煤矿开采条件及生产组织方式

（二）成煤作用过程
植物→泥炭（腐泥）→ 褐煤→烟煤（长焰煤、气煤、 肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤）→ 无烟煤 三个作用阶段： 泥炭化作用（腐泥化作 用）：植物→泥炭（腐泥） 煤化作用（成岩作用）： 泥炭→褐煤； 变质作用：褐煤→烟煤、 无烟煤

（二）成煤作用过程

煤形成过程中有三个因素起了重要作用。
（一）成煤的五大条件 (3)温度和压力条件 温度和压力决定于埋藏深度 成煤应有一定的埋藏深度 煤化程度是煤受热温度和持续时间的函 数。温度越高，变质作用的速度越快。 (4)时间条件 漫长的地质年代[宙、代、纪、世、期] 一般需要几千万到几亿年的时间。 (5)地质条件 地壳运动
（一）成煤的五大条件 总之，煤是地球上储量最多的化石燃料，也 是最主要的固体燃料。煤由远古时代的植物经过复 杂的生物化学、物理化学和地球化学作用转变而成。 人们在煤层及其附近发现大保存完好的古代植物化 石；在煤层中可以发现炭化了的树干：在煤层顶部 岩石中可以发现植物根、茎、叶的遗迹：把煤切成 薄片，置显微镜下可以看到植物细胞的残留痕迹。 这些现象都说明成煤原始物质是植物。植物残骸堆 积埋藏、演变成煤的过程非常复杂。
细菌：在细菌作用下，残骸的表层部分由于接触
空气，经腐解变质，蛋白质和纤维素生成 CO2和 H2O 等气体和液体产物，深埋地下。在缺氧或无氧条件 下，厌氧菌将木质素等转变为腐殖酸和沥青等，后 者再经多种不同步骤转化为煤。
温度：随着地层的下沉和沉积层的加厚明显升高，
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使成煤过程的变质作用得以进行。
压力：压力是变质作用的必要条件之一，压力与
煤矿开采条件及生 产组织方式
一、煤的形成
煤是植物遗体经过生物化 学作用和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。





（一）成煤的五大条件 (1)物质条件 主要是成煤的原始植物，包括高等植物和低 等植物。 植物遗体大量堆积是成煤的物质条件。 高等植物形成的煤叫腐植煤，低等植物形成 的煤叫腐泥煤。 由高等植物和低等植物共同形成的煤叫腐植 腐泥煤。 植物演化的5个阶段： 菌藻植物时代→裸蕨植物时代→蕨类和种子 植物时代→裸子植物时代→被子植物时代。
温度相关联，温度高时，压力也大。
（三）我国的主要聚煤期



新生代 新近纪——古近纪 中生代 晚侏罗纪——早白垩纪 早、中侏罗纪 晚三叠世 晚古生代 晚二叠世 晚石炭世——早二叠世 早石炭世 早古生代 早寒武世
（四）中国煤炭分类
中国煤的分类依据表示煤化程度的干燥 无灰基挥发分 (Vdaf) 、表示煤的工艺性能的 粘结性指标（粘结指数 G 、胶质层最大厚度 Y 、 奥亚膨胀度 b ），将煤分为褐煤 HM 、烟煤 YM[ 长焰煤 CY 、不粘煤 BN 、弱粘煤 RN 、 1/2 中 粘煤 1/2ZN 、气煤 QM 、气肥煤 QF 、 1/3 焦煤 1/3JM、肥煤FM、焦煤JK、瘦煤SM、贫瘦煤PS、 贫煤PM]和无烟煤[WY]三大类。
（六）煤的结构模型
为研究煤的化学结构，人们用各种先进 的分析方法和手段进行了大量分析测试，在 所测结构参数的基础上推演出来煤的化学结 构模型。迄今为止煤化学界公认为比较正确 和合理的煤化学结构模型如下：

（六）煤的结构模型
它基本反映了煤化学结构研究的新进展，可以 解释煤的热解，加氢、氧化、酸解聚和水解等许多 化学反应。煤的主体是三维空间的高分子化合物。 煤的组成并非是均一单体的聚合物，而是由许多结 构相似的结构单元通过桥键联结而成（图中箭头处 为键能较低即不稳定的桥键）。

（五）煤的组成
N ——煤中的氮主要来源于植物有机体，含量一般
在 1－ 2％之间。煤燃烧时，所含的氮几乎全部转变 为NO和NO2,通常表示为NOx，统称氮氧化物，是大气 污染的重要成分之一。 P ——我国西南地区的煤以含磷为特点，有的煤矿 层中夹有磷矿层，因此所采的煤含有较多杂质磷， 燃烧中会产生磷的氧化物，是西南地区酸雨危害严 重的原因之一。 灰分 —— 燃煤对大气环境危害最大的成分烟尘， 主要由煤中的灰分转化而来。煤中的灰分主要是一 些不能燃烧的矿物性杂质，含有钙、镁、铁、铅、 硅和微量或痕量砷、钡、铍、铅、汞、锌等矿物杂 质，也含有放射性元素。


（一）成煤的五大条件 (2)堆积条件或环境条件 泥炭沼泽：常年积水，极其潮湿，内有大量 植物生长、堆积，植物死亡后遗体被沼泽水覆盖， 并与氧呈半隔绝状态，使植物遗体不至于完全氧 化分解，经生物化学作用形成泥炭。 泥炭沼泽的形成取决于古植物、古气候、古 地理和大地构造4个条件。 沼泽根据不同的分类标准分为低位沼泽、高 位沼泽、中位沼泽；滨海泥炭沼泽、三角洲平原 泥炭沼泽、红树林泥炭沼泽；草本泥炭沼泽、木 本泥炭沼泽；淡水沼泽、半咸水沼泽、咸水沼泽 等。

（五）煤的组成



煤的元素组成：C、H、O、N、S、P 6种 煤中的矿物质： 按来源分为： 原生矿物质（成煤植物本身） 次生矿物质（成煤过程混入） 外来矿物质（采煤过程混入）
（五）煤的组成
煤的元素组成：煤的化学成分主要是碳和氢， 还含有少量氧、氮、硫、磷等6种。 O ——煤中氧的存在形式除含氧官能团外，还有醚 键和杂环。 S ——几乎所有煤中都含有硫，即使陕西神木的出 口优质煤仍含0.28～0.45%的硫，南方某些煤藏中含 硫量高达10%。这就意味着每燃烧 1吨这类煤，将会 产生近200kgSO2，SO2是形成酸雨的重要成分。我国 大部分地区煤藏中的硫，主要以黄铁矿形式存在， 有的煤矿在开采煤炭的同时，也开采黄铁矿。
（一）成煤的五大条件 (2)堆积条件或环境条件 堆积方式（原地生成、异地生成）、 形成泥炭的植物群落（高等植物、低等植 物）、沉积环境（浅沼的、湖沼的、微咸 水的、咸水的、富含钙质的）和养分供给 （富养分的、贫养分的）、 PH 值、细菌活 动性、硫的供给、泥炭的温度、氧化还原 电位等因素决定了煤层原始特征。