG0-31-S4丁5不软化01ACi不软稍软17年轻无畑蝶000不轨化0A不软化1-2DD00A不超tL年老无烟煤U00t低化0A用较化1石 煤0)0粮戦彳匕QA不轶此1注;衣中的也I貂加川洗朴芈川对Lh I i“ Mi卅粘结指数G:规定条件下烟煤加热后粘结专用无烟煤的能力。坩埚序数CSN煤在坩埚中加热后形成的焦块膨胀程度的序号。西欧、日本 及国际贸易中常用，我国也有该标准，但不常用。2、煤的工业分析指标煤的工业分析，是工业上经

17、常使用的分析方法，工业分析的项目包括煤的水 分、灰分、挥发分及固定碳。煤的工业分析为判断煤的种类及工业用途以及煤的 加工利用效果，提供了科学依据。见表 1-5-6。表1-5-6擺的工业分析项日内 容对工业血用的夥响水分（.M）工业分析中所利的水分为空吒干燥球水 廿，通常謀哀示1.水分过高增加不必薑的运输址造成装卸、分绞、砥曄 储存等附殊燃饶时消耗热炼焦时延氏结煉时间，疋存时 屍風牝自燃”备季严寒时易廊结2,适磴的水分可防止桶运和撚饶时煤柑的枫失，妙少环境衿 诽，改警炉牌的轴射效崔-股潇翌關注煤妊组成煤灰擀融性.煤翊度展井是评宦煤质的重要捲标芝一1.躱分过西对适驹、贮存、洗选加利用带来负荷大 占

18、地 事、运输罐増加等不利悯秦2.就分过髙宜用时多耗燃料感原料増加康巖灰分，从而堆 加石歩石用址，降低商护生产堂力，悄加沪微徘址锌3.灰分直接影响煤的燃焼和转化加工熬操柞和产品质虑 熔点St）低易進域结栈和堵足，离嵌煤最强度紙，含磷、硫 撫垛炼铁便铁变喘1.無组仆中含磁忙物利檄（&的汞.在惴烧汽化时生咸有窖物 虞，赶威对环境的祎染此外煤屮施他有壽元索的揮发也合造 成对环境的祎染(V)煤样:圧观疋条杵下觸絶空凭加热并进行 余仔控eE麻轴质用厠襄4亦即】R煤祥猷1 loi tux t陽樂空q加熄恥“仆 欝 解斯選出to气律林 ft狀左产的百升* - 碱去空吒刑煤样水分的白弓畫笊J.兄煤拱竹类的匝啖指

19、标，其商低勻煤化程度戋亀屈切2-朴为制雄一艺过程的依据-从而合理利用煤城资痕渣削咙怙祥一些工艺指标11算发热世尊固宦碳FC）从测定煤样的挥发务厉的悄漬屮就去班 分辰的残留物根据残酹慄进的特征，可初歩判断煤的骷结性注I进行煤的工业曲析时，一現系用空T于燥煤样为基准的术廿心、干爍煤祥为越准的垛分干燥无灰基煤样曲3、煤的发热量单位质量的煤完全燃烧所产生的热量称煤的发热量，通常以 MJ/kg表示（1MJ=239千卡）。发热量是评价煤质的一项重要指标， 是动力用煤的一个主要指标。根据纯煤发热量，可以大致推测煤的变质程度以及其他某些煤质特征， 如粘结性、结焦性等。由量热计测得的发热量称为弹筒发热量。 从弹

20、筒发热量中减掉硝酸和硫酸的 生成热，称为高位发热量，以Qgr表示。从高位发热量中再扣除煤在空气中燃烧 时水变成水蒸气逸出时所吸收的热量（潜能），称低位发热量，以Qnet表示。低 位发热量最接近于煤作为燃料时可以利用的发热量。煤的发热量一般常用的表示 方法有下列五种:a.空气干燥基弹筒发热量Qnet,ad,测定发热量时的原始结果；b.空气干燥基高位发热量Qgr,ad,报出结果时使用；c.干燥基高位发热量Qgr,d,不同测试单位间比较测值准确性时使用；d.干燥无灰基高位发热量Qgr,daf,主要用于科学研究；e.收到基低位发热量Qnet,ar，计算煤耗定额时使用。使用发热量指标时必须搞清其类别和基

21、准，否则会造成错误。评价燃烧用煤 的质量时，必须采用收到基低位发热量 Qn et,ar。4、 中国煤炭分类中国煤炭分类采用GB5751-86国家标准，该标准于1986年10月试行。该项 煤炭分类国家标准，见表1 513。在煤炭分类标准中，采用了两位数的编码表示不同的煤类。 十位数字代表挥 发分的大小，如无烟煤的挥发分最小，十位数字为 0,褐煤的挥发分最大，十位 数字为5,烟煤类的十位数字介于I4之间；个位数字对烟煤类来说，是表征其 粘结性或结焦性好坏，如个位数字越大，表示其粘结性越强。如个位数字为 6的烟煤类，都是胶质层最大厚度丫值大于25mm的肥煤或气肥煤类，个位数字为 1的烟煤类，都是一些

22、没有粘结性的煤，如贫煤、不粘煤和长焰煤。个位数字由 25的烟煤，它们的粘结性随着数码的增大而增强。5、 国际煤炭分类联合国欧洲经济委员会煤炭委员会固体燃料利用组，于 1987年提出一个国际硬煤分类编码系统，以代替自1956年以来各国一直沿用的“国际硬煤分类标 准”该分类编码系统，选定8个参数一组14位数串说明煤的不同性质。例：某一种煤的特性如下：镜质组平均反射率Rr% 1.76 编码17 （第1、2位）镜质组反射率分布特征 S= 0.23, 一个凹口 编码3 （第3位）惰性组 32 编码33 （第4、5位）1-5-13中国煤歲分类总表CGB5751 86）潼别代号数码分 类 指 标3, 5存

23、&. 5-10.0 C2.0Z. 0占03. QU 煤VM1110. 020. 0 )5PS1210. 020. Q5 2D褪煤SM131 410- 020-01 n A9ft H2050焦煤15242510- 0-20.020. Q28,020. 028.06550656525. 0肥煤FM1626as10. 020. 020. 02B. 028.0-37.035858525. 025. Q25. 00150)t150)Z0)1川焦煤1/3JMas28. 037. 06537. 08525.00220)气煤QM3443444528. 037. 037. 037.0J7,0506535 50&

24、O65&5M蚪0CCS 20)1/2中粘煤1/2ZN233330, 028. 028, 037, 030 SQ3050弱粘煤RN223220, 028- 02 8- 037. 05305-30不鮎煤EN213120. O28. 028, O37hO050 5CY411237-037-00553550HM5J5237.037- OaO-&Q编码1 （第6位）编码16 （第7、8位）编码18 （第9、10位）编码14 （第11、12位）编码36 （第13、14位）坩埚膨胀序数 1挥发分产率Vadf（%） 16.3灰分产率Ad（%） 18.7全硫含量St.d（%） 1.42 高位发热量 Qgr,da

25、f(MJ/ kg) 36.4则该煤样编码号为 17333116181436,（6）主要煤质指标分级煤的灰分分级，见下表。1-5-15煤炭灰分分级序号级别名称代 号尿升皿“范围(%)1SLA5. 002低灰分煤LA 01 10.003-低中班煤LMA10.0120. 00中縣分煤MA20. 0136 005中高施煤MHA30, 0140. 006高城分煤HA40. 0150. 00煤的硫分分级，见下表。表1 一5 1煤炭硫分分级序号ft号硫甘CSL1d)范围粥)1轩低硫煤SLS3.00煤的发热量分级，见下表。表1-5-17煤集发揀量幷级犀号级别洛称ft号发热呈口“叽R范圉(MjAg)1低热值煤L

26、Q&. 50-12.502呻低热值煤MLQ12. 5117.003中册值煤MQ17. 0131- 004MHQ2L 01T4.005扁融備煤HQ24. 0127.006持岛船值煤SE3Q27.0六、煤种及用途1、无烟煤(WY)无烟煤的特点是固定碳高。挥发分低纯煤真(相对)密度高达1. 351. 90, 无粘结性，燃点高，一般达 360420 T左右。燃烧时多不冒烟。山西阳泉三矿 区的无烟煤分别为01号、02号和03号无烟煤的代表。无烟煤主要供民用和做合成氨造气的原料； 低灰、低硫、质软易磨的煤不仅是理想的高炉喷砍和烧结铁矿石用的还原剂与燃料， 而且还可作为制造碳素材料(如碳电极、炭块、阳极糊和活性炭、滤料等)的原料；某些无烟煤制成的航空 用型煤还用于飞机发动机和车辆马达的保温。2、 贫煤(PM)贫煤是烟煤中变质程度最高的一小类煤， 不粘结或呈微弱的粘结，在层状炼 焦炉中不结焦。发热量比无烟煤高，燃烧时火焰短，耐