煤的的形成
煤炭基础知识
煤炭基础知识一、煤炭的生成煤炭的生成。
煤炭是古代的有机物（主假如植物）的遗体，经过生物及化学的变质作用而形成的。
大概可分为两个阶段，第一阶段是泥煤炭化阶段，即由植物转变为泥炭阶段。
当植物枯死以后，聚积在充满水的沼泽中，开始是水存在的氧气不足，此后在水面下隔断空气，并在细菌的作用下，直到植物的各部分不停分解，相互作用，最后植物的遗体变为了褐色或黑褐色的淤泥物质，这就是泥炭。
这个过程，叫做泥炭化过程。
这个阶段需要漫长的地质历史期间，需要进行千百万年。
第二阶段，由泥炭转变为褐煤，褐煤转变为烟煤，烟煤再转变为无烟煤阶段。
当泥炭层形成后。
有水常常冲洗大陆的低凹地方，带来了大批的砂、石，在泥潭层渐渐形成岩层（称为顶板）。
被埋在顶板下的泥炭层在顶板下的泥潭层在顶板岩石层的压力作用下，发生了压紧、失水、胶体老化、硬结等一系列变化，同时它的化学构成也发生了迟缓的变化，逐渐变为比重较大，较致密的黑褐色的褐煤。
当顶板渐渐加厚，顶板的静压力渐渐增高，煤层中温度也渐渐高升后，煤质便发生变化，渐渐由成岩作用变为了以温度影响为主的变质作用。
这样褐煤渐渐变为了烟煤、无烟煤。
假如有更高的温度，最后可能变为石墨。
成煤一定具备四个先决条件：（1）植物条件。
（2）天气条件。
（3）地理条件。
（4）地壳运动条件。
二、煤炭的分类及各种煤的主要特色和用途(1)煤炭按煤的用途分为：动力煤、炼焦煤、喷吹煤及无烟煤凡是以发电、机车推动、锅炉焚烧等为目的，产生动力而使用的煤炭都属于动力用煤，简称动力煤；作为生产原料，用来生产焦炭，从而用于钢铁行业的煤炭种，称为炼焦煤；钢铁行业高炉喷吹用的喷吹煤；无烟煤块煤主要应用是化肥（氮肥、合成氨）、陶瓷、制造铸造等行业；无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹。
我国约1/3的煤用于发电，当前均匀耗费为标准煤（7000大卡）370g/kw.h。
(2)煤炭按粒度分类：经简单挑选后剩下的大块有烟煤,挑选常用经过网目大小来规定最小尺寸的块度。
成煤的必要条件及成煤过程
成煤的必要条件及成煤过程成煤的必要条件及成煤过程一、成煤的必要条件1. 高温高压环境成煤需要高温高压环境，一般在地下1000米以上深处形成。
在这种环境下，有机质会逐渐分解，并释放出大量的气体和液体，形成油气田。
而固体部分则逐渐转化为煤。
2. 丰富的有机质有机质是形成煤的基础。
有机质来源于生物残骸和植物遗骸，如树木、蕨类植物等。
这些有机质在地下深处经过长时间的压力和温度作用后，逐渐转化为煤。
3. 适宜的水文地质条件水文地质条件对于形成煤层也是非常重要的。
在适宜的水文地质条件下，沉积物可以不断沉积并形成新的层次，从而促进了有机质向更深处转化。
二、成煤过程1. 原始生物残骸沉积阶段最初阶段，有机质来自原始生物残骸和植物遗骸。
这些有机质会随着沉积物的不断堆积而逐渐埋藏到地下深处。
2. 初步成煤阶段在地下深处，这些有机质受到高温高压的作用，开始逐渐转化为初级煤。
初级煤通常是黑色的，含水量较高，质地松散。
3. 褐煤阶段随着时间的推移和温度压力的不断增加，初级煤会进一步转化为褐煤。
褐煤颜色较浅，含水量相对较低，但仍然比较松散。
4. 焦炭阶段在更高的温度和压力下，褐煤会进一步转化为焦炭。
焦炭是最纯净和最坚硬的一种煤类。
5. 石墨阶段在极端高温和压力下，焦炭会进一步转化为石墨。
与其他类型的煤相比，石墨具有更高的密度和更强的硬度。
三、结论总之，在适宜的条件下，有机质可以通过长时间的压力和温度作用逐渐转化为煤。
成煤的过程可以分为原始生物残骸沉积阶段、初步成煤阶段、褐煤阶段、焦炭阶段和石墨阶段。
这些不同的阶段都需要适宜的环境和条件才能完成。
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
煤是如何形成的有什么用途
煤是如何形成的有什么用途煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，是非常重要的能源，煤的形成需要经过很长的时间，我们一定要节省资源。
下面就让小编来给你科普一下煤是如何形成的，一起看看。
煤的形成原因在地表常温、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。
泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。
腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。
腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。
冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。
【煤的形成年代】在整个地质年代中，全球范围内有三个大的成煤期：(1)古生代的石炭纪和二叠纪，成煤植物主要是孢子植物。
主要煤种为烟煤和无烟煤。
(2)中生代的侏罗纪和白垩纪，成煤植物主要是裸子植物。
主要煤种为褐煤和烟煤。
(3)新生代的第三纪，成煤植物主要是被子植物。
主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。
煤的主要用途煤是重要能源，也是冶金、化学工业的重要原料。
主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。
①燃烧。
煤炭是人类的重要能源资源，任何煤都可作为工业和民用燃料。
②炼焦。
把煤置于干馏炉中，隔绝空气加热，煤中有机质随温度升高逐渐被分解，其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出，成为焦炉煤气和煤焦油，而非挥发性固体剩留物即为焦炭。
焦炉煤气是一种燃料，也是重要的化工原料。
煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。
焦炭主要用于高炉炼铁和铸造，也可用来制造氮肥、电石。
电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。
③气化。
气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。
④低温干馏。
把煤或油页岩置于550℃左右的温度下低温干馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气，低温焦油可用于制取高级液体燃料和作为化工原料。
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。
煤矿地质学第1.5节
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
厚煤层
>10m
>3.5m
(3)煤层按稳定性分类
稳定煤层：厚度变化小，规律明显，全区可采或基本全区可采。
较稳定煤层：厚度有一定变化，规律明显，全区可采或大部分可采。
不稳定煤层：厚度变化大，无明显规律，大部分可采或局部可采。
极不稳定煤层：厚度变极大,透镜状、鸡窝状，一般不连续，仅局部可采。
（二）煤层中的顶、底板
一般厚20—50米，总的趋势是北厚南薄，本溪一带厚100—60米， 而平顶山、淮南地区则缺失这一时期的沉积。
本溪组不是主要含煤层位，煤层薄且不稳定，仅局部可采。 • 2、上石炭统太原组（C3t）
岩性以砂岩、粉砂岩和泥岩为主，间夹灰岩，煤层和少量砾岩， 全区厚度0—719米，一般70—100米。以山西为中心向南向北减薄， 向东、向西加厚。东部增厚区中心在淮北一带，厚度大于200米， 西部增厚区在贺兰山一带，最厚可达700余米。
地层、含煤建造。
（一）、煤系的特点： • 1、岩性主要为灰、灰绿及灰黑色的沉积岩组成。 • 2、煤系中沉积岩岩性主要上砾岩、各种粒度的砂岩、粉砂岩、
泥岩和煤组成，石灰岩也比较常见，砂岩中以石英砂岩和长石砂 岩为主。 • 3、不同时代、不同地区的含煤岩系，其岩系组合相差很大。 • 4、煤系的名称：（1）采用形成时代命名：华北C、P纪煤系； （2）用煤系发育良好、研究较早的地区命名。因此同一时代形 成的煤系在不同地区，常有不同的地区性名称。 5、煤系中的伴生矿产： 6、煤系的后期改造：
煤的形成与演化过程
煤的形成与演化过程煤是一种重要的能源资源，广泛应用于发电、冶金、化工等领域。
然而，你是否曾想过煤是如何形成的？它的演化过程是怎样的呢？本文将带你一起探索煤的形成与演化过程。
1. 煤的形成煤是由古代植物残体经过长时间的地质作用形成的。
在地质历史的长河中，植物生长繁茂，死亡后堆积在湖泊、河流等水体中，逐渐形成了厚厚的有机物质层。
这些有机物质在地壳运动的作用下，被埋藏在地下，经过高温、高压等地质作用，逐步转化为煤炭。
2. 煤的演化过程煤的演化过程可以分为原煤、初级煤、气煤、干馏煤、焦煤和无烟煤等几个阶段。
2.1 原煤阶段原煤是指地下埋藏的煤炭矿床中的煤，它具有较高的水分和挥发分含量，煤质较差。
原煤主要分为褐煤、泥炭和腐植质等几种类型。
褐煤是最初形成的煤种，含水分较高，煤质较差。
泥炭是由湿地植物残体堆积形成的，水分含量更高，煤质更差。
腐植质是由植物残体在湖泊、河流等水体中堆积形成的，水分含量较高，但煤质相对较好。
2.2 初级煤阶段初级煤是指经过一定程度的煤化作用后形成的煤炭。
它的水分和挥发分含量相对较低，煤质较好。
初级煤主要包括烟煤和无烟煤。
烟煤是最常见的煤种之一，含碳量较高，燃烧时产生较多的烟雾和灰尘。
无烟煤是一种质量较好的煤种，含碳量更高，燃烧时产生的烟雾和灰尘较少。
2.3 气煤阶段气煤是指经过高温干馏后形成的煤炭。
在高温下，煤中的有机物质发生分解，产生大量的气体。
气煤主要包括焦煤和煤油。
焦煤是一种重要的冶金原料，可用于制取焦炭。
煤油是一种重要的化工原料，可用于制取石油产品。
2.4 干馏煤阶段干馏煤是指经过干馏作用后形成的煤炭。
在干馏过程中，煤中的有机物质发生热解，产生大量的挥发分和焦炭。
干馏煤主要包括煤焦油和焦炭。
煤焦油是一种重要的化工原料，可用于制取沥青、染料等产品。
焦炭是一种重要的冶金原料，可用于制取铁合金等产品。
3. 煤的应用煤作为一种重要的能源资源，广泛应用于各个领域。
在发电行业，煤被用于发电，为人们提供稳定的电力供应。
简述煤的形成过程
简述煤的形成过程煤是一种化石燃料，是地球上最广泛使用的能源之一。
它是通过数百万年的生物和地质过程形成的。
本文将详细介绍煤的形成过程。
一、植物残体沉积煤的形成始于植物残体沉积。
在古代，大量的植物生长在湿地和沼泽中，这些植物死亡后会沉积在水底或土壤中。
这些残体经过长时间的压缩和分解，逐渐形成了煤。
二、压实作用随着时间的推移，植物残体被覆盖在越来越多的沉积物之下，逐渐深埋在地下。
这些沉积物会产生巨大压力，使得植物残体逐渐变得更加致密。
同时，高温和高压也会促进有机质分解和化学反应。
三、腐殖质转化随着时间的推移，植物残体中富含碳、氢等元素的有机质会被分解，并逐渐转化为腐殖质。
腐殖质是一种黑色或棕色的有机物，是煤的主要成分之一。
四、不同类型煤的形成过程根据不同的形成过程和化学组成，煤可以分为褐煤、烟煤和无烟煤等几种类型。
1. 褐煤的形成过程褐煤是一种低品位的煤，其含水率较高，灰分含量也比较高。
褐煤是在相对浅层地下形成的，通常是在沼泽或湖泊中形成。
由于深度不够，所以没有经历足够的压力和温度使其转化为更高品位的烟煤或无烟煤。
2. 烟煤的形成过程与褐煤相比，烟煤含水率较低，灰分含量也较低。
它是在更深层次地下形成的。
当植物残体被深埋时，高温和高压会促进有机质转化为蓝焰和焦油等化合物。
这些化合物会逐渐固化为硬质块体。
3. 无烟煤的形成过程无烟煤是最高品位的煤，其含水率和灰分含量都非常低。
它是在更深层次地下形成的，经过了更高的温度和压力。
这些条件会促进有机质转化为芳香族化合物和烷基化合物，从而形成无烟煤。
五、总结综上所述，煤是通过数百万年的生物和地质过程形成的。
它的形成始于植物残体沉积，随着时间的推移逐渐经历了压实作用、腐殖质转化等过程。
不同类型的煤有不同的形成过程和化学组成，这些差异也决定了它们在能源生产中的不同用途和价值。
煤形成的条件
煤形成的条件
煤是一种化石燃料，主要由植物残骸在地质历史中经过一系列复杂的生物地球化学过程形成的。
以下是煤形成的详细条件：
1. 植物残骸积累：煤的形成始于植物残骸的积累。
这些植物残骸可以是树木、蕨类、苔藓、藻类等陆生或水生植物的遗体。
2. 水logged环境：植物残骸必须在湿润的环境中堆积，以阻止它们分解或完全腐烂。
湿润的环境会降低氧气的浓度，防止氧化分解过程发生。
3. 缺氧条件：湿润的环境导致缺乏氧气，这是煤形成的关键条件之一。
缺氧环境使得植物残骸不能完全分解，而是在湿润的环境中逐渐堆积。
4. 沉积：随着时间的推移，堆积的植物残骸被覆盖在沉积物之下，例如泥土、泥炭、泥炭等。
沉积物的压力会压实植物残骸并将水分挤出，有助于煤的形成。
5. 高温高压：随着沉积物层的增加，压力和温度也会增加。
地壳的运动和地质作用会使沉积物深埋在地下。
高温和高压条件有助于将植物残骸转化为煤。
6. 长时间的地质过程：煤的形成是一个漫长的过程，通常需要几百万年的时间，甚至更长。
总结起来，煤形成的主要条件包括植物残骸的积累、水logged的环境、缺氧条件、沉积、高温高压和长时间的地质过程。
这些条件共同作用使得植物残骸逐渐转化为煤炭，成为重要的能源资源。
煤的成因与形成过程
煤的成因与形成过程煤是一种重要的矿产资源，广泛应用于能源、化工、冶金等领域。
那么，煤是如何形成的呢？本文将从煤的成因和形成过程两个方面进行探讨。
一、煤的成因煤的成因主要与植物的生长和地质作用有关。
在地质历史的漫长岁月中，植物不断繁衍生息，形成了丰富的植被。
这些植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，积累了大量的有机物质。
当这些植物死亡后，它们的遗体会被埋藏在水下或泥炭沼泽中，随着时间的推移，逐渐形成了煤层。
二、煤的形成过程煤的形成过程可以分为三个阶段：腐殖质阶段、褐煤阶段和烟煤阶段。
1. 腐殖质阶段在这个阶段，植物遗体被埋藏在水下或泥炭沼泽中，受到水分和微生物的作用，逐渐分解成腐殖质。
腐殖质是一种棕黑色的有机物质，含有大量的碳、氢和氧元素。
这个阶段的煤主要是褐煤和泥煤，质地较软，含水率较高。
2. 褐煤阶段在褐煤阶段，腐殖质经过压实和加热作用，逐渐转化为褐煤。
褐煤的质地比腐殖质更加致密，颜色也更深。
褐煤中的水分和挥发分含量较高，燃烧时产生的热量相对较低。
褐煤主要分布在欧洲和亚洲的一些地区。
3. 烟煤阶段在烟煤阶段，褐煤经过更长时间的压实和加热作用，逐渐转化为烟煤。
烟煤的质地更加坚硬，颜色更加黑色，含有的固定碳和热值也更高。
烟煤是目前应用最广泛的煤种，主要用于能源和冶金行业。
总结起来，煤的形成是一个漫长而复杂的过程。
它的成因与植物的生长和地质作用密切相关，经过腐殖质阶段、褐煤阶段和烟煤阶段逐渐形成。
煤的形成过程中，压实和加热作用起到了至关重要的作用，使煤的质地和热值得以提高。
煤的形成过程不仅揭示了地球历史的演变，也为我们更好地开发和利用煤提供了理论基础。
同时，我们也要认识到，煤的形成需要数百万年的时间，而我们的煤炭资源并非无穷无尽，因此，在使用煤炭的过程中，应当注重节约和环保，发展可再生能源，实现可持续发展。
煤形成的过程
煤形成的过程
煤是一种重要的化石燃料，它是由植物残体在地质历史长期作用下形成的。
煤的形成过程可以分为植物残体的堆积、压实、热解和煤化四个阶段。
第一阶段：植物残体的堆积
煤的形成始于植物残体的堆积。
在地球历史的早期，大量的植物生长在沼泽、湖泊和河流的周围。
这些植物在死亡后，会在水中漂浮或沉积在沉积物中。
随着时间的推移，这些植物残体逐渐堆积起来，形成了厚厚的植物层。
第二阶段：植物残体的压实
随着植物残体的不断堆积，它们会受到上面的沉积物的压力，逐渐变得更加致密。
这个过程被称为压实。
压实会使植物残体中的水分和气体逐渐排出，使其变得更加干燥和致密。
第三阶段：植物残体的热解
在植物残体被压实的同时，地下的温度也在不断升高。
当温度达到一定程度时，植物残体中的有机物质会发生热解反应，产生大量的气体和液体。
这个过程被称为热解。
热解会使植物残体中的有机物质逐渐转化为煤质物质。
第四阶段：煤化
随着时间的推移，热解产生的气体和液体会逐渐排出，留下的是越来越纯净的煤质物质。
这个过程被称为煤化。
煤化会使煤质物质中的碳含量逐渐增加，同时使其变得更加致密和坚硬。
总结
煤的形成是一个漫长而复杂的过程，需要经历植物残体的堆积、压实、热解和煤化四个阶段。
这个过程需要数百万年的时间，同时还需要适当的地质条件。
煤的形成是地球历史上的一个重要事件，它为人类提供了重要的能源来源。
煤的形成
煤的形成、开采、利用煤的形成煤是由植物残骸经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的。
这个转变过程叫做植物的成煤作用。
一般认为，成煤过程分为两个阶段泥炭化阶段和煤化阶段。
前者主要是生物化学过程，后者是物理化学过程。
在泥炭化阶段，植物残骸既分解又化合，最后形成泥炭或腐泥。
泥炭和腐泥都含有大量的腐植酸，其组成和植物的组成已经有很大的不同。
煤化阶段包含两个连续的过程：第一个过程，在地热和压力的作用下，泥炭层发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化而成为褐煤。
褐煤的密度比泥炭大，在组成上也发生了显著的变化，碳含量相对增加，腐植酸含量减少，氧含量也减少。
因为煤是一种有机岩，所以这个过程又叫做成岩作用。
第二个过程，是褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。
在这个过程中煤的性质发生变化，所以这个过程又叫做变质作用。
地壳继续下沉，褐煤的覆盖层也随之加厚。
在地热和静压力的作用下，褐煤继续经受着物理化学变化而被压实、失水。
其内部组成、结构和性质都进一步发生变化。
这个过程就是褐煤变成烟煤的变质作用。
烟煤比褐煤碳含量增高，氧含量减少，腐植酸在烟煤中已经不存在了。
烟煤继续进行着变质作用。
由低变质程度向高变质程度变化。
从而出现了低变质程度的长焰烟、气煤，中等变质程度的肥煤、焦煤和高变质程度的瘦煤、贫煤。
它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大。
温度对于在成煤过程中的化学反应有决定性的作用。
随着地层加深，地温升高，煤的变质程度就逐渐加深。
高温作用的时间愈长，煤的变质程度愈高，反之亦然。
在温度和时间的同时作用下，煤的变质过程基本上是化学变化过程。
在其变化过程中所进行的化学反应是多种多样的，包括脱水、脱羧、脱甲烷、脱氧和缩聚等。
压力也是煤形成过程中的一个重要因素。
随着煤化过程中气体的析出和压力的增高，反应速度会愈来愈馒，但却能促成煤化过程中煤质物理结构的变化，能够减少低变质程度煤的孔隙率、水分和增加密度。
当地球处于不同地质年代，随着气候和地理环境的改变，生物也在不断地发展和演化。
煤的形成
煤是古代植物遗体的堆积层埋在地下后，经过长时期的地质作用而形成的。
据研究，几乎所有的植物遗体，只要具备了成煤的条件，都可以转化成煤。
不过，低等植物遗体所形成的煤，分布范围小，厚度薄，很少被人利用。
那些分布广、规模大、利用广泛的煤，都是高等植物的遗体（主要是古代的蕨类、松柏类以及一些被子植物的遗体）形成的。
在地球的历史上，最有利于成煤的地质年代主要是晚古生代的石炭纪、二叠纪，中生代的侏罗纪以及新生代的第三纪。
这是因为，在这几个时期内，地球上的气候非常温暖潮湿，地球表面到处长满了高大的绿色植物，尤其在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里，封印木、鳞木等古代蕨类植物生长得特别茂盛。
当时，高大的树木倒下以后，就会被水淹没了，这就造成了倒木和氧隔绝的情况。
在缺氧的环境里，植物体不会很快地分解、腐烂。
随着倒木数量的不断增加，最终形成了植物遗体的堆积层。
这些古代植物遗体的堆积层在微生物的作用下，不断地被分解，又不断地化合，渐渐形成了泥炭层，这是煤的形成的第一步。
由于地壳的运动，泥炭层下沉了。
泥炭层被泥沙、岩石等沉积物覆盖起来。
这时，泥炭层一方面受到上面的泥沙、岩石等的沉重压力，另一方面，也是更重要的方面，泥炭层又受到地热的作用。
在这样的条件下，泥炭层开始进一步发生变化：先是脱水，被压紧，从而比重加大，而且石炭的含量逐渐增加，氧的含量逐渐减少，腐殖酸的含量逐渐降低。
完成这几个过程以后，泥炭就变成了褐煤。
褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。
开滦、阳泉等煤田，是在古生代的石炭纪至二叠纪时期形成的，这个时期的成煤植物是古代的蕨类植物。
大同的武宁煤田，是在中生代的侏罗纪形成的，这个时期的成煤植物有古代的苏铁、松柏类、银杏类等裸子植物。
抚顺和云南的小龙潭煤田，是在新生代的第三纪形成的，这个时期的成煤植物是古代裸子植物中的松柏类和原始的被子植物。
有关煤的资料
有关煤的资料煤是一种重要的化石能源，广泛应用于发电、钢铁冶炼、化工等工业领域。
它是由古代植物经过数亿年的演变而形成的。
煤的种类繁多，可以根据其形成过程和性质进行分类。
它在能源供应和环境影响方面都具有重要意义。
一、煤的形成过程煤的形成是由古代植物在缺氧条件下埋藏并在地质作用下转变而来的。
煤的形成经历了植物残体埋藏、压实和煤化等过程。
在这个过程中，植物残体被埋藏在水体中，随着地壳的演化，压力和温度逐渐升高。
通过长时间的地质作用，其中的有机质发生重排和化学反应，最终形成了煤。
二、煤的分类和性质根据煤的形成过程和性质，可以将煤分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥炭等。
无烟煤煤质致密，热值高，是理想的燃料。
烟煤中的焦炭含量较高，用于冶金工业和发电等领域。
褐煤水分含量较高，燃烧效率低，常用于发电。
泥炭是煤的一种初级形态，有较低的热值。
煤的性质对其应用起到重要的影响。
煤的热值决定了其燃烧效果和能源利用效率。
含硫煤在燃烧时会释放出二氧化硫等有害气体，对环境造成污染。
煤的灰分含量也会影响燃烧过程中的灰渣产生和处理。
因此，在燃煤过程中需要采取相应的净化措施来降低环境污染。
三、煤在能源供应中的地位作为一种主要的化石能源，煤在能源供应中扮演着重要角色。
特别是在发展中国家和新兴经济体中，煤是主要的能源来源之一。
煤炭的资源丰富，价格相对较低，易于开采和储存。
它可以满足大部分地区的能源需求，并为经济发展提供动力。
然而，随着环境保护意识的提升，煤炭的环境影响日益引起关注。
燃煤排放的大气污染物对空气质量和健康造成威胁，严重影响着人们的生活质量。
因此，各国都在加强煤炭清洁利用技术研发，推动能源结构转型。
四、煤炭清洁利用和新能源发展为了降低煤炭燃烧带来的环境问题，煤炭清洁利用技术不断发展。
例如，在燃煤电厂中，采用先进的脱硫、脱硝和除尘设备，可以有效减少大气污染物的排放。
同时，煤炭气化技术可以将煤转化为合成气，用于发电和生产化工原料。
此外，煤层气的开发和利用也成为煤炭清洁利用的重要领域。
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。
第1题煤的形成过程
第1题煤的形成过程
煤是由古代植物遗体演变而来的。
1.泥炭化阶段——由植物遗体演变成泥炭的阶段
在古代泥炭沼泽中，植物生长十分茂盛。
植物不断的繁殖、生长和死亡，其遗体倒在水中，被水淹没而隔离了空气，不断聚集加厚，同时又不断分解、化合，形成了泥炭。
2.煤化阶段——由泥炭变成褐煤的阶段
泥炭形成以后，由于地壳下沉，被泥沙等沉积物覆盖掩埋，在高温高压作用下，泥炭层开始脱水、压紧、体积缩小，密度和硬度增多，碳含量逐渐增多，氧含量进一步减少，从而形成了褐煤。
3.变质阶段——由褐煤变成无烟煤的阶段
褐煤形成以后，如果地壳继续下沉，则在温度更高和压力更大的条件下，褐煤内部将进一步变化，最终形成了烟煤，烟煤继续变质就形成了无烟煤。
煤的形成
煤的形成煤的形成1、煤是有植物变成的。
植物分为两大类：低等植物和高等植物。
低等植物主要是菌藻类，菌藻类在水中处于浮游状态，所以称为浮游生物。
高等植物则不同，它们的根、茎、叶分明结构复杂。
由高等植物转化成的煤叫做腐植煤或陆植煤，由高等植物的树脂或树皮等稳定组份转化的煤叫做残植煤。
由低等植物转化成的煤称为腐泥煤。
通常遇到的绝大多数煤都是腐植煤类，残植煤和腐泥煤则很少。
2、植物的成煤过程：植物的成煤过程大致可以归纳成为两个阶段：第一阶段：植物转变成泥炭，所以称为泥炭化过程。
当植物的残体堆积在积水的沼泽中时，最初是在有水的情况下，当然也有一部分空气，这时植物残体的一部分在喜氧细菌的作用下开始腐败。
以后空气愈来愈少，甚至完全没有空气。
这样植物在水底，在厌氧细菌作用下，开始把植物本身所含的氧转化成CO2和H2O以及生成甲烷（CH4）等。
所以在这个过程中植物残体的氧含量逐渐减少，而碳含量相应的提高。
植物变成了腐植酸。
经过这一过程，植物就转化成泥炭。
泥炭中含有较多数量的腐植酸。
此外。
泥炭还保留有植物残体的某些部分，如根、茎、叶等到。
第二阶段：在这一分阶段，泥炭逐渐变成褐煤。
褐煤在转变成烟煤和无烟煤。
泥炭形成后，可能有两种情况。
一种情况是地壳下沉速度较植物残体的堆积速度快，则形成的泥炭层中断，粘土、泥砂铺盖在泥炭层上：另一种情况是流水将粘土，泥砂冲积在植物所形成的泥炭层上，将在堆积的植物和泥炭层隔开。
无论哪一种情况都是在泥炭层上，将再堆积的植物和泥炭层隔开。
无论哪一种情况都是在泥炭层上构成了岩层，也就是今天煤层中的顶、底板。
泥炭层在岩层下受到压力，把泥炭层压紧，同时发生失水，胶体凝聚等物理、化学及物理化学过程。
泥炭的组成也随之变化，逐步变成含水，比重较泥炭大的，呈褐色的褐煤。
褐煤已不再保留植物残体组织。
腐植酸的含量随着变化的加深而减少，含碳量增大。
这个过程和矿物石形成的过程类似，而褐煤又可看成是个有机岩，所以这个过程的作用也叫做成岩作用。
煤炭形成的过程
煤炭形成的过程
煤炭是一种重要的能源资源，广泛应用于工业生产和生活用途中。
煤炭是由植物在地下经过漫长的时间和高温高压作用下形成的。
下面将从植物的形成、死亡和埋藏、压实和分解等方面，详细介绍煤炭形成的过程。
煤炭的形成与植物的生长密切相关。
植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质，其中包括纤维素、木质素等有机物。
这些有机物质经过长时间的积累和堆积，形成了植物的残体。
植物残体的死亡和埋藏是形成煤炭的重要环节。
当植物死亡后，它们往往会被沉积物等覆盖物所覆盖，埋藏在地下。
在地下，植物残体会受到水和泥沙的压实作用，逐渐形成植物碳。
这个过程中，植物残体中的水分和氧气逐渐排除，碳含量逐渐增加。
然后，植物碳经过压实和分解，逐渐转化为煤炭。
在地层深处，植物碳受到地壳运动的影响，受到更高的温度和压力。
这种高温和高压的作用下，植物碳中的杂质逐渐被挤出，形成了煤炭。
煤炭的质量和纯度取决于压实和分解的程度，压实和分解越充分，煤炭的质量越高。
形成的煤炭会被地壳运动和地表侵蚀作用带到地表。
人们通过开采和提炼，将煤炭用作能源。
煤炭的燃烧可以产生热能，广泛应用于发电、加热和工业生产等领域。
总结起来，煤炭的形成是一个漫长而复杂的过程。
它始于植物的生长和死亡，经过埋藏、压实和分解等多个阶段，最终形成煤炭。
煤炭的形成过程中，温度、压力和时间等因素起到了重要的作用。
了解煤炭的形成过程，有助于我们更好地开采和利用这一重要的能源资源。
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表现在以下两个方面：第一，在温度、压力大致相同 的条件下，受热时间越长，煤化程度越高。第二，煤 受短时间较高温度的作用或受长时间较低温度（超过 变质临界温度）作用，可以达到相同的变质程度。
2.3.3 压力的影响 压力可以使煤压实，孔隙率降低，水分减少；并使煤岩
组分沿垂直压力的方向作定向排列。静压力促使煤的 芳香族稠环平行层面作有规则的排列。
尽管一定的压力有促进煤物理结构变化的作用， 但只有化学变化才对煤的化学结构有决定性的影响。 人工煤化实验表明，当静压力过大时，由于化学平衡 移动的原因，压力反而会抑制煤结构单元中侧链或基 团的分解析出，从而阻碍煤的变质。因此，人们一般 认为压力是煤变质的次要因素。
早、中侏罗世（约2.03亿年） 晚三叠世（约2.5亿年） 晚古生代 晚二叠世（约3亿年） 晚石炭世-早二叠世（约3～3.54亿年） 早石炭世（约3.54亿年） 早古生代 早寒武世（约5.45亿年）
4 植物的主要化学组成 (constituents)
（1）碳水化合物（ carbohydrates ） （2）木质素（ lignins ） （3）蛋白质（ proteins ） （4）脂类化合物（ lipids/lipidic compounds ）
果胶：糖的衍生物，呈果冻状。在生物化学作用 下，水解成一系列单糖和糖醛酸。
4.2 木质素 lignins
木质素也是植物细胞壁的主要成分，常分布在植 物根、茎部的细胞壁中。木本植物的木质素含量高， 木质素是具有苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物，含 甲氧基methoxyl 、羟基hydroxyl等官能团。木质素的 单体以不同的链连接成三度空间的大分子，比纤维素 稳定，不易水解，易于保存下来。在泥炭沼泽中，在 水和微生物作用下发生分解，与其他化合物共同作用 生成腐植酸类物质，这些物质最终转化成为煤。所以 木质素是植物转变为煤的原始物质中最重要的有机组 分。
1.3 植物经泥炭化作用成为泥炭，在两方面发生巨大变化： （1）组织器官（如皮、叶、茎、根等）基本消失，细胞 结构遭到不同程度的破坏，变成颗粒细小、含水量极大、 呈胶泥状的膏状体－－泥炭； （2）组成成分发生了很大的变化，如植物中大量存在的 纤维素和木质素在泥炭中显著减少，蛋白质消失，而植 物中不存在的腐植酸却大量增加，并成为泥炭的最主要 的成分之一，通常达到40%以上。
木质素，其组成因植物的种类不同而异，见图。
OH
OH
OH
O-CH3
H3C-O
O-CH3
CH CH
CH2OH
针叶树的松 柏醇
CH
CH CH2OH
落叶树的芥 子醇
CH
CH CH2OH
乔木的－香 豆醇
4.3 脂类化合物 lipidic compounds
脂类化合物是指不溶于水而溶于醚、苯、氯仿等有 机溶剂的有机化合物。在植物中脂类化合物主要有以下 几种。
树脂 : 树脂是植物生长过程中的分泌物，当植物受 伤时，胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。针状植物含 树脂较多，低等植物不含树脂。树脂不溶于有机酸，不 易氧化，微生物也不能破坏它，因此能很好地保存在煤 中。
角质和木栓质：化学性质十分稳定，不溶于有机酸， 微生物也难以作用，在成煤过程中能保存下来。
4.4 蛋白质 proteins
1~3
0
桦川草本 55.87 6.35 2.90 34.97 19.69
0.75
0
3.50 43.58
泥炭
合浦木本 65.46 6.53 1.20 26.75
o.89
0.39
0
泥炭
0
42.88
2.3 变质作用的因素：
影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。
2.3.1 温度的影响 促成煤变质作用的主要因素是温度。温度过低
成煤的条件和环境
煤炭的生成，必须有气候、生物、地理、地 质等条件的相互配合，才能生成具有工业利用价 值的煤炭矿藏。这些条件包括： （1） 大量植物的持续繁殖 (生物、气候的影响) （2）植物遗体不能完全腐烂－－适合的堆积场 所 (沼泽、湖泊等) （3）地质作用的配合（地壳的沉降运动－－形 成上覆岩层和顶底板－－多煤层）
褐煤 lignite/brown coal 烟煤 bituminous coal （长焰煤、气煤、肥煤、
焦煤、瘦煤、贫煤）
无烟煤 anthracite。
1 泥炭化作用peatification
1.1 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。 在这一阶段，植物首先在微生物作用下，分
经过运移并聚集成藏的成为煤成气藏，仍然保存在煤 层中的称为煤层气。
第四节 煤层气 coal-bed gas
二、煤层气的成因 1. 生物成因气
生物成因气是指在相对低的温度条件下，有机质 通过细菌的参与或作用，在煤层中生成的以甲烷为主 并含有少量其它成分的气体。其形成温度不超过50℃， 相当于泥炭－褐煤阶段。按生气时间、母质以及地质 条件的不同，生物成因气又可以分为原生生物成因气 和次生生物成因气两种类型。
（1）原生生物成因气 原生生物成因气是煤化作用早期阶段（泥炭化和
褐煤阶段），低变质煤在泥炭沼泽环境中通过细菌分 解等一系列复杂作用所产生的气体。由于泥炭或低变 质煤中的孔隙很有限，而且埋藏浅、压力低，对气体 的吸附作用也弱，所以一般认为原生生物成因气难以 保存下来。
（2）次生生物成因气 次生生物成因气与盆地水动力学有关，是煤系地
1 泥炭化作用peatification
第二阶段：缺氧条件下
在沼泽水的覆盖下，出现缺氧条件，喜氧微生物被 厌氧细菌所替代。分解产物相互作用，进一步合成新的 较稳定的有机化合物，如腐植酸、沥青质等。这两个阶 段不是截然分开的，在植物分解作用进行不久，合成作 用也就开始了。
1 泥炭化作用peatification
脂肪：属于长链脂肪酸的甘油酯。高等植物中含量少 (1-2%)，低等植物含量高(20%左右)。在生化作用下在酸 性或碱性溶液中分解生成脂肪酸和甘油，参与成煤作用。
蜡质 ：主要是长链脂肪酸与含有24～26个碳原子的高 级一元醇形成的脂类，化学性质稳定，不易受细菌分解。
4.3 脂类化合物 lipidic compounds
4.1 碳水化合物（ carbohydrates ）
包括纤维素、半纤维素及果胶质。 纤维素：是构成植物细胞壁的主要成分。纤维素
一般不溶于水，在溶液中能生成胶体，容易水解。在 泥炭沼泽的酸性介质中，纤维素可以分解为纤维二糖 和葡萄糖等简单化合物。
半纤维素：化学组成和性质与纤维素相近，但比 纤维素更易分解或水解为糖类和酸。
（1）腐植煤： 由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质 变化作用生成。
（2） 腐泥煤： 主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形 成。储量大大低于腐植煤，工业意义不大。
（3） 残植煤 ： 由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的 组分(孢子、角质层、树皮、树脂)富集而成。
（4）腐植腐泥煤：由高等植物、低等植物共同形成的煤。
是煤中硫、氮元素的来源之一。
4.5 不同植物化学组成的差异性
植物
碳水化合物 木 质 素
蛋白质
脂类化合物
细菌 绿藻 苔藓 蕨类 草类
松柏及阔叶树
木 木质部
本叶
植 木栓
物 孢粉质
的 不
原生质
同
部
分
12~28 30~40 30~50 50~60 50~70 60~70
60~75 65 60 5 20
0 0 10 20~30 20~30 20~30
20~30 20 10 0 0
50~80 40~50 15~20 10~15 5~10 1~7
1 8 2 5 70
5~20 10~20 8~10 3~5 5~10 1~3
2~3 5~8 25~30 90 10
5 煤炭的成因类型
根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。主 要是：腐植煤、腐泥煤、残植煤和腐植腐泥煤。
表2—6 植物与泥炭化学组成的比较
元素组成，%
有机组成，%
植物与泥炭 C
H
N
O+S 纤维素 木质 蛋白 沥青 腐植
47.20 5.61 1.61 39.37 50.00 20~30 5~10 5~10
0
木本植物 50.15 6.20 1.05 42.10 50.60
20.30 1~7
用演变而成的沉积有机岩。
2 低等植物和高等植物的特点(characteristics)
低等植物(lower plants)：包括菌类和藻类，是由 单细胞和多细胞构成的丝状体或叶状体植物，没有 根、茎、叶等器官的分化。
高等植物(higher plants) ：包括苔藓、蕨类、裸 子植物和被子植物 。进化论认为，高等植物由低等 植物长期进化而来，构造复杂，有根、茎、叶的区 别。
成煤作用过程
由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程， 一般需要几千万年到几亿年的时间。腐植煤成煤作用可 划分为两个阶段：即泥炭化作用 peatification和煤化作 用coalification。
煤化作用又分为两个连续的过程即成岩作用 diagenesis和变质作用metamorphism.
地史上植物演化年代见图2-1。
5.45
4.95 4.40 4.10 3.54 2.98 2.51 2.03 1.44
0.2-0.6 0.018
低等植物——海带
低等植物——地衣
高等植物——蕨类植物
高等植物——松树
3 我国主要聚煤期
我国主要聚煤期： 新 生 代 新近纪-古近纪（约0.24～0.65亿年） 中 生 代 晚侏罗世-早白垩世（约1.44亿年）