煤的形成与分类
煤矿地质知识
1、煤的形成和分类1、煤的形成我国的主要成煤时期为石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪。
煤是由古代植物的遗体变化而成的，需要经过漫长的极其复杂的生物化学、物理化学作用。
植物分为低等植物和高等植物。
由低等植物形成的煤称为腐泥煤，在我国俗称“石煤”（因其灰分即矿物质含量高，外观似黑色岩石而得名）；由高等植物形成的煤称为腐植煤，因其含有大量的腐植酸而得名。
在自然界，腐植煤占绝大多数，目前开采的也主要是腐植煤。
从植物遗体堆积到转变为煤的一系列演变过程称为成煤作用，大致分为三个阶段，即泥炭化阶段、煤化阶段和变质阶段，如图3-1所示。
在泥炭化阶段，低等植物及浮游生物遗体经腐泥化作用形成腐泥，高等植物遗体经泥炭化作用形成泥炭；在煤化阶段，腐泥转变为腐泥煤，泥炭经煤成岩作用转变为褐煤，褐煤经煤变质作用转变为烟煤和无烟煤等。
褐煤、烟煤、无烟煤均属腐植煤类。
（2）煤的分类衡量煤炭质量的指标主要是煤中的水分、灰分、挥发分、固定碳、胶质厚度、发热童及含岩率等。
我国煤炭主要分类方法根据不同标准有不同分法，以煤的挥发分、黏结性指数、胶质层厚度为依据，把煤分为14个大类29个小类。
1）无烟煤，是煤化程度最高的一类煤。
挥发分低，含碳量最高、光泽强、硬度高、密度大、燃点高、无黏结性、燃烧时无烟。
这类煤还按其挥发分产率及用途分为3个小类别：挥发分产率在3. 5%以下的无烟煤一号，作碳素材料等高碳材料较好;挥发分产率为3.5%〜6.5%的无烟煤二号，是生产合成煤气的主要原料；挥发分产率大于6.5%的无烟煤三号，可作为高炉喷嘴燃料。
这三类无烟煤都是较好的民用燃料。
2）贫煤，是烟煤中煤化程度较高、挥发分最低而接近无烟煤的一类煤，国外也称之为半无烟煤。
这种煤燃烧时火焰短，但热值较高，无黏结性，加热后不产生胶质体，不结焦，多作动力或民用燃烧使用。
3）贫瘦煤，在烟煤中煤化程度较高、挥发分较低的煤，受热后只产生少量胶质体，黏结性较差，其性质介于贫煤和瘦煤间，大部分作为动力或民用燃料，少量用于制造煤气燃料。
煤炭分类标准一览表
煤炭分类标准一览表煤炭是一种由有机质在地壳内形成的矿石，主要由碳、氢、氧等元素组成。
根据其埋藏地质时代、含煤种类、煤质特征以及综合利用价值等形成了一系列分类标准。
1.埋藏地质时代分类煤炭的形成时间可以通过地质时代进行分类，主要分为古生代、中生代和新生代三个时期。
-中生代煤：形成于距今约2.5亿至6,600万年前的中生代时代，主要包括侏罗纪和白垩纪时期的煤炭。
这些煤炭主要分布在中国、印度、澳大利亚等地区。
-新生代煤：形成于距今约6600万年以来的新生代时代，主要包括第三纪以及第四纪形成的煤炭。
这类煤炭一般分布在北美、欧洲和亚洲的高纬度地区。
2.含煤种类分类根据煤岩中的含煤植物种类的不同，煤炭可以细分为多种类型。
-煤粉煤：由木质植物和蕨类等低等植物残体形成。
这类煤炭一般煤化程度较低，含有较多的挥发分，燃烧时释放的热量较高。
-褐煤：主要由木质植物、杂草和苔藓等形成。
这类煤炭煤化程度低，水分含量高，热值较低，适合用于发电等低温燃烧过程。
-烟煤：主要由陆地植物形成，煤炭煤化程度较高，火焰稳定，热值较高，是工业和家庭采暖的重要燃料。
-钛煤：由湖泊和池塘中的浮游植物形成，这类煤炭中的硫含量较低，燃烧时产生的硫气体少，可以降低大气环境污染。
-裂解煤：经过高温裂解处理的原煤，主要用于制备煤焦油、煤焦油制品以及煤化工产品。
3.煤质特征分类根据煤炭中的固体含量、挥发分、灼烧特性等参数，可以对煤炭进行不同的分类标准。
-灰分：煤炭中非燃烧部分的总量，其高低直接影响到煤炭的热值、燃烧效率以及环境污染物排放。
-挥发分：煤炭中在高温下挥发出来的部分，主要是水分和各种气体。
挥发分的含量与煤炭的燃烧性能有关。
-硫分：煤炭中的硫含量，高硫煤炭在燃烧过程中会产生二氧化硫等有害气体，对环境和人体健康造成危害。
-热值：煤炭所含的可燃部分的热量，是煤炭应用价值的重要指标，通常以高热值煤炭为优质煤种。
4.综合利用价值分类根据煤炭的综合利用价值，可以将其分为燃料煤、冶金煤和化工煤三个类别。
煤种分类标准
煤种分类标准
煤种可以根据以下几个标准进行分类：
1. 煤的形成过程：根据煤的形成过程不同，可以分为原煤和煤化石。
原煤是指保存了原始有机物质的煤炭，分为腐植质煤和藻类煤。
煤化石是指经过地质变化后形成的化石煤，主要分为裹煤、胶煤和石煤。
2. 煤的质量特性：根据煤的质量特性不同，可以分为无烟煤、烟煤、焦煤、气煤和褐煤等。
无烟煤是最高质量的煤种，燃烧时产生的烟雾很少；烟煤是常用的煤种，可以用于发电、冶金等领域；焦煤适合炼钢，可以制成炼焦煤；气煤主要用于煤气生产；褐煤是煤种中质量最低的。
3. 煤的化学成分：根据煤的化学成分不同，可以分为不同的煤种。
例如，根据水分含量可分为湿煤、半干煤、干煤；根据灰分含量可分为煤炭、动煤、焦炭等。
4. 煤的用途：根据煤的主要用途不同，可以分为动力煤、冶金焦煤、煤气煤、炼焦煤等。
动力煤主要用于发电和工业生产等领域；冶金焦煤主要用于冶金行业的高炉冶炼；煤气煤用于煤气生产等；炼焦煤用于钢铁冶炼中的炼焦过程。
这些分类标准可以根据具体需求进行细分和组合，并且在不同国家和地区可能会有所差异。
煤炭的形成、分类、用途及指标
煤炭的形成、分类、用途及指标1. 煤炭的形成煤炭是一种化石燃料，形成于地质历史长达数亿年的时间里，主要来源于古代植物的遗体和碳质沉积物。
煤炭的形成过程主要分为以下几个阶段：1.1 植物遗体堆积煤炭的形成始于古代植物的死亡和堆积。
在湿地或沼泽地等环境中，植物的遗体往往不能完全分解，而是逐渐被水和泥沙所覆盖。
1.2 压实和排气随着沉积物的堆积，植物遗体逐渐被压实，其中的水分和气体被逐渐排出，使得植物遗体逐渐转变为含有较高碳质的有机质。
1.3 高温和高压作用当沉积物继续堆积并随着地壳的运动而向下深埋时，温度和压力逐渐升高。
这些高温和高压的地质作用促使有机质进一步转化为煤炭。
1.4 煤质成熟度根据地质作用的程度，煤炭可以分为不同的成熟度等级。
煤质成熟度越高，煤炭中的挥发分含量越低，煤质越硬。
主要的煤质成熟度等级有褐煤、烟煤和无烟煤等。
2. 煤炭的分类根据煤炭的化学成分和物理性质，可以将煤炭分为以下几个主要分类：2.1 褐煤褐煤是煤炭中的一种低级别煤，含有较高的挥发分和水分，并且质地较软。
褐煤通常用作热能和电力发电，但其能量密度较低。
2.2 烟煤烟煤是中级别的煤炭，相对于褐煤来说，烟煤的挥发分含量较低，并且具有更高的能量密度。
烟煤广泛用于工业生产和家庭供暖。
2.3 无烟煤无烟煤是煤炭中的高级别煤，其挥发分含量非常低，灰分、硫分等杂质也相对较少。
无烟煤燃烧时不会产生太多的烟尘和有害气体，因此广泛用于发电、冶金和化工等行业。
2.4 其他特种煤除了以上常见的煤炭分类外，还有许多特种煤，包括肥煤、气体煤、焦煤等。
这些特种煤具有不同的化学成分和物理性质，被广泛应用于不同的领域。
3. 煤炭的用途煤炭是全球最重要的能源资源之一，其用途广泛，主要包括以下几个方面：3.1 热能和电力发电煤炭是最主要的燃料之一，被广泛用于热能和电力发电。
燃烧煤炭可以产生大量热能，用于供暖和驱动蒸汽轮机产生电力。
3.2 工业原料煤炭中的一些成分可以提取出来作为工业原料，如焦炭可用于炼钢和冶金工业，煤沥青可用于生产沥青材料。
煤的成因分类介绍
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
煤的成因分类介绍
煤的成因分类主要分为由高等植物生成的腐殖煤和由低等植物生成的腐泥类，以及由上述两类混合形成的腐殖腐泥煤和腐泥腐殖煤以及残殖煤5 大类。
其中以腐殖煤在地球上的比例最多，约占全部煤的95%以上。
各类煤的基本特性如下。
腐殖煤。
古代高等植物死亡后，其残骸堆积在空气不太充足的低地沼泽中，产生不完全的氧化分解作用(称为半败作用)，随后，由于死亡植物残骸的不断堆积，它们完全与空气隔绝而氧气停止进入，这时植物残骸依靠本身含有的氧而发生厌氧细菌的分解作用，从而开始脱水、去羧基(-COOH)，放出二氧化碳、水及甲烷等气体，使残骸的碳含量相对增高，氧和氢含量则逐渐减少，形成了一种凝胶状的物质，这种物质称为泥炭。
随着地壳的下沉，堆积在沼泽中的泥炭就逐渐被黏土、砂石等物质的堆积而形成了岩层。
泥炭在上覆岩层的压力作用下又发生了压紧、失水、胶体老化、硬结等物理和物理化学作用，使覆盖泥炭的化学组成也发生了不断的变化，最后变成了碳含量更高、氧和氢含量更低而致密度更高的褐煤。
褐煤在岩层压实下又经过高温(200℃左右)、高压(几千至几万大气压)作用下而逐渐演变成烟煤和无烟煤。
地球上真正由高等植物形成的腐殖煤由泥盆纪开始。
世界的煤炭资源中有95%以上为腐殖煤。
腐殖煤的原始成煤物质为高等植物中的纤维素、半纤维素和木质素等的主要成分，它们是在植物死亡后逐渐形成的。
腐泥煤。
由细胞中含有大量原生质的古代菌藻类低等植物和浮游生物死亡后堆积在湖沼、海湾等水体底部的缺氧环境中，经过腐败作用和物理作用及物理化学作用。
煤炭知识科普
煤炭知识科普煤炭是一种重要的化石燃料，广泛应用于工业和生活领域。
在这篇文章中，我们将科普一些关于煤炭的知识，包括其形成过程、分类、用途和环境影响等方面的内容。
一、煤炭的形成过程煤炭是在地壳深部形成的，经过漫长的时间和高压高温的作用下，植物残骸逐渐转化而成。
煤炭的形成过程主要分为三个阶段：腐殖质阶段、褐煤阶段和烟煤阶段。
腐殖质阶段是指植物残骸在缺氧的湿地环境中经过厌氧分解形成的物质，它是煤炭形成的基础。
褐煤阶段是腐殖质在较浅的地层条件下经过水热作用和压实作用形成的。
烟煤阶段是褐煤经过更深的埋藏和更高的温度压力作用下发生物理和化学变化的过程。
二、煤炭的分类根据煤炭的碳含量和热值，煤炭可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥炭四大类。
无烟煤是碳含量最高、热值最大的煤种，其含硫量和灰分较低，燃烧时烟雾较少，适合用于发电和工业生产。
烟煤碳含量次之，热值较高，适合用于冶金和加工工业。
褐煤碳含量相对较低，热值较低，常用于供热和发电。
泥炭是碳含量最低的煤种，主要用于肥料和土壤改良。
三、煤炭的用途煤炭作为一种重要的能源资源，广泛应用于工业、生活和农业等领域。
工业上，煤炭主要用于发电、冶金和化工等行业。
发电是煤炭最大的用途之一，通过燃烧煤炭产生蒸汽驱动发电机发电。
冶金行业使用煤炭作为还原剂，用于炼铁和炼钢过程。
化工领域中，煤炭是许多化学品的重要原料，如合成氨、合成醇等。
此外，煤炭还可以用于生产煤焦油、煤气等副产品。
在生活中，煤炭被用作取暖和烹饪的燃料。
农业方面，煤炭可以用于土壤改良和肥料制造。
四、煤炭的环境影响煤炭的开采和使用对环境造成了一定的影响。
首先，煤炭的开采过程会破坏地表植被和生态环境，导致土地沙化和水土流失。
其次，煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害气体，对大气环境造成污染，并加剧全球气候变化。
此外，煤矿的事故和煤炭运输过程中的煤尘也对人体健康和环境安全构成威胁。
总结：煤炭作为一种重要的化石燃料，对于经济和能源供应具有重要意义。
选煤基础必学知识点
选煤基础必学知识点
1. 煤的形成与组成：煤是由植物残体在地下长期作用下形成的一种含碳、含氢、含氧、含少量氮、硫的有机燃料。
煤的主要组成元素是碳、氢、氧和硫。
2. 煤的分类：根据煤的成熟程度和煤中挥发分的含量，煤可分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥炭等不同类型。
3. 煤的物理性质：包括密度、容重、孔隙度、抗压强度、抗拉强度、
抗冻性等。
4. 煤的化学性质：煤可以在高温下发生各种化学反应，例如燃烧、气化、液化和干馏等。
煤中的化学性质主要包括碳含量、挥发分含量、
固定碳含量、灰分含量等。
5. 煤的燃烧特性：煤在燃烧过程中释放出热能，并产生一系列燃烧产物，如烟气、灰渣和烟尘等。
煤的燃烧性质包括燃点、可燃性和热值等。
6. 煤的加工和利用技术：包括煤的洗选、煤的破碎、煤的干馏、煤的
气化、煤的液化等技术，以及煤的燃烧和发电技术。
7. 煤的矿产资源与开发利用：煤是世界上最重要的化石能源之一，对
于国民经济的发展和能源安全具有重要意义。
煤的开采、加工和利用
对于实现煤炭资源的有效利用和环境保护非常重要。
8. 煤矿安全：煤矿是煤的开采和生产基地，煤矿安全对于保障矿工生
命财产安全、保持煤炭生产稳定具有重要意义。
煤矿安全知识包括煤矿通风、防灭火、安全设备、事故预防和应急措施等。
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2024年7月29日星期一
铜川矿区的井田划分
2024年7月29日星期一
有合理的走向长度 3、要处理好相邻井田的关系 4、要为矿井的发展留有余地 5、要有良好的安全经济效果
二、煤层的埋藏特征 2.煤层的顶、底板
煤田形成后，覆盖在煤层上面的岩层叫顶板；垫在煤层下面 叫底板。顶底板岩层有泥质页岩、砂质页岩、炭质页岩、砂岩 和石灰岩。顶底板岩层的强度决定它的稳定性、冒落性和膨胀 性顶板分为伪顶、直接顶和老顶。底板分为直接底和老底。
2024年7月29日星期一
二、煤层的埋藏特征 3.煤层的形态与结构
2024年7月29日星期一
要处理好相邻矿井的关系
（1）处理好深部和浅部矿井的关系，避免出现压茬关系，应考虑给 浅部矿井的发展留有余地。
（2）处理好左右相邻矿井的关系，边界要整齐，降低开采技术难度； 其技术经济条件应相当。
2024年7月29日星期一
要为矿井的发展留有余地
应考虑煤层赋存条件、技术发展趋势和当地经 济发展状况等因素，适当将井田划得大些或者为矿 井留有一个后备区。
2024年7月29日星期一
矿井要有良好的安全经济效果
要力求使矿井有合理的开拓方式和采煤方法， 便于选定井口位置和地面工业场地，有利于保护环 境，使井巷工程量小、投资省、建井期短、生产作 业环境好、安全可靠。
2024年7月29日星期一
三、 矿井巷道
为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、巷道和硐室 的总称。 （一）按空间位置和形状可分为
2024年7月29日星期一
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煤的形成与分类
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200～400mm，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40～50℃；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、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；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，其挥发分最低，硬度最高，燃点高达360～410℃以上。
无烟煤主要用于民用、发电燃料、制造合成氨的原料。