煤的种类 【煤炭】煤炭是指原煤及煤炭加工品的统称。不包括焦炭、下脚煤和石煤。 煤炭的种类繁多，质量相差也悬殊，不同类型的煤有不同的用途。为了合理利用煤炭，需把煤炭划分不同类别，煤炭的分类方法有；1.按其加工方法和质量规格可分为精煤、粒级煤．、洗选煤、原煤、低质煤五大类。2.按其煤质构成划分可分为烟煤、无烟煤、焦煤、成型煤和动力配煤。3.按其用途划分可分为动力用煤、冶金用煤和化工用煤三大类。 【原煤】原煤是指煤矿生产出来的未经洗选、筛选加工而只经人工拣矸和杂物的产品。包括天然焦及劣质煤，不包括低热值煤(如石煤、泥炭、油页岩等)；原煤按其成因可分为腐植煤、腐泥煤和腐植腐泥煤三大类；按其碳化程度可分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。 原煤主要作动力用，也有一部分做工业原料和民用原料。 【无烟煤】无烟煤又称白煤或硬煤，是煤化程度最高的一种煤，因其燃烧时无黑烟而称无烟煤。它具有挥发分低、固定碳高(含碳最高达89％～
97％)、比重大(1.4～1.9左右)、燃点高(普遍在380℃以上)、化学反映性低等特点。 无烟煤主要供民用和合成氨造气原料，低灰、低硫且可磨性好的无烟煤不仅可以作高炉喷吹和烧结铁矿石用的燃料，而且还可以用作制造各种碳素材料，如碳电极，阳级糊和活性碳的原料；一些优质无烟煤制成的航空用型煤，可供飞机发动机和车辆马达的保温用。 【烟煤】褐煤进一步煤化就成烟煤，因燃烧时有烟而得此称。烟煤的爆化程度低于无烟煤，高于褐煤，具有粘结性，燃烧时火馅较长。烟煤包括贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1／3焦煤、气肥煤、气煤、1／2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤。 烟煤主要用作燃料及炼焦、低温干馏、气化等原料。 【贫煤】贫煤是碳化程度最高的一种烟煤。无粘结性，在层状炼焦炉中不结焦。贫煤的燃点高达370℃～400℃，燃烧时火焰短、耐烧，是一种较好的动力煤。 贫煤主要用于发电和民用燃料。 【贫瘦煤】贫瘦煤是粘结性较弱的高变质、低挥发分烟煤，结焦性比典型
1.碳和氢？ 碳是煤中最重要的组成元素.碳含量(Cr)随煤化程度的升高而增加.泥炭的Cr为50~60%;褐煤为60~77%;烟煤为74~92%;无烟煤为90~98%.在煤化程度相同的煤中,丝质组的Cr最高,镜质组次之,稳定组最低.氢中煤中第二个重要的组成元素.腐泥煤的氢含量(HR)比腐植煤高,一般在6%以上,有时达11%,这是由于形成腐泥煤的低等生物富含氢.在腐植煤中,稳定组的HR最高,镜质组次之,丝质组最低.随煤化程度升高,它们的H R均逐渐减少.？ 2.氮？ 煤中的氮,主要是由成煤植物中的蛋白质转化而来.人们认为煤中的氮通常都是有机氮,其中有一些是杂环形的.？ 煤中的NR通常约为~%,但也随煤公程度的升高而略有下降.我国弱粘结煤和不粘结烟煤的NR多低于1%,可能是在泥炭化阶段受到不同程度的氧化作用,成煤植物中的蛋白质氧化分解,故N R普遍较低.？ 3.氧？ 氧是煤中主要元素之一,氧在煤中存在的总量和形态直接影响着煤的性质. 煤的元素组成？ 煤的组成以有机质为主体，构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。煤中存在的元素有数十种之多，但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。在煤中含量很少，种类繁多的其他元素，一般不作为煤的元素组成，而只当作煤中伴生元素或微量元素。？
一、煤中的碳？ 一般认为，煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。这些稠环的骨架是由碳元素构成的。因此，碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。同时，煤中还存在着少量的无机碳，主要来自碳酸盐类矿物，如石灰岩和方解石等。碳含量随煤化度的升高而增加。在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55～62％；成为褐煤以后碳含量就增加到60～％；烟煤的碳含量为77～％；一直到高变质的无烟煤，碳含量为％。个别煤化度更高的无烟煤，其碳含量多在90％以上，如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高达95～98％。因此，整个成煤过程，也可以说是增碳过程。？ 二、煤中的氢？ 氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外，在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它主要存在于矿物质的结晶水中，如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中，随着煤化度的加深，氢含量逐渐减少，煤化度低的煤，氢含量大；煤化度高的煤，氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98％时，氢含量则由%降到1%以下。通常是碳含量在80～86％之间时，氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段，氢含量能高达％。在碳含量为65～80％的褐煤和长焰煤段，氢含量多数小于6％。但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。 三、煤中的氧 氧是煤中第三个重要的组成元素。它以有机和无机两种状态存在。有机氧主要
复习思考题 一 1.煤是由什么物质形成的？ 2.成煤植物的主要化学组成是什么？它们各自对成煤的贡献如何？ 3.为什么木质素对成煤作用的贡献最大？ 4.为什么木质素抗微生物分解能力较强？ 5.什么是腐泥煤、什么是腐植煤？ 6.高等植物和低等植物在化学组成上的区别是什么？ 7.煤炭形成需要哪些条件？ 8.什么是沼泽？按水的补给来源分，沼泽分为几类？ 9.什么是成煤作用？它包括哪几个阶段？ 10.什么是煤化程度？ 11.什么是泥炭？什么是泥炭化作用？ 12.从植物到泥炭，发生了哪些重大变化？其本质是什么？ 13.泥炭化作用可分为哪几个阶段？（多氧、缺氧），各阶段的化学变化有何特 点？（生物化学、分解、再化合） 14.为什么在泥炭沼泽中，植物遗骸不会被完全分解？（水、酸性、杀菌成分） 15.泥炭的成分有哪些？有机质中包括哪些？（腐植酸、沥青质、木质素、脂 类及植物残体） 16.由高等植物形成煤，要经历哪些过程和变化？ 17.煤化程度由高到低，煤种的序列是什么？ 18.泥炭化作用、成岩作用和变质作用的本质是什么？ 19.变质作用有哪几种类型？请解释深成变质作用的特点（垂直分布、水平分 带） 20.希尔特定律？（水平或近似水平煤层的不同煤层表现出的规律）；水平分带 规律是指同一倾斜煤层中的规律。 21.什么是岩浆变质作用？ 22.区域热变质和接触热变质的区别？ 23.什么是动力变质作用？ 24.影响煤变质作用的因素有哪些？其中最关键的因素是什么？为什么？ 25.什么是煤层气？煤层气的主要成分是什么？ 二 1、煤大分子结构单元是如何构成的？结构单元之间如何构成煤的大分子？ 2、随煤化程度的变化，煤分子结构呈现怎样的规律性变化？ 3、从煤的生成过程来分析，为什么煤的大分子结构以芳香结构为主要特征？ 4、希尔施结构模型和两相模型分别反映了煤物理结构哪些特征？ 5、煤分子结构现代概念是什么？ 6、 三 1、煤岩学的研究方法有哪几类？薄片和光片有何区别？
I C S73.040 D26 中华人民共和国国家标准 G B/T8899 2013 代替G B/T8899 1998 煤的显微组分组和矿物测定方法 D e t e r m i n a t i o no fm a c e r a l g r o u p c o m p o s i t i o na n dm i n e r a l s i n c o a l (I S O7404-3:2009,M e t h o d s f o r t h e p e t r o g r a p h i c a n a l y s i s o f c o a l s P a r t3:M e t h o do f d e t e r m i n i n g m a c e r a l g r o u p c o m p o s i t i o n,MO D) 2013-12-17发布2014-05-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
前言 本标准按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本标准代替G B/T8899 1998‘煤的显微组分组和矿物测定方法“三与G B/T8899 1998相比的主要变化如下: 增加了 术语和定义 一章三 删除了有关 半镜质组 的内容三 本标准使用重新起草法修改采用I S O7404-3:2009‘煤岩分析方法第3部分:显微组分组组成的测定方法“三 本标准与I S O7404-3:2009相比在结构上有较多调整,附录A中列出了本标准与I S O7404-3:2009的章条编号对照一览表三 本标准与I S O7404-3:2009相比存在技术性差异,这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线进行了标示,附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表三 本标准与I S O7404-3:2009相比还做了下列编辑性修改: a)用 本标准 代替 本国际标准 ; b)用小数点 . 代替作为小数点的逗号 , ; c)删除国际标准的前言和引言三 本标准由中国煤炭工业协会提出三 本标准由全国煤炭标准化技术委员会(S A C/T C42)归口三 本标准起草单位:中煤科工集团西安研究院三 本标准主要起草人:肖文钊二张秀仪二刘善德三 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: G B/T8899 1988二G B/T8899 1998三
煤之一 固体化石燃料之一。远古植物埋于地下经复杂的物理化学变化而形成。元素组成以碳为主，次为氢，以及氧、氮、硫等。含缩合程度不同的芳环、脂环、杂环，以此为核心结合复杂的大分子的混合物。在氧化剂轻度氧化下可生成一些腐殖酸，中度氧化可得一些有机酸，剧烈氧化则燃烧放出一氧化碳、二氧化碳、水等。在空气中长期堆放渐氧化生热时能自燃。与发烟硫酸作用可制得软化硬水用的磺化煤；在有机溶剂中催化加氢可制得液化油。近年世界年采煤量达4.1×109 t左右，主要用作燃料、化工原料、冶金的还原剂等。 煤之二 煤植物遗体在沼泽或湖泊中聚积后，在漫长的地质时期内，经过生物化学、地球化学、物理化学等多种复杂作用，转变而成的固体可燃矿产。煤不仅是重要的燃料，它也是很重要的冶金和化工原料。 中国是世界上最早发现和利用煤的国家。辽宁新乐6200年前古文化遗址和陕西周墓中，都发现过煤制工艺品。河南西汉冶铁遗址中，曾发现加工过的煤饼。《山海经》中称煤为“石涅”，并载明产地。魏晋称煤为“石墨”或“石炭”。明朝开始有煤的名称。《天工开物》中，按煤的粒度和用途进行分类，并指明煤的块径和产地。1949年以来，中国煤炭工业有了很大的发展，已与美苏一起成为世界上煤炭产量最高和煤炭资源最丰富的三个国家之一。 煤的生成从植物死亡、堆积至转变成煤的一系列演变过程，称为煤作用。植物死亡后，在微生物参与下，受生物化学作用变成泥炭或腐泥的过程称泥炭化或腐化泥作用。当泥炭或腐化泥由于地壳下降而为其他沉积物覆盖时，在以温度和压力为主的作用下变为煤的过程，称煤化作用。世界上各地质时期中，石炭纪、二迭纪、侏罗纪、白垩纪和第三纪是重要的聚煤时期。 煤的化学组成煤中有机质95% 以上是由碳、氢、氧和氮四种元素组成，而无机质是水分和矿物杂质。煤中的硫、磷、砷、氯、汞、氟等元素多属有害成分。锗、镓、铀、钒等则是可综合利用的有益伴生元素。初步判断煤质，通常进行煤的工业分析，测定水分、灰分和挥发分，计算固定碳。灰分是煤完全燃烧后剩余的残渣，一般灰分低于40%的煤资源，才作为能利用的储量。挥发分是煤在隔绝空气的高温加热条件下，从有机物中分解出的气体和液体产物，它可用来大致判断煤的种类。 煤的分类主要有成因、产品品种、工业、用途等几种不同的分类方法。 煤的成因分类可分为：①腐植煤，由高等植物所形成的煤，其中以稳定组分为主的称残植煤；②腐泥煤，主要由藻类和浮游生物等形成的煤，如藻煤、胶泥煤等；③腐植腐泥煤，成煤原始物质，既有高等植物，又有低等植物，如烛煤和煤精。 煤的产品品种分类按用途、加工方法和质量规格共分精煤、粒级煤、洗选煤、原煤、低质煤等5大类，28个品种。 煤的工业分类中国现行分类指标有两个：①煤的可燃基挥发分，大体上反映煤化程度； ②胶质层最大厚度，反映煤的粘结性。根据这两个指标，将煤划分成褐煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤以及不粘煤、弱粘煤等10大类和相应的24个小类。在10大类煤中，除褐煤和无烟煤外，都是烟煤。 ①褐煤褐煤是煤化程度最低的煤，外貌多呈褐色或褐黑色、水分高，煤样分析多在8～18%左右，应用基低位发热量大多在2500～4000kcal/kg;可燃基挥发分多在40～60%；含有数量不等的原生腐植酸。元素组成中碳含量低，氧含量高，氢含量变化大。镜质组最大平均反射可作化工原料。 ②烟煤多呈黑色，具沥青光泽至金刚光泽，条带状结构较明显，没有原生腐植酸。可燃基挥发分多在10～40%之间，随煤化程度增高而 用煤两部分。煤焦煤包括气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和部分弱粘煤。非炼焦用煤包括长焰煤、
煤炭分析的分类 ①煤的固有成分和固有特性分析，如煤中全硫。 特点：试验结果不随试验方法而改变 ②规范性试验 在人为规定的条件下，使煤产生某种转化，测定转化生成物的量和特性，如煤的灰分和挥发分测定。 特点：试验结果随试验条件而改变。 规范性试验关键是控制试验条件。 术语 一般分析煤样：破碎到粒度小于0.2mm并达到空气干燥状态，用于大多数物理和化学特性测定的煤样。 工业分析：水分、灰分、挥发分和固定碳四个煤炭分析项目的总称。 挥发分体现是否容易燃烧 无烟煤以固定碳来判断 水分是最重要的煤炭指标 全水分是全部游离水 测定挥发分的作用：①煤的变质程度②是否容易燃烧③表征煤化工 恒容低位发热量与恒压地位发热量相比，多出一定量气体的体积膨胀功。 相对标准偏差：RSD=s/x x100 精密度：在规定条件下所得独立试验结果间的符合程度。精密度只取决于被测量的随机误差的分布，而与真值无关。 煤炭分析试验中常用测量标准差或其倍数量度u(x)=2s 标准不确定度：以标准偏差表示测量不确定度 扩展不确定度：确定测量结果间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。 一般分析试验煤样没有达到空气干燥状态造成：①煤样称不准②称完样后用水分进行校正或者换算时结果不准。
例题： ①全硫测定四次结果分别为2.10、 2.34、 2.28、和2.25报告结果应是多少（r=0.10） ∵ R=2.34-2.10=0.24﹥1.3×0.10 ∴ R=2.34-2.25=0.09﹤1.2×0.10 报告结果为：（2.34+2.28+2.25）÷3=2.29 ②空气干燥水分测定三次结果分别为2.36、2.61、2.23，这种情况如何处理？（r=0.20） ∵ R=2.61-2.33=0.28>1.2×0.20 ∴做第四次水分测定 ③某化验员测定挥发分，前两次重复测定结果分别为32.05和32.60，第三次结果为32.68，于是该化验 员将最终结果报为后两次的平均值32.64，这样做是否正确？为什么？(r=0.50) 答：不正确。 ∵ R=32.68-32.05=0.63>1.2×0.50 ∴应做第四次测定值是否合格，否则舍弃全部结果，检查仪器和操作，再测定一次。 测定次数： 应当注意的是随着试验次数的增加，试验数据也增加，该组数据的极差有可能发生变化，而相应的允许差则相应随之放大。 试验次数允许差 2 r 3 1.2r 4 1.3r 同时，试验次数不是无限制地增加的，最多重复四次而已。
A1 镜质组 镜质组是由成煤植物的木质纤维组织，经腐植化作用和凝胶化作用而形成的显微组分组。 在低煤化烟煤中，镜质组的透光色为橙色一橙红色，油浸反射光下呈深灰色，无突起。随煤化程度增加，反射力增大，反射色变浅，可由深灰色变为白色；透光色变深，可由橙红色变为棕色，直至不透明；正交偏光下光学各向异性明显增强。 镜质组有时具弱荧光性。 根据细胞结构保存程度及形态、大小等特征，分为3个显微组分和若干个显微亚组分。A1.1 结构镜质体 显微镜下显示植物细胞结构的镜质组显微组分（指细胞壁部分）。根据细胞结构保存的完好程度，又分为2个亚组分。 A1. 1.1 结构镜质体1 细胞结构保存完好的结构镜质体。细胞壁未膨胀或微膨胀，细胞腔清晰可见，细胞排列规则。细胞腔中空，或为矿物和其他显微组分充填。 A1. 1. 2 结构镜质体2 细胞壁强烈膨胀，细胞腔完全变形或几乎消失，但可见细胞结构残迹。细胞腔闭合后常呈线条状结构。由树叶形成的结构镜质体2，常具角质体镶边，有时显示团块状结构。 A1.2 无结构镜质体 显微镜下不显示植物细胞结构的镜质组分。根据形态特征，无结构镜质体又分为4个亚组分。 A1.2. 1 均质镜质体 在垂直层理切面中呈宽窄不等的条带状或透镜状，均一、纯净．常见垂直层理方向的裂纹。低煤级烟煤中有时可见不清晰隐结构，经氧化腐蚀，可见清晰的细胞结构。该组分为镜质组反射率测定的标准组分之一。
A1.2. 2 基质镜质体 没有固定形态，胶结其他显微组分或共生矿物。均匀基质镜质体显示均一结构，颜色均匀；不均匀基质镜质体为大小不一、形态各异、颜色略有深浅变化的团块状或斑点状集合体。与均质镜质体相比，反射率略低，透光色略浅。该组分亦为反射率测定标准组分之一。 A1.2. 3 团块镜质体 多呈圆形、椭圆形、纺锤形或略带棱角状、轮廓清晰的均质块体。常充填细胞腔，其大小与细胞腔一致；也可单独出现，最大者可达300 um。油浸反射光下呈深灰色或浅灰色，透射光下为红色--红褐色。 A1.2. 4 胶质镜质体 均一纯净，无确定形态，常充填在细胞腔、裂隙及真菌体和孢粉体的空腔中。镜下其他光性特征与均质镜质体相似。 A1.3 碎屑镜质体 粒径小于10um的镜质组碎屑，多呈粒状或不规则状，偶见棱角状。常被基质镜质体胶结，并且不易与基质镜质体区分。 A2 惰质组 主要由成煤植物的木质纤维组织受丝炭化作用转化形成的显微组分组。少数惰质组分来源于真菌遗体，或是在热演化过程中次生的显微组分。油浸反射光下呈灰白色一亮白色或亮黄白色，反射力强，中高突起。透射光下呈棕黑色一黑色，微透明或不透明。一般不发荧光。惰质组在煤化作用过程中的光性变化不及镜质组明显。根据细胞结构和形态特征等惰质组分为以下若干组分。 A2.1 丝质体 油浸反光下为亮白色或亮黄白色，中一高突起，具细胞结构，呈条带状、透镜状或不规则状。常见细胞结构保存完好，甚至可见清晰的年轮及分节的管胞。细胞腔一般中空或被矿物、有机质充填。根据成因和反射色不同分为2个亚组分。
煤炭的种类及用途 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。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1／2中粘煤、气煤、气肥煤、1／3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。 1．无烟煤：高固定碳含量，高着火点（约360～420℃）,高真相对密度（1.35～1.90）,低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（350—360℃），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。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物，胶质层的厚度为6—10mm。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16％—28％），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25％—35％）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。 7．1/3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。
煤岩组分中英对照 Lithotype: 宏观煤岩类型 Lithotypes: (宏观)煤岩组分 coal macerals:煤岩显微组分 Maceral: 显微组分 moisture; 碎屑镜质体 ash灰分; volatile matter挥发分 total sulfur全硫; telinite：镜质体; VD-vitrodetrinite碎屑镜质体; V-total vitrinites全镜体; Sp-sporinite孢子体; Cut-cutinite角质体; Re-resinite树脂体; Sub-suberinite木栓质体; F-fusinite丝质体; SF-semifusinite半丝碳煤素质; Ma-macrinite粗粒体; micrinite微粒体; ID-inertodetrinite碎屑惰质体; total inertinites总惰质组; homocollinite: 均质镜质体 desmocollinite: 基质镜质体 telinite (provitrinite): 结构镜质体 vitrinite:镜质组；exinite:壳质组：inertinite:惰质组 Gelation macerals: 凝胶化组分 vitrinite macerals: 镜质组分 bright coal :（光）亮煤；semi-bright coal :半亮煤；dull coal :暗淡煤；semi-dull coal :半暗煤 vegetation index:植物指数 Groundwater impact index地下水影响指数 Water-dynamic condition:水动力条件 texture preservation index(TPI): 结构保存指数 gelification index(GI): 凝胶化指数 shoreland: 滨岸 lacustrine: 湖泊 Transgression and regression：海进和海退 coal-bearing series：含煤岩系 coal-bearing strata: 含煤地层 coal -forming environment：成煤环境 epicontinental littoral:陆表滨岸 petrographic characteristics：煤岩学特征 peat paleo-bog: 古泥炭沼泽 peat swamp(bog):泥炭沼泽
第四章页岩的有机显微组分成岩演化 对黑色页岩研究的关键之一就是其中的有机组分。无论作为多金属富集层或作为气(油)源岩层而言，有机组分的研究对矿床的形成、分布和利用都具有关键的作用，同时对生物演化的研究也具有重要的意义。 我们通过在对早寒武世黑色页岩以及塔里木海相页岩的有机显微组分特征及其与生物关系研究的基础上，利用投射光、反射白光和反射荧光想结合，以干酪根为主，再结合全岩研究的方法进行分析解释组分的成因。通常，黑色页岩的很多细微的形态的观察不容易，因此多采用对分散有机质加以富集来进行研究，常常通过制作薄片、光片的方法进行对其中有机质的赋存状态、分布特点进行观察，并加以解释显微组分的成因。 第一节页岩中的有机显微特征 1 有机显微组分的划分 通常的，对于烃源岩来说，主要的组分为惰质组、镜质组和壳质组。这类经典的煤岩学分类方法适用于高等植物的残体堆积形成的腐殖煤，而对于由海相浮游生物残体聚积形成的腐泥型有机质的分类则不适合。为此，根据海相有机组分的形态、产状、生源和成因等特征，对其进行了划分。根据组分的存在形式，可分为：生物有机碎屑、沥青基质和沥青脉体；根据生源，可以分为动物型，植物型和混合型；根据沉积类型可分为原地和异地；根据成因可以分为原生、新生和外来的。 综合的看，根据张爱云老师对南方海相页岩的有机组分的划分为如下表1。 表1 南方海相页岩有机组分划分 根据金奎励老师等对塔里木海相页岩的划分可以分为三类：原生形态有机质、原生无形态有机质和次生有机质。 根据组分的母质来源、成烃贡献可以将原生态有机质分为陆生形态有机质和水生形态有机质；其中陆生形态有机质为高等植物成因的三大组分，可与煤岩组分相对比，出现在晚古生代海相烃源岩中。水生形态有机质主要指由水生生物所形成的形态有机组分，包括了藻类组、凝源组及动物有机组，其中包含有镜状体、海相惰性体。其中镜状体水生生物凝胶作用而形成，海相惰性体在低成熟-成熟时主要为动物硬质部分形成，而在高成熟-过成熟时还包括活性物质转变而来的惰性体。动物有机组分由动物外皮形成的动物碎屑体（其中包括有笔石、几丁虫、牙形刺、介形虫、有孔虫等）及动物软体两个亚类。原生无形态有机质主要指的是沥青质体，在干酪根中归入无定型体。次生有机质包括微粒体、渗出组（油滴、油膜、渗出沥青体）、沥青组及包体有机质。微粒体生烃残余物，既可以由高等植物形成，也可以
煤的元素成分煤质及煤分析知识普及 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
1.碳和氢？ 碳是煤中最重要的组成元素.碳含量(Cr)随煤化程度的升高而增加.泥炭的Cr 为50~60%;褐煤为60~77%;烟煤为74~92%;无烟煤为90~98%.在煤化程度相同的煤中,丝质组的Cr最高,镜质组次之,稳定组最低.氢中煤中第二个重要的组成元素.腐泥煤的氢含量(HR)比腐植煤高,一般在6%以上,有时达11%,这是由于形成腐泥煤的低等生物富含氢.在腐植煤中,稳定组的HR最高,镜质组次之,丝质组最低.随煤化程度升高,它们的H R均逐渐减少.？ 2.氮？ 煤中的氮,主要是由成煤植物中的蛋白质转化而来.人们认为煤中的氮通常都是有机氮,其中有一些是杂环形的.？ 煤中的NR通常约为~%,但也随煤公程度的升高而略有下降.我国弱粘结煤和不粘结烟煤的NR多低于1%,可能是在泥炭化阶段受到不同程度的氧化作用,成煤植物中的蛋白质氧化分解,故N R普遍较低.？ 3.氧？ 氧是煤中主要元素之一,氧在煤中存在的总量和形态直接影响着煤的性质. 煤的元素组成？ 煤的组成以有机质为主体，构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。煤中存在的元素有数十种之多，但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。在煤中含量很少，种类繁多的其他元素，一般不作为煤的元素组成，而只当作煤中伴生元素或微量元素。？
一、煤中的碳？ 一般认为，煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。这些稠环的骨架是由碳元素构成的。因此，碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。同时，煤中还存在着少量的无机碳，主要来自碳酸盐类矿物，如石灰岩和方解石等。碳含量随煤化度的升高而增加。在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55～62％；成为褐煤以后碳含量就增加到60～％；烟煤的碳含量为77～％；一直到高变质的无烟煤，碳含量为％。个别煤化度更高的无烟煤，其碳含量多在90％以上，如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高达95～98％。因此，整个成煤过程，也可以说是增碳过程。？ 二、煤中的氢？ 氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外，在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它主要存在于矿物质的结晶水中，如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中，随着煤化度的加深，氢含量逐渐减少，煤化度低的煤，氢含量大；煤化度高的煤，氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98％时，氢含量则由%降到1%以下。通常是碳含量在80～86％之间时，氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段，氢含量能高达％。在碳含量为65～80％的褐煤和长焰煤段，氢含量多数小于6％。但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。 三、煤中的氧
一、无烟煤和烟煤有什么差别 无烟煤（英文名称anthracite），俗称白煤或红煤。是煤化程度最大的煤。无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。黑色坚硬，有金属光泽。以脂摩擦不致染污，断口成介壳状，燃烧时火焰短而少烟。不结焦。一般含碳量在90%以上，挥发物在10%以下。无胶质层厚度。热值约8000-8500千卡/公斤。有时把挥发物含量特大的称做半无烟煤；特小的称做高无烟煤。 无烟煤为煤化程度最深的煤，含碳量最多，灰分不多，水分较少，发热量很高，可达25000~32500kJ/kg，挥发分释出温度较高，其焦炭没有黏着性，着火和燃尽均比较困难，燃烧时无烟，火焰呈青蓝色。煤样在规定条件下隔绝空气加热，煤中的有机物质受热分解出一部分分子量较小的液态（此时为蒸汽状态）和气态产物，这些产物称为挥发物。挥发物占煤样质量的分数成为挥发分产率或简称为挥发分。以干燥无灰基为分析基，挥发分低于10%的煤称为无烟煤。挥发分大于6.5%小于10%的无烟煤称为无烟煤三号。01 号无烟煤为年老无烟煤；02号无烟煤为典型无烟煤；03号无烟煤为年轻无烟煤。 中国无烟煤预测储量为4740 亿吨，占全国煤炭总资源量的10%，年产2 亿吨。山西省占32%，河南省占18%，贵州省占11%。中国有六大无烟煤基地：北京京煤集团，晋城煤业集团，焦作煤业集团，河南永城矿区，神华宁煤集团，阳泉煤业集团。 无烟煤块煤主要应用是化肥（氮肥、合成氨）、陶瓷、制造锻造等行业；无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹（高炉喷吹用煤主要包括无烟煤、贫煤、瘦煤和气煤）。
烟煤和无烟煤主要的参数区别在于挥发分与水分，以及可燃基中的碳分。无烟煤的挥发分与水分较烟煤更低，且析出温度更高。因此更难起火及燃烧，也因此在燃烧时几乎无烟气及火焰。 由于无烟煤碳分更高，所以它的低位发热量更大，也是煤中低位发热量最大的一种。 “标煤”可理解为用于燃烧计算的一种参照，和标准气体体积的概念相似。实际燃烧情况下的燃料消耗，可折标计算。 他们烧的锅炉是不同的.因为锅炉设计时时根据不同燃烧煤种进行设计，即使都是烟煤，如果他们的成分不同，比如里面的挥发分含量不同，含碳量不同，水分含量不同，灰分不同，锅炉的设计时候也会采用不同的构造，不同的金属材料。所以当一种煤烧完的时候要改烧另一种煤种，都要先进行热力计算，对锅炉设备进行一定的改造方可燃烧， 1、我们常见的粉煤与块煤成分是一样的，一般都是三类烟煤。 烟煤根据其中挥发份和发热量的不同分为一、二、三类，最常见的三类烟煤，国家标准中没有明确的定义，教材上定义是这样的：三类烟煤：可燃基挥发份大于等于20%；应用基水份为7%-15%；应用基灰份小于25%；应用基低位发热量大于19700KJ/kg（大概为5000大卡左右，即5000kcal/kg）。各个教材间数值差异有一些，大概就是这样，煤种分类不是很明确，是个模糊的分类。其实根据你的说法无法准确判断，但是三类烟煤是我们最常见的煤种。无烟煤也分三类，挥发份比烟煤低，但发热量比烟煤高，还有贫煤、煤矸石、褐煤等。
褐煤，又名柴煤，是煤化程度最低的矿产煤。品质会随矿藏的条件变化而变化，但其有易点燃，燃烧彻底、低硫等特点常做火力发电厂的燃料。褐煤是一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。化学反应性强，在空气中容易风化，不易储存和远运。 传说百年前，有位媳妇从娘家探亲回来，忽然发现炉灶灰堆里有几块没有燃尽的火炭(火种)，大似拳头，小如杏核。惊喜之余，这媳妇就往炭上放了几块碎炭。不一会儿，炭就吸着了。从此，“住娘家炭”的趣说，便在民间流传至今。“住娘家炭”学名叫褐煤，又称煨炭。褐煤呈褐色或褐黑色，光泽暗淡。煤化程度高于泥炭，属于年轻煤。褐煤具有独到的优良秉性，取暖时，只要往炉里放上几块火种，火种上再放一些捣成块的褐煤，不多会儿，炭就忽忽忽地着了。涮羊肉时，如果用这种没有黑烟的火种当木炭火苗很旺。做饭时，若没有火种，没有劈柴，顺手取一张报纸，就可把褐煤点燃。褐煤质松、易风化。保存褐煤，必须躲避风雨，放在屋里。若经风吹日晒、雨淋，不明显的层状结构，就被剥蚀得像鱼鳞鳞片似的浮泛起来。较紧密的结构，也变得松松散散，以至最后把褐煤风化成粉末。褐煤除直接用于燃料、可供发电外，还能分解出煤气、煤焦油、焦炭;提取苯、合成氨、氨乙烯、乙炔等多种化工原料;回收稀有元素锗、镓、钒、铀、钆、铍;其液体部分的煤焦油和轻油以高压加氢，可制造汽油、煤油、柴油、润滑油;精制后的苯酚和二甲酚，是合成纤维和塑料的原料。 长焰煤是变质程度最低的一种烟煤，是煤化程度仅高于褐煤的最年轻烟煤，从无粘结性到弱粘结性的都有。 长焰煤是指镜质组最大反射率R介于0.50% ～0. 65% 的高挥发分低煤阶烟煤。 不黏煤（英文名Nonbakingcoal）是一种低-中变质程度的烟煤，它的丝炭化组分普遍含量高，水分大，氧含量较高，氮，氢，碳含量则比一般相同变质程度的煤低。 弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时，产生较少的胶质体。单独炼焦时，有的能结成强度很差的小焦块，有的则只有少部分凝结成碎焦屑，粉焦率很高。中国煤炭分类国家标准中，对中、低煤化度而粘结性极弱的烟煤的称谓。该标准规定，弱粘煤的干燥无灰基挥发分(见煤的分析)Vdaf>20～37%，粘结指数G>5～30。它是非炼焦煤(见炼焦用煤)，主要用作工业和民用燃料，亦可用作气化原料。中国弱粘煤的灰分和硫分比较低。在炼焦配合煤(见配煤) 中，当有足够量的强粘结性肥煤时，可以部分地配入弱粘煤，以降低焦炭中的灰分和硫分。中国典型煤种有山西大同煤。 气煤是煤化程度较低的一种烟煤，不粘结或微具粘结性。在层状炼焦炉中不结焦。燃烧时火焰短，耐烧。隔绝空气加热，可产生大量煤气。有的气煤还可以用来炼油和提取化工原料。 [2] 作为炼焦煤中储量最大的气煤，大多具有低灰、低硫的特点，配煤炼焦可以显著降低焦炭的灰、硫等有害成分，同时减少焦化污染物排放，缓解冶金生产对大气环境的影响，是最具开发潜力的炼焦煤种。 气肥煤(QF)。气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类，有的称为液肥煤。炼焦性能介于肥煤和气煤之间，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。气肥煤最适合
文章编号:1001-6112(2012)02-0182-04 西湖凹陷煤系烃源岩显微组分组成特征及地质意义 钱门辉1,2,侯读杰2,蒋启贵1,郑伦举1 (1.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126;2.中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京 100083) 摘要:以黄岩14-1-1井为例,西湖凹陷煤系烃源岩显微组分可以划分为2种类型:类型一以镜质组为主,类型二以壳质组+腐泥组为主三2种类型煤系烃源岩显微组分生烃模拟实验结果表明,类型一烃源岩生烃产物以液态烃为主,类型二烃源岩生烃产物以气态烃为主,2种类型的煤系烃源岩纵向和横向上差异性分布导致了西湖凹陷油气藏表现为上油下气的分布特征三关键词:显微组分;生烃母质;煤系烃源岩;西湖凹陷;东海陆架盆地中图分类号:TE122.1+13 文献标识码:A Features and geologic significance of maceral composition of coal -bearing source rocks in Xihu Sag Qian Menhui 1,2,Hou Dujie 2,Jiang Qigui 1,Zheng Lunju 1 (1.Wuxi Research Institute of Petroleum Geology ,SINOPEC ,Wuxi ,Jiangsu 214126,China ;2.Key Laboratory of Marine Reservoir Evolution and Hydrocarbon Accumulation Mechanism of Ministry of Education ,China University of Geosciences ,Beijing 100083,China ) Abstract :According to the studies of well HY14?1?1,the maceral composition of coal?bearing source rocks in the Xihu Sag was divided into 2types including type Ⅰmainly of vitrinite and type Ⅱmainly of exinite and sa?propelinite.The simulations of hydrocarbon generation of the above?mentioned types indicated that the type Ⅰmainly generated liquid hydrocarbon while the type Ⅱmainly generated gaseous hydrocarbon.The vertical and horizontal differences between the 2types of coal?bearing source rocks led to the present distribution of petroleum in the Xihu Sag,that is,oil in the upper formations and gas in the lower formations. Key words :maceral composition;hydrocarbon generation material;coal?bearing source rocks;Xihu Sag;Shelf Basin of Eastern Sea 煤成油气的研究一直是石油地球化学家关注的焦点,也是石油地质界研究的热点领域,在煤成油气的成因二判别和聚集规律方面,国内外学者做了大量的研究工作[1-7]三本文主要从有机岩石学角度,结合显微组分生烃模拟资料,着重研究西湖凹陷煤系烃源岩生烃母质特点及其成烃贡献三 1 地质概况 西湖凹陷位于中国东部大陆边缘东海陆架盆 地浙东坳陷东部,总面积约4.6×104km 2,新生界最大沉积厚度达15000m,系我国东海海域油气勘探的重点凹陷三勘探现状表明,其油气主要分布于古近系花港组和平湖组煤系沉积区,源岩为花港组和 平湖组煤系地层[8]三 2 显微组分组成与分布 西湖凹陷煤系烃源岩从有机岩石学可分为2 种类型,以HY14-1-1井为代表,类型一:镜质组占50%~95%, 壳质组+腐泥组”占10%~30%,惰质组不足10%;类型二: 壳质组+腐泥组”占 70%~90%,镜质组占10%~20%,惰质组不足10%(图1)三 对本次研究代表性井现有数据统计结果显示(图2),花港组上煤系烃源岩代表水生低等生物母质的类型二数量较多,生油贡献较大,HY14-1-1井与HY7-1-1井中类型二的烃源岩较类型一的 收稿日期:2011-04-25;修订日期:2012-02-02三 作者简介:钱门辉(1985 ),男,助理工程师,从事油气运移与成藏地球化学研究工作三E?mail:qianmh.syky@https://www.doczj.com/doc/f99743103.html,三基金项目:国家自然科学基金(40972097)资助三 第34卷第2期2012年3月 石 油 实 验 地 质PETROLEUM GEOLOGY &EXPERIMENT Vol.34,No.2 Mar.,2012
煤的分类及性质 1．煤的简单分类： 煤简单可分为：泥煤---褐煤---烟煤---无烟煤---超级无烟煤 其中：烟煤中又按煤化程度依次分为：长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤。贫煤是煤化程度最高的烟煤。 2．各煤类的主要特征和用途 2.1 泥煤（泥炭） 为棕褐色或黑褐色的不均匀物质，密度为1.29-1.61，自然风干后，水分为25—35%，泥炭中含有大量的未分解植物残体，有时可用肉眼看见。 2.2 褐煤 它是煤化程度最低的煤。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。褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。大多数呈褐色或黑褐色，无光泽，相对密度 1.1-1.4，随着煤化程度加深，褐煤颜色变身变暗，相对密度增加水分减少。 2.3 长焰煤 长焰煤是变质程度低，它的挥发分含量很高，其煤化程度高于褐煤而低于其他烟煤。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。 2.4 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。 2.5 肥煤 具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分，加热时能产生大量的胶质体，形成大于25mm的胶质层，结焦性最强。用这种煤来炼焦，可以炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭，但这种焦炭横裂纹多，且焦根部分常有蜂焦，易碎成小块。由于粘结性强，因此，它是配煤炼焦中的主要成分。 2.6 焦煤 具有中低等挥发分和中高等粘结性，加热时可形成稳定性很好的胶质体，单独用来炼焦，能形成结构致密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。但因其膨胀压力大，易造成推焦困难，损坏炉体，故一般都作为炼焦配煤使用。 2.7 瘦煤 具有较低挥发分和中等粘结性。单独炼焦时，能形成块度大、裂纹少、抗碎强度较好，但耐磨性较差的焦炭。因此，用它加入配煤炼焦，可以增加焦炭的块度和强度。 2.8 贫煤 具有一定的挥发分，加热时不产生胶质体，没有粘结性或只有微弱的粘结性，燃烧火焰短，炼焦时不结焦。主要用于动力和民用燃料。在缺乏瘦料的地区，也可充当配煤炼焦的瘦化剂。 2.9 无烟煤