5煤的形成和含煤岩系解析
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① 外在水分——煤表面和表面大毛细管吸附之水，易蒸发； ② 内在水分——煤内部小毛细管吸附水，常温不失去，加热到一 定温度才失去。
2）灰分（A）煤完全燃烧后剩下的残渣，主要成分为Al2O3、CaO、SiO2 等，它们来自煤中矿物质，按灰分高低分为6级：
级别 Ad(%)
特低 灰煤 ≤5.00
低灰 分煤
脆度：外力作用下突然断裂的难易程度。低、高变质程度煤脆度小，中
变质程度煤大；煤岩成分中丝炭最大，镜煤次之，暗煤最小。
5. 裂隙 指成煤过程中，煤受到各种自然力作用而产生裂开现象。按成因分二类：
（1）内生裂隙：煤化作用过程中，受温度、压力影响，体积收缩而成。 裂隙面平坦，垂直层理面，常出现互为垂直的两组，一组较密，另一组较稀， 以中变质煤最发育。
4. 氮（N） 含量较少，随变质程度加深而略趋减少。在高温下可转化为氨 （NH3）及其它氮的化合物。 5. 硫（S） 硫是煤中有害元素之一。煤中硫分为无机硫和有机硫（So），无机 硫又分为硫化物硫（黄铁矿硫，Sp）和硫酸盐硫（石膏硫，Ss）。有机硫主 要来自成煤植物。煤中硫的总和叫全硫（St），可根据煤的干燥基全硫含量St， d（％）将煤分级。 6. 磷（P） 主要存在无机矿物中，含量极低，但危害大，炼焦时磷进入焦炭使 钢材具冷脆性，因此炼焦用煤要求P含量在0.02％~0.03％以下。 7. 其它元素 煤中还有砷（As）、氯（Cl）等有害元素，还有锗（Ge）、镓 （Ga）、铀（U）、锂（Li）、钒（V）等有益元素。
丝炭、镜煤、暗煤、亮煤。 1. 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。 2. 镜煤 乌黑、光亮如镜、内生裂隙发育、结构均一、易碎、粘结性强； 在煤层中不形成独立分层，以透镜或条带状散布于亮煤中； 3. 亮煤 灰黑、光泽较强、性脆易碎、内生裂隙发育、均一程度不如镜煤； 化学工艺性质介于镜煤与暗煤之间，灰分含量较低； 在煤层所占比例较大，可形成较厚分层，也可单独成层。 4. 暗煤 灰黑、光泽暗淡、致密坚硬、韧性较大； 层理不清晰、矿物质含量较多，成分复杂、对煤质影响大； 在煤层中所占比例较大，可形成较厚分层，也可单独成层。
（一）煤的化学组成
煤是有机物质和无机物质的混合物，其中有机质是主要成分，主要有C、 H、O（占95％以上），还有N、S等。 1. 碳（C） 煤中主要成分，C越多煤发热量越高，含量随变质程度加深而增加。 2. 氢（H） 煤中重要成分，其发热量是C的4.2倍。低等植物富含H，故腐泥煤 H含量较腐植煤高。煤中H随变质程度加深而减少，烟煤中以气煤H含量最高。 3. 氧（O） 煤中氧随变质程度加深而减少，但变化较大。从褐煤、长焰煤、气 煤到肥煤，下降显著；从焦煤、瘦煤、贫煤到无烟煤，下降幅度较小。
5.01~ 10.00
低中 灰煤
中灰 分煤
中wenku.baidu.com 灰煤
高灰 分煤
10.01~ 20.01~ 30.01~ 40.01~ 20.00 30.00 40.00 50.00
3）挥发分（V）
隔绝空气的煤在（900±10℃）温度下加热Tmin，使有机质 和部分矿物质分解所得气态物质称为挥发分。
挥发分与煤中有机质性质、变质程度有关。 泥炭为70％、褐煤为40~60%、烟煤为10~50％、无烟煤小于 10％。
第五章 煤的形成和含煤岩系
第一节 煤的物质组成、性质与分类 第二节 成煤作用 第三节 煤系和煤田
第一节 煤的物质组成、性质与分类
主要内容： 一、 煤岩成分和宏观煤岩类型 二、 煤的性质 三、 煤的分类
一、 煤岩成分和宏观煤岩类型 （一）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
（2）外生裂隙：煤层形成后受地质构造变动而成。裂隙间距较宽，可出 现在煤层中任何部位，常穿过多个煤岩分层，与层理面斜交，其方向与附近 断层方向大体一致。 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。
（二）宏观煤岩类型
根据煤层的平均光泽强度及煤岩成分的组合情况，可将煤划分为光亮 型、半亮型、半暗型、暗淡型四种类型。
1. 光亮型煤 主要由镜煤、亮煤组成，光泽很强、内生裂隙发育，性 脆易碎，中变质光亮型煤是炼焦最好用煤。
2. 半亮型煤 以亮煤为主，光泽强度次于光亮型煤，一般由较光亮和 较暗淡的条带互层而显示出半亮的平均光泽，最常见。
（二）煤的物理性质
1. 颜色和条痕
颜色指新鲜煤块表面的自然色彩。随变质程度增加而变化：一般由褐煤、
烟煤到无烟煤，其颜色从棕褐、褐黑、深黑到灰黑、钢灰色。
条痕指煤粉末的颜色，它与颜色相差不大。
2. 光泽
指煤新鲜面的反光能力，随煤变质程度增加，光泽增强。在煤岩成分中以
镜煤、亮煤变化显著，故以它们作为观察对象。
3. 密度 指单位体积煤的质量（g/cm3）
影响因素（1）变质程度：越高、密度越大。
（2）煤岩成分：暗煤大、亮煤次之、镜煤更次之。
分类： （1）真密度
（2）视密度
（3）相对密度
4. 硬度、脆度
硬度：抵抗外来机械作用的能力，摩氏硬度1~4之间。褐、焦硬度小，无
烟煤最大；同变质程度的暗煤比亮、镜煤硬度大。
3. 半暗型煤 由暗煤、亮煤组成，以暗煤为主，光泽较暗，硬度、脆 度较大，内生裂隙不发育。
4. 暗淡型煤 由暗煤组成，有时夹有镜煤和丝炭，光泽暗淡，层理不 明显，硬度和韧性强，煤质较差。
注意：实际工作中，只有变质程度相同的煤才能互相比较和划分不同 类型，划分的最小厚度一般为3～10cm。
二、 煤的性质
（三）评价煤质的常用指标
煤的工业用途广泛，但对煤质要求各不相同。因此，煤的工艺性质分析
是评价煤质的重要手段，评价煤质的常用指标有：
1. 煤的工业分析指标 1）水分（M）按结合状态分成二类：
（1）化合水（结晶水） 是与煤中矿物成分呈化合形态的水。 （2）游离水，又分为二类，二类之和又叫全水分（Mt）：
2）灰分（A）煤完全燃烧后剩下的残渣，主要成分为Al2O3、CaO、SiO2 等，它们来自煤中矿物质，按灰分高低分为6级：
级别 Ad(%)
特低 灰煤 ≤5.00
低灰 分煤
脆度：外力作用下突然断裂的难易程度。低、高变质程度煤脆度小，中
变质程度煤大；煤岩成分中丝炭最大，镜煤次之，暗煤最小。
5. 裂隙 指成煤过程中，煤受到各种自然力作用而产生裂开现象。按成因分二类：
（1）内生裂隙：煤化作用过程中，受温度、压力影响，体积收缩而成。 裂隙面平坦，垂直层理面，常出现互为垂直的两组，一组较密，另一组较稀， 以中变质煤最发育。
4. 氮（N） 含量较少，随变质程度加深而略趋减少。在高温下可转化为氨 （NH3）及其它氮的化合物。 5. 硫（S） 硫是煤中有害元素之一。煤中硫分为无机硫和有机硫（So），无机 硫又分为硫化物硫（黄铁矿硫，Sp）和硫酸盐硫（石膏硫，Ss）。有机硫主 要来自成煤植物。煤中硫的总和叫全硫（St），可根据煤的干燥基全硫含量St， d（％）将煤分级。 6. 磷（P） 主要存在无机矿物中，含量极低，但危害大，炼焦时磷进入焦炭使 钢材具冷脆性，因此炼焦用煤要求P含量在0.02％~0.03％以下。 7. 其它元素 煤中还有砷（As）、氯（Cl）等有害元素，还有锗（Ge）、镓 （Ga）、铀（U）、锂（Li）、钒（V）等有益元素。
丝炭、镜煤、暗煤、亮煤。 1. 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。 2. 镜煤 乌黑、光亮如镜、内生裂隙发育、结构均一、易碎、粘结性强； 在煤层中不形成独立分层，以透镜或条带状散布于亮煤中； 3. 亮煤 灰黑、光泽较强、性脆易碎、内生裂隙发育、均一程度不如镜煤； 化学工艺性质介于镜煤与暗煤之间，灰分含量较低； 在煤层所占比例较大，可形成较厚分层，也可单独成层。 4. 暗煤 灰黑、光泽暗淡、致密坚硬、韧性较大； 层理不清晰、矿物质含量较多，成分复杂、对煤质影响大； 在煤层中所占比例较大，可形成较厚分层，也可单独成层。
（一）煤的化学组成
煤是有机物质和无机物质的混合物，其中有机质是主要成分，主要有C、 H、O（占95％以上），还有N、S等。 1. 碳（C） 煤中主要成分，C越多煤发热量越高，含量随变质程度加深而增加。 2. 氢（H） 煤中重要成分，其发热量是C的4.2倍。低等植物富含H，故腐泥煤 H含量较腐植煤高。煤中H随变质程度加深而减少，烟煤中以气煤H含量最高。 3. 氧（O） 煤中氧随变质程度加深而减少，但变化较大。从褐煤、长焰煤、气 煤到肥煤，下降显著；从焦煤、瘦煤、贫煤到无烟煤，下降幅度较小。
5.01~ 10.00
低中 灰煤
中灰 分煤
中wenku.baidu.com 灰煤
高灰 分煤
10.01~ 20.01~ 30.01~ 40.01~ 20.00 30.00 40.00 50.00
3）挥发分（V）
隔绝空气的煤在（900±10℃）温度下加热Tmin，使有机质 和部分矿物质分解所得气态物质称为挥发分。
挥发分与煤中有机质性质、变质程度有关。 泥炭为70％、褐煤为40~60%、烟煤为10~50％、无烟煤小于 10％。
第五章 煤的形成和含煤岩系
第一节 煤的物质组成、性质与分类 第二节 成煤作用 第三节 煤系和煤田
第一节 煤的物质组成、性质与分类
主要内容： 一、 煤岩成分和宏观煤岩类型 二、 煤的性质 三、 煤的分类
一、 煤岩成分和宏观煤岩类型 （一）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
（2）外生裂隙：煤层形成后受地质构造变动而成。裂隙间距较宽，可出 现在煤层中任何部位，常穿过多个煤岩分层，与层理面斜交，其方向与附近 断层方向大体一致。 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。
（二）宏观煤岩类型
根据煤层的平均光泽强度及煤岩成分的组合情况，可将煤划分为光亮 型、半亮型、半暗型、暗淡型四种类型。
1. 光亮型煤 主要由镜煤、亮煤组成，光泽很强、内生裂隙发育，性 脆易碎，中变质光亮型煤是炼焦最好用煤。
2. 半亮型煤 以亮煤为主，光泽强度次于光亮型煤，一般由较光亮和 较暗淡的条带互层而显示出半亮的平均光泽，最常见。
（二）煤的物理性质
1. 颜色和条痕
颜色指新鲜煤块表面的自然色彩。随变质程度增加而变化：一般由褐煤、
烟煤到无烟煤，其颜色从棕褐、褐黑、深黑到灰黑、钢灰色。
条痕指煤粉末的颜色，它与颜色相差不大。
2. 光泽
指煤新鲜面的反光能力，随煤变质程度增加，光泽增强。在煤岩成分中以
镜煤、亮煤变化显著，故以它们作为观察对象。
3. 密度 指单位体积煤的质量（g/cm3）
影响因素（1）变质程度：越高、密度越大。
（2）煤岩成分：暗煤大、亮煤次之、镜煤更次之。
分类： （1）真密度
（2）视密度
（3）相对密度
4. 硬度、脆度
硬度：抵抗外来机械作用的能力，摩氏硬度1~4之间。褐、焦硬度小，无
烟煤最大；同变质程度的暗煤比亮、镜煤硬度大。
3. 半暗型煤 由暗煤、亮煤组成，以暗煤为主，光泽较暗，硬度、脆 度较大，内生裂隙不发育。
4. 暗淡型煤 由暗煤组成，有时夹有镜煤和丝炭，光泽暗淡，层理不 明显，硬度和韧性强，煤质较差。
注意：实际工作中，只有变质程度相同的煤才能互相比较和划分不同 类型，划分的最小厚度一般为3～10cm。
二、 煤的性质
（三）评价煤质的常用指标
煤的工业用途广泛，但对煤质要求各不相同。因此，煤的工艺性质分析
是评价煤质的重要手段，评价煤质的常用指标有：
1. 煤的工业分析指标 1）水分（M）按结合状态分成二类：
（1）化合水（结晶水） 是与煤中矿物成分呈化合形态的水。 （2）游离水，又分为二类，二类之和又叫全水分（Mt）：