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煤炭加工轻质分选技术
煤炭加工轻质分选技术煤炭作为我国主要的能源之一，在国民经济中占有重要地位。
然而，传统的煤炭加工方法往往存在着资源浪费、环境污染等问题。
轻质分选技术作为一种新型的煤炭加工方法，能够有效提高煤炭资源的利用效率，减少环境污染。
本文将从轻质分选技术的原理、方法、应用等方面进行详细探讨。
轻质分选技术原理轻质分选技术主要是利用煤炭中不同组分之间的密度差异，通过物理方法将煤炭分成不同密度级别的产品。
其基本原理是将煤炭原料通过一定的处理，使其表面附着一定的介质，然后通过旋转盘或振动床等设备，使煤炭在运动中按照密度分离。
分离后的煤炭产品可以根据密度分为轻质煤、中密度煤和重质煤等不同级别，从而实现煤炭资源的优化配置。
轻质分选方法目前，轻质分选技术主要有重力分选、浮选和离心分选等方法。
重力分选重力分选是利用煤炭中不同组分的密度差异，通过重力作用实现分离的方法。
常见的重力分选设备有跳汰机、重介质分选机等。
这种方法操作简单，效率较高，但分选精度相对较低。
浮选是利用煤炭中不同组分的表面性质差异，通过添加药剂使其在水中形成稳定的泡沫，然后通过气流将泡沫带出，实现分离的方法。
浮选方法分选精度较高，但能耗较大，且对水质有一定要求。
离心分选离心分选是利用煤炭中不同组分的密度和离心力的差异，通过高速旋转产生的离心力实现分离的方法。
离心分选设备有离心机、旋流器等。
这种方法分选精度较高，处理能力较大，但设备成本较高。
轻质分选技术的应用轻质分选技术在煤炭加工领域具有广泛的应用前景，主要应用于以下几个方面：提高煤炭质量通过轻质分选技术，可以将煤炭按照密度分成不同级别的产品，满足不同用户的需求，提高煤炭资源的利用效率。
减少环境污染轻质分选技术可以有效减少煤炭加工过程中的环境污染，特别是浮选方法在分选过程中产生的废水、废渣等对环境的影响较小。
资源回收利用轻质分选技术可以将煤炭加工过程中的废弃物进行回收利用，提高资源利用率。
煤炭加工轻质分选技术是一种高效、环保的煤炭加工方法，具有广泛的应用前景。
煤炭的基础知识
氢 也是煤的主要可燃元素，它的发热量 约为碳的3倍，但它的含量比碳少的多
氮 在煤中的含量很少，煤燃烧时大部分 氮呈游离N2状态而分解逸出
煤炭的基础知识
煤的元素分析
氧 氧不能燃烧，所以是煤中的一种不利 元素，因为它和碳、氢等可燃元素构成氧 化物而使它们失去了进行燃烧的可能性， 从而降低煤的发热量，但氧高的煤往往挥 发分高，容易燃烧，煤中的氧一般不直接 测定，是根据其他成分的测定值进行差减 法求得
我国的无烟煤目前已探到的储量约1044亿吨，主 要集中在山西省和贵州省
煤炭的基础知识
煤的分类
烟煤，是一种炭化程度较高的煤，与褐煤相比， 它的挥发分较少，密度较大，吸水性较小，含碳 量增加，氢和氧的含量减少。烟煤在自然界中分 布最广，储量最多，品种也最多，是冶金工业和 动力工业不可缺少的燃料，也是化学工业的重要 原料
其中有机硫和黄铁硫都能参与燃烧反应，因而总称 为可燃硫或挥发硫；而硫酸盐硫则不能进行燃烧反 应，把黄铁矿硫和硫酸盐硫叫做无机硫，即煤中硫 分为有机硫和无机硫
煤炭的基础知识
煤的元素分析
硫在煤中是一种极为有害的物质，在燃烧、运
输、气化和炼焦时都会带来很大的危害；且硫 燃烧后生成SO2和SO3能危害人体健康和造成大 气污染，会形成酸雨。在加热炉中造成金属的 氧化和脱碳，在炼焦过程中硫化物侵蚀设备等 等，所以对于煤中硫的控制，一般都比较严。 但另一方面，硫又是一种重要的化工原料，寻 求高效经济的脱硫方法和硫的回收利用途径， 具有重大意义。
煤炭的基础知识
煤的工业分析
发热量（Q） 是指单位质量的煤完全燃烧时所发出的热量。
煤炭发热量是动力用煤最重要的一项指标， 发热量的高低，直接影响煤的经济价值。 煤的发热量种类很多，通常分为弹筒发热量、 高位发热量和低位发热量3种
氮 在煤中的含量很少，煤燃烧时大部分 氮呈游离N2状态而分解逸出
煤炭的基础知识
煤的元素分析
氧 氧不能燃烧，所以是煤中的一种不利 元素，因为它和碳、氢等可燃元素构成氧 化物而使它们失去了进行燃烧的可能性， 从而降低煤的发热量，但氧高的煤往往挥 发分高，容易燃烧，煤中的氧一般不直接 测定，是根据其他成分的测定值进行差减 法求得
我国的无烟煤目前已探到的储量约1044亿吨，主 要集中在山西省和贵州省
煤炭的基础知识
煤的分类
烟煤，是一种炭化程度较高的煤，与褐煤相比， 它的挥发分较少，密度较大，吸水性较小，含碳 量增加，氢和氧的含量减少。烟煤在自然界中分 布最广，储量最多，品种也最多，是冶金工业和 动力工业不可缺少的燃料，也是化学工业的重要 原料
其中有机硫和黄铁硫都能参与燃烧反应，因而总称 为可燃硫或挥发硫；而硫酸盐硫则不能进行燃烧反 应，把黄铁矿硫和硫酸盐硫叫做无机硫，即煤中硫 分为有机硫和无机硫
煤炭的基础知识
煤的元素分析
硫在煤中是一种极为有害的物质，在燃烧、运
输、气化和炼焦时都会带来很大的危害；且硫 燃烧后生成SO2和SO3能危害人体健康和造成大 气污染，会形成酸雨。在加热炉中造成金属的 氧化和脱碳，在炼焦过程中硫化物侵蚀设备等 等，所以对于煤中硫的控制，一般都比较严。 但另一方面，硫又是一种重要的化工原料，寻 求高效经济的脱硫方法和硫的回收利用途径， 具有重大意义。
煤炭的基础知识
煤的工业分析
发热量（Q） 是指单位质量的煤完全燃烧时所发出的热量。
煤炭发热量是动力用煤最重要的一项指标， 发热量的高低，直接影响煤的经济价值。 煤的发热量种类很多，通常分为弹筒发热量、 高位发热量和低位发热量3种
煤炭分类基础知识
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。
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。我国现行的选煤方法，详见第四节。
二、用途与技术经济指标
(一) 煤的工业分类
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，其中，褐煤和无烟煤又分别划分为2个和3个小类(表2.2.1)。这就是我国现行的煤炭分类国家标准。
表 2.2.1中国煤炭分类国家标准 (GB5751-86)
(1) 分类指标及其符号Vr为干燥无灰基挥发分(%)；Hr为干燥无灰基氢含量(%)；GR.I(简记G)为烟煤的粘结指数；Y为烟煤的胶质层最大厚度；PM为煤样的透光率(%)；b为烟煤的奥亚膨胀度(%)；Q-A.GNGW为煤的恒湿无灰基高位化学组成
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。
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。
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。
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。我国现行的选煤方法，详见第四节。
二、用途与技术经济指标
(一) 煤的工业分类
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，其中，褐煤和无烟煤又分别划分为2个和3个小类(表2.2.1)。这就是我国现行的煤炭分类国家标准。
表 2.2.1中国煤炭分类国家标准 (GB5751-86)
(1) 分类指标及其符号Vr为干燥无灰基挥发分(%)；Hr为干燥无灰基氢含量(%)；GR.I(简记G)为烟煤的粘结指数；Y为烟煤的胶质层最大厚度；PM为煤样的透光率(%)；b为烟煤的奥亚膨胀度(%)；Q-A.GNGW为煤的恒湿无灰基高位化学组成
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。
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。
选煤技术基础知识38页PPT
程。所有作业分为分选作业和辅助作业两类。
世界最大的选煤厂之一--平朔安家岭选煤厂
• 安家岭露天煤矿选煤厂位于山西省朔州市，是国家“九五”期间重 点建设项目，隶属于平朔煤炭工业公司，2019年底投产。设计处理 能力4250t/h，按4200h/a标准工作制度计算，年处理原煤 17.80Mt；按6000h/a实际工作时间计算，实际处理能力可达 25.50Mt，是我国规模最大的现代化高效选煤厂。
二、我国煤炭主要用途
1．冶金焦炭用煤。 • 2.化肥造气用煤。 • 3.蒸汽机车用煤。 • 4.高炉喷吹用煤。 • 5.电厂用煤。 • 6.民用煤。 • 不同的用途对矿井直接采出煤的粒度、灰分、煤
种等的要求亦有差别，所以煤炭在利用之前需要 经过选煤这一工序。
三、选煤厂分类
• 分类：分类方法有三种： – （1）按用户不同分类：炼焦煤选煤厂、动力煤选煤厂 或两者兼有的选煤厂； – （2）按照选煤厂处理能力分为三类：大型、中型和小 型。
• 4.1、跳汰选煤
• 4.1.1跳汰选煤仍是主要选煤工艺
•
跳汰选煤是在垂直升降的变速介质流中按矿粒密度进
行分选的过程。是否采用跳汰方法选煤的关键看原煤的可
选性。而原煤的可选性就是原煤在洗选过程中获得一定质
量产品的可能性和难易程度。它是一种工艺技术评价指标，
主要评价在某种选煤过程中能否获得既定质量的产品。影
• 1.2 用户对煤炭加工质量要求 – 要求的指标主要有：粒度、灰分、水分、硫分、挥发分、发 热量等。
➢灰分
➢ 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 降低了焦炭强度，严重影响焦炭质量。
世界最大的选煤厂之一--平朔安家岭选煤厂
• 安家岭露天煤矿选煤厂位于山西省朔州市，是国家“九五”期间重 点建设项目，隶属于平朔煤炭工业公司，2019年底投产。设计处理 能力4250t/h，按4200h/a标准工作制度计算，年处理原煤 17.80Mt；按6000h/a实际工作时间计算，实际处理能力可达 25.50Mt，是我国规模最大的现代化高效选煤厂。
二、我国煤炭主要用途
1．冶金焦炭用煤。 • 2.化肥造气用煤。 • 3.蒸汽机车用煤。 • 4.高炉喷吹用煤。 • 5.电厂用煤。 • 6.民用煤。 • 不同的用途对矿井直接采出煤的粒度、灰分、煤
种等的要求亦有差别，所以煤炭在利用之前需要 经过选煤这一工序。
三、选煤厂分类
• 分类：分类方法有三种： – （1）按用户不同分类：炼焦煤选煤厂、动力煤选煤厂 或两者兼有的选煤厂； – （2）按照选煤厂处理能力分为三类：大型、中型和小 型。
• 4.1、跳汰选煤
• 4.1.1跳汰选煤仍是主要选煤工艺
•
跳汰选煤是在垂直升降的变速介质流中按矿粒密度进
行分选的过程。是否采用跳汰方法选煤的关键看原煤的可
选性。而原煤的可选性就是原煤在洗选过程中获得一定质
量产品的可能性和难易程度。它是一种工艺技术评价指标，
主要评价在某种选煤过程中能否获得既定质量的产品。影
• 1.2 用户对煤炭加工质量要求 – 要求的指标主要有：粒度、灰分、水分、硫分、挥发分、发 热量等。
➢灰分
➢ 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 降低了焦炭强度，严重影响焦炭质量。
煤炭干法分级与分选
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2011-3-2
章新喜
二、干法分级技术
水平流型的重力分级
1 2
18Huxt DT = (ρP − ρ)gSx
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2011-3-2
章新喜
二、干法分级技术
颗粒在流体中运动时受到的阻力 颗粒在流体中运动时，所受的阻力可以分为两个部分， 其一是由于流体与颗粒表面的摩擦而产生的阻力，称为 粘性阻力或表面阻力；此外，根据边界层理论，流体绕 过颗粒时，在一定的条件下，在颗粒的某一点处会产生 边界层分离现象，颗粒的后方会形成漩涡，从而要消耗 一部分能量，这种阻力称为惯性阻力或漩涡阻力。
500
0 1996 1997 1998 1999 2000 年份 2001 2002 2003 2004
二氧化硫
烟尘
引自：国家环保总局《中国环境状况公报》 引自：国家环保总局《中国环境状况公报》
3
2011-3-2
章新喜
燃煤排放物污染情况
燃煤排放物 SO2 酸雨 粉尘 NOx CO CO2 占燃料燃烧源、工业废气源、 占燃料燃烧源、工业废气源、 流动源等总排放量的比例（ ） 流动源等总排放量的比例（%） 85 82 70 60 71 85
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2011-3-2
章新喜
二、干法分级技术 离心力分级的原理 颗粒与流体一起沿切线方向 进入分级室，形成涡流，此 时作用在颗粒上的力主要是 离心力和流体阻力。粒径较 大的颗粒由于所受到的离心 力大于流体阻力被分离出来， 沿分级室的壁面下滑，从下 部排出；而粒径较小的颗粒 则随流体一起由上部排出。
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2011-3-2 章新喜
二、干法分级技术 为了从根本上解决筛网堵塞问题，我们研究了无 筛网煤炭分级新技术—气流分级技术 。 气流分 级机没有筛网，不存在筛孔堵塞问题，分级粒度 不受筛孔堵塞限制，因而可进行6mm、3mm,直 至0.5mm分级，并且分级粒度任意可调。当原煤 外水小于10%时，3mm以下煤粉脱粉率高达 85~95%，分级效率高达80~90%。该技术必 将为煤矿企业实现动力煤3mm分级，提高企业 经济效益开辟一条新途径。
煤的洗选：选煤的方法和原理
煤的洗选：选煤的方法和原理
选煤的方法和原理
选煤是利用煤和矸石的不同特点实现的：
1)根据煤块的形状：煤块近似圆形，而矸石多为扁平，
2)根据色彩和光泽，煤常是黑色有光泽的，而矸石则为各种不同的颜色，并无光泽：
3)根据密度的不同：煤的密度较矸石小得多，
4)根据硬度的不同：煤的硬度比矸石小，
5)根据煤和矸石对不同液体和浸润性的不同，
6)根据煤和矸石对化学试剂的不同反应性。
矸石在煤中的分布因煤不同而异，一般来说其分布是不均匀的．因此煤的冼选方法也可以分为以下几种，这些方法的基础是煤和矸石性质的不同。
1)手选根据煤和矸石的形状，重量和颜色的不同进行手选，
2)摩擦选煤根据煤块和矸石的形状不同进行分选，
3)重力分选根据密度的不同，进行分选，
4)选择破碎与筛选根据硬度的不同选煤，
5)槽选根据煤和矸石在运动中的摩擦力和密度选煤，
6)浮选根据浸润性的不同选煤，
7)化学选煤根据对化学试剂反应性的不同选煤。
目前主要采用湿法(水中)重力选煤：即根据煤和矸石密度的不同用水进行选煤。
它又包括以下三种方法：
d 在变向的连续水流中选煤，
b 在水平水流中选煤，
c 在以水调和的密度不同的悬浮液中选煤。
我国的大多数洗选厂主要采用在变向的连续水流的跳汰式洗煤机中进行。
其工作原理是根据物料在水中的沉降定律。
煤炭分选
• 分层结束，应及时、连续、合理地排出产物。
二、重介质选煤
• 重介质选煤是一种采用密度介于煤与矸石之间的 液体作为分选介质的高效率的重力选煤方法。
• 依所用的分选介质不同分为重液选煤和重悬浮液 选煤。
• 重和离心力重介质选煤（重介 质旋流器）两种。
二、浮选药剂
• 浮选过程加入的能够帮助浮选过程顺利进 行的药剂称为浮选药剂。
（1）重介质分选机分选原理
• 在静止的悬浮液中，作用在颗粒上的力有重力G和 浮力G0。因此，悬浮液中颗粒所受的合力F为：
• 当δ<ρ时，颗粒上浮；δ>ρ时，颗粒下沉；δ=ρ时， 颗粒处于悬浮状态。
• 重介质分选机通过悬浮液流和刮板或提升轮分别把 浮物和沉物排出，完成分选。
（2）重介质旋流器分选原理
• 无论是动力用煤，还是化工用煤或民用煤， 煤中的硫分和灰分都是十分有害的。
• 硫分在燃烧过程中产生SO2、SO3、H2S等酸性 气体严重污染大气，煤炭的含硫量越高，SO2 生成量也越高；
• 就动力煤而言，灰分每增加1%，大约就得多 消耗2%~2.5%的煤炭；
• 国家标准规定炼焦精煤的灰分一般不应超过 11.5%。
• 重液主要包括有机溶液和无机盐水溶液。 • 重悬浮液是指高密度的固体微粒与水配制成悬浮
状态的两相流体。 • 重介质选煤一般都分级入选，分选块煤常采用重
介质分选机，分选末煤常采用重介质旋流器。 • 重介质选煤的基本原理是阿基米德浮力定律，其
分选效率高于其他选煤方法，入选粒度范围宽 （重介质分选机的入料粒度为6~1000mm，重介质 旋流器的入料粒度为0.15~80mm），生产控制易于 自动化，因而得到了十分广泛的应用。
✓ 浮选主要是依据煤和矸石表面物理化学性质的差异对小 于0.5mm细粒煤进行分选的选煤方法，近几年在我国发 展很快，但在应用中，只有炼焦煤选煤厂和用于高炉喷 吹的无烟煤选煤厂选用浮选工艺。
二、重介质选煤
• 重介质选煤是一种采用密度介于煤与矸石之间的 液体作为分选介质的高效率的重力选煤方法。
• 依所用的分选介质不同分为重液选煤和重悬浮液 选煤。
• 重和离心力重介质选煤（重介 质旋流器）两种。
二、浮选药剂
• 浮选过程加入的能够帮助浮选过程顺利进 行的药剂称为浮选药剂。
（1）重介质分选机分选原理
• 在静止的悬浮液中，作用在颗粒上的力有重力G和 浮力G0。因此，悬浮液中颗粒所受的合力F为：
• 当δ<ρ时，颗粒上浮；δ>ρ时，颗粒下沉；δ=ρ时， 颗粒处于悬浮状态。
• 重介质分选机通过悬浮液流和刮板或提升轮分别把 浮物和沉物排出，完成分选。
（2）重介质旋流器分选原理
• 无论是动力用煤，还是化工用煤或民用煤， 煤中的硫分和灰分都是十分有害的。
• 硫分在燃烧过程中产生SO2、SO3、H2S等酸性 气体严重污染大气，煤炭的含硫量越高，SO2 生成量也越高；
• 就动力煤而言，灰分每增加1%，大约就得多 消耗2%~2.5%的煤炭；
• 国家标准规定炼焦精煤的灰分一般不应超过 11.5%。
• 重液主要包括有机溶液和无机盐水溶液。 • 重悬浮液是指高密度的固体微粒与水配制成悬浮
状态的两相流体。 • 重介质选煤一般都分级入选，分选块煤常采用重
介质分选机，分选末煤常采用重介质旋流器。 • 重介质选煤的基本原理是阿基米德浮力定律，其
分选效率高于其他选煤方法，入选粒度范围宽 （重介质分选机的入料粒度为6~1000mm，重介质 旋流器的入料粒度为0.15~80mm），生产控制易于 自动化，因而得到了十分广泛的应用。
✓ 浮选主要是依据煤和矸石表面物理化学性质的差异对小 于0.5mm细粒煤进行分选的选煤方法，近几年在我国发 展很快，但在应用中，只有炼焦煤选煤厂和用于高炉喷 吹的无烟煤选煤厂选用浮选工艺。
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二、煤炭分选方法
2、按煤炭粒度分成不同规格的产品。 如：煤气用块煤，电厂用粉煤。（同发热量的块煤和特低灰每吨差价相 对较大，达到６０元） 3、将矸石就地废弃（或综合利用），减少无效运输。（到港口一吨煤 运费140元） 4、煤炭质量提高，煤炭燃烧烟尘减少，有利环保。（灰分、硫份及部分 矸石中赋存的其他有害元素）
一、煤质基础知识了解
泥炭化作用： 植物转化为泥炭大致可分为两个阶段。 第一阶段植物遗体中的有机化合物在细菌作用下，经 过水解、分解、转化为化学性质活泼的化合物；
第二阶段分解产物经过一系列合成形成较为稳定的有
机化合物。
一、煤质基础知识了解
煤化作用：
已形成的泥炭转化为煤的整个作用过程称为煤化作用，其可分为成岩
号为长焰煤和不粘结煤，是优质动力煤、化工用煤和冶金喷吹煤。
主要特性是低灰、低硫、低磷、中高发热量。
PART 02 煤炭分选方法及设备
二、煤炭分选方法
（一）、什么是选煤
选煤是利用煤炭与其它矿物质的密度或表面特性的不同，经机械处理除去煤中的非煤 物质，并按需要分成不同质量、规格产品的加工过程。
选煤方法有以下三种： 1、重力选煤：煤和杂质（矸石）按密度差别进行分选的方法称为重力选煤。重力选煤 法包括跳汰选煤、重介质选煤、摇床选煤、流槽选煤、斜槽选煤和旋流器选煤。 2 、浮游选煤：即浮选，主要是依据煤和矸石表面润湿性的差别，分选细粒煤（＜ 0.5mm）的选煤方法。
灰分：煤完全燃烧后的残留物的百分比。 精煤灰分每降低1%，焦炭灰分降低1.33%，炼铁焦比降低2.66%，高炉利用系数提高4%，同 时可减少石灰石的用量，提高生铁质量。 B.水分：单位质量的煤中水的百分比含量。 水分大的坏处：延长炼焦时间，影响焦炉寿命，增加运输量，不便贮运。 C.硫分： 单位质量的煤中硫的百分比含量。 硫分大的坏处：影响生铁的质量和环境保护。
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转化为泥炭大致可分为两个阶段。 第一阶段植物遗体中的有机化合物在细菌作用下，经 过水解、分解、转化为化学性质活泼的化合物；
第二阶段分解产物经过一系列合成形成较为稳定的有
机化合物。
一、煤质基础知识了解
煤化作用：
已形成的泥炭转化为煤的整个作用过程称为煤化作用，其可分为成岩
作用和变质作用两个作用阶段。
成岩作用： 在漫长的地质年代里，埋覆于地下的泥炭受顶板及上覆岩层的压力作 用，发生了压紧、失水、硬结等物理和物理化学变化，同时化学组成也发 生了缓慢变化，变成了密度较大、较致密的最年轻的煤种—褐煤，这个过 程称为成岩作用阶段。
一、煤质基础知识了解
变质作用：
煤的变质作用是指在温度、压力和时间的持续作用下，已形成的褐 煤由于内部结构和成份的变化，而依次形成烟煤系列到无烟煤的全过程。 影响煤层变质作用的因素中，以温度为主。压力可增加温度，时间可使
鄂尔多斯地区2017年度 5500大卡 原煤坑口价386元/吨
PK
二、煤炭分选方法
（三）、 选煤方法概述：
1、重力选煤：主要是根据煤和矸石的密度差别，实现煤和矸 石分选的方法。 包括跳汰选煤、重介质选煤、摇床选煤、流槽选煤、斜槽选 煤和旋流器选煤。
前言：先来了解煤的粒度组成 粒度：指颗粒的大小。
二、煤炭分选方法
粒级：指一定的粒度范围。
粒度组成：指导各粒级物料的质 量分布。 煤的粒度大小与煤的组成、矸 石性质有关，还与开采方法有关。
二、煤炭分选方法
某矿井煤层筛分试验报告表
产 率 粒 级 (mm) 产物名称 煤 质 量 (kg) 440.6 占全样 (%) 4.318 筛上累计 (%) Mad (%) 8.65 Ad (%) 4.87 质 量 St,ad (%) 0.19 Qgr,ad (MJ/kg) 28.301
一、煤质基础知识了解
（3）、煤中的氧元素 氧也是组成煤有机质的重要元素，主要存在于煤分子的含氧 官能团上，如–OCH3、－COOH、－OH、=C=O等基团上均含有氧 原子。 随煤化程度的提高，煤中的氧元素迅速下降，从褐煤的23％ 左右下降到中等变质程度肥煤的6%左右，此后氧含量下降速度 趋缓，到无烟煤时大约只有2%左右。氧元素在煤燃烧时不产生 热量，在煤液化时要无谓地消耗氢气，对于煤的利用不利。
以东保存不好，其砂岩含量较丰富，一般含煤三层，分别为1-1、1-2上、1-2煤。
一、煤质基础知识了解
3.神府煤质基本特征
神府矿区 煤质优良，瓦斯含量低，原煤灰分 6～ 8 ％，全水分低于 14% ，
平均硫分 0.6 ％左右（活鸡兔井较高 1.0% 左右，石圪台 0.8% 左右），含磷低 于 0.03 ％，发热量（收到基） 5200-6000 大卡，挥发分为 30 ～ 37 ％，煤质牌
广。
第Ⅳ段：含2煤组，厚17.97～58.76m，平均38.11m，上部为灰色泥岩或粉砂岩，中部为浅灰、灰白色
中—细粒砂岩，下部多为浅灰色细粒砂岩。顶部含2-2煤，可分为2-2上，2-2两个分层。
第Ⅴ段：含1煤组，厚20.88～76.42m，平均46.52m，因直罗期古河流冲刷，厚度变化较大，乌兰木伦河
(三).煤的组成及性质
煤 的 化 学 组 成
煤的元 素分析 煤的工 业分析
水分(M) 灰分(A) 挥发分(V) 固定碳(Fc)
碳(C) 氢(H) 氧(O) 氮(N) 硫(S)
煤的全工 业分析
水分(M) 灰分(A) 挥发分(V) 固定碳(Fc) 发热量(Q)
一、煤质基础知识了解
1、水分：
测定煤中水分含量的方法很多，如蒸馏法、电解法、烘烤失重法等。
神府矿区的含煤建造为侏罗系延安组（J1-2y），自下而上可分为五段。 （保德矿为二迭系太原组）
一、煤质基础知识了解
第I段：含 5煤组，厚 0～ 75.83m，平均31m左右，岩性以灰白色中粗粒长石石英砂岩及浅灰至深灰色粉
砂岩为主，夹少量炭质泥岩及黑色泥岩，5煤组位于其顶部，可有 5-1、 5-2、5-3三层煤，以 5-2煤层可采范
一、煤质基础知识了解
（四）神府煤的煤炭溯源
太古代
远古代
约1亿9960万年前 （误差值为60万年） 到1亿4550万年前
古生代 石炭纪 气煤
保德矿、上榆泉 矿
距今约3.55亿年至2.95 亿年
中生代
侏罗纪 长焰煤、 不粘煤
大多数矿点
新生代
一、煤质基础知识了解
1.区域地质情况
神府矿区属鄂尔多斯侏罗纪煤田的一部分，位处鄂尔多斯地台 向斜的东翼北部，该区三叠纪中晚期受印支运动影响，随鄂尔多斯 盆地一起逐渐与华北地台分离。此前与华北地台相连，地层结构与 岩性与华北地区相似。 （地台：大陆上自形成以后未再遭受强烈褶皱的稳定地区。曾称 陆台。 1885 年由 E. 修斯提出。在地槽地台学说中，地台是与地槽相 对应的地壳稳定构造单元，以含有未变质的沉积盖层区别于地盾。）
煤炭基础及分选方法
2018年８月
1
煤炭基础知识了解
目录
3
2
煤炭分选方法简介
脱水方法及设备应用
PART 01 煤炭基础知识了解
一、煤炭基础知识了解
（一）.煤的形成
煤的定义：
煤是一种由高分子有机化合物和无机物组成的混
合体，是一种在各种地质作用条件下形成的有机岩石，
是一种可燃的有机矿产。
一、煤质基础知识了解
通常是将煤加热到105～110℃并保持恒温，直至煤处于恒重时，煤样 的失重即为煤样在干燥中失去的水分。
2、灰分
煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残渣。该残渣的质量占测定煤样 质量的百分数称为灰分产率，简称为灰分。
煤的灰分产率是指煤在815℃的条件下完全燃烧后的残渣占煤样质量 的百分数。 测定灰分时所用的煤样是粒度小于0.2mm的空气干燥煤样。
烟煤、无烟煤
变质作用 煤化作用 成岩作用 成煤作用 泥炭化作用 （或泥化作用） 泥炭 （或腐泥） 褐煤
成煤原始物质
煤是由古代植物残骸经过漫长的地质年代和地壳运动，在隔绝空气的情 况下（高温、高压）逐步形成的。
一、煤质基础知识了解 煤炭的生成，必须有气候、生物、地理、地质等条件的相互配合，才能 生成具有工业利用价值的煤炭矿藏。 成煤植物： 成煤植物可分为高等植物与低等植物，高等植物有根茎叶的区别，主要 为苔藓，蕨类。低等植物主要为菌类与藻类。 成煤作用： 煤是由植物遗体经过一系列复杂的生物化学、物理化学与地球化学作用 转变而成，从植物遗体死亡堆积到形成煤的一系列演化过程称为成煤作 用。
3、特殊选煤：主要是利用煤与矸石的导电率、导磁率、摩擦系数、射线穿透能力等的 不同，把煤和矸石分开，它包括静电选、磁选、摩擦选、放射性同位选和X射线选等。（选 矸机器人）
二、煤炭分选方法
（二）、
选煤的目的（为什么选煤）：
1、去除杂质提高煤炭质量，适应用户需要。
质量指标：
A.灰分: 非可燃体为灰分, 燃烧掉的为可燃体。
一、煤质基础知识了解
煤 的 工 5、 艺 性 质
粘结性
结焦性 发热量 化学反应性 热稳定性 焦油产率 可选性
煤的工艺性质是指煤在一定 的加工利用过程中所呈现出 的性质。 例：
煤加工－粒度组成、密度组 成、可选性等
煤作为燃料－发热量、灰熔 融性、可磨性等
煤作为原料－粘结性、结焦 性、腐植酸产率等
一、煤质基础知识了解
2.矿区含煤建造
所谓含煤建造就是一套含有煤层或煤线并具成因联系的沉积岩系，亦称为 含煤地层，煤系地层。 神府煤田位于内蒙古鄂尔多斯市南部和陕西省榆林市北部，是我国已探明 储量最大的煤田。煤田地质构造简单，赋存稳定，安全条件较为理想。
同一煤层，煤层的基本走向是鄂尔多斯地区埋藏较浅，变质程度较低，向 榆林方向埋藏越来越深，变质程度增加。
一、煤质基础知识了解
（4）、煤中的氮元素
氮也是组成煤有机质的元素之一，主要存在于煤分 子的杂环和氨基上。煤中的氮元素含量较少，一般为0.5 ％～1.8％。煤中的氮在煤燃烧时也不放热，通常以N2的 形式进入废气。当煤在炼焦时，煤中的氮部分形成NH3， HCN及其它有机含氮化合物，其余的则留在焦炭中。 煤 中的氮对煤的加工利用影响不大。
号为长焰煤和不粘结煤，是优质动力煤、化工用煤和冶金喷吹煤。
主要特性是低灰、低硫、低磷、中高发热量。
PART 02 煤炭分选方法及设备
二、煤炭分选方法
（一）、什么是选煤
选煤是利用煤炭与其它矿物质的密度或表面特性的不同，经机械处理除去煤中的非煤 物质，并按需要分成不同质量、规格产品的加工过程。
选煤方法有以下三种： 1、重力选煤：煤和杂质（矸石）按密度差别进行分选的方法称为重力选煤。重力选煤 法包括跳汰选煤、重介质选煤、摇床选煤、流槽选煤、斜槽选煤和旋流器选煤。 2 、浮游选煤：即浮选，主要是依据煤和矸石表面润湿性的差别，分选细粒煤（＜ 0.5mm）的选煤方法。
二、煤炭分选方法
2、按煤炭粒度分成不同规格的产品。 如：煤气用块煤，电厂用粉煤。（同发热量的块煤和特低灰每吨差价相 对较大，达到６０元） 3、将矸石就地废弃（或综合利用），减少无效运输。（到港口一吨煤 运费140元） 4、煤炭质量提高，煤炭燃烧烟尘减少，有利环保。（灰分、硫份及部分 矸石中赋存的其他有害元素）
一、煤质基础知识了解
4、煤的元素分析
煤的元素分析是对组成煤的有机质主要元素的化验分析，煤的 元素组成也就是指煤有机质的元素组成。大量的研究表明，煤的 有机质主要是由碳、氢、氧、氮和硫等五种元素组成的。
（1）、煤中的碳元素
碳是构成煤分子骨架最重要的元素之一，主要存在于缩合芳 香核上。 煤化程度提高，煤中的碳元素逐渐增加，从褐煤的60％左右 一直增加到年老无烟煤的98％。
围较大。
第II 段： 含 4煤组，厚 33.31～ 97.75m ，平均59.48m ，细碎屑含量较多，含灰质透镜体，辨鳃类化石，
第二阶段分解产物经过一系列合成形成较为稳定的有
机化合物。
一、煤质基础知识了解
煤化作用：
已形成的泥炭转化为煤的整个作用过程称为煤化作用，其可分为成岩
作用和变质作用两个作用阶段。
成岩作用： 在漫长的地质年代里，埋覆于地下的泥炭受顶板及上覆岩层的压力作 用，发生了压紧、失水、硬结等物理和物理化学变化，同时化学组成也发 生了缓慢变化，变成了密度较大、较致密的最年轻的煤种—褐煤，这个过 程称为成岩作用阶段。
一、煤质基础知识了解
变质作用：
煤的变质作用是指在温度、压力和时间的持续作用下，已形成的褐 煤由于内部结构和成份的变化，而依次形成烟煤系列到无烟煤的全过程。 影响煤层变质作用的因素中，以温度为主。压力可增加温度，时间可使
鄂尔多斯地区2017年度 5500大卡 原煤坑口价386元/吨
PK
二、煤炭分选方法
（三）、 选煤方法概述：
1、重力选煤：主要是根据煤和矸石的密度差别，实现煤和矸 石分选的方法。 包括跳汰选煤、重介质选煤、摇床选煤、流槽选煤、斜槽选 煤和旋流器选煤。
前言：先来了解煤的粒度组成 粒度：指颗粒的大小。
二、煤炭分选方法
粒级：指一定的粒度范围。
粒度组成：指导各粒级物料的质 量分布。 煤的粒度大小与煤的组成、矸 石性质有关，还与开采方法有关。
二、煤炭分选方法
某矿井煤层筛分试验报告表
产 率 粒 级 (mm) 产物名称 煤 质 量 (kg) 440.6 占全样 (%) 4.318 筛上累计 (%) Mad (%) 8.65 Ad (%) 4.87 质 量 St,ad (%) 0.19 Qgr,ad (MJ/kg) 28.301
一、煤质基础知识了解
（3）、煤中的氧元素 氧也是组成煤有机质的重要元素，主要存在于煤分子的含氧 官能团上，如–OCH3、－COOH、－OH、=C=O等基团上均含有氧 原子。 随煤化程度的提高，煤中的氧元素迅速下降，从褐煤的23％ 左右下降到中等变质程度肥煤的6%左右，此后氧含量下降速度 趋缓，到无烟煤时大约只有2%左右。氧元素在煤燃烧时不产生 热量，在煤液化时要无谓地消耗氢气，对于煤的利用不利。
以东保存不好，其砂岩含量较丰富，一般含煤三层，分别为1-1、1-2上、1-2煤。
一、煤质基础知识了解
3.神府煤质基本特征
神府矿区 煤质优良，瓦斯含量低，原煤灰分 6～ 8 ％，全水分低于 14% ，
平均硫分 0.6 ％左右（活鸡兔井较高 1.0% 左右，石圪台 0.8% 左右），含磷低 于 0.03 ％，发热量（收到基） 5200-6000 大卡，挥发分为 30 ～ 37 ％，煤质牌
广。
第Ⅳ段：含2煤组，厚17.97～58.76m，平均38.11m，上部为灰色泥岩或粉砂岩，中部为浅灰、灰白色
中—细粒砂岩，下部多为浅灰色细粒砂岩。顶部含2-2煤，可分为2-2上，2-2两个分层。
第Ⅴ段：含1煤组，厚20.88～76.42m，平均46.52m，因直罗期古河流冲刷，厚度变化较大，乌兰木伦河
(三).煤的组成及性质
煤 的 化 学 组 成
煤的元 素分析 煤的工 业分析
水分(M) 灰分(A) 挥发分(V) 固定碳(Fc)
碳(C) 氢(H) 氧(O) 氮(N) 硫(S)
煤的全工 业分析
水分(M) 灰分(A) 挥发分(V) 固定碳(Fc) 发热量(Q)
一、煤质基础知识了解
1、水分：
测定煤中水分含量的方法很多，如蒸馏法、电解法、烘烤失重法等。
神府矿区的含煤建造为侏罗系延安组（J1-2y），自下而上可分为五段。 （保德矿为二迭系太原组）
一、煤质基础知识了解
第I段：含 5煤组，厚 0～ 75.83m，平均31m左右，岩性以灰白色中粗粒长石石英砂岩及浅灰至深灰色粉
砂岩为主，夹少量炭质泥岩及黑色泥岩，5煤组位于其顶部，可有 5-1、 5-2、5-3三层煤，以 5-2煤层可采范
一、煤质基础知识了解
（四）神府煤的煤炭溯源
太古代
远古代
约1亿9960万年前 （误差值为60万年） 到1亿4550万年前
古生代 石炭纪 气煤
保德矿、上榆泉 矿
距今约3.55亿年至2.95 亿年
中生代
侏罗纪 长焰煤、 不粘煤
大多数矿点
新生代
一、煤质基础知识了解
1.区域地质情况
神府矿区属鄂尔多斯侏罗纪煤田的一部分，位处鄂尔多斯地台 向斜的东翼北部，该区三叠纪中晚期受印支运动影响，随鄂尔多斯 盆地一起逐渐与华北地台分离。此前与华北地台相连，地层结构与 岩性与华北地区相似。 （地台：大陆上自形成以后未再遭受强烈褶皱的稳定地区。曾称 陆台。 1885 年由 E. 修斯提出。在地槽地台学说中，地台是与地槽相 对应的地壳稳定构造单元，以含有未变质的沉积盖层区别于地盾。）
煤炭基础及分选方法
2018年８月
1
煤炭基础知识了解
目录
3
2
煤炭分选方法简介
脱水方法及设备应用
PART 01 煤炭基础知识了解
一、煤炭基础知识了解
（一）.煤的形成
煤的定义：
煤是一种由高分子有机化合物和无机物组成的混
合体，是一种在各种地质作用条件下形成的有机岩石，
是一种可燃的有机矿产。
一、煤质基础知识了解
通常是将煤加热到105～110℃并保持恒温，直至煤处于恒重时，煤样 的失重即为煤样在干燥中失去的水分。
2、灰分
煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残渣。该残渣的质量占测定煤样 质量的百分数称为灰分产率，简称为灰分。
煤的灰分产率是指煤在815℃的条件下完全燃烧后的残渣占煤样质量 的百分数。 测定灰分时所用的煤样是粒度小于0.2mm的空气干燥煤样。
烟煤、无烟煤
变质作用 煤化作用 成岩作用 成煤作用 泥炭化作用 （或泥化作用） 泥炭 （或腐泥） 褐煤
成煤原始物质
煤是由古代植物残骸经过漫长的地质年代和地壳运动，在隔绝空气的情 况下（高温、高压）逐步形成的。
一、煤质基础知识了解 煤炭的生成，必须有气候、生物、地理、地质等条件的相互配合，才能 生成具有工业利用价值的煤炭矿藏。 成煤植物： 成煤植物可分为高等植物与低等植物，高等植物有根茎叶的区别，主要 为苔藓，蕨类。低等植物主要为菌类与藻类。 成煤作用： 煤是由植物遗体经过一系列复杂的生物化学、物理化学与地球化学作用 转变而成，从植物遗体死亡堆积到形成煤的一系列演化过程称为成煤作 用。
3、特殊选煤：主要是利用煤与矸石的导电率、导磁率、摩擦系数、射线穿透能力等的 不同，把煤和矸石分开，它包括静电选、磁选、摩擦选、放射性同位选和X射线选等。（选 矸机器人）
二、煤炭分选方法
（二）、
选煤的目的（为什么选煤）：
1、去除杂质提高煤炭质量，适应用户需要。
质量指标：
A.灰分: 非可燃体为灰分, 燃烧掉的为可燃体。
一、煤质基础知识了解
煤 的 工 5、 艺 性 质
粘结性
结焦性 发热量 化学反应性 热稳定性 焦油产率 可选性
煤的工艺性质是指煤在一定 的加工利用过程中所呈现出 的性质。 例：
煤加工－粒度组成、密度组 成、可选性等
煤作为燃料－发热量、灰熔 融性、可磨性等
煤作为原料－粘结性、结焦 性、腐植酸产率等
一、煤质基础知识了解
2.矿区含煤建造
所谓含煤建造就是一套含有煤层或煤线并具成因联系的沉积岩系，亦称为 含煤地层，煤系地层。 神府煤田位于内蒙古鄂尔多斯市南部和陕西省榆林市北部，是我国已探明 储量最大的煤田。煤田地质构造简单，赋存稳定，安全条件较为理想。
同一煤层，煤层的基本走向是鄂尔多斯地区埋藏较浅，变质程度较低，向 榆林方向埋藏越来越深，变质程度增加。
一、煤质基础知识了解
（4）、煤中的氮元素
氮也是组成煤有机质的元素之一，主要存在于煤分 子的杂环和氨基上。煤中的氮元素含量较少，一般为0.5 ％～1.8％。煤中的氮在煤燃烧时也不放热，通常以N2的 形式进入废气。当煤在炼焦时，煤中的氮部分形成NH3， HCN及其它有机含氮化合物，其余的则留在焦炭中。 煤 中的氮对煤的加工利用影响不大。
号为长焰煤和不粘结煤，是优质动力煤、化工用煤和冶金喷吹煤。
主要特性是低灰、低硫、低磷、中高发热量。
PART 02 煤炭分选方法及设备
二、煤炭分选方法
（一）、什么是选煤
选煤是利用煤炭与其它矿物质的密度或表面特性的不同，经机械处理除去煤中的非煤 物质，并按需要分成不同质量、规格产品的加工过程。
选煤方法有以下三种： 1、重力选煤：煤和杂质（矸石）按密度差别进行分选的方法称为重力选煤。重力选煤 法包括跳汰选煤、重介质选煤、摇床选煤、流槽选煤、斜槽选煤和旋流器选煤。 2 、浮游选煤：即浮选，主要是依据煤和矸石表面润湿性的差别，分选细粒煤（＜ 0.5mm）的选煤方法。
二、煤炭分选方法
2、按煤炭粒度分成不同规格的产品。 如：煤气用块煤，电厂用粉煤。（同发热量的块煤和特低灰每吨差价相 对较大，达到６０元） 3、将矸石就地废弃（或综合利用），减少无效运输。（到港口一吨煤 运费140元） 4、煤炭质量提高，煤炭燃烧烟尘减少，有利环保。（灰分、硫份及部分 矸石中赋存的其他有害元素）
一、煤质基础知识了解
4、煤的元素分析
煤的元素分析是对组成煤的有机质主要元素的化验分析，煤的 元素组成也就是指煤有机质的元素组成。大量的研究表明，煤的 有机质主要是由碳、氢、氧、氮和硫等五种元素组成的。
（1）、煤中的碳元素
碳是构成煤分子骨架最重要的元素之一，主要存在于缩合芳 香核上。 煤化程度提高，煤中的碳元素逐渐增加，从褐煤的60％左右 一直增加到年老无烟煤的98％。
围较大。
第II 段： 含 4煤组，厚 33.31～ 97.75m ，平均59.48m ，细碎屑含量较多，含灰质透镜体，辨鳃类化石，