煤的形成过程及煤系
第5章-煤及煤系
引起煤厚变化的地质因素: 原生变化和后生变化。
影响煤层形态和煤层厚度变化的因素有许多，常见的有： 1.泥炭沼泽基底不平影响煤层形态和厚度的变化 ①、煤层底版或基底岩层界面呈凹凸起伏而 顶板界面却比较平整，即“顶平底不平”。 ②、往往在含煤岩系的底部或下部的煤层煤 厚变化极为不规则。 ③、基底古地形低洼处煤层增厚，向突起部 位尖灭变薄。其分层和层理多为下伏的 基底岩层界面所截切，呈现超覆样式。
煤层底板以泥岩、粘土岩最为常见, 通常呈团块状, 富含植物根茎化石和不规则滑面, 俗称根土岩。根土岩常含有伊利石、蒙脱石、高岭石和其它粘土矿物, 尤以高岭石最富集, 可形成具有工业价值的耐火粘土矿层。
煤层顶、底板的稳定性: 对采掘巷道、采面的维护和正常生产循环影响很大。如果顶板松软，容易发生冒顶事故； 反之，如果顶板过于坚硬，则造成放顶困难。灰岩、砂岩为顶板: 它们是矿井充水的重要来源； 如底板为遇水膨胀的粘土岩，会引起底鼓或软岩涌入巷道，破坏巷道，影响运输。 因此，在煤田地质勘探和煤矿生产过程中应加强对煤层顶、底板岩性和岩石力学性质的研究。
补偿关系: 过度补偿 均衡补偿 不足补偿（或为: 欠补偿）
时间推移
埋藏深度
沉积厚度
地壳沉降 （振荡）
煤层
盆地底
多煤层形成
2.煤层顶底板
煤层顶板
伪顶
直接顶
老顶
煤层底板
直接底
老底
煤层与顶板的接触关系： 明显接触：说明沉积环境变化较快！ 过渡接触：沉积环境是渐变的！ 常有不到1m的伪顶存在！ 冲刷接触：煤层与顶板沉积环境是剧变的。
二、 煤层结构与厚度
1.煤层的结构 煤层包含煤分层和岩石夹层，不含夹石层的称为简单结构煤层； 反之，含有夹石层的则称为复杂结构煤层。 煤层夹矸的物质来源，主要取决于泥炭沼泽所处的沉积环境。
煤矿地质学5煤、煤层、煤系、煤田
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。
煤化学 第二章 煤的生成
第二章煤的生成煤是植物遗体经过生物化学作用，又经过物理化学作用而转变成的沉积有机矿产，是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物，它是极其重要的能源和工业原料。
从植物死亡、堆积到转变为煤经过了一系列复杂的演变过程，这个过程称为成煤作用。
成煤作用大致可以分为两个阶段:第一阶段是植物在泥炭沼泽、湖泊或浅海中不断繁殖，其遗体在微生物的参与下不断分解、化合、聚积的过程。
这个过程起主导作用的是生物地球化学作用。
低等植物经过生物地球化学作用形成腐泥，高等植物形成泥炭，因此成煤第一阶段可称为腐泥化阶段或泥炭化阶段。
当已形成的泥炭或腐泥，由于地壳的下沉等原因而被上覆沉积物所掩埋时，成煤作用就转为第二阶段一一煤化作用阶段，即泥炭、腐泥在以温度和压力为主的作用下转变为煤的过程。
成煤第二阶段又包括成岩阶段和变质阶段。
在这一阶段中起主导作用的是物理化学作用。
在温度和压力的影响下，泥炭进一步转变为褐煤(成岩作用)，再由褐煤变为烟煤和无烟煤(变质作用)。
煤与煤之间的性质千差万别，不仅不同煤田的煤质差别较大，即使是同一煤田中不同煤层的煤质，其差异也很大。
若同一煤田同一煤层，但在不同地点采的煤样，其煤质也有较大的差别。
甚至是在同一煤田同一煤层同一地点采样，而采样时，将煤层从上到下分成若干个分层采样，各分层的煤质也有差别。
引起煤质千差万别的原因与成煤物质、成煤环境和成煤作用密切相关。
第一节成煤物质一、成煤的原始物质19世纪以前，人们对于成煤的原始物质并没有正确的认识。
人们对煤成因的认识并不一致，曾提出过很多假说，归纳起来主要有三种：一是认为煤和地壳中的其他岩石一样，一有地球就存在;二是认为煤是由岩石转变而成;三是认为煤是由植物残骸形成的。
随着煤炭的大规模开采，人们在煤层中常常发现保存完好的古植物化石和由树干变成的煤，在煤层底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石，证明它曾经是植物生长的土壤。
随着煤岩学的发展，人们利用显微镜在煤制成的薄片中观察到许多原始植物的细胞结构和其他残骸，如孢子、花粉、树脂、角质层、木栓体等;在实验室用树木进行的人工煤化试验，也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。
第一章 煤、煤层、煤系、煤田
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
煤化学
1.煤的形成过程泥炭化作用过程和煤化作用。
图示如下：2.煤化程度由低到高依次是：褐煤、烟煤（长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤）、无烟煤。
3.泥炭化作用的概念:高等植物死亡后，在生物化学作用下，变成泥炭的过程称为泥炭化作用。
4.泥炭的有机组成:腐植酸,沥青质，未分解的纤维素，半纤维素,果胶质,木质素5.成岩作用阶段:在上覆沉积物的压力下,泥炭发生了压紧,失水，胶体老化，团结等一系列的变化，微生物的作用逐渐消失，取而代之的是物理化学作用，泥炭变成了致密的岩石状的褐煤6.变质作用阶段:碳含量明显增加，氧含量迅速减少，腐植酸也迅速减少并很快消失，褐煤逐渐转化成为烟煤。
7.变质作用的三种类型:岩浆变质作用,深成变质作用,动力变质作用8.变质作用的因素:温度，时间，压力9.希尔特定律:指同一煤田大致相同的构造条件下，随着煤层的埋深的增加，煤的挥发分减少，变质程度增加第二章课后习题1.煤是由什么物质形成的？P6答：植物2.成煤植物的主要化学组成是什么,他们各自对成煤的贡献有哪些？答:糖类及其衍生物,木质素,蛋白质,脂类化合物3.什么是腐植煤?什么是腐泥煤?答:高等植物☞腐植煤,低等植物腐泥煤5.泥炭化作用、成岩作用和变质作用的本质是什么？P22、P25、P26答：泥炭化作用是指高等植物残骸在泥炭沼泽中，经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程。
成岩作用：泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下沉的速度超过植物堆积速度时，泥炭将被黏土、泥砂等沉积物覆盖。
无定形的泥炭在上覆无机沉积物的压力作用下，逐渐发生压紧、失水、胶体老化硬结等物理和物理化学变化，转变为具有岩石特征的褐煤的过程。
变质作用：褐煤沉降到地壳深处，受长时间地热和高压作用，组成、结构、性质发生变化，转变为烟煤和无烟煤的过程。
6.影响煤质的成因因素答:成煤物质,成煤环境，成煤作用7.什么是煤层气？答:煤层气是储存在煤层中以甲烷为主要成分，以吸附在煤基质颗粒表面为主，部分游离在煤空隙中的烃类化合物第三章（煤的结构）1.煤的有机质是由大量相对分子质量不同,分子结构相似，但又不完全相同的相似化合物组成的混合物2.煤的大分子是由多个分子结构相似的基本机构单元通过乔建链接，这些基本结构单元类似于聚合物的聚合单元，分为规则部分和不规则部分，规则部分主要是各种环，成为基本结构单元的核,或芳香核, 不规则部分是链接在核周围的烷基侧链，和各种官能团3.随着煤化程度的提高,构成核的环数增多,周围的官能团减少4.煤的结构基本参数:芳碳率,芳氢率,芳环率5.芳碳率:指煤的基本结构单元中属于芳香族结构的碳原子与总的碳原子之比6.芳氢率:指煤的基本结构单元中属于芳香族结构的氢原子与总的氢原子之比7.芳环数:指煤的基本结构单元中芳香环数的平均值第三章课后习题1.煤分子结构单元是如何构成的？结构单元间是怎样构成煤的大分子的？答：结构单元类似于聚合物的聚合单元，分为规则部分和不规则部分，规则部分主要是各种环，成为基本结构单元的核,或芳香核, 不规则部分是链接在核周围的烷基侧链，和各种官能团结构单元通过乔建链接成煤的大分子结构2.煤分子中有哪些官能团答:含氧官能团（羟基，羧基，羰基，甲氧基，醚键），含硫官能团（硫醇）含氮官能团（氨基）3.研究煤分子结构的方法有哪些？P45答：煤结构的研究方法主要有三类：物理研究法、化学研究法和物理化学研究法。
煤炭形成的过程和条件
煤炭形成的过程和条件煤炭是地球表面地质历史的重要产物之一，是一种以生物质为主要原料的矿物燃料。
在地球历史上，煤炭的形成是一个漫长而复杂的过程，其形成与多种多样的地质条件密不可分。
本文将介绍煤炭形成的过程和条件，以期为该领域的研究提供一些帮助。
1. 生物体死亡煤炭的最初形成需要有大量的生物残体（如木材、植物根、枝干以及动物遗骸等）作为原料。
这些生物残体在形成煤炭的过程中被称为“煤系物质”。
2. 堆积和埋藏当这些生物残体死亡后，它们会被风化和水流等自然力量分解成小碎片。
这些碎片被沉积在河、湖、海等水体中，同时沉积层的增加又使得这些碎片不断地被压缩，形成了“沉积物”。
3. 生成泥炭沉积过程中，生物残体分解产生的有机物被“埋藏”在泥土中。
随着不断的沉积和压缩，这些有机物逐渐被压缩，形成了棕色、软、多孔的泥炭。
4. 生成烟煤、韧性煤、无烟煤当泥炭沉积层不断增厚，同时地壳运动等外部条件影响作用下，它们的热量和压力逐渐增加。
这样，在热量和压力的作用下，泥炭中的有机物质不断转化、聚合、失水反应，逐渐形成了煤炭资源，如烟煤、韧性煤、无烟煤等。
5. 生成褐煤在煤炭形成的早期，由于热量和压力相对较低，煤系物质并没有完全热解和转化成成煤的有机物。
这时形成了含有大量原始有机质的褐煤，它通常颜色较浅、水含量较高、燃烧效率比较低。
煤炭是以生物质为主要原料形成的，生物质在形成煤炭的过程中具有重要意义。
植物遗体如树枝、树叶、杂草等是煤系物质的主要来源，而动物遗体也可参与煤炭的形成。
2. 湿润环境在煤炭形成的过程中，最初的生物遗体被暴露在潮湿的环境中，以达到不分解的目的。
这就需要大量降雨，也就是要有湿润的环境。
3. 压力和温度压力和温度是煤系物质转化成煤的基本条件。
在地质历史中，经过了漫长的时间，煤炭形成了一定深度，底部沉积物的压力增大，压缩煤系物质，使之转化成煤炭资源。
地壳运动和岩浆活动也可以提供热源，使煤炭资源的形成快速进行。
《煤的形成过程》课件
利用高压水柱将煤层破碎，然后通 过水将煤冲刷出来。这种方式适用 于松软的煤层。
煤的利用方式
火力发电
利用煤燃烧产生的热量 发电。
工业锅炉
利用煤作为燃料，为工 业生产提供蒸汽或热水
。
炼焦
将煤加热到一定温度， 经过一系列化学反应，
生产出焦炭和煤气。
化工原料
煤经过加工可以生产出 各种化工产品，如化肥 、塑料、合成橡胶等。
煤化程度
随着温度和压力的增加，泥炭逐渐转 化成不同种类的煤，如褐煤、烟煤和 无烟煤等。
04 煤的开采和利用
CHAPTER
煤的开采方式
露天开采
将煤层上方的土层移除，使煤暴 露出来，再进行开采。这种方式
适用于煤层较浅的情况。
地下开采
通过挖掘矿井或巷道进入煤层，再 进行开采。这种方式适用于煤层较 深的情况。
煤的形成时间和地点
煤的形成时间跨度较大，从石炭纪到新近纪都有成煤作用发 生。
不同煤阶的煤形成于不同的古地理环境和气候条件下，例如 石炭纪的湿润气候和沼泽环境有利于泥炭的形成，而二叠纪 和三叠纪的干旱气候则有利于形成低煤阶的煤。
煤的形成环境和条件
煤的形成环境主要包括沼泽、湖泊、河流和海岸等水体环境以及森林、草原等陆地 环境。
《煤的形成过程》ppt课件
目录
CONTENTS
• 煤的形成概述 • 煤的种类和特征 • 煤的形成过程 • 煤的开采和利用 • 煤的形成与环境变化
01 煤的形成概述
CHAPTER
煤的形成过程简介
煤的形成过程是一个长期的地质作用过程，主要包括成煤植物的生长、死亡、堆 积和转化等阶段。
在成煤过程中，植物遗体在沼泽环境中不断堆积，在缺氧或微氧环境下，经过生 物化学作用和物理作用，逐渐转化为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤等不同煤阶。
简述煤的形成过程
1.简述煤的形成过程？煤是由古代植物演变而来的，成煤的作用大致可分为2个阶段：第一阶段：泥炭化阶段。
在地表常温常压下，由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用的过程称为泥炭化作用阶段。
这一阶段以生物化学降解为主。
第二阶段：煤化阶段。
泥炭或腐泥被埋藏后，由沉积盆地基底沉降至地下深部，经成岩化作用转变成褐煤，以至无烟煤的过程称为煤化作用。
这一阶段以物理化学变化为主。
2.煤的物理和化学性质主要包括几种？常用的煤质指标和工业分类指标各有哪些？植物条件，气候条件，地理条件，地壳运动条件。
煤质指标有水分（M），灰分（A），挥发分（V），发热量（Q），胶质层厚度（Y），固定碳(FC)工业分类指标主要以结焦性能，挥发分含量（v,%）和胶质层厚度来划分(Y,mm)3.反应煤层赋存状态的指标主要有几种，煤层按厚度和倾角如何分类？倾斜分类：煤层露天开采地下开采近水平煤层＜5＜8缓斜煤层5～108～25中斜煤层10～4525～45急斜煤层>45 >45厚度分类：煤层露天开采地下开采薄煤层<3.5m <1.3m中厚煤层 3.5~10m 1.3~3.5m厚煤层>10m >3.5m4.反应煤岩层产状要素是什么？走向，倾向，倾角5.断层的要素有哪几部分？什么叫正断层，逆断层，平推断层？断层线是指岩层断裂发生位移的破裂面位于断层面上方的岩块叫做上盘，反之叫做下盘。
当断层面直立时，则无上下盘之分，可用方位命名。
上下盘发生相对位移的，相对往上位移的叫做上升盘，反之叫做下降盘。
断距是指断层两盘沿断层面相对移动的距离。
断层两盘对应层中某一对应点之间的铅直高度差称为落差。
正断层：指断层的上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。
逆断层：指断层的上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。
平推断层：指由于岩体受到扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。
6.煤田地质勘查的任务是什么？煤田地质划分那几阶段？煤田地质勘查有哪几种方法？煤田地质勘查是运用科学和技术方法来分析研究探测煤层，查明地层地质构造，煤层以及开采条件等因素，正确评价矿床的经济意义，划分出各种不同类型的资源的数量和储量。
第一章 煤的生成过程及一般特征
第一章：煤的生成过程及一般特征首先提出一个问题，煤是由什么生成的？？人类在近二、三百年来，在对煤的开采和应用过程中，逐步认识到煤是由古植物演变而来。
依据：1、煤层中发现大量古植物化石和炭化了的树干，2、煤层底板的粘土类岩石中找到了植物根部的痕迹。
3、由煤磨成的薄片在显微镜下观察，可以看到植物细胞的残迹以及孢子、花粉、树脂、角质等植物残体。
也就是说，在一定的地质年代中，繁茂生长的古植物死亡后，没入水中，经一系列生化作用后，然后被地层覆盖，再经长期复杂的地质化学作用，最后形成了煤。
煤虽由古植物演变而来，但无论是性质、组成，还是结构都与古植物有了天壤之别，尽管如此，煤毕竟是由植物演变而来，无论是煤的性质、组成、还是结构都与成煤的原始物料以及成煤过程有着千丝万缕的联系。
因此，在研究煤的性质、组成和结构之前，了解成煤的原始物质和成煤过程。
第一节原始成煤植物人类赖以生存的地球形成已约60亿年。
地球形成初期，世界上不存在任何生物。
大约在太古代（约46亿年前）才开始出现生物，我们把地球上出现生物到人类出现之前，这一时期所生存的植物叫做古植物，在漫长的地质历史时期中，植物经历了长期的演变过程，从简单到复杂，从低级到高级，最后演变称当今世界的丰富多彩的植物。
在地质史上的某些时期内，曾经生成过大量的古植物，他们为煤的形成准备了原始物料。
一、几个地质学中的概念。
1、地质年代（生成地层的年代）地质学中时间的概念。
它反应了地壳发展和演变的时间表。
它包括两个内容：相对地质年代（按地层生成顺序确定）距现代的时间（利用同位素衰变规律确定）例如，石炭纪（相对地质年代），距今3.09亿年（距现代的时间）。
2、年代地层不同的地质年代时期形成了不同的地层，每一地质年代所形成的地层，称为相应的年代地层。
例如，石炭纪形成的地层叫石炭系地层。
3、地质年代与年代地层的单位地质年代按时间间隔的长短，划分为五级时间单位，按从大到小的顺序分别是宙、代、纪、世、期，（常用的为代、纪、世）年代地层单位也划分五级，由大到小为：宇、界、系、统、阶（常用界、系、统）地质年代单位与年代地层单位一一对应即地质年代：宙代纪世期时年代地层：宇界系统组段二、古植物的分类1、分类古植物的分类与现代植物分类一样，由大到小依次按：门、纲、目、科、属、种划分，门是最大单位，种是最小单位。
煤炭资源的形成与分布特点
煤炭资源的形成与分布特点煤炭是一种重要的化石能源，广泛应用于电力、钢铁、化工等行业。
然而，煤炭资源并非均匀分布在地球上，其形成与分布特点值得我们深入探讨。
1. 形成过程煤炭是由古代植物经过长时间的压力和热力作用形成的。
在地质历史上，大片的沼泽和森林覆盖了地球的表面。
这些植物在死亡后，受到水分和氧气的限制，无法完全分解。
随着地壳运动和地质变化，这些植物遭受了巨大的压力和温度变化，逐渐转化为煤炭。
2. 分布特点煤炭资源的分布主要受到地质构造和地质历史的影响。
全球煤炭资源主要分布在欧亚大陆、北美洲和澳大利亚等地区。
中国是世界上最大的煤炭生产和消费国家，其煤炭资源主要分布在华北、华东和西南地区。
在华北地区，煤炭资源丰富，主要分布在山西、河北和内蒙古等省份。
这里的煤炭储量巨大，质量较好，适合开采和利用。
然而，由于长期的过度开采和环境污染，该地区的煤炭资源面临着严重的衰竭和枯竭的问题。
华东地区的煤炭资源主要分布在山东、安徽和江苏等省份。
这里的煤炭储量较大，但质量相对较差，含硫量高，不适合直接燃烧。
因此，该地区的煤炭主要用于化工和电力行业，通过洗选等方式提高利用价值。
西南地区的煤炭资源主要分布在贵州、云南和四川等省份。
这里的煤炭储量较大，同时质量较好，含硫量相对较低。
由于地理位置偏远，交通不便，该地区的煤炭开采和利用相对滞后。
但随着交通和基础设施的改善，西南地区的煤炭资源将逐渐得到开发利用。
此外，煤炭资源还分为烟煤、无烟煤和褐煤等不同品种。
烟煤是质量最好的煤种，主要用于炼焦和发电；无烟煤质量次于烟煤，主要用于燃烧和化工；褐煤质量最差，含水量较高，多用于供热和发电。
3. 问题与挑战煤炭资源的形成和分布不仅带来了经济利益，也带来了一系列问题和挑战。
首先，煤炭开采和利用对环境造成了严重影响，包括水土流失、空气污染和温室气体排放等。
其次，煤炭资源的分布不均衡，导致了地区之间的能源供需矛盾，增加了能源运输和价格成本。
最后，煤炭资源的枯竭和衰竭问题迫使我们寻找替代能源，推动能源结构的转型和升级。
简述煤的形成过程
煤的形成过程介绍煤是一种重要的矿产资源，主要用作能源和原料。
了解煤的形成过程对于正确开发利用煤炭资源具有重要意义。
煤的形成是一个漫长而复杂的过程，涉及多个地质和化学因素的作用。
本文将从煤的形成原理、主要成因以及形成过程中的变化等方面进行探讨。
原料与成因煤的形成主要涉及有机质的转化过程。
有机质是指生物体的遗骸和排泄物等有机化合物，例如植物的木质素、纤维素等。
煤的形成主要依赖于以下三个要素：1.植物残骸：植物残骸主要是指植物的木质部分，包括植物的树干、枝叶、根系等。
这些植物残骸中富含有有机质，是煤的主要原料。
2.水：有水的存在是煤形成的必要条件之一。
水在形成过程中扮演着溶解、催化和传递热量等重要角色。
3.地质条件：地质条件对煤的形成也具有重要影响。
例如，压力、温度和地质构造等地质条件会影响煤的质量和种类。
煤的形成过程煤的形成过程可以分为以下几个阶段：颗粒物质的堆积1.植物残骸在湖泊、河流等水体中逐渐沉积，形成堆积物。
这些植物残骸受到水的保护，避免暴露在空气中。
2.随着时间的推移，越来越多的有机质堆积在一起，形成厚厚的沉积物。
腐殖质的形成1.在压力和温度的作用下，植物残骸中的有机质开始逐渐发生化学变化。
这些变化导致了腐殖质的形成。
2.腐殖质是一种含碳丰富、不溶于水的有机质，是煤形成的前驱物质。
亚质变1.当腐殖质进一步埋藏在地下时，压力和温度逐渐增大。
在这种环境下，腐殖质逐渐发生物理和化学变化，进而形成煤。
2.这个阶段被称为亚质变，主要有两个过程：物理压实和化学改造。
物理压实是指煤的纤维结构被压紧，有机质中的气体和液体被排出。
化学改造是指有机质中的化学键发生改变，形成新的化合物。
主质变1.主质变是煤形成的最后一个阶段，也是最重要的阶段。
在这个阶段，煤的质量和种类会发生明显的改变。
2.主质变主要包括两个过程：干馏和热液作用。
干馏是指煤在高温条件下分解，产生气体和液体副产物。
热液作用是指煤在高温和高压条件下与周围介质发生反应，形成新的化合物。
煤的基本知识
第一节煤的基本知识一、煤的形成煤是由植物在湖泊、沼泽地带埋没在水底、泥沙中，经过漫长的地质年代和地壳运动，在隔绝空气的情况下，在细菌、高温、高压的作用下，经过生物、物理、化学作用，逐步演变而成的。
距现在约2.5亿年以前，地球上水陆纵横，沼泽密布，气候温和湿润，很适合植物的生长，到处是茂密的植物群。
植物死后，遗骸堆积在充满水的沼泽中，由于地壳变动，沉积地带逐渐下降，泥沙不断冲击，植物遗骸一层一层地埋在地层中，在缺氧的条件下，受厌氧细菌的作用，发生复杂的生物化学、物理化学变化，逐渐变成腐泥和泥炭。
这是成煤过程的第一阶段——泥炭化阶段。
成煤过程的第二阶段是变质阶段，也叫煤化阶段，也就是从腐泥、泥炭转化成煤。
由于地壳下沉和变动及其他原因，已生成的腐泥、泥炭被埋在地表深处，在温度、压力作用下，随着时间的推移，逐渐失去氧、氮和氢，相对地增加了碳的含量和硬度，变成了最年轻的煤——褐煤。
随着地壳的继续下沉，温度和压力继续上升，煤层的煤质继续发生变化，煤化程度进一步加深，褐煤逐步变成烟煤，最后变成无烟煤。
根据煤的形成过程，煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。
这四大类煤炭的主要特征列于表2-1。
二、煤的组成和性质由于成煤的原生物质和成煤的地质地理条件不同，不同地区各种煤的组成和性质有很大的差异。
煤是不均质的混合物，由有机物质和无机物质两部分组成，主要是有机物质。
有机物质可以燃烧，所以也叫可燃体。
无机物质主要是各种矿物杂质，通常不能燃烧。
煤的性质包括物理性质、化学组成、工艺性能和燃烧性能等。
煤的物理性质包括煤岩组成、颜色、光泽、密度、硬度、导电性、导热性、耐热性、磁性、粒度、泥炭化程度等。
煤岩组成可分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭4种。
它们在外观上有很大差别。
镜煤和亮煤都有光泽，但镜煤的端口呈贝壳状，质地较致密。
暗煤和丝炭都无光泽，暗煤的质地坚硬而无层理，丝炭很像碎木屑。
煤岩组成对煤的性质和用途有重要影响。
煤的化学组成包括元素组成和工业分析。
煤炭形成的过程
煤炭形成的过程
在数亿年的地质时期中，造就了今天丰富的煤炭资源。
煤炭的形成历程可以分为四个阶段：积累阶段、成矿阶段、改矿阶段和淋矿阶段。
首先，土壤中的植物遭遇地壳变动、洪水等自然灾害后，积累在地表形成了沼泽和湖泊。
在这个阶段，湿润的环境使得植物无法全部腐烂，部分植物遗骸在无氧环境下逐渐积累并形成泥炭。
其次，地壳的运动使得泥炭被埋入地下，开始进入成矿阶段。
在地下高温高压的条件下，泥炭通过一系列物理和化学变化，形成煤。
随后是改矿阶段，这是一个漫长的过程。
在此过程中，煤炭的牢固度、化学成分和体积都会发生变化，从软煤逐渐变为硬煤。
最后是淋矿阶段，这是煤炭形成的最后一个阶段。
在此阶段，地下水的侵蚀和淋洗，会使煤炭中的焦碱、焦酸盐等有害物质被淋洗掉，使煤炭达到经济开采的标准。
综上所述，煤炭的形成是一个复杂的地质过程，需要数亿年的时间，同时也是一个独特的自然现象。
透过这个过程，我们可以深刻理解地球的演变历程和自然资源的形成机制。
煤炭演变过程
煤炭演变过程
煤炭(coal)是一种化石燃料，被称为“工业的粮食”、“黑色的金子”，是人类应用历史最久的矿石能源之一。
煤炭一般呈褐色到黑色，呈沥青、玻璃和金刚光泽，真密度1.3-1.80g/cm3，散密度为0.5-0.75g/cm3，莫氏硬度2-4，煤炭的比热容受含水量和灰分的影响，在室温下的比热容一般为0.84-1.67J/（g·℃）。
褐煤电阻率较小，烟煤是不良导体，烟煤向无烟煤过渡时，随着煤化程度升高，电阻率减小，无烟煤是电的良导体。
其实煤的形成分为两个阶段，第一个是：泥炭化阶段；第二个是：煤化阶段。
当植物死亡之后，它会留存在地表面，届时微生物会不断地对其进行分解和重组，也就是所谓的腐殖化作用、凝胶化作用。
经过反复的分解重组之后，它们就会变成一种富含碳、氢、氧、氮等元素的泥炭和腐泥。
那么这些泥炭和腐泥如果想要变成煤，就必须经过煤化阶段。
但有一个先决条件，就是需要地壳运动来配合。
当地壳发生沉降时，这些“泥”也会随着地壳沉降，但是在沉降的过程中周围温度和压力都会增高。
经过了这样的变化，氢、氧、氮这些元素就会不断减少，而碳的占比就会越来越高，初级煤（褐煤）就这样形成了。
煤的形成与成炭机理研究进展
煤的形成与成炭机理研究进展煤作为一种重要的能源资源，在人类社会的发展中起到了至关重要的作用。
然而，对于煤的形成与成炭机理的研究，直到最近几十年才有了较为深入的认识。
本文将介绍煤的形成过程以及近年来在成炭机理研究方面取得的一些进展。
煤的形成是一个漫长而复杂的过程。
它起源于古代的植物残骸，经过数百万年的地质作用逐渐转化为煤炭。
最早的煤炭形成于约3亿年前的古生代时期，那时地球上的植被非常茂盛。
植物残骸在湖泊、河流等水体中沉积，随着地壳运动，这些植物残骸被埋藏在地下。
随着时间的推移，地下的植物残骸受到了高温高压的作用，逐渐转化为煤。
煤的形成过程可以分为三个阶段：腐殖质形成、初级煤形成和高级煤形成。
腐殖质形成是指植物残骸在湖泊、河流等水体中发生生物降解过程，形成有机质的过程。
初级煤形成是指有机质在埋藏过程中受到高温高压的作用，发生干馏和热解反应，逐渐转化为初级煤。
高级煤形成是指初级煤在更高的温度和压力下发生进一步的干馏和热解反应，逐渐转化为高级煤。
近年来，随着科学技术的不断进步，煤的成炭机理的研究也取得了一些重要的进展。
其中一个重要的研究方向是煤的热解机理。
煤的热解是指在高温下，煤分子内部的键断裂和重组的过程。
通过研究煤的热解机理，可以深入了解煤的结构和性质，为煤的利用和转化提供科学依据。
研究人员通过使用各种分析技术，如热解气相色谱-质谱联用技术、核磁共振技术等，对煤的热解过程进行了深入研究，取得了一些重要的成果。
另一个重要的研究方向是煤的结构与性质的关系。
煤的结构与性质之间存在着密切的联系，研究煤的结构可以揭示煤的性质的本质。
研究人员通过使用一系列的表征技术，如X射线衍射技术、红外光谱技术等，对煤的结构进行了深入研究。
他们发现，煤的结构主要由芳香环和脂肪链组成，芳香环的数量和分布对煤的性质有着重要的影响。
这些研究成果为煤的利用和转化提供了重要的理论基础。
此外，近年来还有一些其他的研究方向也取得了一些重要的进展。
煤炭是怎么形成的煤炭所含的元素
煤炭是怎么形成的煤炭所含的元素煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
那煤炭具体是如何形成的呢?以下是由店铺整理关于煤炭的形成原因的内容，希望大家喜欢!煤炭的形成原因煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可燃沉积岩，这就是煤炭的形成过程。
一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。
地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。
又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂，有一些煤层埋到地下更深的地方，有的又被排挤到地表，甚至露出地面，比较容易被人们发现。
还有一些煤层相对比较薄，而且面积也不大，所以没有开采价值，有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。
煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。
一座大的煤矿，煤层很厚，煤质很优，但总的来说它的面积并不算很大。
如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的，它的面积应当是很大的。
因为在远古时期地球上到处都是森林和草原，因此，地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚，因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质，又会被植物吸收，如此反复，最终被埋入地下时也不会那么集中，土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。
但是，无可否认的事实和依据，煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的，这是颠簸不破的真理，只要仔细观察一下煤块，就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察，就能发现非常清楚的植物组织和构造，而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西，有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。
在地表常温、常压下，由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用，转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉至地下深部，经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高，再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。
煤是如何形成的
煤是如何形成的煤被广泛用作工业生产的燃料，随着蒸汽机的发明和使用，煤被广泛地用作工业生产的燃料，不过很多人都不太清楚煤是怎么来的。
以下就是店铺给你做的煤的形成原因整理，希望对你有用。
煤的形成煤是由植物在湖泊、沼泽地带埋没在水底、泥沙中，经过漫长的地质年代和地壳运动，在隔绝空气的情况下，在细菌、高温、高压的作用下，经过生物、物理、化学作用，逐步演变而成的。
距现在约2.5亿年以前，植物死后，遗骸堆积在充满水的沼泽中，由于地壳变动，沉积地带下降，泥沙不断冲积，植物遗骸一层一层地埋在地层中，在缺氧的条件下，受厌氧细菌的作用，发生复杂的生物化学、物理化学变化，逐渐变成腐泥和泥炭。
这是成煤过程的第一阶段——泥炭化阶段。
成煤过程的第二阶段是变质阶段，也叫煤化阶段，也就是从腐泥、泥炭转化成煤。
由于地壳下沉和变动及其它原因，泥炭逐渐失去氧、氮和氢，相对地增加了碳含量和硬度，变成了最年轻的煤——褐煤。
随着地壳的继续下沉，温度和压力继续上升，煤层的煤质继续发生变化，煤化过程进一步加深，褐煤逐步变成烟煤，最后变成无烟煤。
煤的开采方式矸石排放煤矿生产排放量最大的固体废物，也是中国工业固体废物中产生量和堆积量最大的固体废物，产生量一般为煤炭产量的10%左右。
中国煤矸石年排放量大约在1.5 亿~2.0 亿吨之间。
截止2002 年底，全国煤矸石积存量约34亿吨，占地2.6 万公顷，是中国工业固体废物中产出量和累计积存量最大的固体废物。
2004 年，全国煤矸石综合利用量为1.35 亿吨，利用率54%。
矿井水的排放在煤矿建设和生产过程中，各种类型的水源水会通过不同的途径进入巷道和工作面，为了保证采矿安全，防止水害发生，需将矿井涌水排出。
据不完全统计，在采煤过程中，2004 年全国煤矿矿井水排放约30 亿m³，平均每吨煤涌水量约为2m³。
资源化利用率仅占22%左右。
瓦斯抽放与矿井通风在煤炭开采前和开采中抽放瓦斯气，是保证煤矿安全的重要措施。
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煤的形成过程及煤系
1．煤的形成过程---成煤植物和地质条件
1.1 煤是由不同地质年代的植物经过长时间的地质作用而形成。
1.2 在自然界中分布最广、最常见的是腐殖煤，如泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤。
残殖煤分布非常少。
1.3 煤的原始物质主要是植物的根、茎等木质纤维组织，则煤的氢含量就低，形成的为腐殖煤；如果由角质层、树脂和孢粉质等所形成的煤，期含氢量就高，如残殖煤；如果有藻类形成的煤，则其氢含量就更高，如腐泥煤。
1.4 根据煤化的程度的不同，腐殖煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四个大类。
1.5 成煤期
1.5.1 主要的成煤期有三个，古生代的石炭纪、二迭纪；古生代的侏罗纪；新生代的第三纪。
1.5.2 中国成煤期较多，但以二迭纪的成煤最为丰富，煤源分布较为广泛。
成煤作用的阶段化
2．煤系的概念
煤系是指含有煤层的沉积岩系，它们彼此间大致连续沉积，并在成因上有密切联系。
含煤岩系是指一套含有煤层并且在成因上有联系的沉积岩系（含煤地层、含煤建造）。
成煤植物和地质条件
煤层：
结构：简单结构复杂结构
厚度：薄煤层﹤1.3m 中厚煤层﹤1.3—3.5m 厚煤层﹥3.5 m
结构与厚度变化原因：地壳不均衡沉降、沼泽基底不平、煤层同生冲蚀、构造变动、岩浆侵入等。
（如下图）
地壳不均衡沉降造成煤厚变化泥炭沼泽基底不平造成煤厚变化
河流同生冲蚀造成煤厚变化海水同生冲蚀造成煤厚变化
河流冲蚀造成煤厚后生变化（a）煤系内的后生冲蚀（b）煤系形成后的后生冲蚀。