煤質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)

1、部分煤質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介一、煤的物理性質(zhì)顏色和粉色光澤煤的物理性質(zhì)比重和容重 透明度 折光性 反光性 發(fā)光性 硬度 脆度 斷口 裂隙 導(dǎo)電性 磁性和耐熱性等 煤的顏色是指新鮮煤塊表面的自然色彩，是煤對(duì)不同波長(zhǎng)可見光波吸收的結(jié)果。在不同的光學(xué)條件下，煤呈現(xiàn)不同的顏色。在普通白光照射下, 煤的表面反射光線所顯示的顏色稱為表色。 腐植煤的表色隨著變質(zhì)程度的增高而變化，見下表:、質(zhì)程度煙煤鑒定標(biāo)志褐煤低變質(zhì)中變質(zhì)高變質(zhì)無煙煤顏色褐黑黑黑帶灰灰黑、鋼灰、略帶金黃色彩粉色棕深棕到棕黑深棕到棕黑黑微帶棕深黑、深灰光澤無光澤或暗瀝青到玻玻璃到強(qiáng)玻強(qiáng)玻璃金剛、似金屬光澤瀝青光澤璃光澤璃光澤內(nèi)生裂隙幾乎無不發(fā)育到較發(fā)

2、育很發(fā)育較發(fā)育不發(fā)育腐泥煤的表色有時(shí)呈深灰色，有時(shí)為淺黃、棕褐，有時(shí)為灰綠以至 黑色，變化不定。煤中水分能使煤的顏色加深，礦物質(zhì)所起的作用往往相 反。煤研成粉末的顏色稱為粉色。一般都用鋼針刻劃煤的表面或者用鏡 煤在脫釉的素?zé)砂迳峡虅澋臈l痕而得，所以也被稱為條痕色。煤的粉色 往往略淺于表色，但是煤的粉色變化又較表色固定，因而常常可以收到更 好的效果。在普通透射光下煤的切面（薄片）所顯的顏色稱為體色。在垂直反 射光下煤的表面（光片）所顯示的顏色稱為反射色。長(zhǎng)焰煤常見光澤為瀝青狀光澤，顏色黑色，有時(shí)帶有褐黑色色彩，條 痕褐色、褐黑色。比重是指煤在一定溫度下（20C）條件下，煤的重量與相同體積（不

3、包括煤孔隙中的）水的重量之比。 體重（容重），指在一定的溫度（20C） 條件下，煤的重量與同體積（包括煤孔隙中的）水的重量之比。比重-容重孔隙率二X 100%比重煤的比重與煤巖類型、變質(zhì)程度以及煤中所含礦物的成分和含量有密 切關(guān)系。通常所指煤的比重都是包括礦物質(zhì)在內(nèi)的比重。因此，煤的比重很大程度上受到所含礦物質(zhì)的影響，比重隨礦物質(zhì)含量的增大而增大。 變 質(zhì)程度相同的煤，其煤巖類型不同，比重也有差異，一般暗淡煤的比重較光亮煤為大。煤的比重隨著變質(zhì)程度的增高而加大。褐煤一般V,煙煤多為，無煙煤為腐泥煤一般僅為。煤的容重又稱“煤的體重”或“煤的假比重”。煤的容重是在勘探過 程中通過采集專門的容重樣測(cè)

4、定的。它是煤層儲(chǔ)量計(jì)算的重要參數(shù)之一。 一般褐煤的容重為，煙煤為，無煙煤的容重變化范圍大，可由，煤 的容重同樣受煤巖類型、變質(zhì)程度和礦物質(zhì)的影響。煤的光澤是指常光下煤新鮮表面的反光能力， 是肉眼鑒定煤的主要標(biāo) 志之一。根據(jù)煤的平均光澤強(qiáng)度用肉眼可以區(qū)分出腐植煤的四種煤巖類 型：光亮煤，半亮煤，半暗煤和暗淡煤。腐植煤常見的光澤特征有瀝青光澤、玻璃光澤、金剛光澤和似金屬光 澤等。常見的油脂光澤為玻璃光澤由于表面不平所引起的變種；此外還有因集合方式不同所造成的光澤變種，例如：由于纖維狀集合方式所引起的 絲絹光澤，由于松散狀集合方式所引起的土狀光澤等。 年輕褐煤常常是微 弱的象蠟一樣的光澤，稱為蠟狀光

5、澤。腐泥煤一般光澤暗淡。影響煤的光澤變化的因素很多，主要有煤巖成分、變質(zhì)程度、風(fēng)氧化 程度、礦物質(zhì)特征和表面性質(zhì)、斷口、裂隙、錯(cuò)動(dòng)與沾污等。煤的硬度泛指抵抗外來機(jī)械作用的能力或強(qiáng)度。-刻劃硬度煤的硬度-壓痕硬度L磨損硬度（耐磨硬度）刻劃硬度接近于普通礦物鑒定中的摩氏 （MonS硬度，它是用一套標(biāo) 準(zhǔn)礦物（摩氏硬度計(jì)）刻劃煤標(biāo)本而得出的粗略的相對(duì)硬度概念。目前普遍采用顯微硬度作為變質(zhì)指標(biāo)，它是壓痕硬度的一種。貝殼狀斷口 參次狀斷口煤的斷口（根據(jù)表面階梯狀斷口形狀和性棱角狀斷口質(zhì)的不同）粒狀斷口針狀斷口等煤的裂隙是指在成煤過程中，煤受到自然界各種應(yīng)力的影響所造成 的裂開現(xiàn)象。按成因不同分為內(nèi)生裂隙

6、和外生裂隙兩種。內(nèi)生裂隙是在煤化作用過程中，煤中凝膠化物質(zhì)受到溫度和壓力等因素的影響，體積均勻收縮產(chǎn)生內(nèi)張力而形成的一種張裂隙。內(nèi)生裂隙的發(fā)育情況與煤的變質(zhì)程度和煤巖成分（煤巖類型）密切相關(guān)。在同一煤巖 類型中，內(nèi)生裂隙的數(shù)目（或發(fā)育程度）隨變質(zhì)程度由低到高，作規(guī)律性 變化。內(nèi)生裂隙具有以下特點(diǎn)：（1）主要出現(xiàn)在比較均勻致密的光亮煤分層中，特別是鏡煤凸鏡體或條帶中最發(fā)育；（2）般垂直或大致垂直層理面；（3）裂隙面較平坦光滑，裂隙面或斷層常伴生有眼球狀的張力痕跡；（4）裂隙方向有大致互相垂直或斜交的兩組，交叉呈四方形或菱形，其中一組裂隙較發(fā)育，另一組裂隙稀疏為次要裂隙組；（5）裂隙在中變質(zhì)煙煤中

7、最發(fā)育，而褐煤和無煙煤中則不發(fā)育。由于光亮煤中的內(nèi)生裂隙在同一變質(zhì)階段煤中數(shù)目比較穩(wěn)定，因此，在判斷煤的變質(zhì)程度時(shí)，常以光亮煤為準(zhǔn)。外生裂隙是在煤層形成之后，受構(gòu)造應(yīng)力的作用產(chǎn)生的。其特點(diǎn)為:（1）外生裂隙可出現(xiàn)在煤層的任何部位，通常以光亮煤分層最為發(fā)育，并往往同時(shí)穿過幾個(gè)煤巖分層；（2）以不同角度與煤層層理面斜交；（3）裂隙面上常有波狀、羽毛狀或光滑的滑動(dòng)痕跡，有時(shí)還可見到次生礦物或破碎煤屑的充填；（4）外生裂隙有時(shí)沿襲既成的內(nèi)生裂隙而重疊發(fā)生。煤在受力時(shí)或在自然條件下破壞時(shí)，沿不同方向各組裂隙發(fā)生破 裂并構(gòu)成一定的幾何形態(tài)，某些作者稱之為“節(jié)理”。常見的節(jié)理有 板狀、柱狀、立方體狀、平行六

8、面體狀等；有時(shí)還可見到由復(fù)雜的外 生裂隙面交互構(gòu)成的近球狀、錐狀和鱗片狀等。、 煤的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1、煤的結(jié)構(gòu)煤的結(jié)構(gòu)是指煤的組成成分的各種特征一包括形態(tài)、 大小、厚度、 植物組織殘跡以及它們之間數(shù)量關(guān)系的變化等。煤的結(jié)構(gòu)反映了成煤 原始質(zhì)料的性質(zhì)、成分及其變化過程。在變質(zhì)過程中，煤的各種組成 成分在肉眼標(biāo)志上區(qū)別逐漸消失，在高變質(zhì)煤中就不容易鑒定各種組 成成分，因而煤肉眼結(jié)構(gòu)逐漸不明顯而趨于均一。條帶狀結(jié)構(gòu)線理狀結(jié)構(gòu)凸鏡狀結(jié)構(gòu)（最常見的）均一狀結(jié)構(gòu)煤的結(jié)構(gòu)木質(zhì)狀結(jié)構(gòu)纖維狀結(jié)構(gòu)粒狀結(jié)構(gòu)葉片狀結(jié)構(gòu)(1) 條帶狀結(jié)構(gòu)由煤的組成成分相互交替而成條帶狀結(jié)構(gòu)。寬條帶狀(>5mm)條帶狀結(jié)構(gòu) 中條帶狀(

9、3 5mn)細(xì)條帶狀(13 mm)條帶結(jié)構(gòu)在煙煤中表現(xiàn)最明顯，尤以半亮煤和半暗煤中最常見，年輕 的褐煤和高變質(zhì)的無煙煤中條帶狀結(jié)構(gòu)不明顯。(2) 線理狀結(jié)構(gòu)往往伴隨條帶狀結(jié)構(gòu)同時(shí)出現(xiàn)，其寬度小于 1mm根據(jù)線理之間交替 的間距又可分為密集線理狀和稀疏線理狀兩種。 組成線理的物質(zhì)成分往往 是鏡煤、絲炭和粘土礦物等，它們斷續(xù)出現(xiàn)在煤層各部分。以半暗煤中常 見。(3) 凸鏡狀結(jié)構(gòu)鏡煤、絲炭、粘土礦物和黃鐵礦常以大小不等的凸鏡體形式，連續(xù) 或不連續(xù)散布于煤層中，構(gòu)成凸鏡狀結(jié)構(gòu)。和線理狀結(jié)構(gòu)一樣，凸鏡狀結(jié) 構(gòu)也常常同條帶狀結(jié)構(gòu)伴生，并可作為條帶狀結(jié)構(gòu)的一種特殊的變型。以 半暗煤和暗淡煤中常見。(4) 均

10、一狀結(jié)構(gòu)組成成分較單純，均勻，鏡煤具較典型的均一狀結(jié)構(gòu)，若干腐泥煤、 腐植腐泥煤和某些無煙煤也具有均一狀結(jié)構(gòu)。(5) 木質(zhì)狀結(jié)構(gòu)是植物原生結(jié)構(gòu)在煤中的反映。煤在外觀上清楚地保存了植物基部的木質(zhì)組織的痕跡。有時(shí)還可見到已被煤化的保存完整的樹干和樹樁， 一般認(rèn)為在泥炭化階段由于凝膠化作用中斷而保存。木質(zhì)狀結(jié)構(gòu)多見于褐煤。（6）纖維狀結(jié)構(gòu)在一定程度上反映了植物原生結(jié)構(gòu)，其最大特點(diǎn)是具有沿著一個(gè)方向 延伸的性質(zhì)。是植物莖部組織絲炭化作用的產(chǎn)物， 具疏松多孔的特點(diǎn)。絲 炭常以明顯的纖維狀結(jié)構(gòu)為重要鑒定特征。因此，絲炭又常稱為纖維煤。（7）粒狀結(jié)構(gòu)肉眼可見清楚的顆粒狀。常常是由煤中散布著大量穩(wěn)定組分或礦物

11、所 造成。常為某些暗煤或暗淡煤所特有的。它的變型有時(shí)呈鮞狀或豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu) 等。（8）葉片狀結(jié)構(gòu)具有纖細(xì)的頁理，能被分成極薄的薄片，外觀呈紙片狀、葉片狀。主 要由于煤中順層分布著大量角質(zhì)體或木栓體所致。2、煤的構(gòu)造煤的構(gòu)造是組成成分之間的空間排列和分布特點(diǎn)以及它們之間的相 互關(guān)系。它與煤組成成分的自身特征（如形態(tài)、大?。o關(guān)，而與植物遺 體的聚積條件和變化過程有關(guān)。由此可見，結(jié)構(gòu)和構(gòu)造之間最主要的差別 在于鑒定結(jié)構(gòu)時(shí)必須考慮組成成分，而構(gòu)造僅說明煤中各組成成分和煤巖 類型在空間中的分布、排列，它的最重要的構(gòu)造標(biāo)志是層理。沉積巖和煤中的層理形成原因?qū)Ρ瘸练e巖中層理形成的原因煤中層理形成的原因1、顆粒大

12、小的變化1、作為絲炭、木煤、木質(zhì)鏡煤的植物莖部碎片大小的變化2、各種成分分層的互層2、不同煤分層的互層a、腐植煤分層與腐泥煤分層的互層b、光亮煤分層與暗淡煤分層等的互層3、組成部分的水平定向3、煤巖組分的水平定向4、某種包裹體在一個(gè)層面上的分布4、絲炭透鏡體、泥質(zhì)透鏡體及其它包裹體在一個(gè)層面 上的分布5、薄的順層散布的植物碎屑和云母碎片5、順層分布的鏡煤化和絲炭化植物殘屑6、沿層面的泥質(zhì)薄膜6、沿層面分布的泥質(zhì)薄膜7、巖石的不同顏色7、顏色的意義不大煤的構(gòu)造按層理特征分為層狀構(gòu)造和塊狀構(gòu)造(1)層狀構(gòu)造連續(xù)狀水平層理不連續(xù)狀(按煤層中層理的形態(tài))層狀構(gòu)造不連續(xù)狀波狀層理凸鏡狀水平一波狀斜層理斜

13、波狀水平層理表明泥炭沼澤內(nèi)原始質(zhì)料在平靜的環(huán)境中， 幾乎沒有水流動(dòng)的條件下沉積形成，波狀層理和斜層理表明泥炭沼澤內(nèi)原始質(zhì)料沉積的不 均勻和水流動(dòng)蕩等條件下形成。因此，根據(jù)層理形態(tài)及厚度，可以判斷泥 炭沼澤中介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的方向和物質(zhì)的搬運(yùn)強(qiáng)度等等。 見下 表，層理形態(tài)類型層理的亞型所反映的介質(zhì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)水平層理連續(xù)狀極為微弱的，不明顯的不連續(xù)狀同上波狀層理不連續(xù)狀不大凸鏡狀運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有變化的水平一波狀微弱波動(dòng)的斜層理斜層理定向流動(dòng)的煤中最常見的是水平層理，多數(shù)為連續(xù)水平層理，也有斷續(xù)水平層理。 此外煤中見到一種細(xì)水平層理，經(jīng)X光檢驗(yàn)，所得煤的X射線圖象表明這 種情況是由純煤物質(zhì)（具白色色

14、調(diào)的淺灰色）和礦物質(zhì)薄層、薄膜（具暗 色色調(diào)的淺灰色）相互交替造成的，說明泥炭沼澤內(nèi)原始質(zhì)料和礦物雜質(zhì) 具明顯的分異和重新分布的特點(diǎn)。（2）塊狀層理無層理，煤的外觀均一致密，就一塊標(biāo)本來說，甚至難以分出垂直方 向和水平方向，說明成煤物質(zhì)的相對(duì)均勻。多見于腐泥煤、腐植腐泥煤和 某些暗淡型的腐植煤。還原樣燃點(diǎn)（C）原樣燃點(diǎn)（C） 煤的氧化程度=X 100%還原樣燃點(diǎn)C）氧化樣燃點(diǎn)（C） 確定各種煤類本性的兩個(gè)非常重要的術(shù)語是 煤的類型（Type）和煤的煤化程度（Rank）煤的類型是由煤巖組分（有機(jī)顯微組分和無機(jī)顯微組 分的含量）和煤的物理性質(zhì)（煤巖組分的形態(tài)和大小）表現(xiàn)的特性所決定 的，而煤的煤化

15、程度主要是煤的變質(zhì)作用所達(dá)到的程度。因此反映各種不同的有機(jī)的和無機(jī)的顯微組分的比例、 分布和組成的煤的類型決定煤的本 性。同樣反映與地球化學(xué)因素所引起的變質(zhì)作用有關(guān)的煤化程度也決定煤的本性。一般認(rèn)為在泥炭階段，由于煤巖組分還未形成，而且并沒有經(jīng)受 變質(zhì)作用，泥炭的性質(zhì)并不受到這兩個(gè)參數(shù)的影響。而各類泥炭的性質(zhì)是 由原始植物組成和分解度（無定形腐植物質(zhì)占泥炭總有機(jī)物質(zhì)的百分?jǐn)?shù)） 所決定的。但從褐煤開始，特別是煙煤階段開始這兩個(gè)因素對(duì)形成煤的性 質(zhì)起很大的影響。從化學(xué)的觀點(diǎn)來看，在煤的成熟（煤化）過程中原始物料有機(jī)質(zhì)官能 團(tuán)上的氧（開始）和氫（其次）從環(huán)狀碳的“骨架”上脫去，并以氣體分 子的形式（

16、H2O CO、CH）從煤層中逸去，其結(jié)果是經(jīng)受變質(zhì)作用過的煤 中的碳含量隨煤化程度的增高而增高，因而碳含量時(shí)常用作確定煤化程度 的指標(biāo)。但是化學(xué)組成不相似的原始物料中的各種顯微組分在煤化階段所 起的變化是完全不同的。因此，原始物料不同的兩種類型的煤經(jīng)相同的變 質(zhì)作用的程度，它們的碳含量有顯著的差異（甚至以無灰基作為基準(zhǔn)，排 除碳酸鹽中碳的干擾時(shí)），在同一個(gè)煤層中可以觀察到有明顯區(qū)別的兩類 煤。同樣地，含有相同煤巖顯微組分的煤由于經(jīng)受的變質(zhì)作用的程度不同 而使它們的碳含量有明顯的區(qū)別。所以只有煤的類型和煤化程度兩個(gè)參數(shù) 的緊密組合確定了煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)和各種性質(zhì)。由于鏡煤和鏡質(zhì)組是各種煤巖類型中最純

17、凈、最易辨認(rèn)而又較易剝離 的成分，它在煤化過程中的變化介于殼質(zhì)組和絲質(zhì)組之間，比較均勻、適中和有代表性。所以在確定煤的變質(zhì)程度時(shí)，要用油浸物鏡下測(cè)得的 鏡質(zhì) 組的最大反射率（ROMax）作為主要鑒定指標(biāo)（見煤化學(xué) P33-36頁）。 絲質(zhì)組的反射率在變質(zhì)過程中變化幅度很小，穩(wěn)定組的反射率變化雖大， 但穩(wěn)定組分本身在高變質(zhì)煤中已很少見，都不宜作為鑒定標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)肉眼觀察可將腐植煤劃分為未變質(zhì)的、低變質(zhì)的、中變質(zhì)的和高 變質(zhì)的等四個(gè)階段。根據(jù)在顯微鏡下或油浸中測(cè)定鏡質(zhì)組最大反射率的數(shù) 值，可將低、中、高變質(zhì)的煤進(jìn)一步劃分為八個(gè)地質(zhì)階段， 即0階段， 與按化學(xué)工藝性質(zhì)劃分的八個(gè)工業(yè)牌號(hào)（褐煤 一無煙煤

18、）大致相當(dāng)，見 下表：不同變質(zhì)階段煤的若干顯微鏡研究的指標(biāo)一覽表變質(zhì)程度變質(zhì)階段工業(yè)牌號(hào)反射率顯微鏡透射光下的單偏光顯微鏡透射光下的正交偏光R 最大（%凝膠化的顏色穩(wěn)定組分的顏色凝膠化組分的透明度凝膠化基質(zhì)穩(wěn)定組分干涉色各向異性干涉色未變質(zhì)煤0褐煤褐黃稻草黃好淺褐無-極微弱淺灰低變質(zhì)煤I長(zhǎng)焰煤褐紅淺黃好褐紅較弱黃灰n氣煤橙紅黃-金黃好橙紅、微褐較強(qiáng)黃中變質(zhì)煤m肥煤鮮紅橙黃-橙紅較好鮮橙紅強(qiáng)橙紅IV焦煤棕紅紅-暗紅較好橙紅強(qiáng)紅V瘦煤紅棕半透明棕紅-橙紅很強(qiáng)咼變質(zhì)煤w貧煤棕半透明棕紅-橙紅很強(qiáng)vn無煙煤深棕-黑微透明-不透明 煤中的水分賦存狀態(tài)分為 外在水分、內(nèi)在水分和結(jié)晶水，外在水分 和內(nèi)在水分

19、是以附著和吸附方式與煤機(jī)械結(jié)合的游離水，比較容易脫除， 結(jié)晶水用物理機(jī)械方式不易除去，但是結(jié)晶水分與游離水分比較要少得多，煤的工業(yè)分析中只測(cè)定游離水而不測(cè)定結(jié)晶水。煤中水分含量過高時(shí)將增加不必要的運(yùn)輸量， 還會(huì)引起裝卸過篩的困 難，破碎時(shí)要消耗較多的功；燃燒時(shí)蒸發(fā)水分需消耗大量的熱，煉焦時(shí)延 長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間，貯存時(shí)易于風(fēng)化自燃。對(duì)輸煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行有著直接的 影響。最高內(nèi)在水分（MHC是指在一定條件下吸附和凝聚在煤的毛細(xì)孔中 的飽和水分。全水分（Mt）是指煤的外在水分和內(nèi)在水分的總和。分析基 水分（Mad是指在空氣干燥狀態(tài)下的內(nèi)在水分。 反映煤的厚度、煤質(zhì)的穩(wěn)定性的統(tǒng)計(jì)數(shù)：1/2標(biāo)準(zhǔn)差S=n-1

20、S變異系數(shù)Vx 100%X 煤層灰分：按采樣規(guī)程要求，厚度w的夾矸與上下煤層合并采 樣測(cè)試。計(jì)量灰分（資源量/儲(chǔ)量采用厚度的灰分）：按勘探規(guī)范條規(guī)定， 煤層灰分加單層厚度為W的夾矸灰分的加權(quán)平均灰分。煤層開采灰分：即在采煤時(shí)按規(guī)定應(yīng)采的各個(gè)煤分層及夾矸層，包 括的夾矸灰分的平均灰分。煤中的灰分低，不僅對(duì)煤的運(yùn)輸、加工、利用有利外，而且對(duì)鍋爐 的設(shè)計(jì)、運(yùn)行，電廠基建投資乃至市場(chǎng)前景，都有極大的經(jīng)濟(jì)效益及利益。 揮發(fā)分產(chǎn)率是評(píng)價(jià)煤工藝性能和煤分類的重要指標(biāo)，它能大致地代 表煤的變質(zhì)程度，同時(shí)又能根據(jù)揮發(fā)分產(chǎn)率和焦渣形狀初步判斷煤的加工 利用性質(zhì)。我國(guó)煤炭分類方案以煤的揮發(fā)分產(chǎn)率作為第一分類指標(biāo)。揮

21、發(fā)分產(chǎn)率=100- M （有機(jī)質(zhì)分解出來的液體和氣體的總重量中的水分） 固定炭=100- M- A- V或從測(cè)定煤炭揮發(fā)分后的殘?jiān)亓恐袦p去煤 的灰分重量。煤的可燃基固定炭含量與揮發(fā)分一樣， 也是表征煤炭變質(zhì)程 度的一個(gè)參數(shù)，即煤中固定碳含量隨煤的變質(zhì)程度的增高而增高。煤的燃料比是指煤的固定碳含量與揮發(fā)分產(chǎn)率之比，也是表征煤炭變 質(zhì)程度的一個(gè)指標(biāo)，即煤的燃料比隨煤的煤化程度增高而增高， 長(zhǎng)焰煤的 燃料比為1。 動(dòng)力用煤分為民用、鍋爐、工業(yè)鍋（窯）爐、蒸汽機(jī)車、船舶等用煤。 元素分析是指測(cè)定煤中有機(jī)質(zhì)的組成元素，即碳、氫、氧、氮、硫 的含量。五種元素中以碳、 氫、氧為主， 它們的總和占有機(jī)質(zhì)的

22、95%以上， 氮的含量變化不大， 硫的含量則隨原始物質(zhì)和成煤時(shí)的沉積條件不同有高 有低。從煤的元素分析可判斷煤的變質(zhì)程度， 計(jì)算煤的發(fā)熱量， 推測(cè)焦油產(chǎn) 率和腐煤蠟的產(chǎn)率， 探索煤的結(jié)構(gòu)，計(jì)算理論燃燒溫度和燃燒產(chǎn)物的組成， 煤的燃燒熱。煤的元素組成資料也可以作為煤的工藝性質(zhì)、煤的分類等輔助指標(biāo) . 當(dāng)煤作為動(dòng)力燃料使用時(shí) , 也常需要原煤的元素組分?jǐn)?shù)據(jù) , 以便為鍋 爐設(shè)計(jì)和燃料煤的理論煙氣量、空氣消耗量和熱平衡使用。碳的含量是評(píng)定煤變質(zhì)程度的指標(biāo)，也是計(jì)算物料及平衡的依據(jù)。 氫含量隨變質(zhì)程度的增高而降低。 相同變質(zhì)程度的煤， 氫含量與煤巖 組分有關(guān)， 氫可作為煤變質(zhì)程度的指標(biāo)和計(jì)算物料及熱平

23、衡的依據(jù)， 還可 作用氫含量推測(cè)成煤環(huán)境的還原程度和作為考慮成因類型劃分的參數(shù)。氧含量隨煤的變質(zhì)程度的增高而減少， 是區(qū)分低變質(zhì)煤的一個(gè)主要指 標(biāo)。煤中的氧含量的多少對(duì)煤的加工和利用有著很大的影響， 對(duì)煉焦用煤， 氧含量過高往往使煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性大大降低或失去， 當(dāng)煤用作動(dòng)力燃 料時(shí)，氧含量過量時(shí)它不但不參與燃燒， 反而約束著一部分對(duì)燃燒有利的 元素（如C、H）從而使發(fā)熱量減少，所以說煤中的氧的存在一般是不利 的，但含氧量高的煤是制取芳香羧酸和腐植酸類物質(zhì)的良好原料， 這時(shí)氧 的存在又是有利的。氮含量在煤中很少， 隨煤的變質(zhì)程度的增高而降低， 但不顯著， 煤中 的氮在干餾、 氣化時(shí)大部分均以

24、氨的形態(tài)逸出， 可收回作為氨肥用， 亦是 煤中有用元素，氮在煤燃燒氣化時(shí)生成 NOX 而使環(huán)境污染，又使煤液化時(shí) 需消耗一部分氫，這是有害的。煤中的硫可分為無機(jī)硫和有機(jī)硫兩大類，無機(jī)硫又分為硫化物硫(Sp)、硫酸鹽硫(Ss)兩種，同時(shí)還含有少量的元素硫。根據(jù)硫在燃燒過程及干餾過程中的狀態(tài)可分為可燃硫、 不可燃硫、 揮 發(fā)硫、固定硫。其中：可燃硫 =全硫碳酸鹽硫；不可燃硫 =碳酸鹽硫氧 化硫氣體被煤灰中堿性物質(zhì)吸收的部分硫；全硫 =可燃硫不可燃硫。硫是煤中的有害元素，其危害性主要表現(xiàn)在以下幾方面：(1) 貯存煤時(shí)，特別是黃鐵礦多的煤易于自燃；(2) 作為動(dòng)力燃料時(shí)硫燃燒生成 SQ不僅腐蝕金屬設(shè)備

25、，而且污 染空氣造成公害；(3) 煤氣化制合成煤氣時(shí)所產(chǎn)生的 SO2 氣體不僅腐蝕設(shè)備，而且使 催化劑中毒，影響操作和產(chǎn)品質(zhì)量。( 4) 煉焦時(shí)，大部分硫( 60%)轉(zhuǎn)入焦炭中，影響煉焦操作、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，而且對(duì)設(shè)備嚴(yán)重腐蝕，一般配煤硫應(yīng)V 1% 煤的發(fā)熱量是指單位重量的煤完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量，又叫熱值(1 卡=焦耳)。它是評(píng)定動(dòng)力用煤質(zhì)量的主要指標(biāo)，又是計(jì)算耗煤量、熱 平衡及熱效率等的依據(jù)，還是改進(jìn)用煤方法，提高熱能利用的基礎(chǔ)資料。 可粗略地推測(cè)與變質(zhì)程度有關(guān)的一些煤質(zhì)特征(如粘結(jié)性、結(jié)渣性等) 。煤的發(fā)熱量與煤質(zhì)的關(guān)系：隨著煤的煤化程度增加，發(fā)熱量不斷增 加，到焦煤達(dá)到最高值， 此后隨

26、煤化程度進(jìn)一步增加又有所下降， 這可從 煤的元素組成的變化來解釋， 從褐煤、 長(zhǎng)焰煤過渡到焦煤時(shí)煤中的氫含量 減少得不多， 而碳含量的增加和氧含量的減少的幅度有所降低， 而氫含量則明顯地降低，氫的發(fā)熱量為碳的發(fā)熱量的倍，因此煤的發(fā)熱量的變化 又隨著煤化程度的進(jìn)一步增加而下降了。收到基低位發(fā)熱量 是指以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)的從高位發(fā)熱量中減 去煤燃燒后全部水的汽化熱的發(fā)熱量，這種發(fā)熱量較接近工業(yè)實(shí)際情況。 是評(píng)價(jià)動(dòng)力用煤的重要指標(biāo)，也是國(guó)際煤炭貿(mào)易中計(jì)價(jià)指標(biāo)，是設(shè)計(jì)電廠 鍋爐、燃燒方式的重要參數(shù)。 煤灰成分的分類表：煤的灰成分中約有95%以上是SiO2、AI2O、FqQ、CaO其余5%是 Mg N

27、a K、Ti的氧化物和Cl、S P等所組成。多數(shù)煤灰 以硅酸鹽為主， 也有以碳酸鹽 或兩者為主的。煤灰成分 分析主要測(cè)定SQ2、Al 2O、FeQ、CaO MgO成類分型、AI2QSiO2FqQCaO硅質(zhì)灰分83040 70V 20V 20粘土質(zhì)灰分30 454055V 20V 20鐵質(zhì)灰分107030 55> 20V 20鈣質(zhì)灰分520154052020 40&O NaQ SO、RO、TQ2、MnO等。并應(yīng)用光譜半定量分析普查其它有 價(jià)值的伴生元素和稀散元素等。灰成分和灰熔點(diǎn)有關(guān)，目前按灰熔點(diǎn)（ST軟化溫度C）分為四類：難熔灰分1500C;高熔灰分12501500C ;低熔灰分

28、110（1250C;易熔灰分V 1100C。般含SiO2和Al 2C3高的煤其灰熔點(diǎn)高，含 FqQ、CaO MgO KOSiO2 + ALQNaO高的煤灰熔點(diǎn)低，通常用工業(yè)元素比值（簡(jiǎn)稱酸度）Fe2C+ cco+mo來反映灰熔點(diǎn)的高低，通常比值接近 1稱為低熔灰分，當(dāng)比值5時(shí)，灰 分熔點(diǎn)可高達(dá)1350C以上。 煤灰熔融性和灰粘度是動(dòng)力用煤和氣化用煤的重要指標(biāo)。煤灰熔融 性習(xí)慣上稱作為煤灰熔點(diǎn)；煤灰粘度是說明灰渣在熔化狀態(tài)時(shí)的動(dòng)態(tài)的重 要指標(biāo)。煤灰的粘度是指煤灰的內(nèi)磨擦系數(shù)。它表明灰渣在熔化狀態(tài)時(shí)的動(dòng)態(tài)，對(duì)確定液態(tài)排渣鍋爐和氣化熔渣的出口溫度有十分重要的意義，液態(tài)排渣爐不僅要求原料煤的煤灰熔融溫

29、度低，而且還需了解煤灰成分及煤灰 的粘度溫度特性（溫度-粘度曲線）。固定床的煤氣爐中，煤灰粘度應(yīng)V 50泊；粉煤氣化過程中，其粘度應(yīng)V 250泊；液態(tài)排渣鍋爐中，粘度 50100泊，最高不能超過250泊。一般固態(tài)排渣的鍋爐和固定床氣化爐中，以采用煤灰熔溫度較高的煤合適；液態(tài)排渣的鍋爐和氣化爐要求燒用煤灰熔融溫度低的煤。爐內(nèi)結(jié)渣情況并不完全決定于煤灰熔融溫度，還與煤的灰分含量有很大關(guān)系，即煤灰熔融溫度相同，灰分含量高的煤比灰分含量低的煤容易 結(jié)渣。在工業(yè)鍋爐和氣化爐中，成渣部位的氣體介質(zhì)大都呈弱還原性，為了適應(yīng)燃燒和氣化等工藝條件，煤灰熔融溫度的測(cè)定須在弱還原氣體介質(zhì) 中進(jìn)行，在弱還原氣體介質(zhì)中

30、，F(xiàn)qO將變成二價(jià)鐵（FeO,加上FeO能 與煤灰里的SiO2生成熔點(diǎn)更低的硅酸鹽，所以煤灰在弱還原氣體中熔點(diǎn) 最低。煤灰成分中的Al 2C3和FqO的含量，將直接影響煤灰熔融溫度，前者始終與煤灰熔融溫度成正比，而后者與煤灰熔融溫度成反比。CaO、MgO、K2O和NqO等堿性氧化物也都起降低煤灰熔融溫度的作用。SiO2的含量與煤灰熔融溫度的關(guān)系一般不明顯，但當(dāng) Si02的含量為45 60%寸， 煤灰熔融溫度隨SiO2含量的增高而降低。當(dāng)CaO含量特高時(shí)，則與熔融 溫度的關(guān)系就不符合上述規(guī)律，反而起提高煤灰熔融溫度的作用。在工業(yè)上一般用ST （軟化溫度）作為評(píng)價(jià)煤灰熔點(diǎn)的主要指標(biāo)。 絡(luò)倫茲曲線見

31、地質(zhì)勘探時(shí)的煤質(zhì)評(píng)價(jià)P8889洛倫茲曲線是一種直接進(jìn)行比較的圖示方法， 可用來比較不同對(duì)象數(shù) 據(jù)點(diǎn)的集中和分散的程度， 也是一種相對(duì)的比較方法， 由于這種方法簡(jiǎn)單 并且較直觀地可比較不同對(duì)象數(shù)據(jù)點(diǎn)的離散性， 因而在各個(gè)專業(yè)上應(yīng)用很 廣。在表中分別列出秩 （即頻數(shù)多少的次序） ，然后按秩的大小順序排列。 并分別計(jì)算其頻率和累積頻率， 最后按累積頻率繪制曲線， 這種曲線稱為 洛倫茲曲線。曲線越平直（線性）表示數(shù)據(jù)點(diǎn)越分散，反之曲線越陡，表 示數(shù)據(jù)點(diǎn)越集中。 煤的粘結(jié)性 及結(jié)焦性 煤的粘結(jié)性是指煤粒在密閉（隔絕空氣）條件下加熱到一定溫度后，能夠熔融和相互粘結(jié)成塊的性質(zhì)。 而結(jié)焦性則是指煤能煉成具有高

32、強(qiáng)度的 焦炭的性能。粘結(jié)性只是煤的結(jié)焦性的一個(gè)方面，如肥煤粘結(jié)性最強(qiáng)，但其結(jié)焦 性卻不如焦煤。對(duì)于弱粘結(jié)煤來說，一般粘結(jié)性和結(jié)焦性是一致的。煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性與煤的變質(zhì)程度、煤巖類型和礦物雜質(zhì)含量等 有關(guān)，光亮型、半光亮型的中變質(zhì)煙煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性最好。粘結(jié)性是鑒定煉焦用煤的重要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)低溫干餾、氣化或動(dòng) 力用煤的主要根據(jù)之一。100 m 2+ m粘結(jié)性指數(shù) 二 （-+m+ m）3 mi 2m冷卻后焦塊總重量m1毫米圓孔篩上的焦塊重量m轉(zhuǎn)鼓中第一次轉(zhuǎn)5分鐘后篩上物重量m轉(zhuǎn)鼓中第二次轉(zhuǎn)5分鐘后篩上物重量m轉(zhuǎn)鼓中第三次轉(zhuǎn)5分鐘后篩上物重量煤的粘結(jié)性與焦渣外觀特征（測(cè)定煤的揮發(fā)分）關(guān)系見煤田

33、地質(zhì)學(xué)P47坩鍋膨脹系數(shù)法揮發(fā)分產(chǎn)率測(cè)定（900 士 20 C）的焦渣特征見煤 田地質(zhì)普查勘探手冊(cè)（下）P279根據(jù)測(cè)定煤揮發(fā)分時(shí)，殘留在坩堝中的焦渣的特征 ，可大致判斷煤的 粘結(jié)性。我國(guó)將坩堝膨脹序數(shù)劃分為七級(jí)，其特征見下表。 煤灰的熔 渣指數(shù)和結(jié)污指 數(shù)（見煤質(zhì)及 化驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)P220）所謂“熔 渣”，就是煤在燃 燒過程中粘集在 燃燒爐的耐火磚 壁上以及其它明 顯地暴露于熱輻 射的面壁上的熔 融的灰渣。熔渣 指數(shù)是由煤灰的粘結(jié)性 編號(hào)名 稱焦渣外觀特征說明焦渣外形示意1粉狀毫不粘結(jié)與原來煤樣相似2粘著以手指輕壓即碎成粉狀3弱粘結(jié)用手指輕壓即裂成小塊4不熔融粘結(jié)以手指用力壓方裂成小塊5不膨脹

34、熔融粘結(jié)成扁平餅狀表面有銀灰色金屬光澤6微膨脹熔融粘結(jié)用手壓不碎，表面有銀白色金屬光澤和小氣泡7膨脹熔融粘結(jié)焦渣的表面有銀灰色金屬光澤，咼度不超過15mm8強(qiáng)膨脹熔融粘結(jié)焦渣的表面有銀灰色金屬光澤，高度大于 15mm堿酸比乘以煤的干基全硫來進(jìn)行計(jì)算的FqQ + CaO MgOk K2O+ NqO煤灰的堿酸比二SiO2+Al 2Q + TiO2煤灰的熔渣指數(shù)（）二堿酸比x St,d所謂“結(jié)污”是指煤灰中有可能粘集在鍋爐的對(duì)流管束上面的粘性較大的堿性氧化物，尤其是粘在那些不暴露于輻射熱中的過熱器和加熱器上 面的堿性氧化物。結(jié)污指數(shù)是根據(jù)煤灰的堿酸比和氧化鈉含量進(jìn)行計(jì)算的。即：煤灰的結(jié)污指數(shù)（）二煤

35、灰的堿酸比x NaO（%）此外，煤灰的鐵鈣比（FqO/ CaO）、硅鋁比（SiO2/ Al 2O）、鐵與鈣鎂比FezQ/ （CaO MgO 、含硅率（硅值）等指數(shù)對(duì)煤灰在鍋爐內(nèi)的動(dòng) 態(tài)也都有關(guān)。SiQ硅值=SiQ + FqQ + CaQ MgQ美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)對(duì)于煤灰特性的分類項(xiàng)目類另U低的中等的高 的嚴(yán)重的結(jié)污類結(jié)污指數(shù)（堿酸比x NaO%）V>NstO含量(%)V>煤中的堿性氧化物總量（）V>煤中的氯含量（）V>煤灰燒結(jié)強(qiáng)度在925 C時(shí)（公斤/厘米2）V>在1700 T時(shí)（磅/英寸2）V 100010005000>500016000>16000

36、熔渣類T250°C> 12751400115012451120V 1200°F> 23252550210022752050V 2200熔渣指數(shù)（堿酸比XSt,d）V> 煤的低溫干餾測(cè)定總水分（Md）、焦油產(chǎn)率（Td）、半焦產(chǎn)率（CRd）、氣體產(chǎn)率（5）。 焦油產(chǎn)率的變化與原為煤揮發(fā)分大致呈正相關(guān)系， 在相同揮發(fā)分煤中，粘 結(jié)性強(qiáng)的煤焦油產(chǎn)率較高。 煤的氣化指標(biāo)：1、煤的化學(xué)活性（煤對(duì) CQ的反應(yīng)性）是指在一定的溫度條件下，煤 對(duì)CQ的還原能力。它直接影響煤在爐中的反應(yīng)情況、耗煤量和煤氣中 的有效成分等，是氣化和燃燒特性的一個(gè)重要指標(biāo)（溫度一二氧化碳還 原率

37、曲線）。評(píng)價(jià)煤的化學(xué)活時(shí)，用試驗(yàn)最終溫度1100C測(cè)得的二氧化 碳還原率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。2、煤的結(jié)渣性是指在氣化過程中結(jié)渣的難易程度，是評(píng)價(jià)氣化用煤的 指標(biāo)之一。煤的結(jié)渣性曲線（用爐柵強(qiáng)度為200.400及800公斤/米2時(shí) 的結(jié)渣百分?jǐn)?shù)）。根據(jù)>6毫米級(jí)的灰渣結(jié)渣率對(duì)煤的結(jié)渣性分為以下幾個(gè)級(jí)別：<5%隹結(jié)渣煤< 525%（400公斤/米2 時(shí)）中等結(jié)渣煤->25%&結(jié)渣煤煤的結(jié)渣性與煤灰熔點(diǎn)有關(guān)，即灰熔點(diǎn)愈低，結(jié)渣率愈高，結(jié)渣性愈強(qiáng), 同時(shí)與灰分含量及灰成分有關(guān)，灰分愈高，愈易結(jié)渣。3、煤的抗碎強(qiáng)度、塊度作為氣化用煤，其塊度不能過小，并在運(yùn)輸、裝料過程中不發(fā)生過

38、多的破碎，即具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。篩下物重量塊煤的下限率（含末率）二x 100%篩上物重量+篩下物重量>50mn!勺矸 石重量煤的含矸率（% =x 100%煤樣總重量煤的抗碎強(qiáng)度是指煤塊受擠壓、碰撞等作用而破碎的難易程度。它 是動(dòng)力用煤和氣化用煤的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo) （>25mm勺塊煤占原樣試驗(yàn)塊煤的 重量百分?jǐn)?shù)）?？顾閺?qiáng)度和煤化程度（Vdaf%）的關(guān)系：大于25mm的煤百分比越大，表 示抗碎強(qiáng)度越大。在焦煤和肥煤的位置出現(xiàn)最低值， 即脆性最大，而年輕 燒年老煤則由于各自不同的結(jié)構(gòu)原因， 脆度均小于中等變質(zhì)程度煙煤。按 泰茨的規(guī)定：最脆的煤的指標(biāo)小于 10;脆的煤1030;堅(jiān)固的3050;

39、最堅(jiān)固的大于 50。在四種宏觀煤巖組分中絲炭最脆，其次是鏡煤和亮煤， 脆度最小的是暗煤。這是煤巖選擇破碎法的依據(jù)。 （抗碎強(qiáng)度和煤化程度 關(guān)系見煤化學(xué) P90）4、煤的熱穩(wěn)定性（又稱耐熱強(qiáng)度）是指煤在高溫燃燒或氣化過程中對(duì) 熱的穩(wěn)定程度， 即塊煤在高溫作用下保持原來粒度的性質(zhì)。 熱穩(wěn)定性是評(píng) 價(jià)氣化和動(dòng)力用煤的指標(biāo)之一。一般煙煤的熱穩(wěn)定性較好，褐煤和無煙煤的熱穩(wěn)定性較差。褐煤因 為含水較多，受熱后水分蒸發(fā)，使煤變碎。無煙煤由于結(jié)構(gòu)緊密，受熱后 內(nèi)外溫差大，膨脹不均勻產(chǎn)生應(yīng)力而使煤碎裂。5、煤的可磨性，標(biāo)志著粉碎煤炭的難易程度。是根據(jù)磨碎定律來測(cè)定 煤炭的可磨性，即研磨煤粉所消耗的功與煤炭產(chǎn)生的

40、新表面的面積成正 比。在設(shè)計(jì)和改進(jìn)制粉系統(tǒng)， 估算磨煤機(jī)的產(chǎn)量和耗電率時(shí)， 需測(cè)定煤的 可磨性，煤的可磨系數(shù)愈大，表示煤容易磨碎。煤的可磨性指數(shù)在煤中 C 含量 90%附近出現(xiàn)最大值 ,即最容易磨碎 .煤的可磨性指數(shù)和煤化程度的關(guān)系見煤化學(xué) P90。 希爾特定律（見煤田地質(zhì)學(xué)P219）:在同一煤田大致相同的構(gòu)造 條件下，煤的揮發(fā)分向地殼深處依層逐漸減少。 可以用揮發(fā)分梯度， 即地 層深度每加大一百米揮發(fā)分（Vdaf）減少的數(shù)值來表示。不同煤田中由于 地?zé)釛l件等的不同，揮發(fā)分梯度（也有人稱之為變質(zhì)梯度）是不同的。隨地層深度的加大， 除揮發(fā)分有規(guī)律地減少外， 固定碳、碳含量和鏡 質(zhì)組反射率等則有規(guī)

41、律地增高， 其它煤變質(zhì)指標(biāo)也作有規(guī)律的變化。 由于 單一采用揮發(fā)分梯度指標(biāo)容易受煤巖成分和成因類型的干擾而出現(xiàn)背離希爾特定律的情況，使煤變質(zhì)規(guī)律表現(xiàn)得不明顯或甚至“反?！保ㄌ貏e是當(dāng)煤層相隔很近，變質(zhì)程度相差甚微時(shí)），所以最好綜合采用包括揮發(fā)分 梯度、碳含量梯度和反射率梯度等各項(xiàng)指標(biāo)來表示煤變質(zhì)程度的變化，這樣可以更準(zhǔn)確地反映煤變質(zhì)程度隨地層深度而加大的規(guī)律。事實(shí)上，當(dāng)前也正是從這一種更廣泛的涵義上來理解和使用希爾特定律的。 煤層的風(fēng)化帶和氧化帶到目前為止，對(duì)煤層的風(fēng)化帶和氧化帶的劃分尚無一致的意見，但一般習(xí)慣于把接近地表淺處煤的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都變化的地帶叫作風(fēng) 化帶，把較深處煤的物理性質(zhì)變

42、化不大而化學(xué)工藝性質(zhì)變化了的地帶稱為 次風(fēng)化帶。風(fēng)化帶和次風(fēng)化帶合稱為氧化帶，見下圖：風(fēng)化煤的成分和性質(zhì)變化表煤的成分和性質(zhì)變化情況煤的成分和性質(zhì)變化情況碳含量減少粘結(jié)性降低以至完全失去粘結(jié)性氫含量減少膠質(zhì)層厚度降低以至完全消失氧含量增加在堿性溶液中的溶解度增加濕度增加焦油產(chǎn)率減少灰分在一般情況下增加，某些情況下減少干餾氣體的成分CO和co含量增加，氫和烴的含量減少揮發(fā)分高變質(zhì)煤中增加,低中變質(zhì)煤在開始風(fēng)化時(shí)減少燃燒溫度降低發(fā)熱量降低吸附能力增加氧化煤肉眼鑒定標(biāo)志煤巖特征氧化帶光澤結(jié)構(gòu)、構(gòu)造內(nèi)生裂隙機(jī)械強(qiáng)度在裂隙內(nèi)最普通的礦物無論在內(nèi)生裂多數(shù)情況下，沒有上部隙面上或新鮮斷在個(gè)別小被風(fēng)化裂松軟，

43、氫氧化鐵，有很多的（風(fēng)化帶的強(qiáng)面上光澤皆比非塊中發(fā)現(xiàn)有隙所掩蓋稍捻即碎泥質(zhì)的風(fēng)化產(chǎn)物，有烈氧化煤）氧化煤弱甚至暗輕微破壞成粉沫狀時(shí)它膠結(jié)了個(gè)別的煤淡無光塊上部的中部在內(nèi)生裂隙與非氧化由于風(fēng)化，煤機(jī)械強(qiáng)有大量的褐色的氫氧化鐵充填在煤的裂（次風(fēng)化帶上面上比非氧化內(nèi)生裂隙很度弱，往煤相同隙中。碳酸鹽薄膜常部的中期氧化煤弱，在新鮮明顯，具有與往漸增可煤）斷面上與非氧非氧化煤相達(dá)到與非是受溶蝕的。也可發(fā)化煤同同的常見度氧化帶煤現(xiàn)大量的暈彩狀的氫氧化鐵相同在新鮮斷面下部（次風(fēng)化帶下上與非氧化煤與非氧化常比非氧化煤表現(xiàn)更在大多數(shù)情況下可見新鮮的碳酸鹽薄膜，小量暈彩狀的相似，在裂隙煤相同與非氧化部的初期氧化面

44、上有時(shí)與非明顯，裂隙的氫氧化鐵。有時(shí)也可煤）常見度與非煤的強(qiáng)度發(fā)現(xiàn)尚有少量未氧化氧化煤相似，氧化煤相同相同的黃鐵礦薄膜存在有時(shí)較弱風(fēng)化煤不僅不能煉焦和干餾，甚至作為燃料用煤，其價(jià)值也大大降低越近地表，風(fēng)化作用進(jìn)行得越強(qiáng)烈，風(fēng)化煤中的有機(jī)質(zhì)部分變?yōu)闅怏w逸去，部分則被水溶解帶走了，致使煤層在露頭及近地表處厚度顯著變薄，甚至尖滅成“煤線”。強(qiáng)烈風(fēng)化的煤由于次生腐植酸化合物的存在并受氫氧化 鐵的污染而呈褐色，結(jié)構(gòu)也變疏松甚至呈粉沫狀，這種褐色粉沫狀的風(fēng)化 煤被稱為“煤華”有時(shí)因煤中含有鐵明釩石，風(fēng)化后呈白色粉沫，稱為“煤堊”煤華和煤堊都是找煤的良好標(biāo)志。煤的燃點(diǎn)：在有氧化劑（固體氧化劑亞硝酸鈉和硝酸銀

45、等）共存的情況下把煤加熱到開始燃燒的溫度，叫做煤的燃點(diǎn)。燃點(diǎn)與煤的變質(zhì)程度有 明顯的關(guān)系，變質(zhì)程度高，煤的燃點(diǎn)高；變質(zhì)程度低，煤的燃點(diǎn)低。氧化 以后的煤的燃點(diǎn)明顯下降?？煞謩e測(cè)定用聯(lián)苯胺處理過的煤樣（還原樣），用過氧化氫處理過的 煤樣（氧化樣）和未經(jīng)處理過的煤樣的燃點(diǎn)，然后按下式來確定煤樣的氧 化程度：還原樣燃點(diǎn)C）原樣燃點(diǎn)C）氧化程度二X 100%還原樣燃點(diǎn)（C）氧化樣燃點(diǎn)C） T。二還原樣燃點(diǎn)C）原樣燃點(diǎn)C）。一般說厶T。與煤自燃傾向 有關(guān)。 To>40C的是易自燃煤； T°v20C的煤，除褐煤和長(zhǎng)焰煤外，都是 不易自燃的煤，用測(cè)燃點(diǎn)的方法確定煤的氧化程度比用元素分析、粘結(jié)

46、性 和腐植酸產(chǎn)率等指標(biāo)都要靈敏得多。 煤的腐植酸（原生腐植酸）類物質(zhì)在工農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥上用途廣泛。 年輕煤的透光率是區(qū)分褐煤和年輕煙煤較為有效的指標(biāo)。透光率同 年輕煤的Gaf、Qaf、Q“af含量、Ro max等一系列指標(biāo)都有很好的相關(guān)關(guān) 系（見煤炭化驗(yàn)手冊(cè)P465）,此外還與Vdaf、H/C、C/O原子比及含最 咼內(nèi)在水分的無灰基咼位發(fā)熱量等指標(biāo)有顯著的線性相關(guān)關(guān)系。Gaf<70的煤，P47572均<20% Cdaf<77的煤，幾乎都>65%（PM值都大于 67%； Cdaf>80%勺煤，P47572 都大于 85% Cdaf 為 85%左右，Cdaf （或 PM

47、幾乎 為100%這就是說，到氣煤段后，煤的大分子結(jié)構(gòu)基本上已不再與稀硝 溶液發(fā)生反應(yīng)了。所以透光率只能適用于區(qū)分年輕煤的煤化程度。 煤的可選性評(píng)價(jià)（見煤田地質(zhì)學(xué)P56,煤田地質(zhì)普查勘探手冊(cè)（下）P274,煤質(zhì)及化驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)P70）現(xiàn)將生產(chǎn)礦井的主要煤質(zhì)指標(biāo)和可選性指標(biāo)簡(jiǎn)介如下。篩下物重量塊煤的下限率（含末率）二X 100%篩上物重量+篩下物重量>50mn的矸 石重量煤的含矸率（% =X 100%煤樣總重量煤的篩分試驗(yàn)是指按規(guī)定的采樣方法采出 6噸生產(chǎn)大樣，依次通過孔徑 150mm、100 mm 50 mm 25 mm 13 mm 6 mm 3 mm和 1 mm的八個(gè)大篩子，分別稱出各組長(zhǎng)

48、篩上物及 1 mm級(jí)的篩下物重量，然后計(jì)算各 級(jí)產(chǎn)物試樣全樣的重量百分?jǐn)?shù)。同時(shí)把各級(jí)產(chǎn)物分別縮制出試驗(yàn)室用煤 樣，測(cè)定水分、灰分、全硫或發(fā)熱量等工業(yè)分析項(xiàng)目，或其它專項(xiàng)測(cè)定（如 粘結(jié)性和煤巖組分等），以全面了解各級(jí)產(chǎn)物的產(chǎn)率及其質(zhì)量，為礦井設(shè) 計(jì)部門建設(shè)篩選廠提供基礎(chǔ)資料。此外，篩分試驗(yàn)也可為礦井制定產(chǎn)煤年 度質(zhì)量指標(biāo)的主要技術(shù)依據(jù)。必要時(shí)也可根據(jù)篩分試驗(yàn)資料來了解某一個(gè) 或幾個(gè)篩級(jí)煤的數(shù)量和質(zhì)量。通過篩分試驗(yàn)，還可以了解各生產(chǎn)煤層的產(chǎn)率和不同粒級(jí)煤的某些質(zhì)量特征指標(biāo)。同樣，對(duì)煉焦用煤，通過篩分試驗(yàn)可以了解各級(jí)煤的硫分 分布情況以及煤巖組分的異同，從而為制定某些結(jié)焦性較弱的煉焦煤的合 理破碎方

49、案，提供可靠的技術(shù)依據(jù)。煤的浮沉試驗(yàn)，通常是指篩分試驗(yàn)后的各粒級(jí)煤樣（大于 50mm勺必 須破碎到50mm以下），分別采用、等不同比重級(jí)的氯化鋅溶液（或用 四氯化碳與苯、三溴甲烷與四氯化碳配成的有機(jī)溶液）進(jìn)行的分選試驗(yàn)。根據(jù)不同比重級(jí)浮煤與沉煤的產(chǎn)率、累積產(chǎn)率及其相應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo)（如灰分、硫分或結(jié)焦性指標(biāo)等），可以了解煤樣的可選性，從而為選煤廠設(shè)計(jì)確定選煤方法、工藝流程和設(shè)備要求等方面提供技術(shù)依據(jù)。在生產(chǎn)選煤廠 中，通過浮沉試驗(yàn)可以算出洗煤的數(shù)量效率 （即精煤的實(shí)際回收率和理論 回收率之比）。煤的可選性，是指在重力洗選過程中煤和雜質(zhì)分離的難易程度。與雜質(zhì)容易分離的叫做易選煤，反之為難選煤。為了區(qū)

50、別精煤與中煤分離的 難易程度，需要給予定量的指標(biāo)，因此就常用可選性指標(biāo)來評(píng)定煤的可選性。常用的煤炭可選性評(píng)定方法（評(píng)價(jià)指標(biāo)）如下：1、全量中煤法（僅對(duì)中國(guó)煤的標(biāo)準(zhǔn)）見右表。洗選過程中，把比重為或級(jí)的中間產(chǎn)物稱為中煤。按照我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：評(píng)價(jià)中煤含量（%（比重）可選性等級(jí)精煤理論回收率（%等級(jí)<10易選>70優(yōu)等10 20中等可選50 70良等>20 30難選>40 50中等>30極難選< 40低等煉焦用煤的可選性采用比重級(jí)的中煤量； 動(dòng)力用煤一般是用比重級(jí)的 中煤量。2、勃氏鄰近比重（±）含量法其具體劃分的等級(jí)見下表，煤的可選性曲線是研究和評(píng)價(jià)可

51、選性的較+ 含量 (%<10>10 20>20 30>30 40>40可選性等級(jí)很易選易選中等難選很難選好方法。煤的可選性曲線包括浮煤曲線B,沉煤曲線B,觀察曲線入，比 重曲線3四組曲線。其中曲線B表示浮煤累計(jì)產(chǎn)率與累計(jì)灰分的關(guān)系；曲線3表示任一比重的浮煤和沉煤的累計(jì)產(chǎn)率； 觀察曲線入表示浮煤的累計(jì) 產(chǎn)率與其灰分（此處灰分是指每一級(jí)浮煤的灰分而非浮煤累計(jì)灰分） 的關(guān) 系；沉煤曲線B表示沉煤累計(jì)產(chǎn)率與累計(jì)灰分的關(guān)系。由觀察曲線入的形狀可以判斷煤的可選性：易選煤，曲線的上段極陡， 中段曲率甚大，下段坡度很小；反之，難選煤曲線上、中、下三段的差別 很少甚至成為直線。煤的

52、可浮性是指粒度小于1 （或）mm的煤泥與其中的礦物質(zhì)分離的 難易程度。純煤（或精煤）與礦物質(zhì)的分離，是根據(jù)兩者對(duì)水的吸附性不 同進(jìn)行的。純煤（主要指煉焦煤）的表面通常具有疏水性（憎水性） ，而 礦物質(zhì)卻有較好的親水性。 水滴滴在純煤的表面上時(shí)， 水滴與煤粒表面間 的夾角（常稱接觸角）大，而水滴在礦物質(zhì)的表面時(shí)，水滴與礦物質(zhì)表面 間的接觸角小。 為使純煤的表面具有更大的疏水性， 在做可浮性試驗(yàn)時(shí)須 加入一種叫做捕收劑的試劑（煤油、輕中油、蒽油、萘油或輕柴油等） 。 這種捕收劑的分子兩端性質(zhì)不同， 一端易于吸著在煤粒上， 另一端卻是疏 水的，這就使純煤的表面疏水性更強(qiáng)。 向試驗(yàn)的礦漿中充入空氣并加

53、入一 種叫做起泡劑的藥劑（如松根油、雜醇類等） ，礦漿中就產(chǎn)生一種比較穩(wěn) 定而具有彈性的細(xì)小的泡沫層。 這時(shí)，礦漿中表面為捕收劑所包圍的疏水 的煤粒， 就附著在這種穩(wěn)定的氣泡上， 象乘氣球似的隨之上升， 在液面上 形成礦化泡沫層； 而親水的礦物質(zhì)顆粒表面不能與氣泡粘附， 仍然留在礦 漿里，這樣就完成了煤泥和礦物質(zhì)的分離的過程。 在試驗(yàn)時(shí)， 為了提高浮 煤（精煤）質(zhì)量，防止矸石顆粒浮起，在某些情況下要加入一種叫抑制劑的藥劑（如水玻璃、氯化鈣、石灰或亞硫酸紙漿廢液等） 標(biāo)準(zhǔn)焦型見煤炭試驗(yàn)方法匯編P146 （低溫干餾）隹型八、'體積變化主要特征、強(qiáng)度及其它A試驗(yàn)前后體積大體相等不粘結(jié)，粉狀或粉中帶有少量小塊，接觸就碎B試驗(yàn)前后體積大體相等微粘結(jié)，多于三塊或塊中帶有少量粉，一拿就碎C試驗(yàn)前后體積大體相等粘結(jié)，整塊或少于三塊，很易碎D試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積明顯減小（收縮）粘結(jié)或微熔融，較硬，能用指甲刻畫，少于五條明顯裂紋，手摸染指，無光澤E試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積明顯減小（收縮）熔