煤岩煤质特征

沉积岩中的有机岩。

黑黑的煤炭从地底下挖掘出来，从它的长相与形态来看，大多数人都会把它与岩石看作一家人。虽然煤炭有时也被称为有机岩，但它并非真正的岩石。因为岩石都是无机的，而煤炭主要由亿万年前的植物遗体埋藏在地下，经历了漫长而复杂的生物化学、物理化学作用和地质作用转变而成的可燃性矿物，它和石油、天然气一样，都是化石燃料。

1.晚二叠世煤矿区煤质及煤岩综合特征

（1）煤质化验综合特征

按新《煤炭地质勘查规范》说明，一个矿区（井田）煤层的最高灰分（或硫分），是指该煤层全部可采见煤点的灰分（或硫分）平均值。昭通地区晚二叠世煤层之煤质，在东部海陆交互区为中灰、中高 高硫煤，向西过渡为陆相沉积区后，为中高-高灰、低-特低硫煤。煤类以无烟煤为主，东部小部分（新庄煤矿区）为贫煤，如表6-18所示。

图6-14 丁木树煤矿区地质图

表6-17 丁木树煤矿区煤质化验成果表

表6-18 各矿区分煤层平均煤质化验成果汇总表

续表

续表

续表

续表

续表

续表

煤质变化规律。昭通晚二叠世镇雄煤田和盐津煤田煤层之主要煤质变化，由东部海陆交互相区向西部过渡为陆相区时，灰分由低变高、硫分由高变低。在洛旺向斜（不含洛旺）以东海陆交互相沉积的主要矿区，以20.01%～30.00%的中灰煤为主，一般灰分为22%，少数为10.01%～20.00%的低中灰煤，其中，新庄向斜北翼C5煤层灰分最低，为15%左右，镇雄、以古矿区 C5煤层也低于20%；母享、则底煤矿区因煤层较薄，灰分略超过30%，为中高灰煤。洛旺向斜及其以西的庙坝、兴隆等煤矿区，因接近沉积边缘陆源物质供给区，煤层灰分增高，为30.01%～40.00%的中高灰煤，灰分26.20%～38.99%，平均31.50，再向西至绥江五角堡矿区所开采的2～4层煤中，灰分41.29%～45.26%，平均43.04%，为高灰煤。一般在一层煤中，上、下部灰分较高，中部灰分较低。煤的硫分，大致以洛旺矿区南界—庙坝煤矿区一线为界，以西为低硫 特低硫区，但兴隆向斜中部以东几层可采煤层有低硫也有中高硫，反映其局部仍受海水影响。此线以东镇雄煤田各矿区，为中高硫—高硫煤层。所采煤样化验结果，多为中高硫煤，也有低硫煤点；已勘查的墨黑煤矿C5煤层20个样中，全硫2.43%～8.84%，平均4.12%，目前勘查的观音山矿段302钻孔所采的煤层样全为高硫煤。一般在一层煤中，上、下部含硫较高，中部含硫较低。最典型的宏观可见的黄铁矿结核，是木卓乡坡上煤矿C5煤层上部0.50m含大量黄铁矿结核，似砾石状结构，坚硬如石板，称蓬炭或打铁炭，向东南至石坎向斜六井煤矿，C5煤顶部也见扁豆状蝌蚪状结核。可见各煤矿区在平面上和煤层垂向上，硫的分面不均匀，这是由于滨海平原网状河潮坪沼泽环境的不均匀性造成，网状河道是潮汐通道，受微地形影响，在普遍受海水影响的高硫煤大背景下，也有局部低硫煤存在，高、低硫带的方向大致为北西向，有待以后勘探时注意证实。

全区主要可采煤层C5、C6，具有下部的C6煤层灰分较高、硫分低，向上至C5煤层灰分降低，硫分增高的明显规律。

（2）煤岩鉴定特征

宏观煤岩特征。以半暗型—半亮型为主，一般都具有条带状及线理状结构，光亮条带与暗淡条带常呈互层状出现。长透镜状结构也常见，它往往是丝炭层以大小不等的透镜状、扁豆状顺层分布形成的。煤层外生及内生裂隙均较发育，普遍有摩擦痕迹及滑动镜面出现，表明该地区的煤层普遍经受过较强地壳应力作用。丝炭体及煤裂隙中普遍具矿化现象，多数为方解石矿化充填，少数为黄铁矿矿化。丝炭体普遍矿化，且矿化后变硬，密度增大，这是本区煤炭的一个特点。

显微煤岩特征。有机组分：显微煤岩组分中的镜质组、惰质组以及壳质组均可见到，但以镜质组占绝大多数，占80%以上，惰质组含量不多，以半丝质体及丝质体为主，一般约占2%～4%。壳质组一般较惰质组为多，这些样品其变质程度虽然介于贫煤—无烟煤间，但壳质组分在反射光下的色调和反射力仍然与其他组分可以区别，所以单独将它们鉴别出来，为了区别于烟煤变质阶段的正常壳质组分，故在该组分前面冠以“变”字，以示本区该组分的特点。无机组分：粘土类、硫化物类、碳酸盐类及氧化硅类均有出现。其中以黏土类为主，其次是硫化物（黄铁矿），碳酸盐类和氧化硅类含量较少，由于黄铁矿是影响本区硫含量高的主体因素，本书专对它的特征进行分析，如表6-19所示。

表6-19 煤质化验及煤岩鉴定成果表

续表

煤中黄铁矿赋存状况及特征分析。宏观煤岩鉴定中的黄铁矿赋存状况。煤层是块粉混合状出现者较多，完整块状层及细碎的粉状层均较少，样品的大部分（约占90%）所含黄铁矿均未形成明显的独立分层，也未见在顶部、底部或夹矸层中成小层独立出现。基本上是以肉眼辨别不出的形态在有机质中隐蔽出现。但在暗淡型或半暗型煤中，约有10%的样品内肉眼可见黄铁矿颗粒或黄铁矿被地下水淋滤后留下的氧化铁膜痕迹。说明在暗淡型或半暗型煤中黄铁矿可能存着相对集中的趋势。肉眼可辨黄铁矿可分为三类：一类以结核状出现，其较小者2～20mm，较大结核20mm×60mm，一般以约10mm×30mm的长透镜状出现在暗淡分层中；第二类在裂隙、节理缝中以充填状出现；第三类是星点状结晶体状（0.5～1mm）散布于暗淡的煤分层或丝炭层中（如镇雄梨子梗）。肉眼可辨别的这部分黄铁矿在洗选中较易去掉。

（3）显微煤岩鉴定中的黄铁矿综合分析

各矿点的所有样品均普遍见到数量不等、形态各异的黄铁矿微粒。这可能与该区属泻湖潮坪相成煤、成煤时泥炭沼泽受海水影响直接有关。黄铁矿是与有机质紧密共生的。其在有机质中的形态有：①莓粒状、微粒状、微结核状或自形晶体状、细胞腔充填状和微裂隙充填状，粒状体的大小在4～50μm间，一般10～40μm。②矿化有机质的团块，呈似层状延伸，显微层厚和延伸长度为（10～35）μm×（100～200）μm。据目前已获得的资料分析来看，调查区内煤中硫是以黄铁矿硫为主（大部分样品的全硫成分中还含有约10%～30%的有机硫），黄铁矿在煤中的嵌布及赋存形态存在差异，除极少数为结核状的黄铁矿很容易剔除外，绝大多数是以显微镜才可以识别的微粒形态与有机质紧密共生的，这就给选煤脱硫提出了需要重点攻关的课题。调查区的煤层存在随样品粒度的减小全硫含量逐渐降低的趋势。因而选煤脱硫的工艺似应在小粒度级别上进行研究。以找出回收率要高、脱硫效果又要好的先进的工艺方法。

随着煤炭开发的不断推进，人们对于含煤岩系以及煤层的认识也逐步深入，对煤炭地层知识有了较丰富的积累，而对煤炭地质知识的掌握，又进一步推动了煤炭开发事业。

古代人一般将煤层称为煤脉。煤层在地下“纵横广有”，“夹石潜行”，如同脉络。因此寻找探查煤层，称为“脉炭”。明代山东学者孙廷铨在《颜山杂记》中就讲，山中的煤层，有的埋藏较深，在地下“夹石而潜行”；有的煤层在浅部，“近土而上浮”。“凡脉炭者”，必须“测石之层数”。不了解含煤岩系与煤层所在的层位是很难有效进行开采的。因此，四川《江津县志》讲：“开采者掘石穿洞，......深入山腹，上下纵横依炭脉之所在而采之。”李榕《自流井记》也讲“凡凿井，须审地中之岩”。而且还介绍该地第一层为瓦灰岩，......至第十层即为煤炭岩。这些记载与今天的地质报告是相吻合的，说明当时人们对煤层所处层位有了准确的了解。

煤炭在地下赋存是呈层状的。各个煤层的煤炭，由于所处层位，以及变质程度的不同，因而表现出不同的特征，其用途也是不同的，古人对此也有精确的了解。前面提到的孙廷铨就明确指出，浅部煤层的煤，“其色蒙，其臭平，其火文以柔，其用宜房闼围炉”；而深部煤层的煤则“其色晶，其臭辛，其火武以刚，其用以锻金冶陶”。四川《泸州志》则明确指出：“炭层炭质，随地而异，不能一致”。

出于对各个煤层的认识，矿区煤窑的人们，还有针对性地为煤层起了各色各样的名字或俗称。这些名字，很有当地的特色，又通俗易懂，十分有趣。这里摭拾数例，以见一斑：

山东枣庄。光绪《峄县乡土志》上讲，“峄县枣庄煤矿，产额丰富，在山东煤矿实际巨擘。......本炭已发现之煤有六层：第一层煤为紫炭层，二尺五；第二层煤为大炭窑层，三十尺；第三层煤为果子窑层，四尺；第四层煤为泥窑层，五尺五；第五层为直立石窑层，一尺五。”

河北磁县。据康熙《磁州志》载：“煤炭，出州之西山一带。入穴取之数十丈，......砂石尽然后见炭。有三种：初得者为山青，次为大青，末为下架。下架之下则为无炭矣。”这里所讲的山青、大青、下架，是针对煤炭上下的层位来讲的，它们既是煤层的名称，也是本层煤的名称。

四川泸县。《泸县志》中关于本县各地煤窑的煤层名目所记甚祥，而且按地区、分地点，把煤窑的煤层层数、名称、层厚都分别具体开列。如：“五仙山之南面，龙泉寺下至断桥，炭层有六：一、蓍茅，厚五寸至一尺；二、火夹炭，厚七八寸；三、双连，薄者名假双连，天七八寸，底八寸；四、独层子，厚六七寸；五、铁炭，厚四五寸；六、泡炭，八寸至一尺。双连极优，泡炭次之，独层子又次之。其余蓍茅、铁炭以（依）次至火夹石最劣。”又该《志》讲，泸县滩子口、三教寺、豹子岩至阊口坟一带，“炭层有八：一、泥巴炭；二、独炭；三、干子；四、夹亮；五、臭炭；六、假双连；七、双连；八、硬炭。“独层、硬炭最优，可以冶铁”。

北京房山区。北京西山一带的倾斜煤层又称为槽，各槽又都有不同的俗称。据《房山县志》介绍，长沟峪一带煤层共分七槽。依次名称分别为：蚂蚁槽、三合槽、黑煤大槽、腰石大槽、爆煤大槽、红煤槽、封口大槽。而“北安子至车营一带，其槽传有十三”：三合、子儿、黑煤大槽、黑煤小槽、腰石大槽、腰石小槽、梨儿光、爆煤大槽、臭煤槽、红煤槽、封口大槽、封口小槽、二弦。前面所提到的红煤槽、臭煤槽、黑煤槽、腰石槽、封口槽等称呼都是恰如其分的，至今在一些老矿工中还是这个叫法。

山东淄博。这里人们很早就对各煤层的煤有深刻而准确的认识，并有与之相适应的称呼。《博山县志》上讲：“石炭，出黑山及附近处，其类不一。最上者为锻石炭，其次为小石炭、大石炭、灰石炭、黄石炭、青石炭、砟子之类，各适其用焉”。

四川犍为。据《犍为县志》介绍，“犍为之炭苗，分五层”。“第一层为冲顶炭，约二尺厚，质碎，磺重，性猛，价廉，供烧盐之用；第二层谓之磺层炭，约一尺三寸，体重，磺重，火力平常，且不化灰，其价更廉，供土人作烧炭；第三层谓之三层炭，约二尺五寸厚，惟中间夹有石层，火力大，且化白灰，供住户及灶户烧盐之用，并行河道；第四层谓之夹岩炭，一名糠煤，约一尺二寸，火力大，亦化白灰，但因煤层薄，故少有办者，惟土人掘作烧炭；第五层谓之真双层炭，约二尺五寸，火力最佳，为川南第一煤，专行上、下河”。这里把各层煤的优劣作了比较，特别是关于“川南第一煤”的说法，今天应予注意和宣传。

1、找平地把煤粉推成小山型状，然后用铁锹把煤堆从中间高处往外挖成盆地状。

2、低洼处加水，然后再把四周的煤粉慢慢往上拢，直至煤粉完全盖住水

3、开始搅拌，过程。种观察煤粉湿度，根据情况适量加水。评判标准就是用手抓起，使劲窝，可以成型即可。

4、搅拌好后，用蜂窝煤机用力一次一次往下砸，使煤粉进入模型内，之后找平地握紧手柄下方，放下煤块即可。或者用其它你可以想的到的任何模具，用铁锹铲起放入模具中拍平压实即可。

注意事项

加水过多会导致煤粉粘度大增，不好铸型。

拓展资料:

一、怎样辨别煤的好坏

1、颜色

是指新鲜煤表面的自然色彩，是煤对不同波长的光波吸收的结果。呈褐色—黑色，一般随煤化程度的提高而逐渐加深。

2、光泽

是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。煤化程度越高，光泽越强；矿物质含量越多，光泽越暗；风、氧化程度越深，光泽越暗，直到完全消失。

3、粉色

指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹，所以又称为条痕色。呈浅棕色—黑色。一般是煤化程度越高，粉色越深。

4、比重和容重

煤的比重又称煤的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重是计算煤层储量的重要指标。褐煤的容重一般为1.05～1.2，烟煤为1.2～1.4，无烟煤变化范围较大，可由1.35～1.8。煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。在矿物质含量相同的情况下，煤的比重随煤化程度的加深而增大。

5、硬度

是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同，可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关，褐煤和焦煤的硬度最小，约2～2.5；无烟煤的硬度最大，接近4。

新说法：

中国安徽宣城溪口农民李六四自发、自费研究地震十七年（截至2010年），他认为：“地震是由地幔中核变的及时效应造成的。煤炭是石油演变产生的，石油是天然气演变产生的。溶洞是因为液体受热转化成气体，其膨胀压力造成的，地球生物是在早期地球的液态有机硅中诞生并进化而来的。”其理论学说为《地球热核演变说》。 他的学说有可能成为后人了解地球、地震等的理论基础。但是，由于条件、知识的局限某些内容尚在研究、完善中。

主要内容

当碳元素由一些较轻的元素聚变形成后的一定时期里，它与原始大气里的氢元素反应生成甲烷，随着温度下降，氧气变得越来越活泼，它氧化、聚合了甲烷形成了石油分子，由于长时间的氧化、聚合，石油分子越来越大，形成了大量的近似沥青的物质，当早期地球频繁的火山熔岩喷发在沥青上时，由于熔岩密度大，沉入石油底部对其隔绝空气加强热，导致碳氢键断裂，释放氢气，形成煤炭。（一部分石油分子不是甲烷经氧化、聚合而形成的，它们是在地球温度较高时，由碳、氢直接形成不饱和烃聚合而成的）。

1、煤的工业分类中的一些基本概念

①基的概念：基准，前提条件。例如d,ad,daf,dmmf,ar分别代表干燥基、空气干燥基，干燥无灰基、干燥无矿物质基和收到基。

②煤的粘结性。是指煤粒（d<0.2mm）在隔绝空气加热后能否粘结其本身或惰性物质形成块的能力。

③煤的结焦性。是指煤粒隔绝空气加热后能否生成优质焦炭的性质。

④煤的全水分。是煤的外在水分（表面水）和内在水分之和。外在水是空气中干燥失去的水分，剩下的是内在水。

⑤挥发分。空气干燥基煤样在900℃条件下隔绝空气加热7分钟后减少的质量扣除水和二氧化碳的质量。常用干燥无灰基挥发分表示。Vdaf/%

⑥灰分：空气干燥基煤样加热到815℃完全燃烧后残余物的质量。

⑦弹筒发热量。是指单位质量的煤在充有过量氧气的弹筒中燃烧，最终产物为25的二氧化碳、氧气、氮气、硝酸、硫酸、液态水和固态灰时放出的热量。

⑧高位发热量。是指单位质量的煤在充有过量氧气的弹筒中燃烧，最终产物为25的二氧化碳、氧气、氮气、二氧化硫、液态水和固态灰时放出的热量。其数值等于弹筒发热量扣除硝酸和硫酸的形成热。

⑨低位发热量。是指单位质量的煤在充有过量氧气的弹筒中燃烧，最终产物为25的二氧化碳、氧气、氮气、二氧化硫、气态水和固态灰时放出的热量。其数值等于高位发热量扣除水的汽化热。

2、煤的用途

火力发电31%，工业锅炉31%，民用20%，炼焦8%，蒸汽机4%，煤化工3%，出口3%

3、煤的工业分类依据

根据煤化程度指标（挥发分等）和热加工工艺性质（粘结性、发热量等）。

4、中国煤炭分类表及说明

①煤的数码编号说明：十位数表示干燥无灰基挥发分的大小，个位数表示它的粘结性大小。十位数字大，表示挥发分高；个位数字大，表示粘结性高。

②无烟煤分类：3个编号。 类别 编号 挥发分Vdaf/% 氢含量Hdaf/% 无烟煤一号 01 老无烟煤 0-3.5 0-2 无烟煤二号 02 典型无烟煤 3.5-6.5 2-3 无烟煤三号 03 新无烟煤 6.5-10 3-4 ③烟煤分类：24个编号

挥发分10-20%，20-28%，28-37%，37%以上，分别为低、中、中高和高挥发分。

粘结指数G 0-5，5-20，20-50，50-65，65以上，分别为不粘、弱粘、中低粘、中高粘和强粘结性。

④褐煤分类：2个编号 类别 编号 挥发分Vdaf/% 目视比色法透光率PM 褐煤一号 51 新褐煤 37以上 ≤30 褐煤二号 52 老褐煤 37以上 30-50 ⑤中国煤的分类

14大类：褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。

17小类

5、煤的可选性及评价方法

①选煤的概念

利用煤与矿物杂质物理化学性质的不同，设法除去矿物杂质，提高煤质量规格的过程。

②选煤方法

主要是重力选煤，利用煤与矿物杂质密度的不同，采用跳汰选煤或重介质洗煤。

③煤的可选性

把矿物杂质从煤中分离出来达到工业用煤要求的难易程度。用±0.1临近密度物产率表示。

④评价方法

筛分试验和浮沉试验。

煤岩学

第一节 宏观煤岩组成及煤的物理性质

1、宏观煤岩成分：肉眼可以区分的煤的基本组成单位。

①镜煤。颜色深黑，光泽最强，贝壳状断口，内生裂隙发育，呈条带状或透镜状，由植物的木质纤维组织经凝胶化作用形成，是一种简单的宏观煤岩成分。

②丝炭。颜色灰黑，纤维状结构，丝绢光泽，疏松多孔，被矿物充填后坚硬致密，比重较大，由植物的木质纤维组织经丝炭化作用形成，也是一种简单的宏观煤岩成分。

③亮煤。亮煤是复杂的宏观煤岩成分，由植物的木质纤维组织经凝胶化作用，并掺入一些由风或水带来的矿物杂质形成。光泽和亮度仅次于镜煤，断面平坦，内生裂隙不如镜煤发育，常呈较厚分层，是最常见的宏观煤岩成分。

④暗煤。暗煤是复杂的宏观煤岩成分，富含壳质组、惰质组或矿物质，光泽暗淡，灰黑色，致密坚硬，比重大，韧性大，不易破碎，断面粗糙，一般不发育内生裂隙。较为常见。

2、宏观煤岩类型

按宏观煤岩成分组合及其反映出来的平均光泽强度划分为4种宏观煤岩类型。

①光亮煤。主要由镜煤和亮煤组成（大于80%）。

②半亮煤。亮煤和镜煤占多数（50-80%）。

③半暗煤。亮煤和镜煤占20-50%，硬度、韧性、比重较大。

④暗淡煤。镜煤与亮煤小于20%，硬度、韧性、比重大。

二、煤的物理性质

1、光学性质

①颜色：表色、粉色、体色、反射色、反射荧光色

表色指普通白光照射下煤表面反射的颜色。

粉色指煤研成粉末或用钢针刻划煤表面形成条痕的颜色。又称条痕色。

体色指把煤表面磨光，在显微镜下观察反射光的颜色。

反射荧光色：把煤表面磨光，用蓝光或紫外光激发后呈现的颜色。 煤类 表色 粉色 体色 反射色 反射荧光色 褐煤 褐色 褐色 煤级越高，透光性越差 煤级越高，反射色越浅 煤级越高，荧光色越弱 低阶烟煤 黑色 深褐色 高阶烟煤 黑色 黑色 无烟煤 黑色 深黑色 ②光泽。煤的新鲜断面的反光能力。与煤成因、煤岩成分、煤化程度和风化程度有关。镜煤→亮煤→暗煤→丝炭，光泽减弱。随煤级增高，光泽增强。

③反射率、折射率和吸收率

煤的反射率是在垂直照明条件下，煤岩组分磨光面的反射光强度与入射光强度之比。

煤的折射率是在光线入射煤的界面时，入射角和折射角的正弦之比。

煤的吸收率是被吸收的光能与入射光能量之比。

2、机械性质

①硬度。抵抗硬物压入表面的能力，分为刻划硬度、压痕硬度和磨损硬度。

刻划硬度指用标准矿物刻划煤得到的相对硬度。

压痕硬度指用专门的仪器测定的煤的显微硬度。

抗磨硬度指用煤磨光面上耐磨阻力的大小表示的硬度。

②脆度。物体受外力作用后破碎的性质。脆度大，韧性差，与硬度不直接相关。焦煤脆度最大。

③可磨性。研磨的难易程度。煤的可磨性系数指风干状态下将相同重量的标准煤样和试验煤样由相同粒度研磨到相同细度所消耗的能量比。

④压缩性。煤在恒温加压下体积变化的百分数。

⑤断口。煤受力后断开的截面。

⑥比重、密度。

⑦比表面积。每克煤具有的总表面积。M2/g

可采用湿润法、BET法、Langmuir等温吸附法、气相色谱法。褐煤和无烟煤比表面积最大。

⑧孔隙率。煤中孔隙和裂隙总体积与煤总体积之比，又称孔隙度。

⑨导电性。通常用电阻率表示。与煤化程度、水、矿物质、孔隙度和风化程度有关。

⑩磁性。煤是抗磁性物质。

⑾导热性。煤的比热介于水和矿物之间。水比热大，矿物比热小。

三、煤中的裂隙

1、内生裂隙：凝胶化物质在温度、压力作用下均匀收缩产生内张力而形成的裂隙。与层理面垂直发育两组。

2、外生裂隙：后期构造应力作用的产物，与层理面呈不同角度相交，裂隙内有煤屑。

四、煤的结构与构造

1、煤的结构分为原生结构和次生结构。原生结构指煤化作用过程中未经构造运动作用形成的煤结构。次生结构指煤层遭受构造运动后的结构，包括碎裂、碎粒、縻棱结构。

2、煤的构造

煤作为一种沉积岩，具有沉积构造，包括层理、波痕等；有些不具有层理特征，呈块状构造。原生构造经构造运动后产生次生构造，如滑动镜面、鳞片状构造、揉皱构造等。

第二节 煤的显微组成

一、煤的有机显微组分

1、镜质组。由植物的木质纤维组织在还原条件下经凝胶化作用形成。镜质组分为结构镜质体、无结构镜质体和碎屑镜质体。保存有植物细胞结构的称为结构镜质体，没有植物细胞结构的称为无结构镜质体，呈碎屑状分布的称为碎屑镜质体。

2、惰质组。又称丝质组，是木质纤维组织在氧化环境下经丝炭化作用形成。C含量高，芳构化程度高，较硬，反射率高，挥发分低，无粘结性。

3、壳质组。又称稳定组，类脂组。壳质组还有大量脂肪族成分，氢含量高，加热时产生大量的焦油和气体。粘结性较差或没有，具有荧光性。

二、煤的无机显微组分

1、煤中矿物质来源

①原生矿物。植物通过根吸收的矿物质。

②同生矿物。由风、水携带与泥炭同时沉积的矿物质。

③后生矿物。煤层形成后，由于水或岩浆的侵入形成于煤体内的矿物。

2、煤中矿物质种类

粘土矿、碳酸盐矿、氧化物、硫化物、氢氧化物等。

第三节 煤岩学应用

1、根据煤层剖面、生物化石、煤核可以推断煤层沉积史。

2、根据煤层形成曲线可以推断沉积历史。

3、利用同等深度不同变质程度可以推断构造运动史。

第四节 煤岩学研究方法

一、宏观研究方法

肉眼观察煤层剖面，绘制煤岩柱状图，描述分层名称、厚度、结构、构造、矿物质等。

二、显微研究方法

1、显微煤岩组分定量

煤粒d≤1mm，平均d=0.8mm

2cm 颗粒数约为25×25=625

2cm

测量步距0.6mm时，测量点数是33×33=1089。统计原则：以目镜十字丝交点下组分进行统计，十字丝交点下没有显微组分的不统计。判断原则：如果十字丝交点落在组分边界时，按充满某个象限的组分参与统计。

2、显微煤岩类型定量

目镜插入网格微尺，网格数20，网格尺寸0.5mm×0.5mm，测量步距0.6mm。统计原则：网格与煤粒交叉点数在10个以上时参与统计。数据点的判断原则：①矿物点数<20%且无硫化物时，该数据点定为显微煤岩；②矿物点数>50%或硫化物点数>15%重叠点数时，该点定为矿物体；③其它数据点定为微矿质煤。

3、显微组分和显微煤岩类型综合分析

在目镜中插入网格微尺，以网格微尺某一点作为十字丝，综合前面的统计和判断依据进行统计和分析。

三、煤的反射率测定

显微光度计

四、仪器设备

1、自动显微光度计

根据灰度值计算出反射率，判断煤化程度、显微组分或煤岩类型。

2、扫描电子显微镜：用于研究固体的表面形态。

3、核磁共振：特定的原子核在特定的外加磁场中，只吸收特定频率的射频能量。用于研究煤分子的化学结构。芳香度改变，相当于外加磁场改变，被吸收的射频频率也改变。

4、电子顺磁共振

第五章 含煤沉积体系

1、 含煤岩系的概念

是指充填于盆地内含有煤层的具有共生关系的沉积总体。含煤岩系的颜色主要由灰色、灰绿色和黑色组成，岩石类型包括砂、泥岩、炭质泥岩、灰岩、煤等。

2、 煤层形成的条件

煤层的前身是泥炭层，泥炭层的形成和保存与沼泽中的水位密切相关，根据植物遗体的堆积速度和沼泽水面的上升速度对比，可分为三种情况，又称为三种补偿方式：过度补偿、均衡补偿和欠补偿。

3、 煤层的结构

煤层包含煤分层和岩石夹层，煤层内不含夹石层者称为简单结构煤层，煤层内含夹石层者称为复杂结构煤层。

4、 煤层的底板和顶板

煤层底板以泥岩、粘土岩最为常见，富含植物根茎化石，俗称根土岩；如果底板为砾岩或石灰岩，则为植物遗体异地沉积。根土岩含有伊利石、蒙脱石、高岭石和其他粘土矿物，呈灰白色。

煤层顶板的岩石类型有多种，最常见的是泥岩、砂岩和石灰岩，与沉积环境有关。例如，我国华北石炭二叠纪含煤岩系太原组是海进型充填序列，成煤环境主要为泻湖-障壁岛体系，发育石灰岩顶板。华北地区山西组为海退型充填序列，成煤环境主要为三角洲、河流体系，煤层顶板为湖相泥岩、冲击相砂岩。

5、 煤层中的结核、包体和化石

顶板为海相沉积物的煤层，煤层中、顶部常见黄铁矿结核，煤层下半部常见硅质结核。

泥炭中混入外来漂砾，形成包体。

煤层中有时可见到动植物化石。

6、 煤层厚度、形态及其控制因素

煤层总厚度、有益厚度、可采厚度、可采煤层、厚度级别

煤层形态控制因素：泥炭沼泽基底形状、沉积环境（冲积扇、河流、湖泊、三角洲、泻湖-障壁岛）、同期构造变动（河流或湖泊相碎屑沉积体侵入煤层产生煤层分叉现象、基底发生断裂、褶皱）、后期构造变动（褶皱、断裂、岩浆侵入、岩溶陷落柱）

7、 含煤沉积体系

山地冲积扇地带沉积体系成煤特征：扇间、扇内或扇前盆地可形成煤层，侧向连续性差

河流沉积体系成煤特征：岸后沼泽和废弃河道有利于形成煤层

湖泊沉积体系成煤特征：湖泊淤浅过程中，沉积粒度下细上粗

三角洲沉积体系成煤特征：上三角洲平原地带，近河岸由于决口扇沉积而出现煤层分岔和灰分增高现象，多形成低硫煤；下三角洲平原，受海水和潮汐影响明显，煤层顶板多为海相沉积，硫分含量高。

泻湖-障壁岛沉积体系成煤特征：泻湖淤浅沼泽化形成煤层，厚度变化较大，煤层硫分含量较高。

第六章 聚煤盆地与聚煤规律

1、根据聚煤盆地的形成条件，分为凹陷型聚煤盆地，断陷型聚煤盆地和构造侵蚀型聚煤盆地。

①我国华北石炭二叠纪聚煤盆地是一个比较典型的波状凹陷型聚煤盆地。盆地南侧是秦岭-大别山构造带，盆地北侧是阴山构造带，总体是一个西北向东南方向缓倾斜的簸箕状盆地，呈现“东西向分带，南北向迁移”的格局。

②断陷型聚煤盆地。由断裂作用和断块沉陷作用形成。

③侵蚀型聚煤盆地。基底为具有剥蚀面的凹地。

2、聚煤盆地的演化

①聚煤盆地的演化受古植物、古气候、古地理和古构造的影响。

②盆地内存在不均匀沉降现象。

③聚煤盆地在构造运动、海水进退和气候影响下，具有侧向迁移现象。

涉及的词汇：海进、海退、海退退覆、超覆、进积（海退时）、退积（海进时）、沉积基准面

3、聚煤规律

在古植物、古气候、古地理和古构造影响下，聚煤作用总是发生于盆地中的一定部位，在时空上表现出一定的规律性。

①富煤带。指煤层发育较好、相对富集的块段，在空间上具有带状分布的特点。

②富煤中心。富煤带内煤层厚度较大的部位。

一般情况下，大型盆地富煤带呈圆形或椭圆形，受地质构造控制时沿构造线延展方向展布。

4、成煤作用研究

受海水影响的煤中，硫含量高，黄铁矿含量高，富集云母、白云石、方解石和磷灰石等矿物。

具有海相顶板的煤层，由于是深水环境，暗煤发育。

第七章 煤的伴生矿产资源

第一节 油页岩

油页岩中的有机物质几乎完全由藻类遗体组成，油页岩的形成环境主要为静水沉积还原环境。

第二节 煤层气

是，煤是岩石中的一种。煤属于变质岩，是由沉积岩转变成的。因为煤是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩，这样的沉积岩通常是发生在被称为煤床或煤层的岩石地层中或矿脉中。

一直以来，充填采煤技术一直处在广泛的研究探索阶段。由于充填通道，空间和充实率有限，采煤产量低，充填成本高。充填后不能真正达到控制要求，因此，此前充填开采一直未达到规模化的工业应用。

扩展资料：

煤的形成

煤是地壳运动的产物，远在3亿多年前的古生代和1亿多年前的中生代，以及几千万年前的新生代时期，大量植物残骸经过复杂的生物化学，地球化学，物理化学作用后转变成煤。

地壳继续下沉，褐煤的覆盖层也随之加厚。在地热和静压力的作用下，褐煤继续经受着物理化学变化而被压实，失水。其内部组成，结构和性质都进一步发生变化。

烟煤继续进行着变质作用，因为煤是一种有机岩，所以这个过程又叫做成岩作用第二个过程，是褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。

在这个过程中煤的性质发生变化，所以这个过程又叫做变质作用。由低变质程度向高变质程度变化，这个阶段的煤是变质岩。

参考资料来源：百度百科_煤

参考资料来源：人民网_我国充填采煤技术获重大突破

煤岩物理力学特性是煤炭开采必须面对的基本问题。为防止或减小与煤岩工程相关的自然灾害，如滑坡、地基失稳以及矿柱岩爆等，前人从强度、变形以及损伤、断裂和破坏等各个方面对煤岩力学特性进行了深入而持久的研究，并取得了许多重要的研究成果。

煤岩作为自然界的一种复杂工程介质，对其物理力学特性的研究，是随着各项煤岩工程的大规模兴建而逐渐展开的，从而使得各类岩土工程项目不仅越来越多，而且发展越来越快。同时也使人们越来越深刻地认识到煤岩的复杂性，如非均质性、各向异性以及不连续性等。而正是由于煤岩介质的复杂特殊性，目前人们对其力学特性行为仍不能进行准确且有效地预测和控制，从而使得世界范围内岩土工程灾害仍然发生频繁。

地下煤、岩体未采动以前，由于自重作用在其内部引起的应力，通常称为原岩应力，这种应力在地下处于相对平衡状态。由于边坡开采和井工开挖的卸荷作用，岩体内的原岩应力受到破坏，不同区域的岩体受到的力不同，破坏方式亦不同，有的发生拉张破坏，有的发生压破坏，有的发生剪切破坏，还有的发生流变破坏。

为分析开挖岩体过程中岩体内部应力变化，合理设计煤矿的露天井工联合开采方式，保证露天井工联合开采条件下边坡的稳定性，需针对煤岩的物理力学性质进行相应试验研究。结合露天井工联合开采的工程背景，进行的煤岩物理力学性质试验主要有以下几项:

直剪(土和煤岩块)煤岩剪切试验三轴剪切试验单轴抗压强度(饱和)抗拉强度(劈裂法)含水率和密度测试软弱岩土流变试验等。

露天井工联合开采条件下的煤岩物理力学性质试验是在通常的煤岩物理力学性质试验基础上结合露天井工联合开采的特点(如影响因素的复杂与多元)，增加试验内容与工况，从而更好地体现与模拟露天井工联合开采条件下的煤岩物理力学性质与变化规律，为分析研究提供更可靠、更符合实际的试验依据。

一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中，就发现有煤制工艺品 ，河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石墨或石炭 。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的国家，希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有 《石史》 ，其中记载有煤的性质和产地；古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。