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结构性减煤是指

粗犷的冷风
乐观的钢笔
2022-12-30 03:01:25

结构性减煤是指

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2026-04-13 00:59:57

是指降低煤炭消费总量在能源消费结构中的比重。

出于对环境保护的需要,节能减排一直是全球人类在致力推进的工作。

由于煤炭对环境的污染日益加重,减少对煤炭的使用已经势在必行。目前我国各地都在积极推进减煤工作,持续优化能源结构。

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2026-04-13 00:59:57

一、煤的物理性质

煤的物理性质主要包括5个方面,即光学性质、机械性质、空间结构性质、电磁性质和热性质,具体如颜色、光泽、反射率、折射率、吸收率,硬度、脆度、可磨性、断口,密度、表面积、孔隙度、压缩性,介电常数、导电性、磁性,比热、导热性等。煤的物理性质是煤的化学组成和分子结构的外部表现,受到煤化程度、煤岩组成和煤风化程度的影响。

1.颜色

煤的颜色是煤对不同波长可见光波吸收的结果。在不同的光学条件下,煤呈现不同的颜色。在普通白光照射下,煤表面反射光线所显示的颜色称为表色。腐植煤的表色随煤化程度的增高而变化,褐煤通常为褐色、褐黑色低中煤化程度的烟煤为黑色,高煤化程度的烟煤为黑色略带灰色,无烟煤往往为灰黑色,带有铜黄色或银白色的色彩。因此,根据表色可以明显地区别出褐煤、烟煤和无烟煤。腐泥煤的表色变化较大,有深灰色、棕褐色,甚至灰绿色至黑色。煤中的水分能使颜色加深,而煤中的矿物质往往使煤的颜色变浅。

煤研成粉末的颜色称为粉色。它可用钢针刻划煤的表面或用镜煤在未上釉的瓷板上刻划条痕而得,粉色也称条痕色。煤的粉色一般略浅于表色。粉色较固定,用粉色判断煤的煤化程度效果较好。褐煤的粉色为浅褐色、褐色,低煤级烟煤为深褐色到黑褐色,中煤级烟煤为褐黑色,高煤级烟煤为黑色有时略带褐色,无烟煤为深黑色或灰黑色。腐泥煤的粉色一般比腐植煤要浅,随煤级的增高,粉色也逐渐加深。煤的粉色不但取决于煤化程度,还与煤岩类型和风氧化程度有关。为了统一对比条件,一般应以新鲜的较纯净的光亮型煤的粉色为准。

把煤磨成薄片(厚约0.03mm),用显微镜在普通透射光下观察,煤薄片显示出的颜色为透光色,又称体色。透光色是煤对不同波长可见光选择性吸收的结果。不同的煤岩组分具有不同的透光色,常见的有黄色、红色和黑色同一煤岩组分在不同煤化阶段显示出不同的透光色。煤级越高,透光性越差,无烟煤几乎不透明。

把煤的表面磨光,用显微镜在普通反射光下观察,煤光面上显示出的颜色称为反光色。各种煤岩组分的反光色均呈灰至白色色调。不同的煤岩组分反光色不同,同一煤岩组分在不同煤化阶段反光色也不同。随煤化程度的增高,煤反光色逐渐变浅。

煤的磨光面用蓝光或紫外光激发而呈现的颜色,称为反射荧光色。反射荧光色随煤岩组分和煤化程度的不同而变化,有绿黄色、黄色、棕色等。随煤级增高,荧光减弱,至高煤级荧光消失。

2.光泽

煤的光泽是指煤新鲜断面的反光能力。光泽与煤的成因类型、煤岩成分、煤化程度和风化程度有关。腐泥煤的光泽一般都比较暗淡。腐植煤的4种宏观煤岩成分中,镜煤的光泽最强,亮煤次之,暗煤和丝炭的光泽暗淡。随着煤化程度的增高,各种宏观煤岩成分的光泽有不同程度的增强。丝炭和暗煤的光泽变化小,而镜煤和较纯净的亮煤变化明显。根据镜煤或较纯净亮煤的光泽可判断煤级,即年轻的褐煤无光泽,老褐煤呈蜡状光泽或弱的沥青光泽,低煤级烟煤具沥青光泽、弱玻璃光泽,中煤级烟煤具强玻璃光泽,高煤级烟煤具金刚光泽,无烟煤具半金属光泽。

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,以百分率表示。随着煤化程度的增高,煤的反射率不断增强。油浸介质中,煤的最大反射率Romax=0.26%~11.0%,空气介质中煤的最大反射率Romax=6.40%~22.10%。当Cdaf≥85%时,反射率出现最大值和最小值,即双反射现象。随煤级升高,双反射逐渐增强(表5-1)。煤的反射率是确定煤化程度最重要的光学常数,它对煤质评价、煤加工利用、油气勘探等地质问题均有十分重要的意义。

表5-1 镜质组的反射率、折射率和吸收率

(据周师庸,1985)

煤的折射率是光线通过煤的界面时,在界面发生折射后进入煤的内部,其入射角和折射角的正弦之比。随着煤化程度的增高,煤的折射率也相应增高,从1.680增至2.02。在Cdaf≥85%后,折射率出现最大值和最小值,其差距随煤级增高而增大。

煤的吸收率一般比较小,随煤化程度的增高,煤的吸收率逐渐增大,从0.02增至0.39。当Cdaf≥92%后,吸收率出现最大值和最小值,其差值随煤级增高而增大。在高煤级阶段煤的分子结构中,芳香层状结构不断增大,排列越来越规则化,在平行和垂直于芳香层面两个方向的光学性质出现显著差异,即出现光学各向异性现象。

4.硬度

煤的硬度是指煤抵抗外来机械作用的能力。随着外加机械作用力的性质不同,煤的硬度表现形式也不一样。煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和磨损硬度3类。

图5-1 煤的显微硬度与煤化程度的关系(据E.M.泰茨,1993)

刻划硬度是用标准矿物刻划煤所测定的相对硬度。宏观煤岩成分中,暗煤硬度最大,亮煤、镜煤硬度小。煤的硬度还与煤级有关,褐煤和中煤化程度的烟煤硬度最小,为2~2.5,无烟煤硬度最大,接近4。

显微硬度是压痕硬度的一种,可用专门仪器测定显微组分的硬度。测定是在显微硬度计上进行的。煤的显微硬度与煤化程度有关(图5-1)。年轻褐煤和中煤级烟煤的显微硬度最小,无烟煤的显微硬度最大,且上升的幅度很大。

抗磨硬度是磨损硬度的一种。它是用研磨阻力的大小来表示煤磨光面上显微组分或矿物的硬度,表现为显微组分或矿物的突起现象,是显微镜下鉴定标志之一。抗磨硬度与煤化程度有关,在低、中煤级煤中,丝炭比较硬,在磨光面上显示突起,而镜煤比较软,磨光面上不显突起,随着煤级的增高,镜煤与丝炭抗磨硬度逐渐接近,丝炭的突起变小,甚至消失。抗磨硬度还与煤中的矿物质、煤的裂隙、风氧化程度有关。石英、黄铁矿、菱铁矿增加,煤的抗磨硬度增大煤中的裂隙增多或煤受风氧化,则使煤的抗磨硬度降低。

5.脆度和可磨性

煤的脆度是指煤受外力作用而破碎的性质,表现为抗压强度和抗剪强度。强度小者,煤易破碎,脆度大反之,脆度小。脆度和硬度同属抵抗外来机械作用的性质,但受力性质不同,表现的形式也不一样,所以两者概念不同。丝炭的脆度大,硬度也大镜煤的脆度大,但硬度小,暗煤的硬度大,脆度小。不同的宏观煤岩成分和类型,其脆度不同。腐泥煤和残植煤的脆度都较小,如我国抚顺的煤精,是一种腐植腐泥煤类,其脆性小、韧性好。煤的脆度还与煤化程度有关,中煤级的烟煤脆度最大,低煤级煤的脆度变小,无烟煤的脆度最小。

有人提出显微脆度的概念,它是在显微镜下根据金刚石压锥压入显微组分后,压痕产生裂纹的程度来测定,在一定静载荷下,每100个压痕中出现裂纹的压痕数来表示。数值越大,显微脆度越大。由图5-2可见,中煤级的焦煤显微脆度最大,随煤级的增高或降低,显微脆度变小。强还原煤比弱还原煤的脆度要大。

图5-2 显微脆度与煤化程度的关系(据И.И.Ammocob,1963)

煤的可磨性是指粉碎煤的难易程度,可用可磨性系数KHG来表示。可磨性越大的煤越易粉碎反之,越难。测定煤可磨性的方法有许多种,我国和美、英、日、印等国均采用哈德格罗夫(Hardgrave)法,已作为国家标准。煤中各显微组分的KHG不同,其中丝质组最高,半丝质组其次,其后是镜质组,壳质组最低。它们随煤化程度而变化,但在中挥发分(Cdaf=90%附近)时都有一个最大值。

6.煤的压缩性

煤在恒温下加压,其体积变化的百分数,称为煤的压缩性。压缩性与煤化程度有关,煤化程度越高,压缩性越小。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,但到高煤级时,其压缩性比镜质组小。显微组分的压缩性随压力的增大而增加,壳质组变化最大,镜质组其次,惰性组最小。

7.断口

煤受外力打击后断开的表面,称为断口。断口不包括层理面或裂隙面。煤中常见的断口有贝壳状断口、阶梯状断口、参差状断口、棱角状断口、粒状断口等。断口反映了煤物质组成的均一性和方向性的变化。组成较均一的煤,如腐泥煤、腐植腐泥煤、镜煤等常具有贝壳状断口而组成不均一的煤,常见其他类型的断口。

8.比重与密度

煤的比重是指20℃时煤的重量与同温度、同体积水的重量之比,用符号d2020表示。煤的密度是指单位体积煤的质量。比重和密度的数值相等,但物理意义不同。比重没有单位,而密度有单位。煤的比重与煤岩成分、煤化程度及煤中矿物质的性质和含量有关。

同一煤级的煤中,不同煤岩组分的真比重不同。丝质组的真比重最大,镜质组次之,壳质组最小。随着煤化程度的增高,各种煤岩组分的真比重逐渐接近。丝质组的真比重为1.35~1.80,镜质组为1.24~1.80,壳质组为1.12~1.80(图5-3表5-2)。腐泥煤的比重明显低于腐植煤。

图5-3 煤岩组分真比重与煤化程度的关系(据杨起等,1979)

表5-2 煤岩组分在不同煤化程度时的真比重

注:V代表镜质组E为壳质组I为惰性组Cdaf为干燥无灰基碳含量。(据白浚仁,1989,略修改)

镜质组在煤化程度较低时(Cdaf<85%)真比重随煤化程度的升高而逐渐减少,至Cdaf至85%~87%时,真比重为最小值(dtr=1.24)。过此点后,真比重又随碳含量的增加而增大。当Cdaf>90%以后,即到了无烟煤阶段,真比重急剧增加,从1.35一直上升至2.25(Cdaf=100%,石墨)。

煤中矿物的比重比煤岩组分大得多,如黏土矿物的比重为2.4~2.6,石英、方解石为3.7,菱铁矿为3.8,黄铁矿的比重为5.0等。因此煤中矿物对煤比重影响较大,随着矿物含量的增高,煤的比重也增大。但煤中矿物质的准确含量是很难测定的,所以要测得纯煤的真比重比较困难。有人研究,煤的灰分每增加1%,煤的真比重约增高0.01。因此,煤的真比重的近似值可用下式计算:

纯煤真比重=无水含灰煤的真比重-0.01×干燥煤的灰分

煤的视比重是计算储量的重要参数之一。由于煤中矿物质含量变化大,所以煤的视比重变化也大。在矿物质含量较低的情况下,褐煤的容重为1.1~1.2,烟煤的容重为1.2~1.4,无烟煤的容重为1.4~1.8。在地质勘探工作中,煤的容重要专门取样测定。

9.煤的表面积

(1)煤的润湿热

固体和液体接触时,如果固体分子和液体分子间的作用力大于液体分子之间的作用力,则固体可以被液体润湿反之,则不能润湿。当煤被液体润湿时,由于煤分子和液体分子间的作用力大于液体分子间的作用力,故有热量放出,称为润湿热。润湿热的大小与液体的种类和煤的表面积有关。常用的液体是甲醇,它的润湿力强,作用快,几分钟内润湿热基本上可全部释放出来。据测试,润湿热与煤的表面积大致存在的对应关系是:0.42J的润湿热相当于1m2的表面积。

煤的润湿热与煤岩组分和煤化程度有关,镜质组的润湿热最大,次为丝质组,壳质组较小。

(2)煤的表面积

煤的表面积包括外表面积和内表面积两部分,但外表面积所占比例极少,主要是内表面积。煤的表面积用比表面积表示,即每克煤所具有的表面积,单位为m2/g,煤比表面积大小与煤的分子结构和孔隙结构有关。

煤中孔径小于10nm的微孔的比表面积在总比表面中占有的比例最大。测定煤的比表面积有各种方法,如润湿法、BET(三位物理、化学家名字的缩写)法、微孔体积法、吸附法和气相色谱法等。用不同方法测量比表面积的结果不同,通常CO2作吸附质,采用吸附法测量比表面积,其结果为:长焰煤90m2/g、气煤50~70m2/g、肥煤10~20m2/g、焦煤20~120m2/g、瘦煤80~130m2/g、贫煤90~130m2/g,而无烟煤最高可达287m2/g。

煤的比表面积与瓦斯吸附量呈正比关系,比表面积大,瓦斯吸附量也大。煤的比表面积对研究煤层中的瓦斯含量和瓦斯突出、研究煤在气化时的化学反应性都具有实际意义。

10.孔隙率

煤中毛细孔和裂隙之总体积与煤的总体积之比称为煤的孔隙率或孔隙度,也可用单位重量煤包含的孔隙体积(cm3/g)表示。

煤的孔隙率可以根据煤的真比重和视比重,用计算求得,因为氦分子能充满煤的全部孔隙,而水银在不加压条件下完全不能进入煤的孔隙,故用下式可求出煤的孔隙度:

煤地质学

式中:d氦和d汞为用氦和汞测定的煤的密度,g/cm3。

煤孔隙率的大小与煤级有关(表5-3),褐煤的孔隙率高,为15%~25%,无烟煤的孔隙率也较高,约为5%~10%,而低中煤级烟煤的孔隙率较低,为2%~5%。煤的孔隙率与显微煤岩组分和煤中矿物质含量有关。相同煤级的煤,孔隙率可有相当大的波动范围。

表5-3 孔隙率与煤化程度的关系

煤中孔隙的大小并不是均一的。在煤矿的瓦斯研究工作中,煤中的孔隙大小一般分为三级,即大孔、过渡孔和微孔。大孔的孔径一般大于100nm,中孔的孔径为100~10nm,微孔的孔径小于10nm。

在大孔中,甲烷气体可以产生层流或者紊流渗透,煤中大孔的分布直接影响到煤中瓦斯运移的能力,在过渡孔中,可以产生毛细管凝结、物理吸附及扩散现象,它影响到煤层储藏瓦斯的能力,微孔则被甲烷分子充满,形成类似于固溶体的形式。

11.煤的导电性

煤的导电性是指煤传导电流的能力,通常以电阻率表示。煤的导电性与煤化程度、煤中的水分、煤中矿物质的性质和含量、煤岩成分,以及煤的孔隙度、风化程度等有关。

褐煤的孔隙度大,含水多,并有溶于水中的腐植酸离子,所以褐煤的导电性好,电阻率小,属于水溶液离子导电。烟煤是不良导体,电阻率大,高煤级的烟煤至无烟煤,电阻率迅速减小,煤的导电性大大增强,无烟煤为良导体,属于自由电子导电。褐煤的电阻率变化于10~200Ω·m之间,低中煤级烟煤的电阻率ρ=4000~5000Ω·m,高煤级烟煤的电阻率ρ=1000~10Ω·m,无烟煤的电阻率ρ=10~0.0001Ω·m。

低中煤级的煤中,镜煤、亮煤比暗煤和丝炭的导电性差但在高煤级烟煤和无烟煤中,情况相反,镜煤、亮煤的导电性比暗煤好。

煤的导电性与煤中矿物的性质和数量有关。一般烟煤的电阻率随矿物含量的增高而变小,而无烟煤则相反,电阻率随矿物含量的增高而增大。但煤中含黄铁矿时,则电阻率会显著降低。煤的电阻率还与煤的层状构造有关,沿层理面煤的电阻率较小,垂直层理面方向煤的电阻率较大。当煤遭受风氧化时,电阻率明显下降。

12.磁性

物体置于磁场内,和磁场相吸者称顺磁性物质,和磁场相斥者称抗磁性物质。抗磁性物质,其内部结构的原子或分子具有闭合的电子外层,即电子都已成对顺磁性物质,其电子层上尚有未配对的电子。煤属于抗磁性物质。

物质置于磁场内,由于其原子核吸收了磁场能,引起物质相对于磁场的自旋方向发生变化,这就是物质的核磁共振。煤的核磁共振是煤的重要磁性质之一。

在一高斯磁场下,1g物质所呈现的磁化率称物质的抗磁性磁化率或单位质量磁化率。煤的抗磁性磁化率随煤化程度的增高而增高。但在煤的Cdaf=80%~90%的区间内,抗磁性磁化率增高缓慢当煤的Cdaf>90%以后,煤的磁化率剧增。

煤的抗磁性和煤的核磁共振是研究煤结构的有效方法。

13.导热性

煤作为燃料或者进行干馏、气化、液化都需要考虑到煤的导热性。

煤的比热是指1g质量的煤,温度变化1℃所需(释放)的热量(即热容)与水的热容(15℃的水)的比值。水的热容为4.18J/g(15℃),故煤的比热和热容在数值上是一致的。比热没有单位,室温下煤的比热为0.2~0.4。煤的比热有一定的波动范围,这是因为煤是复杂的有机高分子物质,并含有无机矿物质和水。煤的比热除受煤的煤化程度影响外,还受非煤物质及其含量的影响。

煤的比热随煤中水分的增加而呈直线增大,这是因为水的比热比煤大得多。无机矿物质的比热较小,一般约0.19,故煤的灰分增高,则煤的比热下降。煤的比热还受温度影响,测定温度升高,煤的比热增大。

煤的导热性是煤加工利用时重要的物理性质。煤的导热性与煤的孔隙率及孔隙中的气体有关,还与煤级及煤中无机矿物质有关。随煤化程度的增高,煤的导热性增强。

二、煤的裂隙

煤的裂隙是指煤受到自然界各种应力作用而造成的裂开现象。按成因不同可分为内生裂隙和外生裂隙两种。

1.内生裂隙

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。

内生裂隙主要出现在镜煤中,有时也出现在均匀致密的光亮型煤分层中。内生裂隙一般都垂直或大致垂直于层理面,只发育在镜煤或光亮煤条带或分层内。内生裂隙面较平坦光滑,有时可见到十分细密的环纹组成的眼球状张力痕迹。内生裂隙有大致互相垂直的两组,其中,一组较发育,称为主要裂隙组另一组则较稀疏,称为次要裂隙组(图5-4)。

图5-4 煤的内生裂隙示意图

内生裂隙的发育程度与煤化程度有关。中煤化阶段的焦煤、高煤化阶段的瘦煤内生裂隙最发育,5cm内约有30~60条(主要裂隙组)而低煤阶的长焰煤、气煤或高煤阶的贫煤则减少,5cm内为10~20条无烟煤和褐煤中内生裂隙很少或没有。褐煤由于失水,常常有切穿煤岩成分或层理的干缩裂纹。所以,可根据煤的内生裂隙发育程度来大致判断煤的煤化阶段。观察煤的内生裂隙时,要在打开的镜煤层理面上观察,而在垂直层理的断面上往往看不清楚。

2.外生裂隙

外生裂隙是在煤层形成之后,受构造应力的作用而产生的。外生裂隙可出现在煤层的任何部分,与煤层的层理呈不同角度相交,并切穿煤岩成分和煤分层的层理。外生裂隙面上常有波状、羽毛状或光滑的滑动痕迹,有时可见到次生矿物或破碎的煤屑。外生裂隙面有时与内生裂隙面重叠。

在矿井下,要经常注意测量外生裂隙方向,这对判断断层有一定的帮助。研究外生裂隙的方向,对提高采煤效率、预测瓦斯突出也有实际意义。

三、煤的结构和构造

1.煤的结构

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。

(1)原生结构

煤的原生结构是指由成煤原始物质及成煤环境所形成的结构。常见的原生结构有以下8种:

1)条带状结构:煤岩成分呈条带状相互交替出现。按条带的宽窄,可分为宽条带状结构(条带宽大于5mm)、中条带状结构(条带宽3~5mm)和细条带状结构(条带宽1~3mm)。条带状结构在烟煤的半亮型煤和半暗型煤中最为常见,年轻褐煤和无烟煤中条带状结构不明显。

2)线理状结构:指镜煤、丝炭、黏土矿物等以厚度小于1mm的线理断续分布于煤中,形成线理状结构。半暗型煤和半亮型煤中常见。据线理之间交替的线距,又可分为密集线理状结构和稀疏线理状结构。

3)凸镜状结构:指镜煤、丝炭、黏土矿物、黄铁矿等,常以大小不等凸镜体形式散布于煤中,构成凸镜状结构。半暗型和暗淡型煤中常见,有时光亮型煤中也可见到。

4)均一状结构:指组成成分较单纯、均匀,形成均一状结构。如镜煤、腐泥煤、腐植腐泥煤类等,都具有均一状结构。光亮型煤和暗淡型煤有时也表现出均一状结构。

5)粒状结构:由于煤中散布着大量的孢子或矿物杂质,使煤呈现出粒状结构。多见于暗煤或暗淡型煤中。有时含黄铁矿鲕粒或含黄铁矿结核而呈鲕粒状结构或豆状结构,它们为粒状结构的变种。

6)叶片状结构:煤中有大量的木栓层或角质层,使煤呈现纤细的页理,如叶片状、纸片状等,煤易被分成薄片。角质残植煤和树皮残植煤具有叶片状结构。

7)木质状结构:煤中保存了植物茎部的木质纤维组织的痕迹,植物茎干的形态清晰可辨,称木质状结构。褐煤中常可见到木质状结构,有些低煤级烟煤中也可见到。如我国山西繁峙褐煤中保存有良好的木质状结构而被称为“紫皮炭”。

8)纤维状结构:为丝炭所特有,它是植物根茎组织经丝炭化作用而形成的,可见到植物原生的细胞结构沿着一个方向延伸呈现出纤维状,疏松多孔。观察时要在煤层层面的丝炭上才可见到。

(2)次生结构

煤的次生结构是指煤层形成后受到应力作用产生的各种次生的宏观结构。

1)碎裂结构:煤被密集的次生裂隙相互交切成碎块,但碎块之间基本没有位移,可看到煤层的层理。碎裂结构往往位于断裂带的边缘。

2)碎粒结构:煤被破碎成粒状,主要粒级大于1mm。大部分煤粒由于相互位移摩擦失去棱角,煤的层理被破坏,碎粒结构往往位于断裂带的中心部位。

3)糜棱结构:煤被破碎成很细的粉末,主要粒级小于1mm。有时被重新压紧,已看不到煤层的层理和节理,煤易捻成粉末。糜棱结构一般出现在压应力很大的断裂带中。

2.煤的构造

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。

(1)层状构造

沿煤层垂直方向上可看到明显的不均一性,主要是由组成成分不同而引起的,或是煤岩成分的变化,或含无机矿物夹层所引起,表现为层理。

按层理的形态,可分为水平层理、波状层理和斜层理等。水平层理(连续状、不连续状)反映泥炭沼泽内成煤原始物质是在平静的环境中几乎没有水流动的条件下沉积形成的。波状层理(不连续状、水平波状、凸镜状)反映植物堆积时沼泽内的水介质有微弱的运动。斜层理则反映水介质有强度较大的定向流动的堆积环境。

(2)块状构造

煤的外观均一,看不到层理。主要是成煤物质相对均匀,在沉积环境稳定滞水的条件下形成。腐泥煤、腐植腐泥煤及一些暗淡型腐植煤具有块状构造。

由于构造变动,使煤产生次生构造,如滑动镜面、鳞片状构造、揉皱构造等。次生构造可改变或破坏煤的原生构造。次生构造与构造变动有关,对煤层进行观察和描述时应加以注意。

健忘的啤酒
谦让的百褶裙
2026-04-13 00:59:57
第一,除了市场这只无形的手之外,我们需要反思的是行政干预作用的优劣。我国煤炭企业的股权结构多数属于国有或国有控股,在控制权上行政效能往往大于市场作用力,其有利的一面就是能够在短时间内实现市场长期实现不了的局面,比如煤炭去过剩产能,只要形成足够的行政压制力,就能够实现控制煤炭产能问题。其劣势在于,行政作用力的惯性往往大于市场作用力惯性,政策一旦执行,就有可能脱离市场规律,而当市场规律一旦情绪化展现时,往往会造成现实与市场脱节的局面。在煤炭供需基本面没有发生改变的情况下,煤炭价格却脱离了基本面,以此来看,我国的能源供给侧结构性改革在实际措施上还有待进一步完善。

第二,能源供给侧结构性改革过程可能会造成能源供给“短缺”的现象,这个时候谁来补位,能否完成补位很重要。因为这意味着能源供给侧结构性改革的新趋势,也代表着一种必然结果。在煤炭地位逐渐下降成为趋势的情况下,若要优先发展新能源产业,就需要及时的完成新能源的补位政策,对于类似于这种煤炭供需基本面没有发生改变的情况下的“市场缺口”的假想,也是转变能源消费方式的绝好时机。这是因为原材料成本的增加会带动旧的能源供给体系的成本增加,有利于新能源供给体系的构建。

第三,对于旧的能源供给体系当中的原材料生产企业而言,它们需要抓住机遇期谋求企业本身的转型升级。闷声不吭挣快钱无可厚非,但是要对未来的能源结构变化也要有及时的应变措施,不能贪图眼前的繁华。居安思危,方能长远。

当然,对于我国能源供给侧结构性改革的方向应该如何把握,仅从煤炭价格的新变化这种局部现象的变化来思考,还是比较片面的,由于能源供给侧牵扯面广泛,利益众多,甚至涉及到能源消费观念的转变,因此从煤炭价格的新变化及煤炭供需基本面来剖析我国的能源供给侧,显然是有管中窥豹的嫌疑。但是长远看,对作为旧的能源体系的代表的煤炭的发展和演变,如果能够深度挖掘,细数背后的规律和隐藏着的博弈,也权且可以认为是一叶知秋。

英勇的大地
暴躁的早晨
2026-04-13 00:59:57
利益而已:

各大煤炭巨头(主要国企)为了自身利益、自身政绩,谁也不愿意把产量压下来,宁可一起死、也不愿共同生,所以产能过剩、恶性竞争、大面积亏损问题多多。

国企在投资方面的盲目和无序,只讲数量和规模、不讲质量和效益上,只追求眼前利益而不考虑长远利益上。

漫漫改革路,忧忧你我心。

怕孤独的网络
正直的翅膀
2026-04-13 00:59:57

——以下数据参考前瞻产业研究院发布的《中国煤炭行业发展前景与投资战略规划分析报告》

煤炭市场供需基本平衡

2018年,我国煤炭产量和净进口量较维持小幅增长,有效供给保障增强。根据中煤协数据统计,2018年全国原煤产量36.80亿吨,同比增长4.5%。从逐月产量来看,除了7月煤炭产量低于2.90亿吨,其余月份产量均维持在2.90亿吨以上。

2018年全国煤炭进口2.81亿吨,同比增长3.9%;出口493.4万吨,同比下降39%;净进口2.76亿吨,同比增长5.2%,为近四年来最高水平。分月度来看,2018年7月煤炭进口量增长最为显著,同比增速高达49.1%。

需求方面,2018年煤炭消费同样保持小幅增长,全国煤炭消费量同比增长1%。从主要耗煤行业看,据测算,电力行业全年耗煤21亿吨左右,钢铁行业耗煤6.2亿吨,建材行业耗煤5亿吨,化工行业耗煤2.8亿吨,其他行业耗煤减少约6000万吨。

总体而言,我国煤炭行业市场供需实现基本平衡,煤炭价格在合理区间波动。但行业面临的深层次矛盾和问题并未得以彻底解决。例如,全国总体煤炭产能相对过剩的态势没有改变,市场供需平衡的基础还比较脆弱,行业发展不平衡不充分的问题突出,生产力水平有待提升,去产能和“三供一业”分离移交难、人才流失与采掘一线招工接替等问题仍然突出,煤炭行业改革发展依然任重道远。

对此,要继续坚持煤炭供给侧结构性改革不动摇,依法依规组织生产,坚决做到不违法违规建设生产,不超能力生产、不安全不生产、不生产销售劣质煤、不搞无序竞争;要加快产业调整转型升级,在当前的形势下要下决心淘汰落后生产能力,坚决退出不达标的产能,坚决退出安全风险高产能,加快退出资源枯竭、生产成本高、煤质差、开采难度大、扭亏无望的落后产能。

同时,坚持煤炭中长期合同制度和基础价+浮动价的定价机制,逐步建立煤炭上下游产业链长期稳定合作关系,保障煤电、煤钢企业长期稳定供应、稳定价格、稳定运行,要构建煤炭命运共同体,实现共赢共享发展。

煤炭消费难以大幅增长

从供给端来看,当前煤炭产能仍然较大,但结构性问题依然突出,总体产能相对过剩将成为今后一个时期的常态。随着煤炭新增产能的不断释放,煤炭产量将进一步增加,2019年企业排产新增煤炭产量1亿吨左右。

从需求端来看,全国煤炭消费难以大幅增长,极有可能与2018年持平,,甚至可能呈现略有下降态势。一方面是宏观经济因素不支持煤炭消费快速增长,尽管判断我国经济发展基本面仍是好的,但面临的风险依然存在,当前反全球化的外部环境趋势增强,我国经济发展的全球竞争代价提升,经济增长很难超过前些年发展水平,难以支撑煤炭消费快速反弹。

另一方面,主要耗煤行业的煤炭消费难于乐观。近几年我国电力供大于求态势未变,随着国家稳步发展清洁能源,大力促进清洁电力消纳,风电、核电等清洁电力消费增速依然保持较高水平,将会大于全社会电力消费增速,全国煤电消费量很有可能持平或减少,将带动电力行业耗煤量呈下降趋势;随着“十三五”后期钢铁行业和建材行业发展峰值期到来,这两个行业的煤炭消费增长有限;随着煤炭价格在相对高位稳定运行,现代煤化工发展的经济性不强,化工行业煤炭消费增长也不容乐观。

呆萌的小刺猬
优美的流沙
2026-04-13 00:59:57
大家都会说煤炭是由古树木被埋在地下经长期演化而形成的。因为煤矿为层状结构,厚度达3米多。有的煤矿煤层15-25层,累计厚度30多米。哪来的这么多树木被分层埋在一起呢?于是有人进一步解释说,是由于大洪水把树木冲走聚集在一起的。

煤炭是什么时候形成的?科学家们根据煤炭矿床中的地层,用放射性同位素测定地层的地质年代,测定得知这种地层一般为石炭纪的地层,于是判断在石炭纪的地球生长着茂盛的森林,结果才有煤炭的形成。石炭纪距离现在已经30亿多年了。

砍伐下来的木头暴露在环境中,由于气候和微生物的作用,很快就会霉烂。埋在土里的木头会演化为煤炭吗?我看是不可能的!深埋在土里、隔绝空气的木头只会演化为木的化石,而不是煤炭。

请看2012年2月的报道,在内蒙古贺兰山西北角、内蒙古乌达煤田发现的3亿年前植物庞贝城,展现了大量的植物化石。化石中的树叶树枝清晰可见。而煤炭据说是由树干演化而成的,有树木的年轮。我注意观看不少的煤炭,无论怎么看,总也找不出树干的年轮,还有树干中辐射的线条。而树木的化石,其年轮和辐射的线条则是很明显的。凭这一点,我们就可以怀疑煤炭与树木的演化无关。

埋在深土中隔绝空气的树木,也不可能象书上说的受到高温高压的作用。至少那种高温高压的强度不足以使潮湿的树木碳化。我们知道煤矿在地下并不很深,有的还是露天的,一般几米到1000多米不等。在这个地壳的深度,地温不会超过100℃,地下温度一般是25——30℃。怎么算高温呢?怎么能使木质碳化呢?假设有高温的影响是不成立的。

那么,树木被深埋在地下隔绝空气后,会有什么样的化学变化呢?树木的主要化学成分是纤维素,是碳氢化合物。泥土岩石中则以钙和硅含量较高。硅和碳的外层原子结构是相同的,都是4个价电子。树木中的纤维素,由于长时间的自身发酵分解,碳链断裂,以单个碳原子的二氧化碳释放出来。碳原子流走后留下了的空穴,则有环境中微溶的钙离子,硅酸根离子进来填充。这是一种非常缓慢的化学置换反应的过程。因此树干中的年轮和辐射线条得以有序的保留下来。树干中的碳,要么以碳酸盐的形式留下,要么就流走了,因此是不会以碳氢化合物的形式留下来的。这样,树木在深埋的土中经长时间的演化,将生成硅质木化石,而不是煤炭。

行星和卫星,在绕恒星运行的过程中,不断积聚恒星喷发出来的物质而增长。星体增长到一定的程度,其内部就具有合成化学元素的功能。星体内部合成化学元素的历程是按原子序数的顺序逐个增加的。地球内部在具有合成氢、氦、锂、铍和硼元素后,就进入合成碳元素的历程。由于碳原子的结构是一个稳定性的结构,在进入合成碳元素后,地球内部就会在较长的时间内维持在大量合成碳元素的阶段。这时的地球内部就同时具有合成氢,锂、铍、硼和碳元素的功能。而合成氢和碳的量则是比较大的。地球内部的氢和碳在透出地幔后,进入地球的软流层,温度降至2000摄氏度以下。软流层中的矿物质有的则起着催化剂的作用,从而促进碳和氢合成碳氢化合物,如甲烷、乙烷。软流层的高温,迫使甲烷往地面溢出。地面的温度大大的降低,在当时的地球环境中,地面的温度有可能降低到0摄氏度以下。低温下的甲烷、乙烷则凝聚为液态或膏状软流体渗透出地面。时间长了以后,甲烷、乙烷则聚合为多碳链的碳氢化合物。这种碳氢化合物被以后的土层覆盖,就形成了现在我们见到的煤炭。地球跟随太阳在太空中绕银河中心运行,太阳的运行轨道也有季节性,这样会影响地球内部碳的合成产量,致使地球内部合成的碳氢化合物出现时多时少的间歇性现象。这样就导致碳氢化合物一批一批的出来,又一层一层的被土层覆盖。所以我们现在看到的煤矿是分层结构的。在地球没有合成硫元素的功能时,所生成的煤炭是无硫的煤炭,即无烟煤炭。过了相当长的时间后,地球内部具有合成硫的功能时,所生成是煤炭就含有硫的成分了。

地球中的石墨矿,石油,都是地球内部合成的碳的产物。

煤炭是由地球内部产生的碳形成的,因此推断古地球石炭纪时代有大量茂盛的森林则是错误的。我们不能找到石炭纪时期的植物化石,也证明该推断是错误的。

有没有更强有力的证据证明煤炭是由地球内部合成的而不是树木演化而成的呢?当然有!那就是现在的天文学家们观测到土卫六的表面有大量的沥青状河流和湖泊。同时也观测到土卫六现在还没有任何生命的迹象。这些沥青是从何而来的呢?现在的土卫六,就是32亿前古地球的形象。

认真的小馒头
能干的大碗
2026-04-13 00:59:57
根据煤的煤化度,将我国所有的煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类。又根据煤化度和工业利用的特点,将褐煤分成2个小类,无烟煤分成3个小类。烟煤比较复杂,按挥发分分为4个档次,即Vdaf>10~20%、>20~28%、>28~37%和>37%,分为低、中、中高和高四种挥发分烟煤。按粘结性可以分为5个或6个档次,即GR.I.为0~5,称不粘结或弱粘结煤;GR.I.>5~20,称弱粘结煤;GR.I.>20~50,称为中等偏弱粘结煤;GR.I.>50~65,称中等偏强粘结煤;GR.I. >65,称强粘结煤。在强粘结煤中,若y>25mm或b>150%(对于Vdaf>28%,的肥煤,b>220%)的煤,则称为特强粘结煤。参见GB5751-1986。各类煤的基本特征如下:

(1)无烟煤(WY)。无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。01号无烟煤为年老无烟煤;02号无烟煤为典型无烟煤;03号无烟煤为年轻无烟煤。如北京、晋城、阳泉分别为01、02、03号无烟煤。

(2)贫煤(PM)。贫煤是煤化度最高的一种烟煤,不粘结或微具粘结性。在层状炼焦炉中不结焦。燃烧时火焰短,耐烧。

(3)贫瘦煤(PS)。贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。结焦较典型瘦煤差,单独炼焦时,生成的焦粉较多。

(4)瘦煤(SM)。瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。在炼焦时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭,但焦炭的耐磨性较差。

(5)焦煤(JM)。焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,其耐磨性也好。但单独炼焦时,产生的膨胀压力大,使推焦困难。

(6)肥煤(FM)。肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性烟煤。加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度较高的焦炭,其耐磨性有的也较焦煤焦炭为优。缺点是单独炼出的焦炭,横裂纹较多,焦根部分常有蜂焦。

(7)1/3焦煤(1/3JM)。1/3焦煤是新煤种,它是中高挥发分、强粘结性的一种烟煤,又是介于焦煤、肥煤、气煤三者之间的过渡煤。单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。

(8)气肥煤(QF)。气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类,有的称为液肥煤。炼焦性能介于肥煤和气煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。

(9)气煤(QM)。气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。加热时能产生较高的挥发分和较多的焦油。胶质体的热稳定性低于肥煤,能够单独炼焦。但焦炭多呈细长条而易碎,有较多的纵裂纹,因而焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差。

(10)1/2中粘煤(1/2ZN)。1/2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。其中有一部分在单独炼焦时能形成一定强度的焦炭,可作为炼焦配煤的原料。粘结性较差的一部分煤在单独炼焦时,形成的焦炭强度差,粉焦率高。

(11)弱粘煤(RN)。弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时,产生较少的胶质体。单独炼焦时,有的能结成强度很差的小焦块,有的则只有少部分凝结成碎焦屑,粉焦率很高。

(12)不粘煤(BN)。不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤。加热时,基本上不产生胶质体。煤的水分大,有的还含有一定的次生腐植酸,含氧量较多,有的高达10%以上。

(13)长焰煤(CY)。长焰煤是变质程度最低的一种烟煤,从无粘结性到弱粘结性的都有。其中最年轻的还含有一定数量的腐植酸。贮存时易风化碎裂。煤化度较高的年老煤,加热时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时也能结成细小的长条形焦炭,但强度极差,粉焦率很高。

(14)褐煤(HM)。褐煤分为透光率Pm30~50%的年老褐煤两小类。褐煤的特点为:含水分大,密度较小,无粘结性,并含有不同数量的腐植酸,煤中氧含量高。常达15~30%左右。化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重。存放空气中易风化变质、破碎成效块甚至粉末状。发热量低,煤灰熔点也低,其灰中含有较多的CaO,而有较少的Al2O3。