《煤化學(xué)》第五-第九章：工業(yè)、元素分析；物化性質(zhì)；工藝性質(zhì)；煤分類及煤質(zhì)評(píng)價(jià)

基本要求化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院郭紹輝2009年3～6月第五章煤的工業(yè)分析和元素分析第六章煤的物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)第八章煤的工藝性質(zhì)第九章煤的分類和煤質(zhì)評(píng)價(jià)

課程編號(hào)：0103012409-1學(xué)時(shí)40開(kāi)課時(shí)間：7～16周上課教室：周二

18:30～20:153-302#周五15:30～17:153-302#學(xué)生：化工—20061第五章煤的工業(yè)分析和元素分析

第一節(jié)煤的工業(yè)分析第二節(jié)煤的元素分析第三節(jié)煤質(zhì)分析中的基準(zhǔn)及其相互換算2又叫煤的全工業(yè)分析煤的工業(yè)分析還包括煤的全硫分和發(fā)熱量的測(cè)定廣義上講差減法計(jì)算固定碳FixedCarbon直接測(cè)定揮發(fā)分VolatileFraction灰分Ash水分Moisture煤的工業(yè)分析包括：第一節(jié)煤的工業(yè)分析是在規(guī)定條件下，將煤的組成近似區(qū)分為水分，灰分，揮發(fā)分和固定碳四種組分的分析測(cè)定方法。3一、煤中的水分（一）煤中水分的存在狀態(tài)煤中的水分游離水化合水外在水分，Mf內(nèi)在水分，Minh結(jié)晶水

熱解水通常，如果不作特殊說(shuō)明，煤中的水分均是指煤中的游離態(tài)的吸附水。4它代表了剛開(kāi)采出來(lái)，或使用單位剛收到或即將投入使用狀態(tài)下煤中的全部水分（游離水分）。

外在水分就是煤長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中所失去的水分，而這時(shí)沒(méi)有失去仍然殘留在煤中的水分就是內(nèi)在水分，有時(shí)也稱風(fēng)干煤樣水分。煤的全水分Mt

=內(nèi)在水分Minh

+外在水分Mf5煤樣在30℃、相當(dāng)濕度達(dá)到96%的條件下吸附水分達(dá)到飽和時(shí)測(cè)得的水分，用符號(hào)MHC表示，由于空氣干燥基水分的平衡濕度一般低于96%，因此，最高內(nèi)在水分MHC高于空氣干燥基水分Mad。

在煤的工業(yè)分析中，水分一般指空氣干燥基水分Mad煤的最高內(nèi)在水分MoistureHoldingCapacity外在水分Mf內(nèi)在水分Minh最高內(nèi)在水分MHC收到基全水分Mar不屬于工業(yè)分析的范圍6煤的最高內(nèi)在水分MHC與煤化程度的關(guān)系煤種MHC/%褐煤15～35長(zhǎng)焰煤5～20不粘煤5～20弱粘煤3～10氣煤1～6肥煤0.5～4焦煤0.5～4瘦煤1～3貧煤1～3.5無(wú)煙煤1.5～107二、煤的灰分Ash

（一）煤灰分的測(cè)定原理因此，測(cè)定結(jié)果是空氣干燥基的灰分產(chǎn)率，Aad煤在815℃的條件下完全燃燒后所得的殘?jiān)肁表示測(cè)定灰分時(shí)所用的煤樣是<0.2mm的空氣干燥煤樣8（二）煤灰分的成因煤的灰分不是煤中的固有組成而是由煤中的礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)煤的灰分與礦物質(zhì)有很大的區(qū)別9（三）煤灰熔融性和煤灰粘度1.煤灰熔融性通常用三個(gè)特性溫度表示變形溫度（DeformingTemperature，DT）煤灰錐體尖端開(kāi)始彎曲或變圓時(shí)的溫度軟化溫度（SofteningTemperature，ST）煤灰錐體彎曲至錐尖及底板變成球形或半球形時(shí)的溫度流動(dòng)溫度（FlowingTemperature，F(xiàn)T）煤灰錐體完全熔化展開(kāi)成高度小于1.5mm薄片時(shí)的溫度衡量煤灰熔融性的指標(biāo)，即灰熔點(diǎn)10

V

和FC

都不是煤中的固有成分，它們是煤中的有機(jī)質(zhì)在一定條件下熱分解的產(chǎn)物。

FC

與煤中的碳元素是兩個(gè)不同概念，F(xiàn)C

實(shí)際上是高分子化合物的混合物，它含有C、H、O、N、S等元素1.空氣干燥基的固定碳

FCad

計(jì)算：三.固定碳FC

11干燥無(wú)灰基的固定碳：干燥無(wú)灰基揮發(fā)分

Vdaf

的換算四.揮發(fā)分V

煤化程度對(duì)Vdaf

的影響Vdaf

隨煤化程度的提高而下降褐煤的Vdaf

最高，通常>40%無(wú)煙煤的Vdaf

最低，通常<10%12

V值：腐植煤<腐泥煤3．成因類型和煤巖組分的影響煤巖組分中的揮發(fā)分含量：殼質(zhì)組最高鏡質(zhì)組次之惰質(zhì)組最低13第二節(jié)煤的元素分析P67角質(zhì)孢粉組殼質(zhì)組蛋白質(zhì)木質(zhì)素多糖腐植酸惰質(zhì)組木質(zhì)纖維素鏡質(zhì)組類脂組類脂化合物石蠟，脂肪O/C原子比H/C原子比一、煤的元素組成14煤中含氧官能團(tuán)隨煤化程度的關(guān)系15總氮吡咯態(tài)氮吡啶態(tài)氮16煤中的硫元素有機(jī)硫一般含量較低，<0.2～0.5%，也有高于1.0～2.0%甚至更高的煤煤中主要的有害元素煤中的硫有機(jī)硫無(wú)機(jī)硫P68煤中有機(jī)硫的成分很復(fù)雜主要有：硫醚或硫化物、二硫化物、硫醇、巰基化合物、噻吩類雜環(huán)化合物及硫醌化合物等組分和官能團(tuán)所構(gòu)成。17煤的全硫，StSt=So+Sp+Ss

有機(jī)硫硫鐵礦硫硫酸鹽硫可燃硫燃燒后可形成SO2等有害氣體18第三節(jié)煤質(zhì)分析中的基準(zhǔn)及其相互換算一、基準(zhǔn)的基本概念大量的煤質(zhì)分析指標(biāo)用%

表示，涉及基準(zhǔn)(Basis)問(wèn)題例如灰分產(chǎn)率，對(duì)于某一給定煤樣，在絕對(duì)干燥狀態(tài)下其中的灰分量不變，計(jì)算其百分含量時(shí)，灰分占絕對(duì)干燥煤質(zhì)量的百分比就是干燥基的灰分產(chǎn)率。P7319二、煤質(zhì)分析中不同基準(zhǔn)的物質(zhì)含義（V、FC或C、H、O、N和St）（水分M、灰分A）MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分煤質(zhì)分析時(shí)煤炭組成有兩種劃分法①將煤劃分為（揮發(fā)分V、固定碳FC

或C、H、O、N和St）（水分M、礦物質(zhì)MM）②將煤劃分為無(wú)機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)不可燃質(zhì)用St近似代替So20MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基ar圖5-3煤質(zhì)分析基準(zhǔn)之間的關(guān)系21MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基ar各基準(zhǔn)的物質(zhì)劃分含義：（1）收到基（應(yīng)用基ar）：

Mar+Aar+Car+Har+Oar+Nar+St,ar=100%或Mar+Aar+Var+FCar=100%asreceivedbasisMar22MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基ar各基準(zhǔn)的物質(zhì)劃分含義：Mad+Aad+Vad+FCad=100%（2）空氣干燥基（分析基ad）：Mad+Aad+Cad+Had+Oad+Nad+St,ad=100%或airdriedbasisMad23MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基ar各基準(zhǔn)的物質(zhì)劃分含義：（3）干燥基（干基d）：或Ad+Vd

+FCd=100%Ad+Cd+Hd+Od+Nd+St,d=100%driedbasis24MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基ar各基準(zhǔn)的物質(zhì)劃分含義：Vdaf+FCdaf=100%（4）干燥無(wú)灰基（可燃基daf）：Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+St,daf=100%或dryandashfreebasis25MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基ar各基準(zhǔn)的物質(zhì)劃分含義：

Vdmmf+FCdmmf=100%Cdmmf+Hdmmf+Odmmf+Ndmmf+Sdmmf=100%或（5）干燥無(wú)礦物質(zhì)基（有機(jī)基dmmf）：dryandmineralmatterfreebasis=So26（5-22）三、各基準(zhǔn)間的相互換算1.ad→d

空氣干燥基(分析基)→干燥基（干基）MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基arMad272.ad→daf

空氣干燥基(分析基)→干燥無(wú)灰基(可燃基)（5-23）MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基arMad283.ad→dmmf

空氣干燥基(分析基)→干燥無(wú)礦物質(zhì)基(有機(jī)基)（5-24）MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基arMad294.ad→ar

空氣干燥基(分析基)→收到基(應(yīng)用基)（5-25）MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基arMadMar30（5-26）5.d→daf

干燥基（干基）→干燥無(wú)灰基(可燃基)MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基arMadMar316.ar→daf

收到基(應(yīng)用基)→

干燥無(wú)灰基(可燃基)（5-27）MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基arMadMar327.ar→d

收到基(應(yīng)用基)→

干燥基（干基）（5-28）MfMinhCHONSoSpSsA全硫,St礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)可燃質(zhì)灰分干燥無(wú)礦物質(zhì)基dmmf干燥無(wú)灰基daf干燥基d空氣干燥基ad收到基arMadMar33第六章煤的物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)第一節(jié)煤的密度第二節(jié)煤的機(jī)械性質(zhì)第三節(jié)煤的熱性質(zhì)第四節(jié)煤的電性質(zhì)第五節(jié)煤的光學(xué)性質(zhì)第六節(jié)煤的磁性質(zhì)第七節(jié)煤的潤(rùn)濕性第八節(jié)煤的孔隙率和比表面積基本要求34第一節(jié)煤的密度密度是煤的主要物理性質(zhì)之一研究目的和用途不同分為：真密度或真相對(duì)密度TRD視密度或視相對(duì)密度ARD堆積密度或散密度BRD單位：g/cm3，工業(yè)界常用t/m3

或kg/m320℃時(shí)煤的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比3520℃時(shí)，單位體積（不包括煤中所有孔隙）煤的質(zhì)量一、煤的真密度

TRDTrueRelativeDensity（一）真密度的基本概念煤的真密度估算：

(TRD)daf

=TRD-0.01Ad

（%）灰的平均真密度，無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)可取為3.0g/cm336鏡質(zhì)組殼質(zhì)組惰質(zhì)組37可以粗略地認(rèn)為，灰分每增加1%，煤的密度增加0.01g/cm3礦物密度，g/cm3粘土2.4～2.6石英2.655黃鐵礦5.038

二、煤的視密度ARDApparentRelativeDensity根據(jù)煤的真密度TRD和視密度ARD還可算出煤的孔隙度：

20℃時(shí)單位體積（僅包括煤的內(nèi)部孔隙，不包括顆粒間的空隙）煤的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比。煤的孔隙率與煤的反應(yīng)性能、強(qiáng)度有一定關(guān)系：孔隙率大，比表面積大，反應(yīng)性能好；強(qiáng)度較小39堆積密度（散密度）：20℃時(shí)單位體積（包括煤的內(nèi)外孔隙和煤粒間的空隙）煤的質(zhì)量。三、堆積密度BRD

BRD

是條件性指標(biāo)，受容器的大小、形狀、裝煤方法、煤的水分、粒度等因素的影響。測(cè)定容器越大，準(zhǔn)確性越高為得到具有較好可比性、盡可能接近實(shí)際的結(jié)果，對(duì)測(cè)定條件有嚴(yán)格的規(guī)定。BulkRelativeDensity空隙率=ARD—BRDARD×100%40對(duì)于同一煤樣：真密度>視密度>堆積密度對(duì)同一煤階的煤：絲質(zhì)組>鏡質(zhì)組>穩(wěn)定組煤中碳含量>94%時(shí)，三種顯微組分的真密度趨于一致鏡質(zhì)組殼質(zhì)組惰質(zhì)組TRD>ARD>BRD41第二節(jié)煤的機(jī)械性質(zhì)

煤在機(jī)械力作用下所表現(xiàn)出來(lái)的各種性質(zhì)，如硬度、脆度、可磨性等。一、煤的硬度：P78無(wú)煙煤煙煤褐煤87%78%42二、煤的可磨性煤磨碎成粉的難易程度P80目前，國(guó)際上普遍采用哈特葛羅夫法測(cè)定煤的可磨性。研磨煤粉所消耗的功與新產(chǎn)生的表面積成正比或與煤磨碎后的總表面積成正比用被測(cè)定的煤樣與標(biāo)準(zhǔn)煤樣相比較而得出的相對(duì)指標(biāo)來(lái)表示，稱為可磨性指數(shù)，HGI。Hardgrove

Grindability

IndexRo1.6～1.8%可磨性最好43★44不同煤巖顯微組分，雖然HGI相近，磨碎后的顆粒分布不同富鏡質(zhì)組煤的粒徑較粗富惰質(zhì)組煤的粒徑較細(xì)★45三、煤的彈性和塑性P81Ex=EyEx=EyEzGzGx=Gy典型褐煤、年老褐煤、無(wú)煙煤不具有塑性隨變質(zhì)程度的增加，其差別漸小殼質(zhì)組>鏡質(zhì)組>惰質(zhì)組煤的顯微組分的塑性：46煤的脆度是表征煤被粉碎的難易程度，是機(jī)械堅(jiān)固性的一個(gè)指標(biāo)。四、煤的脆度ShortnessP82煤的脆度有如下兩種表示方法：抗壓強(qiáng)度和抗碎強(qiáng)度47第三節(jié)煤的熱性質(zhì)指在一定溫度范圍內(nèi)，單位質(zhì)量的煤，溫度升高1℃所需要的熱量一煤的比熱容cJ·g-1·℃-1第六章煤的物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)P8248褐煤瘦煤、貧煤1.371.08980.71煤化程度的影響49c

隨Vd

增加而增加50式中c——煤的比熱容，J/(kg·K)

γ——煤的密度，kg/m3二、煤的導(dǎo)熱性包括導(dǎo)熱系數(shù)λ

[W/(m·K)]導(dǎo)溫系數(shù)α（m2/h）它們之間的關(guān)系：α=λ/c·γ

（6-5）c·γ

表示單位體積煤溫度變化1℃所吸收或放出的熱量即煤的蓄熱能力。導(dǎo)溫系數(shù)α

與導(dǎo)熱系數(shù)λ

成比例與熱容量c·γ

成反比導(dǎo)熱系數(shù)λ

表示煤的散熱能力P8351泥炭的導(dǎo)熱系數(shù)λ最低煙煤的λ顯著地比泥炭提高而無(wú)煙煤具有更高的λ各種煤的導(dǎo)溫系數(shù)α也有與此大致相似的變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)表明：腐植煤中散狀整塊導(dǎo)溫系數(shù)α（m2/h）導(dǎo)熱系數(shù)λ

[W/(m·K)]★52三、煤的熱穩(wěn)定性TS塊煤在高溫下保持原來(lái)粒度的能力取6～13mm的煤樣在850℃下加熱并保溫15min

取出冷卻后用6mm

的篩子篩分，計(jì)算篩上物質(zhì)量占焦渣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，用TS+6

表示。

TS+6

值越大，則煤的熱穩(wěn)定性越好煤的熱穩(wěn)定性測(cè)定：熱穩(wěn)定性一般情況下：褐煤<無(wú)煙煤<煙煤ThermalStabilityP8353第四節(jié)煤的電性質(zhì)煤的導(dǎo)電有離子導(dǎo)電和電子導(dǎo)電兩種形式

無(wú)煙煤以電子導(dǎo)電為主

褐煤以離子導(dǎo)電為主一、煤的導(dǎo)電性煤傳導(dǎo)電流的能力常用電阻率ρ（即比電阻，Ω·cm）或?qū)щ娐师遥?/ρ，Ω-1·cm-1

）表示導(dǎo)電率σ越大，煤的導(dǎo)電能力越強(qiáng)一般煤的ρ為107～109

Ω·cm

金屬的ρ為10-4～10-5

Ω·cm半導(dǎo)體的ρ為10-1～1010

Ω·cm

石墨的ρ為0.42×10-4Ω·cmP8454年輕煤的因吸水量大，其導(dǎo)電率也大；此外，年輕煤中的極性基團(tuán)多也是導(dǎo)電率大的一個(gè)原因。干燥煤樣，隨變質(zhì)程度增加到肥煤、焦煤階段，其電導(dǎo)率減小；當(dāng)變質(zhì)程度到Vdaf

>90%的無(wú)煙煤，其導(dǎo)電率急劇上升，因?yàn)闊o(wú)煙煤石墨化程度增加，大Π鍵上的電子增加干燥基煤的導(dǎo)電率隨煤化程度的提高而增加未經(jīng)干燥的煤，由于水分的導(dǎo)電率比煤高，因此水分含量會(huì)影響煤的導(dǎo)電率。★55當(dāng)物質(zhì)介于電容器兩極板間的蓄電量和兩板間為真空時(shí)的蓄電量之比二、煤的介電常數(shù)ε對(duì)非極性絕緣體ε=n2n為折射率水分的極性大，對(duì)煤的ε影響很大測(cè)定ε時(shí)，必須用完全干燥的煤樣P8456第五節(jié)煤的光學(xué)性質(zhì)鏡質(zhì)組R與煤化程度之間有較好的線性關(guān)系，故可作為煤分類的指標(biāo)。一、煤的反射率R

ReflectivityP8457H2%★58

n是物質(zhì)的重要性質(zhì)之一。它是指光在物質(zhì)界面發(fā)生折射后進(jìn)入到該物質(zhì)內(nèi)部時(shí)，其入射角

i

和折射角γ的正弦之比二、煤的折射率nRefractiveIndexP8559煤對(duì)光的折射率n與煤的變質(zhì)程度有一定的關(guān)系煤化程度↑，n

↑當(dāng)Cdaf>85%時(shí)增加的幅度較大★60被測(cè)物質(zhì)的反射率，%被測(cè)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的折射率，%被測(cè)物質(zhì)的吸收率，%根據(jù)煤在空氣中和雪松油兩種介質(zhì)中的反射率，可以通過(guò)聯(lián)立方程解得n

和k目前還沒(méi)有測(cè)定煤折射率的方法，但可以通過(guò)弗頓斯內(nèi)耳—比爾公式進(jìn)行計(jì)算：61第八節(jié)煤的孔隙率和比表面積一、煤的孔隙率孔隙體積占煤總體積的%P91

He能充滿煤的全部孔隙，而水銀則完全不能進(jìn)入孔隙，以它們作為置換物所求出的密度，可計(jì)算出煤的孔隙率孔隙率＝(DHe－DHg)/DHe×100%DHe、DHg為分別用氦及汞作為置換物所測(cè)得的煤的密度62二、煤的比表面積P9263基本要求第八章煤的工藝性質(zhì)第一節(jié)煤的發(fā)熱量第二節(jié)煤的熱解和粘結(jié)成焦性質(zhì)第三節(jié)煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性及其評(píng)定方法64①發(fā)熱量②粘結(jié)性③結(jié)焦性④反應(yīng)性⑤熱穩(wěn)定性⑥焦油產(chǎn)率⑦可選性⑧灰熔點(diǎn)和熔融灰的粘度煤的工藝性質(zhì)：65第一節(jié)煤的發(fā)熱量（熱值）

煤的發(fā)熱量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的煤完全燃燒后所釋放出的熱能用kJ/g或MJ／kg表示一．煤的發(fā)熱量的測(cè)定原理

～1g<0.2mm煤樣置入燃燒皿中,向氧彈充人氧氣，然后將氧彈放入充有定量水的內(nèi)桶中，煤樣燃燒后產(chǎn)生的熱量通過(guò)氧彈傳給內(nèi)桶中的水，使水的溫度升高。根據(jù)水的溫升可以計(jì)算出煤釋放出的熱量，此即彈筒發(fā)熱量。一般采用氧彈法測(cè)定:P10866二、煤在氧彈中燃燒與在大氣中燃燒的區(qū)別（1）氮在氧彈中形成硝酸放熱，在空氣中不形成硝酸P108（2）硫可燃硫，包括有機(jī)硫和硫鐵礦硫（3）吸附水以及煤中的氫燃燒后生成的水的形態(tài)（4）恒容條件在氧彈中燃燒是恒容燃燒，不向環(huán)境做功在大氣中燃燒是恒壓燃燒，因氣體體積增大需向環(huán)境做功，從而使釋放的熱量減少。67三、彈筒發(fā)熱量的校正（一）對(duì)N、S特殊熱效應(yīng)的校正——恒容高位發(fā)熱量從彈筒發(fā)熱量中扣除稀硫酸和稀硝酸生成熱Qgr,v,ad

=Qb,ad

-（95Sb,ad

+α

·

Qb,ad）

簡(jiǎn)稱高位發(fā)熱量grosscalorificvalueQgr空氣干燥基的彈筒發(fā)熱量，J／g由彈筒洗液測(cè)得的硫含量，％P10968（二）對(duì)水不同狀態(tài)熱效應(yīng)的校正——恒容低位發(fā)熱量從恒容高位發(fā)熱量中扣除水（煤中的吸附水和氫燃燒生成的水）的汽化熱

Qnet,v,ad

=Qgr,v,ad

–206

Had

–23

Mad

0.01g吸附水的汽化熱，J簡(jiǎn)稱低位發(fā)熱量空氣干燥基，J／g空氣干燥基的恒容高位發(fā)熱量，J／g煤樣的空氣干燥基氫含量，％煤樣的空氣干燥基水分，％0.01g氫生成的水的汽化熱，JnetcalorificvalueQnet69（三）恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量煤樣含有最高內(nèi)在水分但不含灰分的一種假想狀態(tài)即：煤樣中只含有可燃質(zhì)和最高內(nèi)在水分煤的Qgr,maf

不能直接測(cè)定，需用空氣干燥基的高位發(fā)熱量進(jìn)行換算：kJ/g空氣干燥基的恒容高位發(fā)熱量，kJ／g煤樣的最高內(nèi)在水分，％grosscalorificvalueonmoistash-freebasisQgr,maf

恒濕無(wú)灰基：70四、發(fā)熱量的基準(zhǔn)換算對(duì)于不同的應(yīng)用目的，發(fā)熱量需要用恰當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)表示一些基準(zhǔn)的數(shù)值不能直接得到，需由空氣干燥基的數(shù)據(jù)進(jìn)行換算而來(lái)。（一）彈筒發(fā)熱量和高位發(fā)熱量的基準(zhǔn)換算公式干基空氣干燥基干燥無(wú)灰基收到基P1101.高位發(fā)熱量的基準(zhǔn)換算公式71干基空氣干燥基干燥無(wú)灰基收到基2.彈筒發(fā)熱量的基準(zhǔn)換算公式72（二）低位發(fā)熱量的基準(zhǔn)換算公式高位發(fā)熱量低位發(fā)熱量73五、影響煤發(fā)熱量的因素（一）成因類型的影響發(fā)熱量:腐泥煤和殘植煤>腐植煤主要原因:氧含量低、氫含量高氧含量高、氫含量低（二）煤巖組成的影響相同煤化程度的煤：發(fā)熱量順序：殼質(zhì)組＞鏡質(zhì)組＞惰質(zhì)組低煤化程度的煤：惰質(zhì)組可能＞鏡質(zhì)組隨煤化程度提高，差別逐步減小，無(wú)煙煤階段幾乎沒(méi)差別（三）礦物質(zhì)的影響礦物質(zhì)將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（碳酸鈣的分解、石膏的脫水等），這些反應(yīng)一般是吸熱反應(yīng)，造成煤燃燒時(shí)釋放出的熱量減少，熱值降低。P11074（四）風(fēng)化的影響煤受風(fēng)化后，產(chǎn)生熱量的碳、氫元素含量下降，不放熱的氧含量增加，因而煤風(fēng)化后的熱值明顯降低（五）煤化程度的影響隨煤化程度提高，發(fā)熱量逐漸增加，到肥煤、焦煤階段發(fā)熱量達(dá)到最大，最高可達(dá)37kJ／g此后，隨煤化程度的提高，煤的發(fā)熱量則呈下降趨勢(shì)這一規(guī)律與煤的元素組成的變化吻合75影響煤發(fā)熱量的元素主要是C、H、O三種元素發(fā)熱順序?yàn)椋篐

＞

C

＞

O

影響順序?yàn)椋篊

＞

H

在低煤化程度，H含量變化不大隨演化程度增加，C含量增加，發(fā)熱量增加，達(dá)到最大發(fā)熱量后，隨C增加發(fā)熱量會(huì)下降，因?yàn)镠元素會(huì)下降。76第二節(jié)煤的熱解和粘結(jié)成焦性質(zhì)粘結(jié)和成焦則是煤在一定條件下熱解的結(jié)果低溫干餾（500℃～600℃）中溫干餾（700℃～800℃）高溫干餾（950℃～I(xiàn)O50℃）按干餾（熱解）的最終溫度不同可分為：一、煤的熱解

PyrolysisP11177（一）煤的差熱分析（DTA）將試樣與參比物在相同的條件下加熱（或冷卻）煤熱解過(guò)程的主要階段可以從煤的差熱分析得到證實(shí)基本原理：在程序控制溫度下，記錄被測(cè)試樣和參比物的溫度差與溫度（或時(shí)間）的關(guān)系曲線。與試樣熱特性相近在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，不發(fā)生相變化和化學(xué)變化多用α－AI2O3參比物為熱惰性物質(zhì)P11378它反映了煤在熱解過(guò)程中發(fā)生的吸熱和放熱效應(yīng)，吸熱為低谷，放熱為高峰。不同的煤，其熱解過(guò)程不同，因此其差熱分析曲線上峰的位置、峰的高低也有差別。吸熱峰放熱峰參比物溫度△T為負(fù)值△T為正值79煤熱解過(guò)程的干燥脫吸階段。從煤的差熱分析圖譜上．可以發(fā)現(xiàn)有三個(gè)明顯的熱效應(yīng)區(qū)：吸熱峰放熱峰參比物溫度煤熱解過(guò)程的膠質(zhì)體生成和開(kāi)始固化半焦收縮階段80（二）煤的熱重分析★在分解溫度（350～400℃）以下，失重量很小<120℃，主要是脫水～200℃，完成脫氣

CH4CO2N2

>200℃，脫羧基>300℃，開(kāi)始熱解～450℃，焦油量最大450～550℃，析氣量最大>550℃，縮聚反應(yīng)為主>1500℃，石墨化階段，生產(chǎn)炭素制品熱分解溫度Td：350～400℃81二、煤的粘結(jié)與成焦機(jī)理粘結(jié)性煙煤在熱解過(guò)程中，在300～550℃范圍內(nèi)，煤粒會(huì)軟化熔融，在煤粒的表面形成含有氣泡的液相膜，（一）膠質(zhì)體的來(lái)源和性質(zhì)煤大量煤粒聚積時(shí)，液相相互融合在—起，形成氣、液、固三相一體的粘稠的混合物，即所謂的“膠質(zhì)體”。822.膠質(zhì)體的性質(zhì)熱解過(guò)程中，膠質(zhì)體的液相不斷分解、縮聚和固化形成半焦（1）熱穩(wěn)定性：（2）透氣性：（3）流動(dòng)性：（4）膨脹性：83（二）煤的粘結(jié)與成焦機(jī)理l.煤的粘結(jié)機(jī)理在熱解時(shí)，煤分子結(jié)構(gòu)上的氫發(fā)生了再分配，對(duì)于粘結(jié)性煙煤，生成了富氫的、相對(duì)分子質(zhì)量較小的液相物質(zhì)和呈氣態(tài)的焦油蒸氣，氣體烴類等化合物。煤粒之間的粘結(jié)主要發(fā)生在：煤粒表面上熔融顆粒與不熔顆粒之間相鄰顆粒產(chǎn)生的膠質(zhì)體交界面84膠質(zhì)體固化形成半焦后繼續(xù)升高溫度，半焦發(fā)生裂解，析出以氫氣為主的氣體，幾乎沒(méi)有焦油產(chǎn)生。由于縮聚反應(yīng)，使半焦的體積發(fā)生收縮；由于半焦組成的不均勻性，體積收縮也是不均勻的，造成半焦內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力大于半焦的強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生了裂紋。溫度繼續(xù)升高到1000℃，半焦的裂解和縮聚反應(yīng)趨緩，析出的氣體量減少，半焦也變成了具有一定塊度和強(qiáng)度的銀灰色的并具有金屬光澤的焦炭。2.煤的成焦機(jī)理85第三節(jié)煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性及其評(píng)定方法一、煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性煤的粘結(jié)性：煙煤在干餾時(shí)產(chǎn)生的膠質(zhì)體粘結(jié)自身和(或)惰性物料的能力煤的結(jié)焦性：?jiǎn)畏N煤或配合煤在工業(yè)焦?fàn)t或模擬工業(yè)焦?fàn)t的煉焦條件下（一定的升溫速度、加熱終溫等），粘結(jié)成塊并最終形成具有一定塊度和強(qiáng)度的焦炭的能力。P12886二、煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性的評(píng)定方法（一）羅加指數(shù)Roga

Index煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性的評(píng)定方法很多，國(guó)際上和我國(guó)常用的方法：由波蘭學(xué)者B.Roga提出的一種測(cè)定煤的粘結(jié)性的方法P128

RI是用煤焦化后焦炭的耐磨強(qiáng)度表示煤的粘結(jié)性的強(qiáng)弱反映了煤在膠質(zhì)體階段粘結(jié)自身和惰性物料并最終形成具有一定耐磨強(qiáng)度焦炭的能力。87加熱速度>>工業(yè)煉焦，使粘結(jié)性測(cè)值偏高，對(duì)強(qiáng)粘結(jié)性煤區(qū)分能力差，對(duì)弱粘結(jié)性煤的重視性差標(biāo)準(zhǔn)無(wú)煙煤不同時(shí)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果的差異，使得各國(guó)間的測(cè)值不具可比性羅加指數(shù)法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單快速、所需試驗(yàn)煤樣少能反映煤的粘結(jié)能力在一定程度上反映焦炭的強(qiáng)度缺點(diǎn)：對(duì)弱粘結(jié)煤和中等粘結(jié)性煤的區(qū)分能力很強(qiáng)對(duì)RI>80的粘結(jié)性很好的肥煤，不能明顯區(qū)分88（二）粘結(jié)指數(shù)CokingIndex,以GR,IorG

表示粘結(jié)指數(shù)是針對(duì)羅加指數(shù)的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)其測(cè)定原理和儀器設(shè)備與RI

法完全相同P12989膠質(zhì)層指數(shù)法：由前蘇聯(lián)學(xué)者薩保什尼可夫和巴齊列維奇于1932年提出的測(cè)定煤的粘結(jié)性的方法測(cè)定煤在炭化時(shí)形成膠質(zhì)體的數(shù)量，即膠質(zhì)層最大厚度Y，此外還可得到輔助指標(biāo)，即最終收縮度X和體積曲線。（三）膠質(zhì)層指數(shù)P129膠質(zhì)層指數(shù)法較適合于中等粘結(jié)性的煤對(duì)弱粘結(jié)性煤和強(qiáng)粘結(jié)性煤的測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)，重現(xiàn)性差90（四）奧亞膨脹度奧亞膨脹度是測(cè)定煤炭粘結(jié)性的方法之一P130測(cè)量并計(jì)算位移的最大距離占煤筆原始長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)，作為煤樣的膨脹度；即奧亞膨脹度指標(biāo)bT1---軟化溫度T2---開(kāi)始膨脹溫度，即最大收縮溫度T3---固化溫度a---最大收縮度b---最大膨脹度無(wú)因次結(jié)焦能力指數(shù)CI優(yōu)質(zhì)煉焦煤的CI值通為1.05～1.1091奧亞膨脹度主要取決于的膠質(zhì)體數(shù)量、膠質(zhì)體的不透氣性和膠質(zhì)體期間氣體析出的速度。奧亞膨脹度對(duì)中、強(qiáng)粘結(jié)性煤的區(qū)分能力強(qiáng)，對(duì)強(qiáng)粘結(jié)性煤，區(qū)分能力好于Y值，測(cè)定結(jié)果重現(xiàn)性好。奧亞膨脹度指標(biāo)也被我國(guó)煤炭分類方案采用，作為膠質(zhì)層最大厚度Y值的補(bǔ)充指標(biāo)。缺點(diǎn)：對(duì)弱粘結(jié)性煤區(qū)分能力差，以及實(shí)驗(yàn)儀器加工精度要求高，規(guī)范性太強(qiáng)。92一種通過(guò)測(cè)定煤炭的膨脹性來(lái)判斷粘結(jié)性的方法(五）坩堝膨脹序數(shù)CrucibleSwellingNumber,CSN又稱自由膨脹序數(shù)FreeSwellingIndex,FSI膨脹序數(shù)共分為17種序數(shù)越大，表示煤的膨脹性和粘結(jié)性越強(qiáng)。P131

CSN的大小取決于煤的溶融特性、膠質(zhì)體生成期間析氣情況與膠質(zhì)體的不透氣性。由于是根據(jù)焦塊外形來(lái)確定，判斷帶有較強(qiáng)的主觀性，往往對(duì)CSN>5的煤粘結(jié)性的區(qū)分能力較差93（六）葛金焦型Gray–KingAssay由英國(guó)的Gray和King兩人提出的一種低溫干餾試驗(yàn)方法，也是測(cè)定煤炭結(jié)焦性的一種方法：P132將所得半焦與一組標(biāo)準(zhǔn)焦型比較，以判斷煤的結(jié)焦性能優(yōu)點(diǎn)：可較全面了解煤炭熱解產(chǎn)物的性狀缺點(diǎn)：對(duì)焦型的判斷常帶有主觀性葛金焦型是硬煤國(guó)際分類中鑒別結(jié)焦性亞組的一個(gè)指標(biāo)，但中國(guó)多以?shī)W亞膨脹度b

值代替葛金焦型G-K。94（七）基氏流動(dòng)度GieselerFluidityP133①開(kāi)始軟化溫度ts②最大流動(dòng)度時(shí)的溫度tmax③最大流動(dòng)度αmax，④固化溫度tr⑤膠質(zhì)體的溫度間隔△ttstmaxtrαmax5個(gè)特性指標(biāo)95（一）粘結(jié)指數(shù)G

與膠質(zhì)層最大厚度Y

之間的關(guān)系三、煤的各種粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)間的關(guān)系G

和Y

值是我國(guó)煤分類的主要指標(biāo)

G是煤粘結(jié)惰性物質(zhì)的能力

Y是煤在隔絕空氣條件下等速升溫時(shí)所產(chǎn)生膠質(zhì)體的厚度總的趨勢(shì)：

Y值高的煤，其G指數(shù)也高P134Y值和G指數(shù)均為粘結(jié)性指標(biāo)96

G

是在RI

的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)改進(jìn)后用于表征煤粘結(jié)惰性物質(zhì)（特定專用無(wú)煙煤）能力的粘結(jié)性指標(biāo)。測(cè)定原理一樣，所用專用無(wú)煙煤礦點(diǎn)和試驗(yàn)轉(zhuǎn)鼓都相同，因此它們之間具有很好的正比關(guān)系。（二）粘結(jié)指數(shù)G

與羅加指數(shù)RI之間的關(guān)系（1）G

＞55的中等及強(qiáng)粘結(jié)煤RI=0.66G+22.5（2）18＜G≤55的中等偏弱煙煤RI=0.5G+10（3）G≤18的弱強(qiáng)粘結(jié)煤RI=0.97G+8P13497（三）粘結(jié)指數(shù)G

與奧亞膨脹度b之間的關(guān)系★98（四）粘結(jié)指數(shù)G

與吉氏最大流動(dòng)度lg

αmax

之間的關(guān)系★99（五）膠質(zhì)層最大厚度Y值與奧亞膨脹度b值之間的關(guān)系

b

值也是我國(guó)煤炭分類中采用的區(qū)分強(qiáng)粘結(jié)煤的指標(biāo)之一，由于其測(cè)定方法與Y值比較相似，即均不加惰性物質(zhì)，同時(shí)均為等速加熱升溫，因此它們有較好的相關(guān)關(guān)系P135100由于CSN

的區(qū)分范圍小，而Y

值從0～55mm左右的均有，因此Y值與CSN

雖然成正比關(guān)系變化，但其間的定量關(guān)系不很明顯尤其是CSN

還受揮發(fā)分的影響而發(fā)生變化如：瘦煤和氣煤，它們的Y

值均為10mm左右但由于氣煤的揮發(fā)分高，在測(cè)定CSN

時(shí)因揮發(fā)分的大量逸出而會(huì)降低其測(cè)值，即氣煤的粘結(jié)性與瘦煤相同時(shí),其CSN

值就會(huì)低于瘦煤。（六）膠質(zhì)層最大厚度Y值與坩堝膨脹序數(shù)CSN之間的關(guān)系坩堝膨脹序數(shù)CSN是國(guó)際煤分類指標(biāo)之一，也是國(guó)際煤炭貿(mào)易中經(jīng)常采用的指標(biāo)P135101褐煤和無(wú)煙煤的CSN殘?jiān)鼮榉蹱睿识紴榱?。因此，總的?lái)講，煤的坩堝膨脹序數(shù)只能近似地表征煤的粘結(jié)性、但它的測(cè)定方法簡(jiǎn)單可行。102（七）膠質(zhì)層最大厚度Y

值與葛金焦型之間的關(guān)系葛金焦型也是國(guó)際煤炭分類的指標(biāo)之一總趨勢(shì)是葛金焦型（以G一K表示）隨Y

值的增加而增大P135103基本要求第九章煤的分類和煤質(zhì)評(píng)價(jià)第一節(jié)煤炭分類意義和分類指標(biāo)第二節(jié)中國(guó)煤炭分類104一、煤炭分類的意義煤是重要的能源和化工原料，它的種類繁多，其組成、性質(zhì)又各不相同、而各種工業(yè)用煤對(duì)煤的質(zhì)量又有特定的要求只有不斷完善煤炭分類方案,才能搞清各種煤的工藝性質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，才能有計(jì)劃地開(kāi)采和利用，所以煤的分類是煤炭勘探、開(kāi)采規(guī)劃、分配和合理使用的共同依據(jù)。①保證煤炭資源的合理地利用②指導(dǎo)生產(chǎn)P145105二、煤炭分類的方法和原則根據(jù)分類目的的不同分：實(shí)用分類（技術(shù)分類和商業(yè)編碼）科學(xué)／成因分類分類原則：①根據(jù)物質(zhì)各種特性的異同，劃分出自然類別②對(duì)劃分出的類別加以命名表述即使是純科學(xué)分類，通常也有實(shí)際用途煤炭分類的完整體系P145106三、煤炭分類的指標(biāo)煤的牌號(hào)反映著煤的有機(jī)質(zhì)特性因此，以煤化程度和粘結(jié)性作為煤的工業(yè)分類兩個(gè)指標(biāo)目前，世界各國(guó)分類指標(biāo)不統(tǒng)一表9-1各國(guó)和國(guó)際煤分類選用指標(biāo)舉例國(guó)名變質(zhì)程度指標(biāo)粘結(jié)性指數(shù)備注英國(guó)揮發(fā)分Vdaf葛金焦型G-K國(guó)家煤炭局（NCB）美國(guó)Vdaf,FC,發(fā)熱量Q坩堝焦特性ASTMD388-66法國(guó)Vdaf坩堝膨脹序數(shù)CSN德國(guó)Vdaf坩堝焦特性商業(yè)分類（以國(guó)際分類作為國(guó)家標(biāo)本）意大利VdafCSNP145107國(guó)名變質(zhì)程度指標(biāo)粘結(jié)性指數(shù)備注荷蘭Vdaf坩堝焦特性波蘭Vdaf羅加指數(shù)RI（b

為輔助）PN68-97002前蘇聯(lián)Vdaf焦質(zhì)層最大厚度YROCT8162、8180等日本發(fā)熱量Q，燃料比R0坩堝焦特征最大流動(dòng)度JISM1002新日鐵公司（NSC）國(guó)際分類Vdaf

QCSN

或RI

，奧亞膨脹度b

或G-K108（一）煤化程度各國(guó)普遍用來(lái)反映煤化程度的指標(biāo)是Vdaf用Vdaf表示煤化程度的優(yōu)點(diǎn)：

Vdaf能較好地反映煤化程度與煤的工藝性質(zhì)有關(guān)其區(qū)分能力強(qiáng)測(cè)定方法簡(jiǎn)單易于標(biāo)準(zhǔn)化109同一種煤的不同巖相組成，其Vdaf有很大差別煤化程度相同的煤田，由于巖相組成的不同而有不同的Vdaf不同煤化程度的煤，巖相組成不同，也可能得到相同的Vdaf

因此，Vdaf

有時(shí)也不能十分準(zhǔn)確地反映煤的煤化程度、尤其對(duì)于揮發(fā)分較高的煤，其誤差更大。用Vdaf表示煤化程度的不足：Vdaf

還受煤的巖相組成的影響110在高變質(zhì)階段的煙煤和無(wú)煙煤，能較好地反映煤化程度的規(guī)律，并綜合反映了變質(zhì)過(guò)程中鏡質(zhì)組分子結(jié)構(gòu)變化，其組成又在煤中占優(yōu)勢(shì)反映煤化程度的其他指標(biāo)有的國(guó)家采用煤的發(fā)熱量Q或鏡質(zhì)組反射率RO，作為煙煤和無(wú)煙煤煤化程度的主要指標(biāo)。煤的發(fā)熱量適合于低煤化程度的煤和動(dòng)力煤、一般以含水無(wú)灰基(恒濕無(wú)灰基)的高位發(fā)熱量Qgr,maf代表煤的煤化程度。鏡質(zhì)組反射率RO

RO可排除巖相差異的影響，比揮發(fā)分產(chǎn)率能更確切地反映煤的變質(zhì)規(guī)律。111煤中的H/C

在一定程度上也能代表煤的煤化程度角質(zhì)孢粉組殼質(zhì)組蛋白質(zhì)木質(zhì)素多糖腐植酸惰質(zhì)組木質(zhì)纖維素鏡質(zhì)組類脂組類脂化合物石蠟，脂肪O/C原子比H/C原子比我國(guó)現(xiàn)行無(wú)煙煤分類以煤中氫作為分類指標(biāo)氫對(duì)高煤化程度的煤，尤其是無(wú)煙煤能很好地反映煤化程度規(guī)律112

G-K在英國(guó)使用，它與Vdaf較為接近，而對(duì)粘結(jié)性不同的煤都能加以區(qū)分但其測(cè)定方法較為復(fù)雜，并且人為因素較大（二）煤的粘結(jié)性煤在熱加工過(guò)程中重要的工藝性質(zhì)煤炭分類中的—個(gè)重要指標(biāo)表示煤的粘結(jié)性的指標(biāo)很多，如：法國(guó)、意大利、德國(guó)等國(guó)普遍采用在一定程度上反映了煤的粘結(jié)性方法簡(jiǎn)單，煤質(zhì)變化不太大時(shí)，較為可靠但其測(cè)定結(jié)果是根據(jù)焦餅的外形，故常有主觀性，且過(guò)于粗略RI、G對(duì)弱粘結(jié)煤和中等粘結(jié)煤的區(qū)分能力強(qiáng)，且測(cè)定方法簡(jiǎn)單、快速，所需煤樣少易于推廣葛金焦型G-K奧亞膨脹度b坩堝膨脹序數(shù)CSN羅加指數(shù)RI膠質(zhì)層最大厚度Y對(duì)強(qiáng)粘結(jié)煤區(qū)分能力較好，測(cè)試結(jié)果的重現(xiàn)性好但對(duì)粘結(jié)性弱的煤區(qū)分能力差。粘結(jié)指數(shù)G113反映煤產(chǎn)生膠質(zhì)體最稀薄狀態(tài)的粘度。它對(duì)弱或中等粘結(jié)煤有一定區(qū)分能力。靈敏度高，但存在許多人為和儀器的因素，使得在不同實(shí)驗(yàn)室測(cè)得結(jié)果不能一致我國(guó)目前采用膠質(zhì)層最大厚度Y值和粘結(jié)性指數(shù)G

來(lái)表示煤的粘結(jié)性。用Y表征中等或強(qiáng)粘結(jié)煤的粘結(jié)性用G表征弱粘結(jié)煤的粘結(jié)性這就可以充分利用它們各自的優(yōu)點(diǎn)?；狭鲃?dòng)度Gieseler

Fluidity114第二節(jié)中國(guó)煤炭分類

1956年12月由中國(guó)科學(xué)院，原煤炭部、原冶金部等單位共同提出

1958年4月經(jīng)原國(guó)家技術(shù)委員會(huì)正式頒布試行一、我國(guó)煤原有的分類方案以煉焦煤為主的工業(yè)分類方案以煤的Vdaf

和膠質(zhì)層最大厚度（Y值）為分類指標(biāo)主要用于各種煤的合理利用和科學(xué)研究10大類主要用于地質(zhì)部門的資源勘探，煤炭部門的礦井建設(shè)和開(kāi)采、管理部門的煤炭計(jì)劃和調(diào)撥24小類將所有煤種，分為：P147115二、中國(guó)煤炭新分類的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)三者形成一個(gè)完整體系，互為補(bǔ)充，同時(shí)執(zhí)行（一）中國(guó)煤炭分類的完整體系由技術(shù)分類、商業(yè)編碼、煤層煤分類三個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)組成實(shí)用分類科學(xué)/成因分類不同的分類方法，其應(yīng)用范圍、對(duì)象和目的所有不同P148116項(xiàng)目技術(shù)分類/商業(yè)編碼科學(xué)/成因分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)*技術(shù)分類：GB5751-86中國(guó)煤炭分類*商業(yè)編碼：GB/T16772-1997中國(guó)煤炭編碼系統(tǒng)*GB/T17607-1998中國(guó)煤層煤分類表9-3中國(guó)煤炭分類的完整體系應(yīng)用范圍1.加工煤篩分煤、洗選煤、各粒級(jí)煤2.非單一煤層煤或配煤3.商業(yè)煤4.指導(dǎo)煤炭利用1.煤視為有機(jī)沉積巖（顯微組分和礦物質(zhì)）2.煤層煤3.國(guó)際、國(guó)內(nèi)煤炭資源儲(chǔ)量統(tǒng)一計(jì)算117項(xiàng)目技術(shù)分類/商業(yè)編碼目的1.技術(shù)分類：以利用為目的（燃燒、轉(zhuǎn)化）2.商業(yè)編碼：國(guó)內(nèi)貿(mào)易與進(jìn)出口貿(mào)易3.煤利用過(guò)程較詳細(xì)的性質(zhì)與行為特征4.商品煤的質(zhì)量評(píng)價(jià)或類別表9-3中國(guó)煤炭分類的完整體系方法1.人為制定分類編碼系統(tǒng)2.數(shù)碼或商業(yè)類別3.有限的參數(shù)，有時(shí)不分類界4.基于煤的化學(xué)性質(zhì)或部分煤巖特征科學(xué)/成因分類1.科學(xué)/成因?yàn)槟康?.計(jì)算資源與儲(chǔ)量的統(tǒng)一基礎(chǔ)3.統(tǒng)一不同國(guó)家資源量、儲(chǔ)量的統(tǒng)計(jì)與可靠計(jì)算4.對(duì)煤層煤質(zhì)量評(píng)價(jià)1.自然系統(tǒng)2.定性描述類別3.有類別界限4.分類參數(shù)主要基于煤鹽特征118①表示煤化程度的Vdaf（在900℃時(shí)測(cè)定，原方案為850℃）用來(lái)區(qū)分無(wú)煙煤、煙煤和褐煤②表示煤的工藝性能的粘結(jié)性指標(biāo)根據(jù)粘結(jié)性大小的不同，分別選用粘結(jié)指數(shù)G、膠質(zhì)層最大厚度Y和奧亞膨脹度b作為指標(biāo)（二）中國(guó)煤炭分類1974年我國(guó)有關(guān)部門開(kāi)始對(duì)煤炭進(jìn)行新的分類1985年1月19日通過(guò)了煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1989年10月1日起正式實(shí)施主要分類指標(biāo)有兩個(gè)：P148119Vdaf＞37%和G≤5時(shí)，利用透光率PM來(lái)區(qū)分煙煤與褐煤類別符號(hào)數(shù)碼分類Vdaf

/%指標(biāo)PM/%無(wú)煙煤WY01，02，03，≤10.0-煙煤YM11，12，13，14，15，1621，22，23，24，25，2631，32，33，34，35，3641，42，43，44，45，46＞10.0-褐煤HM51，52＞37.0*≤50**表9-4煤炭分類總表(1)無(wú)煙煤、煙煤和褐煤的主要區(qū)分指標(biāo)數(shù)字代表Vdaf的高低表征其粘結(jié)性或結(jié)焦性好壞數(shù)字

0

1

2

345Vdaf%<1010~2020~2828~37>37>37數(shù)字

123456G<55~2020~5050~65>65>85120采用Vdaf和Hdaf作為指標(biāo)，將無(wú)煙煤分為1號(hào)～3號(hào)3個(gè)小類類別符號(hào)數(shù)碼分類Vdaf/%指標(biāo)Hdaf/%無(wú)煙煤一號(hào)無(wú)煙煤二號(hào)無(wú)煙煤三號(hào)WY1WY2WY30102030～3.5＞3.5～6.5＞6.5～10.00～2.0＞2.0～3.0＞3.0(2)無(wú)煙煤的分類：表9-5.無(wú)煙煤的分類121采用Vdaf、G、Y和b作為指標(biāo)把煙煤分為12大類類別符號(hào)數(shù)碼分類指標(biāo)Vdaf/%G（GR.I.）Y/㎜b**/%貧煤PM11＞10～20≤5(3)煙煤的分類：表9-6煙煤的分類1/3焦煤1/3JM35＞28～37＞65*≤25(≤220)肥煤FM162636＞10～20＞20～28＞28～37(＞85*)(＞85*)(＞85*)＞25＞25＞25(＞150)(＞150)(＞150)焦煤JM152425＞10～20＞20～28＞20～28＞65*＞50～65＞65*≤25≤25(≤150)(≤150)瘦煤SM1314＞10～20

＞10～20＞20～50＞50～65貧瘦煤PS12＞10～20＞5～20122類別符號(hào)數(shù)碼分類指標(biāo)Vdaf/%G（GR.I.）Y/㎜B**/%氣肥煤QF46＞37(＞85*)＞25(＞220)長(zhǎng)焰煤CY4142＞37＞37≤5＞5～35不粘煤BN2131＞20～28＞28～37≤5≤5弱粘煤RN2232＞20～28＞28～37＞5～30＞5～301/2中粘煤1.2ZN2333＞20～28＞28～37＞30～50＞30～50氣煤QM34434445＞28～37＞37＞37＞37＞50～65＞35～50＞50～65＞65*≤25(≤220)123以PM為指標(biāo),區(qū)分褐煤和煙煤，并將褐煤劃分小類恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量作為輔助指標(biāo)區(qū)分煙煤和褐煤類別符號(hào)數(shù)碼分類PM

/%指標(biāo)Qgr,maf/%褐煤一號(hào)HM1510～30-褐煤二號(hào)HM252>30～50≤24注。凡Vdaf＞37.0%。PM＞30％～50％的煤，如恒濕元灰基高位發(fā)熱量Qgr,maf＞24MJ/kg則劃為長(zhǎng)焰煤。(4)褐煤的分類：表9-7褐煤的分類（分為2小類）124Y=25mmb=150%b=220%粘結(jié)指數(shù)G透光率PMQgr,maf<24MJ/kgQgr,maf>24MJ/kgVdaf＞37.0%，G≤5，再用透光率PM來(lái)區(qū)分煙煤和褐煤Hgr,daf%G≤85時(shí)，用Vdaf和G來(lái)劃分煤類G＞85時(shí)，用

Vdaf

和Y

或Vdaf

和b

劃分煤類

Y和b并列作為分類指標(biāo)Vdaf≤28％時(shí)；b暫定為150％20Vdaf20Vdaf28Vdaf37Vdaf10當(dāng)b值和Y值有矛盾時(shí)，以Y值為準(zhǔn)來(lái)劃分煤類Vdaf＞28％時(shí)，b暫定為220%PM<50褐煤PM>50煙煤如PM>30~50125類別符號(hào)包括數(shù)碼Vdaf

%分G(GR.1)類Y㎜指b%標(biāo)PM

%Qgr,maf無(wú)煙煤WY01,02,03≤10貧煤PM11＞10～20≤5貧瘦煤PS12＞10～20＞5～20瘦煤SM13,14＞10～20＞20～65焦煤JM2415,25＞20～28＞10～28＞50～65＞65*≤25≤150肥煤FM16,26,36＞10～37（＞85*）＞251/3焦煤1/3JM35＞28～37＞65*≤25≤220氣肥煤QF46＞37（＞85*）＞25≤220氣煤QM34,43,44,45＞28～37＞37＞50～65＞65≤25≤2201/2中粘煤1/2ZN23,33＞20～37＞30～50弱粘煤RN22,32＞20～37＞5～30不粘煤BN21,31＞20～37≤5長(zhǎng)焰煤CY41,42＞37≤35＞50褐煤HM5152＞37＞37≤3030～50≤24表9-9中國(guó)煤炭分類簡(jiǎn)表126五、中國(guó)煤炭分類編碼系統(tǒng)P158中國(guó)煤炭分類編碼系統(tǒng)適用于各煤階的腐植煤編碼系統(tǒng)按煤階、主要工藝性質(zhì)、對(duì)環(huán)境影響因素的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行編碼2個(gè)環(huán)境因素：4個(gè)工藝指標(biāo)：Rran

Mt(對(duì)低階煤)VdafQgr,daf（對(duì)低階煤為Qgr,maf）4個(gè)煤階參數(shù)：VdafQG（對(duì)中、高階煤）Tardaf

（對(duì)低階煤）AdSt,d127（1）鏡質(zhì)組平均隨機(jī)反射率：Rran%,兩位數(shù)（2）干燥無(wú)灰基高位發(fā)熱量；Qgr,daf，MJ/kg,兩位數(shù)對(duì)低階煤采用恒濕無(wú)灰基Qgr,maf，MJ/kg，兩位數(shù)（3）干燥無(wú)灰基揮發(fā)分:Vdaf，％，兩位數(shù)（4）粘結(jié)指數(shù)GR.I

：簡(jiǎn)記G，兩位數(shù)（對(duì)中、高階煤）（5）全水分；Mt，％，一位數(shù)（對(duì)低階煤）（6）焦油產(chǎn)率：Tardaf，％，一位數(shù)（對(duì)低階煤）（7）干燥基灰分：Ad％，兩位數(shù)（8）干燥基全硫：St,d％，兩位數(shù)依次用下列參數(shù)進(jìn)行編碼。如：山東黃縣煤的編碼：052247220906

1235678河北峰峰二礦焦煤編碼：123624081405

123478P159128（1）第一位及第二