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第五章 煤与含煤岩系 第一节 煤的形成第二节 煤的物质组成和性质 第三节 煤的分类及用途 第四节 煤系和煤田 第一节 煤的形成 煤的形成可划分两个阶段： 一、成煤的第一节阶段：植物遗体在地表湖沼或海湾环境中，经 历复杂的生物化学变化形成泥炭或腐泥。 （一）腐泥的形成： 在腐泥形成过程中，若矿物质较多，可形成油页岩的前身。腐 泥若经受进一步的地质作用而形成的煤—腐泥煤。 （二）泥炭的形成： 由泥炭经过进一步的地质作用而形成的煤—腐植煤。 在一些湖、沼过渡环境，由高、低等植物形成的混合型的煤— 腐植腐泥煤。 二、成煤的第二阶段 1、褐煤的形成： 2、烟煤的形成： 三、成煤的必要条件 形成具有开采价值的煤层必须具备下列四个条件： （一）植物条件： （二）气候条件：潮湿、温暖的气候对成煤最有利。 （三）自然地理条件：形成分布面积较广的煤层，必须有适于发 生大面积沼泽化的自然地理条件。 （四）地壳运动条件： 1、泥炭层的聚积，要求地壳发生缓慢下降，下降速度=植物遗体 聚积速度。 2、泥炭层的保存并转变成煤层，要求地壳大幅度的沉降。 3、为了使同一地区形成较多的煤层，要求地壳在总的下降过程中 发生多次的升降或间歇性的下降。 第二节 煤的物质组成和性质 一、煤岩组分及煤岩类型 （一）煤岩组分： 1、丝炭 2、镜煤 3、亮煤 4、暗煤 （二）煤岩类型: 1、光亮型 2、半亮型 3、半暗型 4、暗淡型 使用煤岩类型应注意的问题： 1）区分四种类型是根据其相对的光泽强度，因此只有变质程度相同的煤，才能相互比较和划分。 2）煤是不均匀的，其不同条带的光泽差异较大，所以要以平均光泽作为标准进行划分。 3）在煤层描述时，划分的最小厚度与任务要求有关，通常为3—10cm。 4）观察时，必须选择新鲜面。 5）煤岩类型除描述外，还可以用煤层柱状表示。 二、煤的化学组成和性质 （一）煤的化学组成 1、工业分析： 1）水分（W）: 外在水分：润湿在煤的表面和大气毛细孔中的水分。 内在水分：将除去外在水分以后的风干煤样，加热到102°-105°时所失去的水分，既吸附、凝聚在煤内部毛细孔隙中水。 煤中的全水分=外在水分+内在水分 2）灰分（A）:煤完全燃烧后，其中矿物质的固体残余。 矿物质和灰分是两个不同的概念 灰分对煤炭燃烧、加工利用都带来不利的影响：（1）灰分降低煤的发热量；（2）增加运输成本；（3）导致高炉减产。 3）挥发分（V）:在隔绝空气的条件下，将煤加热到850℃ 从煤中有机物质分解出来的液体和气体产物称为挥发分。 煤中挥发分随变质程度的增高而减少，它是评价煤质和进行煤的分类的重要依据。由于煤的挥发分与水分和矿物质无关，所以常以煤的可燃基（煤的总量减去水分和灰分）挥发分作指标，代号Vr。 4)固定碳（C）:煤中有机质分解后的不挥发物质。 在测量挥发分时，残留在坩埚的固态产物—焦渣。 固定碳=焦渣-灰分 2、元素分析 煤是由有机质和无机质混合组成的，有机质是煤的主要组成部分，有机质主要有C、H、O、N四种元素组成。 1）碳：煤的基本结构单元中最重要的元素。 2）氢：煤中第二重要元素，它是煤结构单元中侧链上的组成元素。 3）氧：也是组成煤的重要元素之一。 4）氮：含量较少，一般不超过3% 5）硫：可分为有机硫和无机硫两部分。通常测定的是煤中的全硫（SQ），即有机硫和无机硫的总和。 6）磷：煤中有害组分。 （二）煤的工艺性质 1、粘结性： 煤粒在隔绝空气的条件下加热，煤中有机分解、熔融而使煤粒粘结成块的性质。 2、发热量（Q）：单位重量的煤完全燃烧所产生的热值。 我国某些煤产地不同煤类煤的发热量 第三节 煤的分类及用途 一、煤的成因分类： 根据上述分类依据，煤的成因分类可把煤划分为三大类： 腐植煤、腐泥煤和腐植腐泥煤。 二、煤的工业分类及用途 我国煤分类方案中，采用可燃基挥发分（Vr%）和胶 质层最大厚度（Y）两项指标，依次将煤划分成10大类 、24小类。 1、褐 煤 2、长 焰 煤 3、气 煤 4、肥 煤 5、焦 煤 6、瘦 煤 7、贫 煤 8、弱粘结煤 9、不粘结煤 10、无烟煤 第四节 煤系和煤田 一、煤系 煤系：一套含有煤层的沉积岩系。又称含煤岩系、含煤 地层、含煤建造。 （一）、煤系的特点： 1、岩色主要为灰、灰绿及灰黑色的沉积岩组成。 2、煤系中