《煤田地质学》题库

《煤田地质学》题库一、名词解释成煤作用：煤是植物残骸经过复杂的生物化学、物理化学以及地球化学变化转变而来的，由植物死亡、堆积一直到转变为煤经过了一系列的演变过程，在这个转变过程中所经受的各种作用总称为成煤作用。

煤的成岩作用与变质作用：泥炭转变为年轻褐煤所经受的作用，称作成岩作用，从年轻褐煤再转变为老褐煤、烟煤无烟煤所经受的作用，称为变质作用。

泥炭沼泽：沼泽是地表土壤充分湿润、季节性或长期积水，丛生着喜湿性沼泽植物的低洼地段。

如果沼泽中形成并积累着泥炭，则称为泥炭沼泽。

泥炭沼泽既不属于水域，又不是真正的陆地，而是地表水域和陆地之间的过渡形态。

凝胶化作用：凝胶化作用是指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化和物理化学变化，形成以腐植酸和沥青质为主要成分的胶体物质（凝胶和溶胶）的过程。

凝胶化作用是在沼泽中较为停滞的、不太深的覆水条件下，弱氧化至还原环境，在厌氧细菌的参与下，植物的木质纤维祖师一方面进行生物化学变化，一方面进行胶体化学变化，二者同时发生和进行，导致物质成分和物理结构两方面都发生变化。

植物遗体经过生物化学作用转变成泥炭的过程，实际上主要是形成腐植酸和沥青质等的过程。

另一方面，植物的木质纤维组织在沼泽水的浸泡下，吸水膨胀，并通过真菌和细菌的作用在形成腐植酸等物质的同时，还经历着一个胶体化学变化过程。

鉴于这一总过程既有因微生物活动而引起的化学变化，又有胶体化学的变化，故全称应为“生物化学凝胶化作用”。

残植化作用：当泥炭化作用过程中介质流通较畅，在长期有新鲜氧供给的条件下，凝胶化作用和丝炭化作用的产物被充分分解破坏，并被流水带走，稳定组分大量集中的过程称为残植化作用，可以认为残植化作用是泥炭化作用中的一种特殊情况。

残植化作用的产物经过煤化作用即为残植煤。

腐泥化作用：在湖泊、沼泽水深地带及潙湖、海湾和浅海等水体中进行的，低等植物藻类和浮游生物遗体在滞流还原环境和厌氧微生物参与下，经过复杂的生物化学变化可形成富含水分的有机软泥—腐泥。

煤的成岩作用：泥炭形成后，由于盆地的沉降，在上覆沉积物的覆盖下被埋藏于地下，经压实、脱水、增碳作用、游离纤维素消失，出现了凝胶化组分，逐渐固结并具有了微弱的反射力，经过这种物理化学变化转变成年轻褐煤。

这一转变所经历的作用称为煤的成岩作用。

E.Stach认为，这种作用大致发生于地下200400m的浅层。

煤的变质作用是指年轻褐煤，在较高的温度、压力及较长地质时间等因素的作用下，进一步受到物理化学变化，变成老褐煤（亮褐煤）、烟煤、无烟煤、变无烟煤的过程。

这一阶段所发生的化学煤化作用表现为腐植物质进一步聚合，失去大量的含氧官能团（如羧基—COOH和甲氧基—OCH3）,腐植酸进一步减少，使腐植物质由酸性变为中性，出现了更多的腐植复合物。

物理煤化作用表现为结束了成岩凝胶化作用，形成凝胶化组分，植物残体已不存在，稳定组分发生沥青化作用，使叶片表皮蜡质和孢粉质的外出脱去甲氧基，形成易软化、塑性强，具粘结性的沥青质，并开始具有微弱的光泽。

在温度、压力的继续作用下，腐植复合物不断发生聚合反应，使稠环芳香系统不断加大，侧链减少，不断提高芳香化程度和分子排列的规则化程度，变质程度不断提高，进而转变为烟煤、无烟煤和变无烟煤。

含煤岩系：指一套在成因上有共生关系并含有煤层的沉积岩系。

含煤岩系是具有三维空间形态的沉积实体、顶底界面不一定是等时性界面。

岩溶陷落柱：含煤地层下伏岩系如果为可溶性岩石，如石灰岩、白云岩、石膏层等，在地下水的溶蚀作用下可以形成岩溶洞穴，随着洞穴规模的扩大，在上覆岩系的重力荷载下，煤层及其围岩逐渐垮落，可形成环形状陷落，俗称陷落柱。

二、填空1、胶质层最大厚度Y值是我国煤炭分类和评价炼焦用煤及配煤炼焦的主要指标。

把粒度小于1.5mm的精煤样100g放在钢杯中，然后从下部对煤样进行单侧加热。

胶质层指数法对中等粘结性煤的区分能力强，多数煤的Y值具可加性，利于炼焦配煤的计算，但对弱粘结性的鉴定能力较差。

2、罗加指数表示粒度大于1mm的焦块总质量的百分比，罗加指数越大，表示粒度大于1mm焦块越多，煤的粘结性越好。

适于测定中等粘结性煤，对弱粘结性煤也有较好的区分能力，对强粘结性煤的区分能力较差。

各国选择的无烟煤不同，测定结果无可比性。

3、煤的外在水分（也叫表面水）是存在于煤粒表面和煤粒缝隙及非毛细孔孔穴中的水，内在水分是存在于煤的毛细管中的水分。

实际测定中由于煤从脱去表面水和内在水不是按其理论定义来划分的，而是按测定方法或者说是测定条件来定义的。

所谓表面水是指在环境温度和湿度下，煤与大气接近湿度平衡时失去的那部分水，而留下的水分则为内在水，这与以表面吸附和毛细管吸附为根据的理论划分法有所出入：第一，当煤与大气接近平衡时不仅失去表面吸附水，而且部分毛细管吸附水也要失去；第二，实测的表面水和内在水不是一个定植，它们随测定环境的温度和湿度等而改变。

4、腐败作用出现在与大气不能充分沟通，而植物物质充分被水浸润的条件下。

5、丝炭化作用：有机物质未能完全分解，其最终产物虽仍为CO2和H2O，但仍留存富碳的残骸，形成暗色的腐植物质。

将这种植物应受的氧化分解、脱水、脱氢及增碳化过程称为丝炭化作用。

丝炭化物质和凝胶化物质一样，主要也是由植物的木质纤维组织转变而形成的，从有机组成来看主要也是植物细胞壁中的木质素和纤维素，但由于其变化条件和变化过程不同，因而形成了与凝胶化物质性质完全不同的物质，这些丝炭化物质的共同特点是碳含量高而氢含量低，由于丝炭化过程经历了较大程度的芳烃化和缩合作用，因而其反射率显著高于凝胶化物质。

6、煤中矿物质来源有三，一是原生矿物质，即成煤植物中所含的无机元素；二是次生矿物质，即煤形成过程中混入或与煤伴生的矿物质；三是外来矿物质，即煤炭开采和加工处理中混入的矿物质。

煤中存在的矿物质主要包括粘土或页岩、方解石（碳酸钙）、黄铁矿或白铁矿及其他微量成分，如无机硫酸盐、氯化物和氟化物等。

7、煤样在规定的条件下，隔绝空气加热，并进行水分校正后的挥发物质产率即为挥发分。

8、煤的挥发分主要是由水分、碳氢的氧化物和碳氢化合物（以CH4为主）组成，但煤中物理吸附水（包括外在水和内在水）和矿物质二氧化碳不属挥发分。

煤的挥发分产率与煤的变质程度关系密切的，随着变质程度的加深，挥发分逐渐降低，根据煤的挥发分产率可以估计煤的种类。

9、煤的弹筒发热量是指单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、硝酸、硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量，弹筒发热量也即实验室内用氧弹热量计直接测得的发热量；单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量，恒容高位发热量也即由弹筒发热量减去硝酸形成热以及硫酸与二氧化硫形成热之差后得到的发热量；单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、二氧化硫、气态水以及周态灰时放出的热量称为恒容低位发热量，低位发热量也即由高位发热量减去水（煤中原有的水和煤中氢生成的水）的气化潜热后得到的发热量。

10、煤的发热量与煤岩成分、煤化程度（煤级）、矿物含量、风氧化程度有关。

11、煤中硫的存在形态通常分为有机硫和无机硫两大类；无机硫又可分为硫酸盐硫和硫化物硫两种。

12、镜质体反射率不受煤的岩石成分含量影响，但却能反映煤化指标。

煤的镜质体反射率随它的有机组分中碳含量的增高而增高，随挥发分产率的增高而减少。

同一显微组分，在不同的变质阶段，反射率不同，它能较好地反映煤的变质程度。

13、煤的气化是使煤与氧气、空气、水蒸气等反应，生成含有CO、H2等可燃气体的工艺过程，即把固态的煤变成可燃气体的过程。

14、煤液化的方法可分三类：煤直接加氢液化（如高压加氢法，溶剂精炼煤法）；煤间接液化（即先将煤气化为水煤气，然后合成液态产物）；煤的部分液化（即低温干馏法）。

15、煤的浮沉试验是按筛分所得各粒级分别进行的，也可把几个粒级混合在一起进行，如500.5mm级等。

浮沉试验的目的是为了解不同密度级的产率和质量，以确定煤可选性的好坏，并作为洗煤厂生成设计的依据。

16、宏观煤岩成分是用肉眼可以区分的煤的基本组成单位，包括镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。

镜煤和丝碳是简单的煤岩成分，暗煤和亮煤是复杂的煤岩成分。

17、按宏观煤岩成分的组合及反映出来的平均光泽强度，可划分为光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤四种宏观煤岩类型。

18、按煤化程度由低到高可将褐煤分为软褐煤（土状褐煤）、暗褐煤和亮褐煤三个阶段。

19、煤在恒温下加压，其体积变化的百分数，成为煤的压缩性。

压缩性与煤化程度有关，煤化程度越高，压缩性越低。

加压后丝质组体积变化极少，镜质组有变化，稳定组分变化最大。

显微组分的压缩性随压力的增大而增加，壳质组变化最大，镜质组次之，惰性组最小。

20、内生裂隙是在煤化过程中，煤中的凝胶化物质受到温度和压力等因素的影响，体积均匀收缩产生内张力而形成的一种张裂隙。

21、煤的结构是指煤岩成分的形态、大小、厚度、植物组织残迹，以及它们之间相互关系所表现出来的特征，它反映了成煤原始物质的成分、性质及在成煤时和成煤后的变化。

在低煤级煤中，煤的结构很清楚；随着煤化程度的增高，各种煤岩成分的性质逐渐接近，因而煤的结构就逐渐变得均一。

煤的结构分原生结构和次生结构两种。

22、煤的构造是指煤岩成分空间排列和分布所表现出来的特征。

它与煤岩成分自身的特征（形态、大小等）无关，而与成煤原始物质聚积时的环境有关。

煤的原生构造分为层状构造和块状构造。

23、煤的有机显微组分可划分为三大组：镜质组、壳质组和惰性组。

每个显微组分组中，可根据形态和结构的不同，分为不同的显微组分。

24、镜质组可分为三种显微组分，即：结构镜质体、无结构镜质体和碎屑镜质体。

25、丝质体分为4种：火焚丝质体、氧化丝质体、原生丝质体和煤化丝质体。

26、煤中除了有机质以外，还有一些无机成分和矿物质。

煤中的矿物质按来源可分为以下三类：原生矿物、同生矿物、后生矿物。

27、镜质组经氧化作用提高了芳构化程度和缩合程度，其光性色散和各种化学性质相应地显示出明显的变化。

氧化煤在蓝光域的反射率值明显下降。

因此，可通过镜质组反射率光谱测定（400700nm）或蓝光域和紫光域反射率测定，可以不经化学分析而识别氧化煤。

此外，壳质组反射率光谱也可用于判别煤的氧化作用。

28、煤层形成曲线反映了煤层形成过程中沼泽基底沉降速度的变化和环境特征。

成煤过程中，由于不同地点环境的不同，可以形成不同的煤岩类型，水深的地方形成暗煤，水浅的地方可能形成亮煤。

采用煤岩类型柱状图进行煤层对比，会遇到困难。

如果采用煤层形成曲线进行对比，效果较好。