煤炭特征与分类ppt课件

表2-15 不同煤级煤的挥发分变化范围
煤级
HM1 HM2
CY
QM
FM
JM
SM
PM
WY3
WY2
WY1
Vdaf% 65~55
55~4 48~4 40~3 36~2 28~18 20~14 16~10 10~6.5 6.5~3.5 <3.5 8 0 6 6
4.固定碳（C）:煤中有机质分解后的不挥
发物质。
凸处则薄；③在煤层与底板岩石接触的界面上，可以看到
煤层被底板截断的现象，以及上下煤分层呈超覆关系。
第一节 煤
• 一、煤的形成 • （一）成煤的原始物质 • 植物：低等植物：菌类和藻类低等生物最 后形成腐泥煤。 • 高等植物：形成腐植煤 • （二）煤的形成过程 • 植物从死亡及其遗体堆积到转变成煤的一 系列演变过程，称为成煤作用。分为两个 阶段
• 1.腐泥化及泥炭化作用阶段
对象：菌藻类低等植物
• 2）丝炭 • 外观像木炭，颜色黑灰色或深灰色，具明显的 纤维状结构和丝绢状光泽。丝炭疏松多孔、质轻 性脆易碎、能染指。丝炭的胞腔有时被矿物质充 填，称矿化丝炭，坚硬而致密，密度大。 在煤层 中，丝炭常呈扁平的透镜体沿煤层的层面分布， 厚度多为1~毫米至几毫米，有时能形成不连续的 薄层。个别地区，丝炭层的厚度可达几十厘米甚 至几米。 • 3）亮煤 • 亮煤的光泽仅次于镜煤，一般呈黑色，较脆易 碎，但断面比较平坦。亮煤的均一程度不如镜煤， 表面隐约可见微细的层理。较纯净的亮煤有时也 可见内生裂隙，但不如镜煤发育。在煤层中，亮 煤是最常见的宏观煤岩成分，常呈较厚的分层， 有时甚至组成整个煤层。
• 4）暗煤 • 暗煤的光泽暗淡，一般呈灰黑色，致密坚硬、韧性好， 不易破碎，断面比较粗糙，一般无内生裂隙。在煤层中， 暗煤是常见的宏观煤岩成分，常呈厚薄不等的分层，也可 组成整个煤层。

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（一）我国煤炭资源
1.总括
我国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤炭 在能源生产和消费中的比例一直在70％以上， 而且这种格局短期内不会根本改变。
据有关专家预测，到2050年，煤炭在能源中 的比例仍占50%以上。为节约和保护资源，实 现国民经济和社会可持续发展，正确认识我国 煤炭资源基本特征是非常必要的。
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明代科学家宋应星所著《天工开物》中详细地介绍 了当时的采煤技术：
“凡取煤经历久者，从土面能辨有无之色，然后 挖掘，深至五丈许，方始得煤。初见煤端时，毒气灼 人，有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒 烟从竹中透上。人从其下施攫拾取者，或一井而下； 炭纵横广有，则随其左右阔取。其上支板，以防压崩 耳……”
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（3）烟煤
煤化较深的品种，其挥发分含量达10％～15％， 容易燃烧；燃烧时会发出较长的火焰和黑烟，故称 烟煤。是世界上储量最多，用途最广的煤种。陈供 燃烧外，还大量用于焦炭的冶炼、煤气化和化学工 业。
（4）无烟煤（又称白煤）
煤 化 过 程 的 最 后 产 物 ， 其 合 碳 量 高 达 89% ～ 98%，质硬，色黑，有金属光泽，燃点较高；燃 烧火焰呈蓝色。多用于民用和化肥工业。
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中国煤炭资源分布面广，除上海市外，全国各 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。
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81.6％。

2）直接顶 位于伪顶之上，多为粉砂岩、泥 岩，厚约1-2m，采煤回柱后能自行垮落。 3）老顶 位于直接顶之上，多为砂岩、石灰 岩，厚度较大，强度也大，采煤后长时期不 易自行垮落，只发生沉降。
2、 底板
位于煤层下方一定距离的岩层。
分为二种：
1）直接底 直接伏于煤层之下的岩层，多
见炭质泥岩，常几十厘米厚。
概念—— 高等植物遗体在泥炭沼泽中经受
复杂的生物化学、物理化学作用转变为泥
炭的过程叫泥炭化作用。
它分为二个阶段：
①第一阶段：在沼泽浅部植物遗体受氧 化、分解。 ②第二阶段：随积水深度增加，氧化环境 被还原环境代替，产生腐植酸和 沥青质，形成泥炭。
泥炭——黄褐、黑褐色，无光泽、质地疏
松状物质，风干可作燃料，也可作化 工原料和肥料。
6、 导电性
指煤传导电流的能力，以电阻率
表示，它与煤的变质程度密切相关。
褐煤多孔隙、湿度大、电阻率低； 烟煤电阻率大，是不良导体；
无烟煤电阻率小，具良好的导电性。
四、煤岩成分和煤岩类型
1.宏观煤岩成分
煤岩成分指肉眼能见到的煤的基本组成单位， 又称为宏观煤岩类型，即丝炭、镜煤、暗煤、亮 煤。 丝炭 灰黑色，形如木炭，具明显的纤维状结构和 丝绢光泽； 疏松、多孔、硬度小、脆度大、易染指； 没有粘结性、吸氧性强、易氧化自燃、 易成煤尘； 在煤层中多呈几毫米厚的扁平透镜体， 数量不多，但分布广。
四、煤层形态
层状
似层状
不规则状
五、煤层厚度及其变化原因
（一）煤层厚度的分类
总厚度：是煤层顶、底板之间各煤 分层和夹石层厚度的总和； 有益厚度：指煤层顶、底板之间 各煤分层厚度的总和；
可采厚度 ：指在现代经济技Байду номын сангаас件

3．其它分析
• 如伴生元素分析.煤中的伴生元素很多,但一般是指 有提取价值的锗、镓、铀、钒、铝、钽等常见的 稀有元素.
• 如煤中的锗含量在20 g∙g-1以上时即可计算储量 而有一定的提取价值,镓含量在50 g∙g-1以上和铀 含量在300～500 g∙g-1以上时也有提取价值,
3．其它分析
• 再如有害元素分析.煤中的有害元素种类很多,如硫, 磷、氯、砷、氟、铬、镉、汞等.硫、磷、氯主要 是指工业利用中对生产有害,后几种则是对人体和 环境有害,根据特殊的需要进行检测.
收到基〔ar〕 as received 空气干燥基〔ad〕 air dry 干基〔d〕 dry 干燥无灰基〔daf〕 dry af 干燥无矿物质基〔dmmf〕 mineral matter free
收到基〔ar〕 就其含义而言,是从收到的一批煤样中取出具有代表性的 煤样,以此种状态的煤样测定的结果并以此基表示的值,称 为收到基.
二、发热量的种类和基准
• 煤的发热量分类： • 弹筒发热量 • 高位发热量 • 低位发热量
1．弹筒发热量：〔Qb〕
• 是指单位质量的煤样在量热计和弹筒内,在过量的高压氧气 条件下〔初始压力为27～35大气压〕燃烧后产生的热量,也 就是用弹筒量热计实测出的热量.
1.外在水分的测定
1〕粒度小于13mm的煤样1kg左右〔精确到0.1g,G〕,倒入已恒重的白铁皮浅 盘中〔长280mm,宽230mm,高30mm〕；
2〕摊平试样于45~50oC烘箱中干燥8h,冷却至室温称量； 3〕放置8h自然干燥后,再称量；直至两次称量之差不大于0.3%为止,试样减
轻为G1
Mf
空气干燥基〔ad 〕
❖ 是指煤样所处环境与水蒸气压达到平衡时的煤样.在新标 准中规定：煤样若在空气中连续干燥1小时后质量变化不 超过0.10%,则认为达到空气干燥状态.