煤巖學課件講義整理

宏觀煤巖類型與取樣制片方法王兆紅宏觀煤巖類型與取樣制片方法王兆紅1一、宏觀煤巖組成（一）宏觀煤巖成分（二）宏觀煤巖類型（三）宏觀煤巖類型成因二、取樣與制片（一）取樣1、塊煤的取樣2、粉煤的取樣3、塊焦的取樣4、焦粉的取樣一、宏觀煤巖組成2（二）制片1、粉光片2、塊光片3、薄片4、光簿片煤巖學課件3煤是一種固體可燃的有機巖石，由于成煤原始資料和成煤條件變化幅度大，因此其組成比較復雜。煤巖組成在成煤第一階段，即生物化學作用，各煤巖組分又經(jīng)受了程度不同的變化，用肉眼觀察煤時，可分辨出宏觀煤巖成分和宏觀煤巖類型。煤是一種固體可燃的有機巖石，由于成煤原始資料4一、宏觀煤巖組成

一、宏觀煤巖組成5

（一）宏觀煤巖成分宏觀煤巖成分是肉眼可以區(qū)分的基本組成單位，包括鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭。其中鏡煤和絲炭是簡單煤巖成分，亮煤和暗煤是復雜的煤巖成分。1、鏡煤鏡煤呈黑色、光澤強，質均勻而脆，具有貝殼狀斷口，內生裂隙特別發(fā)育，內生裂隙面，常呈眼球狀，有時充填方解石、黃鐵礦等簿膜。鏡煤易于破碎成棱角狀小塊。（一）宏觀煤巖成分6在煤層中鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚幾毫米到1—2厘米，有時呈線理狀夾在亮煤或暗煤中。2、亮煤亮煤是最常見的一種煤巖成分，亮煤的光澤僅僅次于鏡煤，性較脆，內生裂隙發(fā)育，比重較小，有時也有貝殼狀斷口。亮煤的均一程度不如鏡煤，表面隱約可見微細紋理，內生裂隙發(fā)育程度不及鏡煤。

在煤層中鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚幾73、暗煤它的特點是光澤暗淡，一般呈灰黑色，致密、比重大，內生裂隙不發(fā)育，堅硬而具有韌性。煤層中，可以由暗煤為主形成較厚的分層，甚至單獨成層。4、絲炭絲炭外觀象木炭，顏色灰黑，具有明顯的纖維狀和絲絹光澤。絲炭疏松多孔，性脆易碎，能染指。絲炭的空腔常為礦物所充填。3、暗煤8（二）宏觀煤巖類型

根據(jù)煤的平均光澤強度、煤巖成分的比例和組合情況劃分宏觀煤巖類型。所謂平均光澤強度、是指同一剖面上相同煤化程度而言的。按平均光澤強度的強弱。依次分為光亮煤、半光亮煤、半暗煤和暗淡煤四種類型。1、光亮煤主要由鏡煤和亮煤組成。光澤很強。由于成分均一，通常條帶狀結構不明顯，光亮煤具有貝殼狀斷口，內生裂隙發(fā)育，脆度大，容易破碎。在顯微鏡下觀察，鏡質組一般在85%以上。

（二）宏觀煤巖類型92、半亮煤常以亮煤為主，有時由鏡煤亮煤和暗煤組成，也可能有些絲炭。平均光澤強度較光亮煤稍弱。半亮煤的特點是條帶結構明顯，內生裂隙發(fā)育，常具有棱角狀斷口或呈階梯狀。半亮煤是最常見的煤巖類型。在顯微鏡下觀察，鏡質組含量一般在70—80%左右。3、半暗煤由暗煤和亮煤組成，常以暗煤為主，有時也夾有鏡煤和絲炭的線理、細條帶和透鏡體。半暗煤的特點是光澤比較暗淡，硬度和韌性較大，比重較大。2、半亮煤104、暗淡煤主要由暗煤組成，有時有少量鏡煤、絲炭或夾矸透鏡體。光澤暗淡通常呈塊狀構造，致密，層理不明顯，煤質堅硬，韌性大，比重大，內生裂隙不發(fā)育。4、暗淡煤11（二）、宏觀煤巖類型的成因各種宏觀煤巖類型的形成，主要由沼澤沉降速度不同決定的。絲煤是在沉降速度低和淺水，并為經(jīng)常進入的空氣所覆蓋的條件下形成的。光亮煤和半亮煤是反映淹沒的特征，暗淡煤是在稍微比較深水的覆蓋下形成的，碳質頁巖和粘土夾層，是在“最濕”的條件下形成。（二）、宏觀煤巖類型的成因各種宏觀煤巖12二、取樣與制片二、取樣與制片13（一）取樣1、塊煤的取樣在煤層中采集塊煤樣，首先要根據(jù)地質資料和實地觀察，然后確定有代表性的，又有條件取樣的地點，并且根據(jù)煤層變化穩(wěn)定與否來確定采樣地點的數(shù)目。一個采樣點，按其煤層組成復雜與否確定采樣方法。如果從底板到頂板宏觀觀煤巖類型組成復雜，則應從頂板到底板采取一系列連續(xù)的分層塊煤樣；如果煤層的分層較厚，分層又十分明顯，可在井下記錄從頂板到底板各個分層的厚度，各分層取一到二塊（一）取樣1、塊煤的取樣14煤樣；如果整個煤層煤巖組成肉眼觀察均一，可以在幾個采樣點采集塊煤。2、粉煤的取樣粉煤樣在制樣過程中應盡量避免產(chǎn)生過細的顆粒，0.1毫米以下的越少越好，因顆粒過細，在鏡下鑒定不易精確辨認顯微組分。一般制片用煤粉樣的粒度為1毫米以下。3、塊焦的取樣有兩種方法：①尋找?guī)讐K焦頭和焦根較全的半個炭化室寬的焦塊。②按不同塊度，按其重量比率，采取焦樣。

煤樣；如果整個煤層煤巖組成肉眼觀察均一，可以在幾個采樣154、焦粉的取樣對實驗室焦炭，要求全部粉碎后取樣。一般制片用焦粉樣的粒度為1毫米以下。焦粉樣要求0.1毫米的顆粒盡量少，甚至在制樣后，將0.1毫米以下的顆粒篩去，以保證制片質量和鑒定效果。4、焦粉的取樣16（二）、制片（二）、制片17顯微鏡下鑒定用的樣品，根據(jù)鑒定方法不同，可分在透射光下鑒定用的薄片和在反射光下鑒定的用的光片。還有在反射光下和透射光下均可供鑒定的光薄片。塊樣制作的為塊片，用粉樣制作的為粉片。光片與薄片相比，具有如下優(yōu)點：光片制作容易，制作速度快，易于自動化，薄片制作難度大，不易掌握，制作動作慢，制作不易全部自動化。粉片容易解決煤樣的代表性，但制作粉薄片的技巧難掌握。粉光片在解決粘結劑以后，制法與塊光片完全相同。顯微鏡下鑒定用的樣品，根據(jù)鑒定方法不同，18變質程度超過焦煤以后，薄片逐漸不透明。因此采用薄片不能鑒定一系列變質程度的煤。而光片可鑒定整個變質階段的煤。薄片的厚煤，對鑒定結果有影響，特別是對中變質程度以上的煤。較厚的薄片鑒定的絲質組常高于較薄的薄片。對于絲質組，用薄片和光片鑒定難于一致。對于不透明組分，用光片比用薄片鑒定準確。變質程度超過焦煤以后，薄片逐漸不透明。因此采用薄片不能鑒定一191、粉光片制粉光片的粘結劑，常用的有不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂和蟲膠漆等。用環(huán)氧樹脂作粘結劑時，有澆鑄和模壓兩種方法。澆鑄樣品和環(huán)氧樹脂的比例為1：1。將配合一定量的固化劑和增塑劑的環(huán)氧樹脂和樣品在一直徑為20毫米的容器中混合，固化成型。模壓樣品和環(huán)氧樹脂的比例為3：1。將配合一定量的固化劑和增塑劑的環(huán)氧樹脂和樣品混合均勻，放入一直徑為20毫米的柱狀容器，在該容器的活塞上加一定的壓力，然后將活底和型塊用壓力推出。

1、粉光片20蟲膠漆在常溫下為片狀固體。制法為將蟲膠漆搗碎成粉末，與樣品以1:1的體積比例混合。在電爐上加熱，使蟲膠漆熔化，與樣品粘著呈半流體狀態(tài)，放進柱形模具中，模壓成型。2、塊光片塊樣制片，為防止在切片和磨制過程中由于塊樣中存在顯微裂隙導致松散或掉碎屑，因此樣品必須加固。不飽和聚酯粘度小，滲透性好，可用作塊樣的加固劑。方法是將已配有引發(fā)劑和促進劑的不飽和聚酯，倒入放有塊樣的容器中，不時攪動塊樣，蟲膠漆在常溫下為片狀固體。制法為將蟲膠漆搗21使不飽和聚酯充分進入塊樣的裂隙和氣孔。固化后，用切片機切成所需要的形狀。3、薄片按制光片工序研磨到最后一道工序，然后用冷杉膠或加拿大樹膠將磨好的光面粘結在玻璃載片上。將載片上的樣品在磨片機上用粗磨料磨到只剩約0.5毫米厚，再在玻璃板上用細磨料研磨到將要透明。此時，用軟木蘸306號金剛砂，在下面裝有電燈的嵌有毛玻璃的小桌上小心研磨，直到整個樣品應該透明的顯微的組分透明為止。將樣品沖洗干凈，待晾干后，用光學樹脂粘上玻璃蓋片，并在載片一端貼上樣品編號。使不飽和聚酯充分進入塊樣的裂隙和氣孔。固化后，用切片224、光薄片按制薄片的工序，研磨到最后一道工序，不蓋蓋片，而是用手指按住載片，小心地在拋光機上拋光。拋光完畢，即成光薄片。4、光薄片23謝謝大家謝謝大家24宏觀煤巖類型與取樣制片方法王兆紅宏觀煤巖類型與取樣制片方法王兆紅25一、宏觀煤巖組成（一）宏觀煤巖成分（二）宏觀煤巖類型（三）宏觀煤巖類型成因二、取樣與制片（一）取樣1、塊煤的取樣2、粉煤的取樣3、塊焦的取樣4、焦粉的取樣一、宏觀煤巖組成26（二）制片1、粉光片2、塊光片3、薄片4、光簿片煤巖學課件27煤是一種固體可燃的有機巖石，由于成煤原始資料和成煤條件變化幅度大，因此其組成比較復雜。煤巖組成在成煤第一階段，即生物化學作用，各煤巖組分又經(jīng)受了程度不同的變化，用肉眼觀察煤時，可分辨出宏觀煤巖成分和宏觀煤巖類型。煤是一種固體可燃的有機巖石，由于成煤原始資料28一、宏觀煤巖組成

一、宏觀煤巖組成29

（一）宏觀煤巖成分宏觀煤巖成分是肉眼可以區(qū)分的基本組成單位，包括鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭。其中鏡煤和絲炭是簡單煤巖成分，亮煤和暗煤是復雜的煤巖成分。1、鏡煤鏡煤呈黑色、光澤強，質均勻而脆，具有貝殼狀斷口，內生裂隙特別發(fā)育，內生裂隙面，常呈眼球狀，有時充填方解石、黃鐵礦等簿膜。鏡煤易于破碎成棱角狀小塊。（一）宏觀煤巖成分30在煤層中鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚幾毫米到1—2厘米，有時呈線理狀夾在亮煤或暗煤中。2、亮煤亮煤是最常見的一種煤巖成分，亮煤的光澤僅僅次于鏡煤，性較脆，內生裂隙發(fā)育，比重較小，有時也有貝殼狀斷口。亮煤的均一程度不如鏡煤，表面隱約可見微細紋理，內生裂隙發(fā)育程度不及鏡煤。

在煤層中鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚幾313、暗煤它的特點是光澤暗淡，一般呈灰黑色，致密、比重大，內生裂隙不發(fā)育，堅硬而具有韌性。煤層中，可以由暗煤為主形成較厚的分層，甚至單獨成層。4、絲炭絲炭外觀象木炭，顏色灰黑，具有明顯的纖維狀和絲絹光澤。絲炭疏松多孔，性脆易碎，能染指。絲炭的空腔常為礦物所充填。3、暗煤32（二）宏觀煤巖類型

根據(jù)煤的平均光澤強度、煤巖成分的比例和組合情況劃分宏觀煤巖類型。所謂平均光澤強度、是指同一剖面上相同煤化程度而言的。按平均光澤強度的強弱。依次分為光亮煤、半光亮煤、半暗煤和暗淡煤四種類型。1、光亮煤主要由鏡煤和亮煤組成。光澤很強。由于成分均一，通常條帶狀結構不明顯，光亮煤具有貝殼狀斷口，內生裂隙發(fā)育，脆度大，容易破碎。在顯微鏡下觀察，鏡質組一般在85%以上。

（二）宏觀煤巖類型332、半亮煤常以亮煤為主，有時由鏡煤亮煤和暗煤組成，也可能有些絲炭。平均光澤強度較光亮煤稍弱。半亮煤的特點是條帶結構明顯，內生裂隙發(fā)育，常具有棱角狀斷口或呈階梯狀。半亮煤是最常見的煤巖類型。在顯微鏡下觀察，鏡質組含量一般在70—80%左右。3、半暗煤由暗煤和亮煤組成，常以暗煤為主，有時也夾有鏡煤和絲炭的線理、細條帶和透鏡體。半暗煤的特點是光澤比較暗淡，硬度和韌性較大，比重較大。2、半亮煤344、暗淡煤主要由暗煤組成，有時有少量鏡煤、絲炭或夾矸透鏡體。光澤暗淡通常呈塊狀構造，致密，層理不明顯，煤質堅硬，韌性大，比重大，內生裂隙不發(fā)育。4、暗淡煤35（二）、宏觀煤巖類型的成因各種宏觀煤巖類型的形成，主要由沼澤沉降速度不同決定的。絲煤是在沉降速度低和淺水，并為經(jīng)常進入的空氣所覆蓋的條件下形成的。光亮煤和半亮煤是反映淹沒的特征，暗淡煤是在稍微比較深水的覆蓋下形成的，碳質頁巖和粘土夾層，是在“最濕”的條件下形成。（二）、宏觀煤巖類型的成因各種宏觀煤巖36二、取樣與制片二、取樣與制片37（一）取樣1、塊煤的取樣在煤層中采集塊煤樣，首先要根據(jù)地質資料和實地觀察，然后確定有代表性的，又有條件取樣的地點，并且根據(jù)煤層變化穩(wěn)定與否來確定采樣地點的數(shù)目。一個采樣點，按其煤層組成復雜與否確定采樣方法。如果從底板到頂板宏觀觀煤巖類型組成復雜，則應從頂板到底板采取一系列連續(xù)的分層塊煤樣；如果煤層的分層較厚，分層又十分明顯，可在井下記錄從頂板到底板各個分層的厚度，各分層取一到二塊（一）取樣1、塊煤的取樣38煤樣；如果整個煤層煤巖組成肉眼觀察均一，可以在幾個采樣點采集塊煤。2、粉煤的取樣粉煤樣在制樣過程中應盡量避免產(chǎn)生過細的顆粒，0.1毫米以下的越少越好，因顆粒過細，在鏡下鑒定不易精確辨認顯微組分。一般制片用煤粉樣的粒度為1毫米以下。3、塊焦的取樣有兩種方法：①尋找?guī)讐K焦頭和焦根較全的半個炭化室寬的焦塊。②按不同塊度，按其重量比率，采取焦樣。

煤樣；如果整個煤層煤巖組成肉眼觀察均一，可以在幾個采樣394、焦粉的取樣對實驗室焦炭，要求全部粉碎后取樣。一般制片用焦粉樣的粒度為1毫米以下。焦粉樣要求0.1毫米的顆粒盡量少，甚至在制樣后，將0.1毫米以下的顆粒篩去，以保證制片質量和鑒定效果。4、焦粉的取樣40（二）、制片（二）、制片41顯微鏡下鑒定用的樣品，根據(jù)鑒定方法不同，可分在透射光下鑒定用的薄片和在反射光下鑒定的用的光片。還有在反射光下和透射光下均可供鑒定的光薄片。塊樣制作的為塊片，用粉樣制作的為粉片。光片與薄片相比，具有如下優(yōu)點：光片制作容易，制作速度快，易于自動化，薄片制作難度大，不易掌握，制作動作慢，制作不易全部自動化。粉片容易解決煤樣的代表性，但制作粉薄片的技巧難掌握。粉光片在解決粘結劑以后，制法與塊光片完全相同。顯微鏡下鑒定用的樣品，根據(jù)鑒定方法不同，42變質程度超過焦煤以后，薄片逐漸不透明。因此采用薄片不能鑒定一系列變質程度的煤。而光片可鑒定整個變質階段的煤。薄片的厚煤，對鑒定結果有影響，特別是對中變質程度以上的煤。較厚的薄片鑒定的絲質組常高于較薄的薄片。對于絲質組，用薄片和光片鑒定難于一致。對于不透明組分，用光片比用薄片鑒定準確。變質程度超過焦煤以后，薄片逐漸不透明。因此采用薄片不能鑒定一431、粉光片制粉光片的粘結劑，常用的有不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂和蟲膠漆等。用環(huán)氧樹脂作粘結劑時，有澆鑄和模壓兩種方法。澆鑄樣品和環(huán)氧樹脂的比例為1：1。將配合一定量的固化劑和增塑劑的環(huán)氧樹脂和樣品在一直徑為20毫米的容器中混合，固化成型。模壓樣品和環(huán)氧樹脂的比例為3：1