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1、 煤的工業(yè)分析 一、煤的化學(xué)成分和工藝性質(zhì) 煤是重要的工業(yè)原料。它的用途很廣泛，除作燃料用外，還是重要的化工原料。為了合理的利用煤炭資源，必須對(duì)煤的化學(xué)成分及其性質(zhì)進(jìn)行研究，以便綜合利用。 （一）煤的元素組成 煤主要是由碳C、氫H、氧O、氮N、硫S、磷P等元素構(gòu)成的有機(jī)質(zhì)，以及一些礦物雜質(zhì)、水分等無(wú)機(jī)質(zhì)組成。其中，有機(jī)質(zhì)主要是由碳、氫、氧組成，它們占有機(jī)質(zhì)的95%以上；此外，還有氮、硫、少量的磷及金屬元素等。 對(duì)煤的元素組成的研究，主要是通過(guò)元素分析進(jìn)行的。 1.碳 碳是煤中有機(jī)物質(zhì)的主要組成部分。也是煤燃燒過(guò)程中產(chǎn)生熱量的重要元素，

2、每公斤純碳完全燃燒時(shí)能放出34080.6KJ的熱量。煤中碳元素的含量是隨變質(zhì)程度的加深而增加。泥炭的含碳量為50～60%，褐煤為60-77%，煙煤為74～92%，無(wú)煙煤為90～98%。 2.氫 氫是煤中有機(jī)質(zhì)的重要元素。每公斤氫完全燃燒時(shí)能產(chǎn)生143138.3KJ的熱量，約為碳的4.2倍。煤中含氫量的多少與成煤原始物質(zhì)有直接關(guān)系。腐泥煤的氫含量比腐植煤高，一般在6%以上，有時(shí)可達(dá)11%；而腐植煤的氫含量一般不超過(guò)6%.最低為1%左右。隨著變質(zhì)程度的加深，氫含量有逐漸減少的趨勢(shì)。 3.氧 煤中氧的含量變化很大，并隨變質(zhì)程度加深而降低。泥炭中氧含量為30-40%，褐煤中氧含量高達(dá)

3、15～30%，煙煤為1～16%，無(wú)煙煤更不，一般小于2%。當(dāng)煤氧化時(shí)，氧含量迅速增高，碳、氫含量明顯降低。因此，氧含量是確定煤層風(fēng)、氧化帶深度的主要指標(biāo)之一。 4.氮 氮在煤中含量較少，它主要來(lái)自成煤植物中的蛋白質(zhì)。碳含量小于75%的某些褐煤，氮含量可達(dá)2～2.7%，無(wú)煙煤為0.5～1.5%。氮含量隨變質(zhì)程度增高稍有降低。 在高溫加工時(shí)，一部分氮轉(zhuǎn)化為氨及吡啶類(lèi)等有機(jī)含氮化合物，這些化學(xué)產(chǎn)品可回收制成硫酸銨、尿素、氨水等氮肥。 5.硫 硫是煤的有害物質(zhì)。它在煤中常以三種形式出現(xiàn)，第一種為硫化物硫，絕大部分是以黃鐵礦FeS2和少量白鐵礦FeS2硫形態(tài)存在；第二種為有機(jī)硫，主要來(lái)自成煤時(shí)

4、植物和微生物中的蛋白質(zhì)；第三種為硫酸鹽硫，主要是石膏CaS042H20中的硫。煤中硫的含量一般在0.5～3.0%之間，我國(guó)煤中硫含量低的小于0.2%，高的可超過(guò)15%。根據(jù)全硫含量的多少，將原煤分為：特低硫煤，干燥煤樣全硫小于或等于1.0%；低硫煤大于1.0-1.5%；中硫煤大于1.5～2.5%；富硫煤大于2.5～4.0%；高硫煤大于4.0%。一般煉焦用煤的含硫量小于1.0%。 硫?qū)γ旱木C合利用危害極大。含硫煤在燃燒時(shí)與空氣中的氧化合生成二氧化硫，它既腐蝕鍋爐，又污染空氣。煉焦煤中的硫，部分轉(zhuǎn)入焦炭，降低了鋼鐵質(zhì)量。生產(chǎn)實(shí)踐證明，焦炭中含硫量每增加1.0%時(shí)，將使焦炭消耗量增加18～24%，

5、溶劑(石灰石等)消耗量增加20%，高爐生產(chǎn)率降代20%。 硫是非常重要的化工原料。我國(guó)南方有些煤田的煤，如廣西一些礦井所產(chǎn)的無(wú)煙煤含硫量極高，每采8t煤可收集1t黃鐵礦，這種煤可作為提煉硫磺的原料。 分析煤樣全硫用表示；干燥煤樣全硫用表示。 6.磷 磷也是煤中的有害成分。它在煤中含量極少，一般為0.001～0.1%，最高不超過(guò)1%。磷的含量雖少，但危害極大。在煉焦用煤中，磷進(jìn)入到焦炭，又進(jìn)入生鐵中，使鋼鐵發(fā)生冷脆。根據(jù)磷的含量，將原煤磷(Pg)分為：特低磷煤小于或等于0.01%；低磷煤大于0.0l～0.05%；中磷煤大于0.05-0.15%；高磷煤大于0.15%。煉焦用煤中磷的工業(yè)要求

6、規(guī)定F8小于0.01%。 7.其它元素 煤中尚有鍺Ge、鋰Li、鈹Be、鎵Ga、釩V、鈾U等有益伴生元素。這些元素在發(fā)展電子工業(yè)中、原子能及宇航等尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，已被廣泛應(yīng)用。因此，應(yīng)重視煤中的稀有元素。 （三）煤的工業(yè)指標(biāo) 為了有計(jì)劃地勘探、設(shè)計(jì)建設(shè)礦井、合理地開(kāi)發(fā)利用祖國(guó)的地下資源，要求對(duì)煤進(jìn)行工業(yè)評(píng)價(jià)。通過(guò)工業(yè)分析測(cè)定煤中的水分、灰分、揮發(fā)分等煤質(zhì)指標(biāo)數(shù)值，標(biāo)定煤質(zhì)牌號(hào)和質(zhì)量?jī)?yōu)劣，確定煤的工業(yè)價(jià)值和綜合利用途徑。對(duì)生產(chǎn)礦井來(lái)說(shuō)，煤的工業(yè)分析指標(biāo)數(shù)值是檢驗(yàn)企業(yè)生產(chǎn)管理及產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)志，也是計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。 1.水分 煤中的水分是一種有害物質(zhì)。水分含量多，能加速煤的風(fēng)化、破碎，甚至

7、造成自然發(fā)火；同時(shí)，又增加運(yùn)輸負(fù)荷，影響裝卸速度。作為燃料用煤，水分可降低煤的發(fā)熱量。此外，水分還會(huì)影響化工等產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。 根據(jù)水在煤中存在的狀態(tài)，將煤中所含的水分分為兩種：外在水分和內(nèi)在水分。外在水分是指在開(kāi)采、運(yùn)輸、貯存、洗選等過(guò)程中，存留在煤炭表面的水分；內(nèi)在水分則是指吸附、凝聚在煤炭毛細(xì)孔隙中的水分，它的含量與變質(zhì)程度有關(guān)，變質(zhì)程度低的煤中水分含量高，變質(zhì)程度高的煤中水分含量低。 在煤的工業(yè)分析中，一般用表示煤樣的全水分，它包括外在水分和內(nèi)在水分；用Wf表示分析煤樣水分，或叫內(nèi)在水分。 在各種煤中，水分含量見(jiàn)表1-1。 表1-1 煤中水分含量表 煤種 泥炭 褐煤

8、 煙煤 無(wú)煙煤 水分wt (%) 30~40 10~30 0.5~15 0.6~5.0 2.灰分 煤完全燃燒后剩下的灰渣、稱(chēng)為灰分。它的主要成分有氧化鋁A1203、氧化鈣CaO、氧化硅Si02、氧化鎂MgO、氧化鐵Fe203及稀有元素的氧化物等。因此，灰分是煤中無(wú)機(jī)礦物質(zhì)燃燒時(shí)剩余的固體殘留物。 灰分有兩種：內(nèi)在灰分和外在灰分。內(nèi)在灰分是指存在于成煤原始物質(zhì)中的無(wú)機(jī)物，以及由河水帶入沼澤中與植物遺體一起沉積的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)的總和。煤在洗選過(guò)程中，很難將內(nèi)在灰分選掉。外在灰分是指在采煤、運(yùn)輸過(guò)程中混入煤中的頂?shù)装鍘r石碎塊。這種灰分通過(guò)洗選可以除掉。 灰分是評(píng)價(jià)煤質(zhì)的重要

9、指標(biāo)。根據(jù)工業(yè)用煤要求，灰分小于10%的稱(chēng)特低灰煤；灰分大于10-15%的為低灰煤；灰分大于15～25%的為中灰煤；灰分大于25～40%的為富灰煤；灰分大于40%的為高灰煤。 根據(jù)全國(guó)礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)1986年頒發(fā)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》中規(guī)定，礦井生產(chǎn)的原煤灰分應(yīng)小于40%。 在煤的工業(yè)分析中，分析煤樣灰分有Af表示；干燥煤樣灰分用Ag表示。 3.揮發(fā)分 在隔絕空氣的條件下，將煤置于900℃的溫度下加熱7min，煤中的有機(jī)物質(zhì)和礦物發(fā)生熱分解，分解出來(lái)的氣態(tài)物質(zhì)稱(chēng)為揮發(fā)分。其組成成分主要有氫、氧、氮、甲烷、乙烷、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫等。揮發(fā)分的含量，與成煤原

10、始物質(zhì)、植物遺體的轉(zhuǎn)化環(huán)境及煤的變質(zhì)程度有密切關(guān)系。在一般情況下，腐泥煤的揮發(fā)分含量比腐植煤高。腐植煤中，低變質(zhì)煤的揮發(fā)分含量比高變質(zhì)煤高，褐煤的可燃基揮發(fā)分Vr大于40%，煙煤Vr大于10～37%、 無(wú)煙煤Vr為0～10%。揮發(fā)分是鑒定煤質(zhì)的重要指標(biāo)，是工業(yè)分類(lèi)的主要依據(jù)。 在煤的工業(yè)分析中，分析煤樣揮發(fā)分用Vf表示；可燃基揮發(fā)分用Vr表示。 4.焦渣 在測(cè)定揮發(fā)分過(guò)程中，殘留在坩堝中的固態(tài)物質(zhì)，稱(chēng)為焦渣。它是由煤中有機(jī)物質(zhì)分解后的殘余物和煤中沒(méi)有除掉的灰分等組成。 焦渣的形狀和特性是鑒定煤的結(jié)焦性能好壞的依據(jù)。焦渣的形狀和特性與煤中有機(jī)質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，還與煤的

11、變質(zhì)程度有關(guān)。腐泥煤不具粘結(jié)性，焦渣呈粉末狀。腐植煤中，褐煤和無(wú)煙煤的焦渣均不粘結(jié)，呈粉末狀；長(zhǎng)焰煤、瘦煤、貧煤等一部分煙煤也是屬于不粘結(jié)或弱粘結(jié)性的，其焦渣為不粘結(jié)的小塊，強(qiáng)度低；肥煤、焦煤粘結(jié)性好，焦渣呈膨脹或強(qiáng)膨脹熔融粘結(jié)，這種煤可作為煉焦用煤。 （三）煤的工藝性質(zhì) 煤是重要的燃料，也是冶金、化學(xué)工業(yè)的重要原料。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭綜合利用的大力開(kāi)展，就更需要研究煤的工藝性質(zhì)，判斷它是否符合各種加工工業(yè)的要求，選擇最合理的利用途徑，正確地作出工業(yè)評(píng)價(jià)。 1.發(fā)熱量(Q) 發(fā)熱量是指單位重量的煤完全燃燒時(shí)放出的熱量，常用焦耳／克或千焦耳／公斤表示。它是在

12、專(zhuān)門(mén)的發(fā)熱量測(cè)定儀器中通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的。分析煤樣的彈筒發(fā)熱量用表示；可燃基的彈筒發(fā)熱量用表示。 發(fā)熱量的大小與多種因素有關(guān)，如煤中灰分、水分的含量等，但主要是取決于煤中碳、氫可燃元素的含量。隨變質(zhì)程度的增高，碳的含量增加，則發(fā)熱量增大(表1-2)。有的煙煤因氫元素含量較高，其發(fā)熱量比無(wú)煙煤還高。 表1-2 煤 種 褐 煤 煙 煤 無(wú)煙煤 發(fā)熱量(kJ／kg) 16747~30982 30982~37263 32657~36425 發(fā)熱量是評(píng)價(jià)煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是研究和確定煤變質(zhì)程度的重要依據(jù)之一。 2.膠質(zhì)層厚度(Y) 煤樣放置密閉的膠質(zhì)

13、層測(cè)定儀中加熱到350℃，煤中有機(jī)質(zhì)開(kāi)始分解、軟化，形成膠質(zhì)體，繼續(xù)加熱至510℃時(shí)，重新固結(jié)成焦炭為止，連續(xù)測(cè)得的膠質(zhì)體最大厚度稱(chēng)為膠質(zhì)層厚度。這是反映煤的粘結(jié)性好壞的重要指標(biāo)。在形成焦炭的過(guò)程中，煤的粘結(jié)性越強(qiáng)，其膠質(zhì)層的厚度也越大。因此，膠質(zhì)層厚度的大小可以反映煤的粘結(jié)性的強(qiáng)弱。 在煤的工業(yè)用途中，膠質(zhì)層厚度是一個(gè)很重要的指標(biāo)。目前，它是我國(guó)煤(以煉焦用煤為主)分類(lèi)方案中兩項(xiàng)指標(biāo)之一。 二、煤的物理性質(zhì) 煤的物理性質(zhì)是指煤的宏觀特征。它包括顏色、條痕、光澤、硬度、脆性、比重、斷口、裂隙、導(dǎo)電性等性質(zhì)。煤的物理性質(zhì)，與成煤原始物質(zhì)、成煤環(huán)境及煤的變質(zhì)程度有直接關(guān)系。因

14、此，物理性質(zhì)是研究煤的成因、變質(zhì)程度、進(jìn)行煤層對(duì)比的重要依據(jù)。 1.顏色 指煤新鮮表面的顏色。它反映了煤對(duì)自然光波吸收的性質(zhì)。顏色與成煤原始物質(zhì)及變質(zhì)程度有關(guān)，隨變質(zhì)程度增高，煤的顏色逐漸加深。如褐煤為褐、深褐或黑褐等色；煙煤為褐黑色至黑色；無(wú)煙煤為帶有銀白色彩的灰黑色。腐泥煤顏色較淺，多為褐灰、灰黑等色，如石煤有的為灰黑色。 2.條痕 煤的粉末顏色稱(chēng)為條痕。一般情況下，條痕色與煤的顏色不完全相同。褐煤條痕為棕色；煙煤條痕為深棕色至黑色；而無(wú)煙煤的條痕為灰黑色。腐植煤的條痕色是隨變質(zhì)程度增高而加深。 3.光澤 指煤表面的反光能力。它是鑒定煤的重要標(biāo)志之一。煤有玻璃光澤、金剛

15、光澤、似金屬光澤、瀝青光澤及土狀光澤等。光澤與成煤原始物質(zhì)、煤巖成分、變質(zhì)程度及煤中灰分含量有關(guān)。如腐泥煤無(wú)光澤；低變質(zhì)的褐煤、長(zhǎng)焰煤及含灰分高的煤，它們的光澤較暗；而大多數(shù)煙煤及無(wú)煙煤光澤較強(qiáng)，為玻璃光澤、金屬光澤。 4.硬度 指抵抗外來(lái)機(jī)械作用的能力。用礦物硬度的等級(jí)來(lái)衡量。煤的硬度介于1~4度之間。它的大小隨變質(zhì)程度變化而變化，變質(zhì)程度高的煤，硬度較大；反之，則小。 5.脆度 煤受壓力作用時(shí)破碎的性質(zhì)。在腐植煤中，隨變質(zhì)程度增高，脆度成曲線形變化。低變質(zhì)和高變質(zhì)的煤，其脆度?。恢凶冑|(zhì)煙的煤，其脆度大。此外，不同的煤巖成分脆度也不相同。鏡煤和絲炭脆度大；亮煤脆度中等

16、；暗煤脆度最小。 6.比重 比重是指不包括煤中裂隙在內(nèi)的單位體積煤的重量與同體積水重量之比。它的大小決定于煤巖成分、變質(zhì)程度，以及煤中所含灰分與水分的含量。顯然，含礦物雜質(zhì)多的煤，比重較大，如含黃鐵礦的煤比含粘土的煤比重要大；其它條件相同的情況下，變質(zhì)程度高的煤比重大，如泥炭比重為0.72，褐煤的比重為0.90～1.25，煙煤比重為1.25～1.4Q，無(wú)煙煤比重為1.40～1.80。 在煤礦生產(chǎn)中，進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算時(shí)，需要采用的不是比重而是容重，即包括裂隙在內(nèi)的單位容積煤的重量。由此可知，煤的比重比容重要大些。 7.裂隙 煤中裂隙的發(fā)育情況與采掘工作有很大關(guān)系。若煤中裂隙發(fā)育時(shí)，一方面落

17、煤容易，并提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；另一方面會(huì)造成頂板和煤幫管理上的困難，有時(shí)還容易引起瓦斯突出，影響安全生產(chǎn)。因此，應(yīng)認(rèn)真研究煤中的裂隙，盡量變不利因素為有利條件，以保證生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。 煤中裂隙可分為兩類(lèi)：內(nèi)生裂隙和次生裂隙。內(nèi)生裂隙是成煤過(guò)程中形成的一種裂隙。其特點(diǎn)是裂隙垂直于層理面，裂隙面比較平坦光滑，有時(shí)可見(jiàn)到呈眼球狀的光面。在煤中，內(nèi)生裂隙通常呈兩組互相垂直的裂隙組，其中一組為主要裂隙組，另一組數(shù)量少，為次要裂隙組。內(nèi)生裂隙的發(fā)育程度與煤巖類(lèi)型有關(guān)，通常在光亮型煤中內(nèi)生裂隙發(fā)育，暗淡型煤中則不發(fā)育；內(nèi)生裂隙的發(fā)育程度還與煤的變質(zhì)程度有關(guān)，隨著變質(zhì)程度增高，內(nèi)生裂隙成曲線變化，中變質(zhì)煙煤

18、內(nèi)生裂隙最為發(fā)育。 8.導(dǎo)電性 導(dǎo)電性是指煤傳導(dǎo)電流的能力。通常是以電阻率來(lái)間接地表示這一性質(zhì)。 電阻率大小與變質(zhì)程度有關(guān)，是隨變質(zhì)程度的增加而減小。煙煤電阻率較大，是不良導(dǎo)體；無(wú)煙煤電阻率小，它具有良好的導(dǎo)電性。此外，電阻率與煤的灰分、水分及孔隙度等因素有關(guān)?；曳指邥r(shí)，可使煙煤的電阻率降低，使無(wú)煙煤的電阻率升高。水分對(duì)電阻率的影響也很明顯，由于褐煤中水分含量較高，造成電阻率低于煙煤。 在煤田地質(zhì)勘探中，常根據(jù)煤與圍巖導(dǎo)電性的差別，用人工方法把電流通入地下，測(cè)定各種煤、巖層的電阻率，并用曲線將其表示出來(lái)，幫助判斷煤層的層位、厚度，了解地下構(gòu)造情況。這就是電法勘探及電測(cè)井方法的原

19、理。 煤的物理性質(zhì)，見(jiàn)表1-3。 表1-3 煤的物理性質(zhì)比較表 種類(lèi) 性質(zhì) 泥 炭 褐 煤 煙 煤 無(wú)煙煤 長(zhǎng)焰煤 氣煤 肥煤 焦煤 瘦煤 貧煤 顏色 土 色 灰褐色 褐色或深褐色 褐黑色 黑色 灰黑色 灰黑；銀白、古銅 等色 條痕 褐色或棕色 深棕色 棕黑色 黑色帶棕 黑 色 灰黑或黑色 光澤 無(wú)光澤 暗淡光澤 瀝青光澤 弱玻璃光 澤 陂璃光澤 強(qiáng)玻璃光澤 金剛光澤 似金屬光澤 比重 0.72 0.9-1.25 1.25～1.40 1.40～L 80 密度 疏 松

20、------------→致密 硬度 1---------------------------→4 脆性 中 小 ------→最 大←------ 小 斷口 不規(guī)則 參差狀、塊狀 貝殼狀或塊狀 方 塊 狀 貝殼狀 導(dǎo)電性 (電阻率) 小于煙煤 幾百至幾千歐姆米 十分之幾歐姆米 內(nèi)生 烈隙數(shù)目 ------→最 多←------ 三、煤巖成分和煤巖類(lèi)型 隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展和煤的綜合利用，煤的研究工作也不斷地加強(qiáng)和深入，煤巖學(xué)就是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科。用肉眼觀察時(shí)，可分出不同的宏觀煤巖成分和宏觀煤巖類(lèi)型；用顯微鏡觀察時(shí)，可進(jìn)一步

21、分出各種顯微煤巖組分和顯微煤巖類(lèi)型。煤巖學(xué)的研究成果，對(duì)于確定煤的成因、進(jìn)行煤層對(duì)比，以及研究煤的可選性和指導(dǎo)煤的合理利用等方面是重要的依據(jù)。 （一）宏觀煤巖成分 煤是由多種礦物成分組成的。組成煤的成分稱(chēng)為煤巖成分。煤巖成分分為：絲炭、鏡煤、亮煤和暗煤。其中，絲炭和鏡煤是由均一物質(zhì)組成；亮煤和暗煤是由復(fù)雜成分組成，在顯微鏡下看即由穩(wěn)定組分和凝膠化基質(zhì)組成。穩(wěn)定組分是指煤中保存有原植物組織形態(tài)和結(jié)構(gòu)的植物遺體殘骸。它包括植物組織殘骸、孢子、花粉、角質(zhì)層、樹(shù)脂體、藻類(lèi)、菌類(lèi)等(圖6-8、圖6-9)。凝膠化基質(zhì)是指那些把煤中穩(wěn)定組分，即木質(zhì)纖維組織的碎片和礦物雜質(zhì)膠結(jié)起來(lái)的無(wú)形態(tài)、無(wú)結(jié)構(gòu)的凝固的

22、膠體物質(zhì)。基質(zhì)，可分為透明基質(zhì)和不透明基質(zhì)兩種。前者，在低倍鏡透射光下呈褐紅色至深紅色；后者，在低倍鏡透射光下，都呈黑色，且不透明。 1.絲炭 顯微鏡下觀察，絲炭是具有明顯的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的絲炭化組織，是一種簡(jiǎn)單的煤巖成分。肉眼觀察，絲炭形似木炭，絲絹光澤，因此稱(chēng)為絲炭。顏色為暗黑色，性脆易碎，容易染手。此外，絲炭含灰分低，含炭量高，沒(méi)有粘結(jié)性。絲炭在煤層中常呈條帶狀或繼續(xù)分布的薄層，有時(shí)呈小透鏡狀存在于亮煤或暗煤中。 2.鏡煤 顯微鏡下觀察，鏡煤主要是木質(zhì)纖維組織經(jīng)過(guò)凝膠化作用形成的，是一種簡(jiǎn)單的煤巖成分。肉眼觀察呈黑色，具玻璃光澤，貝殼狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，質(zhì)純、性脆易碎。由于它光亮

23、如鏡，所以稱(chēng)為鏡煤。鏡煤在煤層中不單獨(dú)形成獨(dú)立分層，常呈透鏡狀或條帶狀分布于亮煤之中，或呈細(xì)線理狀分布于暗煤中。 3.亮煤 顯微鏡下觀察，亮煤是由木質(zhì)纖維組織經(jīng)過(guò)凝膠化作用形成的各種凝膠化組分為主，也有絲炭化組分和穩(wěn)定組分。肉眼觀察，亮煤為黑色，玻璃光澤，灰分含量較低，比重較小，性脆易碎。此外，亮煤粘結(jié)性好，適于煉焦。亮煤在煤中含量較多，常形成較厚的分層。 4.暗煤 顯微組分為凝膠化組分、絲炭化組分和穩(wěn)定組分組成。暗煤因光澤暗淡而得名。肉眼觀察，暗煤顏色比其它組分要淺，光澤暗淡，灰分含量高，比重和硬度較大。此外，暗煤的粘結(jié)性差，不適于煉焦。在煤中，暗煤多成較厚的煤分層單獨(dú)存在。

24、一般它屬于質(zhì)量較差的煤種。 （二）宏觀煤巖類(lèi)型 煤是由各種煤巖組分組成，由于各種組分含量不同，表現(xiàn)在肉眼鑒定特征上也各不相同，如光澤、顏色、比重、硬度等。因此，根據(jù)煤巖組分的含量及光亮程度，將煤分為四種煤巖類(lèi)型。 1.光亮型煤 主要由鏡煤和亮煤組成。由于成分較均一，通常條帶狀結(jié)構(gòu)不明顯。光澤很強(qiáng)，貝殼狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，脆度較大，容易破碎，粘結(jié)性好。 2.半亮型煤 常以亮煤為主，有時(shí)由鏡煤、亮煤和暗煤組成。平均光澤強(qiáng)度較光亮型煤稍弱。半亮型煤的特點(diǎn)是條帶狀結(jié)構(gòu)明顯，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，黑色，灰分較少，質(zhì)較純性脆，常具有棱角狀斷口。中變質(zhì)程度的半亮型煤，粘結(jié)性較好，適于煉焦。

25、 3.半暗型煤 由暗煤及亮煤組成，常以暗煤為主，有時(shí)夾有鏡煤和絲炭的線理、細(xì)條帶和透鏡體。光澤比較暗淡，深灰色，因含灰分較多，硬度、韌性和比重較大，粘結(jié)性較差，不適于煉焦。 4.暗淡型煤 主要由暗煤組成，有時(shí)夾少量鏡煤、絲炭或夾矸透鏡體。通常呈塊狀構(gòu)造，層理不明顯?；曳趾枯^多，，光澤暗淡，致密，比重和硬度均大。 關(guān)于腐泥煤的煤巖類(lèi)型，一般只有暗淡型煤。這種煤的特點(diǎn)是光澤暗淡，結(jié)構(gòu)均一，塊狀構(gòu)造，致密，具有韌性，貝殼狀斷口。 在生產(chǎn)實(shí)踐中所見(jiàn)到的煤層并不是由單一煤巖類(lèi)型組成的，而是由四種類(lèi)型的煤共同組成。為了進(jìn)行煤層對(duì)比，必須對(duì)煤層的煤巖類(lèi)型進(jìn)行描述，并畫(huà)出柱狀(圖6-10)。 四

26、、煤的工業(yè)分類(lèi)及綜合利用 （一）煤的工業(yè)分類(lèi) 煤分類(lèi)的目的，是為了確定不同性質(zhì)煤的工業(yè)用途及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，以便有計(jì)劃的開(kāi)采、利用煤炭資源，同時(shí)有助于合理選擇煉焦用煤的配煤方案。 1.煤分類(lèi)的依據(jù)指標(biāo) 目前，我國(guó)煤分類(lèi)的依據(jù)指標(biāo)是用經(jīng)過(guò)1.4比重液洗選后的精煤的可燃基揮發(fā)分(V)及膠質(zhì)層最大厚度(Y)的數(shù)值來(lái)確定。 可燃基揮發(fā)分是用煤的重量減去水分、灰分后剩下的可燃體實(shí)際揮發(fā)分含量。采用可燃基揮發(fā)分作分類(lèi)指標(biāo)，可以清除煤中水分、灰分對(duì)煤分類(lèi)的干擾，使煤分類(lèi)準(zhǔn)確無(wú)誤。此外，這種揮發(fā)分的含量可以反映出煤變質(zhì)程度的高低，又能說(shuō)明煉焦性能。 采用膠質(zhì)層厚度作為分類(lèi)指標(biāo)，是由于它能反映煤

27、的粘結(jié)性及煉焦性能的好壞。煤的粘結(jié)性與膠質(zhì)層厚度成正比關(guān)系，即膠質(zhì)層厚的煤粘結(jié)性好，反之則差。當(dāng)煤具備適當(dāng)膠質(zhì)層厚度時(shí)，才能作為煉焦用煤或做配焦用煤。 2.煤的分類(lèi) 根據(jù)工業(yè)要求，按照煤的變質(zhì)程度和結(jié)焦性能，國(guó)家技術(shù)委員會(huì)于1958年制定了《中國(guó)煤(以煉焦用煤為主)分類(lèi)方案》，把我國(guó)的煤從無(wú)煙煤到褐煤分為十個(gè)大類(lèi)和二十四個(gè)小類(lèi)。分類(lèi)指標(biāo)有兩個(gè)：一個(gè)是揮發(fā)分產(chǎn)率“Vr%，能大體上反映變質(zhì)程度，而煤的性質(zhì)隨煤的變質(zhì)程度的變化規(guī)律較明顯；另一個(gè)是膠質(zhì)層的最大厚度“Y，mm”。 表6-5 中國(guó)煤(以煉焦用煤為主)分類(lèi)方案(1958年頒發(fā)) 大 類(lèi) 小 類(lèi) 分類(lèi)指標(biāo)及范圍

28、 名 稱(chēng) 代號(hào) 名稱(chēng) 代號(hào) Vr(％) Y(mm) 無(wú)煙煤 A 0～10 貧 煤 T >10～20 0(粉狀) 瘦 煤 ПC 瘦煤一號(hào) 瘦煤二號(hào) ПCl ПC2 >14～20 >14～20 0(成塊)～8 >8～12 焦 煤 K 瘦 焦 煤 主 焦 煤 焦 瘦 煤 肥焦煤一號(hào) 肥焦煤二號(hào) I I K K KП ЖKl ЖK2 >14～18 >18～26 >20～26 >26～30 >26～30 >12～25 >12～25 >8～12 >9～14 >14～25 肥

29、煤 Ж 肥煤一號(hào) 肥煤二號(hào) 焦肥煤一號(hào) 焦肥煤二號(hào) 氣 肥 煤 Ж Ж2 KЖl KЖ2 ГЖ >26～37 >26～37 ≤26 ≤26 >37 >25～30 >30 >25～30 >30 >25 氣 煤 Г 肥氣煤一號(hào) 肥氣煤二號(hào) 氣煤一號(hào) 氣煤二號(hào) 氣煤三號(hào) ЖГl ЖГ2 Г Г2 Г3 >30～37 >30～37 >37 >37 >37 >9～14 >14～25 >5～9 >9～14 >14～52 弱粘煤 CC 弱粘煤一號(hào) 弱粘煤二號(hào) CCl CC2 >20～26 >26～37

30、 0(成塊)～8 0(成塊)～9 不粘煤 HC >20～37 0(粉狀) 長(zhǎng)焰煤 Д >37 0-5 褐 煤 Б >40 （二）煤的綜合利用 煤的綜合利用，是指通過(guò)各種途徑將煤中有用物質(zhì)最大限度的利用起來(lái)，真正作到物盡其用。 煤的綜合利用途徑主要有以下幾種：直接氣化、低溫干餾、高溫?zé)捊购图託湟夯?。通過(guò)對(duì)煤的綜合利用，不僅可以利用煤的熱量，而且從中取得許多重要的化工、醫(yī)藥、化肥等原料，制成很多產(chǎn)品。隨著工業(yè)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)開(kāi)始從煤灰中提煉稀有和放射性元素，如鍺、釩等。煤炭資源有效的綜合利用事業(yè)，就成為發(fā)展我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的迫切任務(wù)。 關(guān)于煤的綜合利用情況，見(jiàn)表6-6。 表6-6 煤化學(xué)加工及產(chǎn)品綜合利用