煤来源于太空

人类对煤炭的认识最早可追溯到公元前，古中国、希腊、古罗马等地都有使用煤炭的记录。距今大约2000多年前，古希腊开始开采和利用煤炭，而中国早在6800～7200年以前，煤炭就被发现和利用作为燃料，是世界上最早利用煤的国家。但是，由于生产力的限制，此时对煤炭的认识尚处于早期，柴草是当时最主要的能源。

直到17世纪后，随着手工业的蓬勃发展，木柴作为燃料越来越满足不了人类日益增长的需求，煤炭真正得到广泛利用，取代木柴成为世界的主要能源。

18世纪开始，煤炭成为西方国家的主要工业和运输能源。早期工业化国家发达的煤炭产业，为工业发展和人民生活水平的提高提供了大量能源，为优化资源配置，促进经济进一步发展打下了坚实的基础。蒸汽机的推广，冶金工业的勃兴及交通运输的发展，都需要大量的煤炭。因此，各国几乎都在产业革命的同时，迅速兴起近代煤炭工业。18世纪中叶由于工业革命的进展，英国对炼铁用焦炭的需要量大幅度地增加，炼焦炉应运而生。

随着钢铁工业的兴盛，西方工业国家，尤其是英国，迎来了“煤钢时代”。此时英国的主要煤矿产区大都经历了一个钢铁行业耗煤量占煤炭总产量的一半甚至七八成的时段，但是其峰值大多出现在1870年之前。

伴随着能源消耗和产业转型，煤炭产业在20世纪初迎来了繁荣时期。二战前，煤炭生产集中在美、英、德和(前)苏联，合占世界总产量的3/4。1913年，世界煤炭产量13.20亿t，占世界一次能源总产量的92.2%，比1860年增加7倍，从而进入了能源“煤炭时代”。

1929年爆发的经济危机，大批煤矿被关闭，众多矿工被解雇，这又引发了不断的煤矿工人罢工。与此同时石油的大量开发，又夺走了许多煤炭市场，迫使煤炭产量出现了下降和徘徊局面。20世纪30年代，煤炭产业进入了最暗淡、最困难的时期。

第二次世界大战的爆发加速了美国经济的复兴，20世纪30年代末到40年代初、中期，美国煤炭产量迅速回升，支持了美国的战争和战后欧洲的复兴。第二次世界大战前夕及大战期间，煤化工也取得了全面而迅速的发展。1950年，世界煤炭产量比1913年增长39.8%，达18.18亿t，占世界能源消费的62.3%。

20世纪50年代开始，煤炭在工业文明中的重要地位不断式微，煤钢时代的几个传统大国在二战后也都不复当年之辉煌。新兴的美国和石油一起逐渐成为世界的主导力量，天然气与核能也在总的能源利用中占据越来越重要的地位。总体而言，1950～1973年，是石油的黄金时代，其间煤炭产业发展缓慢。1951～1974年，是煤炭生产的萧条时期，20多年间煤炭产量只增加12.2%。一些传统煤炭生产国弃煤开油，西方国家的煤炭工业一度衰落。由于大量廉价石油和天然气的开采，除炼焦工业随钢铁工业的发展而不断发展外，工业上大规模由煤制取气体燃料的生产暂时中止，不少工业化国家用天然气代替了民用煤气。以石油和天然气为原料的石油化工飞速发展，致使以煤为基础的乙炔化学工业的地位大大降低。

进入20世纪70年代末，石油危机使煤炭工业重现生机，产量加速增长，生产和利用都有很大发展。1980年煤炭产量达37.89亿t，比1970年增长29.3%1989年世界煤炭产量达48.8亿t，比1976年增加50%1990年世界煤产量达47.167亿t，为历史最高水平，比1980年增长59.4%。

进入20世纪90年代中期，世界煤炭生产发生戏剧性的变化，由20世纪80年代的高速增长变为负增长，1996年产量为46.3亿t，比1990年下降1.8%。主要原因是:前苏联经济严重滑坡，煤产量陡降，从1990年的7.03亿t降至1996的4.192亿t，下降40.5%西欧国家逐步取消煤炭生产补贴，导致产量大幅下降，英国从1990年的0.944亿t降至1996年的0.505亿t，下降46.5%，德国从3.975亿t降至2.351亿t，下降45.8%全球环境浪潮的冲击，使发达国家煤炭需求减少，OECD国家煤炭总需求量从1990年的13.552亿t煤当量减至1996年的13.35亿t煤当量，减少1.5%世界第1和第3产煤国中国和印度煤产量增长速度趋缓。此外，曾是世界主要产煤国的法国和日本，煤炭工业即将消失，1996年产量已分别降到990万t和650万t。

进入21世纪，纵观当今世界各主要产煤国的煤炭工业，煤炭企业的发展正逐步走向集团化、集约化、信息化和国际化。除中国外，目前世界主要产煤国家的前4家煤炭企业的市场占有率均在40%以上(美国45.8%、南非62%、澳大利亚64%)，单井平均生产规模200万t左右(德国280万t、波兰200万t、英国180万t)。

EIA近期发布的一篇报道称:作为世界第一大煤炭生产国，2010年，中国的煤炭产量几乎占了世界煤炭产量的50%，是世界第二大煤炭生产国美国煤炭产量的3倍之多，差不多是继中国之后十大煤炭生产国的产量之和。世界排名前五的中国、美国、印度、澳大利亚和印度尼西亚，煤炭生产占了全球煤炭总产量的75%，总产量增长占到了98%而世界其他国家煤炭增长仅占7%。2000～2010年间，全球煤炭产量上涨了66%，年产量一度超过80亿t。

研究方向不同和成员组成不同。

1、研究方向不同。煤炭学会研究的是煤炭的种类，而煤炭协会则研究的是煤炭的开发。

2、成员组成不同。煤炭学会是学生组成，而煤炭协会则是各大煤炭公司组成。

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

1、山东煤炭教育学院

山东煤炭教育学院，现山东科技大学的泰安西校区。同泰安煤炭工业学校，位于泰安市粥店，说山东煤炭教育学院，大多泰安人并个不熟悉，但一说煤校，泰安人人皆知“煤校”。 原同泰安煤炭工业学校、山东煤炭干部学校为一院两校，同一套管理班子管理。1999年8月，与山东矿业学院合并组建山东科技大学。

2、内蒙古科技大学矿业与煤炭学院

内蒙古科技大学矿业与煤炭学院于2014年正式成立，前身为内蒙古煤炭工业学校（1958年建校），2000年并入包头钢铁学院，成立高等职业技术学院，2003年更名为内蒙古科技大学高等职业技术学院，2011年更名为煤炭学院。

2014年与矿业工程学院合并为矿业与煤炭学院，集中我校在矿业、煤炭方面的优势资源，充分体现煤炭行业特色，更好的为自治区支柱产业提供服务。面向矿业、煤炭生产一线，为工矿企业培养大批研究型、技术型人才。

3、山西煤炭职业技术学院

山西煤炭职业技术学院，位于山西省太原市，是一所全日制专科层次的高职学院，位于山西省会太原市。2013年被教育部、财政部确定为“国家示范性高职院校建设计划”首批骨干高等职业院校。2019年5月，经教育部批准备案，山西工程职业技术学院、山西煤炭职业技术学院合并为山西工程职业学院。

4、山东临沂煤炭技术学院

山东临沂煤炭技术学院（原山东煤炭高级技工学校）是一所为煤炭行业及地方培养中、高级专业技能人才的职业技术院校。学院位于物流之都——山东省临沂市。

学院前身山东煤炭高级技工学校是经省人民政府、国家劳动和社会保障部批准建立的，以培养中高级技能型人才为主的技术学校，是国家级重点学校。集中专教育、技工教育、成人本（专）科教育、职工培训、国家计算机等级及英语等级考点、职业技能鉴定为一体的综合性培训基地。

5、华北煤炭医学院

华北煤炭医学院为原国家部属本科高等医学院校。学院的前身为开滦高级护士职业学校，创办于1926年，解放后改建为开滦医学专科学校。

1963年经国务院批准成立唐山煤矿医学院，招收医学本科生，1984年更名为华北煤炭医学院，1998年8月，我院实行中央与地方共建，以地方管理为主的办学体制，经过几十年的建设和发展，目前已形成多层次、多科类、多种形式的办学体系。

参考资料来源：百度百科-山西煤炭职业技术学院

参考资料来源：百度百科-内蒙科技大学矿业与煤炭学院

参考资料来源：百度百科-山东煤炭教育学院

参考资料来源：百度百科-山东临沂煤炭技术学院

参考资料来源：百度百科-华北煤炭医学院

煤炭化验不难学的。煤炭化验是必须要依靠煤炭化验设备来完成。煤炭需要检测的最基本的指标有：发热量、含硫量、灰分、挥发分、固定碳、焦渣特性、水分等等，这些是基本指标，检测这些指标需要用到的设备有：量热仪、测硫仪、干燥箱、鹤壁华诺煤炭化验设备、箱式高温炉等，正确操作，通过煤质化验设备的检测即可知道结果。鹤壁华诺煤炭化验设备免费技术培训。这些设备操作简单，可三天内完全学会。

煤是有一定光泽的，里面含有一定的矿物油等，是比较紧密的晶体结构。煤经过炼焦炉的烘焙，除去了煤焦油等就成了组织比较松散有好多空隙的炭，其中大部分是碳原素。由煤炼出来的炭也称焦炭。另外还有用木头烧出来的炭叫木炭。\x0d\x0a\x0d\x0a煤和炭都可以用作燃料，大部分的煤燃烧时有烟雾，也可能还会有一些气味。炭燃烧时一般不会有太多烟雾，也还会少一些气味。\x0d\x0a\x0d\x0a炭的空隙结构使炭具有很好的吸附性，故炭常被用作吸附材料，用于吸附水分、气味等。\x0d\x0a煤的组成以有机质为主体，构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。煤中存在的元素有数十种之多，但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。在煤中含量很少，种类繁多的其他元素，一般不作为煤的元素组成，而只当作煤中伴生元素或微量元素。\x0d\x0a\x0d\x0a一、煤中的碳\x0d\x0a\x0d\x0a一般认为，煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。这些稠环的骨架是由碳元素构成的。因此，碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。同时，煤中还存在着少量的无机碳，主要来自碳酸盐类矿物，如石灰岩和方解石等。碳含量随煤化度的升高而增加。在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55～62%成为褐煤以后碳含量就增加到60～76.5%烟煤的碳含量为77～92.7%一直到高变质的无烟煤，碳含量为88.98%。个别煤化度更高的无烟煤，其碳含量多在90%以上，如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高达95～98%。因此，整个成煤过程，也可以说是增碳过程。\x0d\x0a\x0d\x0a二、煤中的氢\x0d\x0a\x0d\x0a氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外，在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它主要存在于矿物质的结晶水中，如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 \x0d\x0a)等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中，随着煤化度的加深，氢含量逐渐减少，煤化度低的煤，氢含量大煤化度高的煤，氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98%时，氢含量则由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80～86%之间时，氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段，氢含量能高达6.5%。在碳含量为65～80%的褐煤和长焰煤段，氢含量多数小于6%。但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。\x0d\x0a\x0d\x0a三、煤中的氧\x0d\x0a\x0d\x0a氧是煤中第三个重要的组成元素。它以有机和无机两种状态存在。有机氧主要存在于含氧官能团，如羧基(--COOH)，羟基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。煤中有机氧随煤化度的加深而减少，甚至趋于消失。褐煤在干燥无灰基碳含量小于70%时，其氧含量可高达20%以上。烟煤碳含量在85%附近时，氧含量几乎都小于10%。当无烟煤碳含量在92%以上时，其氧含量都降至5%以下。\x0d\x0a\x0d\x0a四、煤中的氮\x0d\x0a\x0d\x0a煤中的氮含量比较少，一般约为0.5～3.0%。氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物，其原生物可能是动、植物脂肪。植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮，而且相当稳定，在煤化过程中不发生变化，成为煤中保留的氮化物。以蛋白质形态存在的氮，仅在泥炭和褐煤中发现，在烟煤很少，几乎没有发现。煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。它与氢含量的关系是，随氢含量的增高而增大。\x0d\x0a\x0d\x0a五、煤中的硫\x0d\x0a\x0d\x0a煤中的硫分是有害杂质，它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气，危害动、植物生长及人类健康。所以，硫分含量是评价煤质的重要指标之一。煤中含硫量的多少，似与煤化度的深浅没有明显的关系，无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤，都存在着有机硫或多或少的煤。 \x0d\x0a煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系。在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层，煤中的硫含量就比较高，且大部分为有机硫。 \x0d\x0a根据煤中硫的赋存形态，一般分为有机硫和无机硫两大类。各种形态的硫分的总和称为全硫分。所谓有机硫，是指与煤的有机结构相结合的硫。有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物，一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种，有时也有微量的单质硫。硫化物硫主要以黄铁矿为主，其次为白铁矿、磁铁矿((Fe3O4)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等。硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4·2H20)为主，也有少量的绿矾 \x0d\x0a(FeSO4·7H 20 )等。\x0d\x0a碳是一种化学元素的名称，是构成许多物质的化学成分之一。它可以构成煤、炭、活性炭、焦炭、石墨、金刚石等主要成分为碳元素的不同的物质，二氧化碳气体含有碳，以及大多含碳元素的一大类有机化合物。\x0d\x0a\x0d\x0a所以，煤是一个具体的、个性化了的一种物质的名称碳是一大批不同物质共同含有的、相同的化学元素的名称。构成煤的碳和构成金刚石的碳毫无区别，上述一大批含碳的物质，分解到原子层次的话，各自所含有的碳原子毫无区别。

煤的形成

煤是由植物在湖泊、沼泽地带埋没在水底、泥沙中，经过漫长的地质年代和地壳运动，在隔绝空气的情况下，在细菌、高温、高压的作用下，经过生物、物理、化学作用，逐步演变而成的。

距现在约2.5亿年以前，植物死后，遗骸堆积在充满水的沼泽中，由于地壳变动，沉积地带下降，泥沙不断冲积，植物遗骸一层一层地埋在地层中，在缺氧的条件下，受厌氧细菌的作用，发生复杂的生物化学、物理化学变化，逐渐变成腐泥和泥炭。这是成煤过程的第一阶段泥炭化阶段。

成煤过程的第二阶段是变质阶段，也叫煤化阶段，也就是从腐泥、泥炭转化成煤。由于地壳下沉和变动及其它原因，泥炭逐渐失去氧、氮和氢，相对地增加了碳含量和硬度，变成了最年轻的煤褐煤。随着地壳的继续下沉，温度和压力继续上升，煤层的煤质继续发生变化，煤化过程进一步加深，褐煤逐步变成烟煤，最后变成无烟煤。

煤的开采方式

矸石排放

煤矿生产排放量最大的固体废物， 也是中国工业固体废物中产生量和堆积量最大的固体废物，产生量一般为煤炭产量的10%左右。中国煤矸石年排放量大约在1.5 亿~2.0 亿吨之间。截止2002 年底， 全国煤矸石积存量约34亿吨，占地2.6 万公顷， 是中国工业固体废物中产出量和累计积存量最大的固体废物。2004 年，全国煤矸石综合利用量为1.35 亿吨， 利用率54%。

矿井水的排放

在煤矿建设和生产过程中，各种类型的水源水会通过不同的途径进入巷道和工作面， 为了保证采矿安全，防止水害发生，需将矿井涌水排出。据不完全统计，在采煤过程中， 2004 年全国煤矿矿井水排放约30 亿m³，平均每吨煤涌水量约为2m³。资源化利用率仅占22%左右。

瓦斯抽放与矿井通风

在煤炭开采前和开采中抽放瓦斯气， 是保证煤矿安全的重要措施。但将抽放的瓦斯排入大气，会产生强烈的温室效应，瓦斯中所含甲烷的温室效应比二氧化碳大20 倍。另外煤矿在生产过程中， 井下巷道每秒钟都需要数十万乃至数百万立方米的空气，它们主要是通过矿井通风来完成， 矿井通风同样含有瓦斯，并且还有大量粉尘。据近几年有关评价估算， 全国煤层瓦斯资源量为3×106 。2002 年中国重点煤矿煤层瓦斯产生量为9773.37，其中利用瓦斯量为517.49 ，利用率5%左右。

开采造成的生态破坏

传统煤炭开采忽略其它共生、伴生矿物的开采、加工、利用， 造成了资源的浪费。中国煤系共生、伴生20 多种矿产，目前绝大多数没有利用， 另外矿物的随意存放丢弃还会造成环境污染，破坏生态环境。

煤灰开采破坏了地壳内部原有的力学平衡状态。引起地表塌陷， 原有生态系统受到破坏。这种破坏使原有土地收益的减少或丧失，同时也造成地表水利设施的破坏和生态环境恶化。每年因开采引起的地表塌陷面积已达40万hm2，且平均每年以1.5 万hm2 的速度增加。

煤的环境问题

排烟脱硫

大气中的SO2污染主要由包括煤炭在内的燃料燃烧所致。燃烧前脱硫可由煤炭洗选及转化中完成。燃烧中脱硫可以用加入脱硫剂办法除掉部分硫分，常用的脱硫剂为白云石和石灰石。

更常用的脱硫技术为排烟脱硫，即将排放的含硫烟气或废气通入吸收剂和吸附剂去掉硫氧化物，又可分为干法、半干法及湿法三种。干法采用固态吸附剂、吸收剂，其装备庞大，费用较高。半干法包括将半固态脱硫剂吹入烟道，也可将排烟气和空气同时吹入半固态脱硫剂，以除去烟气中的SO2.湿法用液态吸收剂，包括碱性吸收剂法和碱土金属类吸收剂法等，前者使用铵、钠、钾溶液，后者使用有钙镁的氧化物或氢氧化物溶液。

烟尘污染及防治

煤在燃烧过程中产生烟气、尘粒可形成环境污染。其污染物可分为两类，即气溶胶状态污染物和气态污染物。烟尘属于前者。

煤炭在燃烧过程中经过三个阶段，首先是干燥挥发阶段，其次为燃烧阶段，最后为燃尽阶段，不同阶段需要不同的空气量，过大或过小的空气量都会使燃烧不完全，而使炭粒排入空中形成黑烟。煤中不可燃成分如灰分，燃烧中部分留于灰渣，部分随烟气排入大气形成烟尘，不同灰分的煤其烟尘量也有很大差别。按烟尘粒径不同可分为降尘和飘尘，后者可以长期不降落且可输送距离更远。

烟尘可致人体呼吸道疾病，或作为其他污染物及细菌载体。还可影响植物生长及降低大气的能见度。防治方法是改进燃烧设备和燃烧方式，减少烟尘排放量，还要安装除尘装备，降低烟尘排放浓度。

【煤】

coal

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。

煤的生成 在地表常温、常压下，由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用，转变成泥炭或腐泥；泥炭或腐泥被埋藏后 ， 由于盆地基底下降而沉至地下深部，经成岩作用而转变成褐煤；当温度和压力逐渐增高，再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。

【煤的分类】 由于研究内容和使用的不同，煤有各种分类法，如按元素组成、成因、变质程度、工业用途、工艺性质等的分类 。早期多根据 煤的元素组成分类 ，称科学分类法。在地质上常采用成因分类法，即将煤分为腐殖煤、腐泥煤和腐殖腐泥煤。按煤化程度可分为褐煤、烟煤和无烟煤。1989年10月 ，国家标准局发布《 中国煤炭分类国家标准 》(GB5751-86)，依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度 b、煤样透光性 P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr，maf等6项分类指标，将煤分为14类。即褐煤、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。

【化学组成】 煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95％以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50％～60％，褐煤为60％～70％，烟煤为74％～92％，无烟煤为 90％～98％。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时，其中硫生成SO2，腐蚀金属设备，污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级：高硫煤，大于4％；富硫煤，为2.5％～4％；中硫煤，为1.5％～2.5％；低硫煤，为1.0％～1.5％；特低硫煤 ，小于或等于1％。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。

工业分析 通过工业分析可大致了解煤的性质。又称技术分析。是指煤的水分、挥发分、灰分的测定以及固定碳的计算。水分可分为外在水分、内在水分以及与煤中矿物质结合的结晶水、化合水。外在水分为煤炭在开采、运输、储存及洗选过程中，附着在煤颗粒表面和大毛细孔中的水分。内在水分为吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水分，温度超过100℃时可将煤中内在水分完全蒸发出来 。灰分是指煤完全燃烧后残留的残渣量。灰分来自煤的矿物质。挥发分是指煤中有机质可挥发的热分解产物。挥发分随煤化程度增高而降低，可用于初步估测煤种。固定碳是指煤中有机质经隔绝空气加热分解的残余物。固定碳随变质程度的加深而增高，可作为鉴定煤变质程度的指标。

工艺性质 煤的工艺性质是工业评价合 理 用 煤的依据，主要包括粘结性、结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、焦油产率和可选性等。粘结性是指煤在高温干馏中产生胶质体，使煤粒相互粘结成块的性能。粘结性是评价炼焦用煤的主要指标。结焦性是指在炼焦炉中能炼出适合高炉用的有足够强度的冶金焦炭的性质。发热量是指单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量。煤的发热量是煤质的重要指标，是计算热平衡、耗煤量、热效率等的依据。

煤中伴生元素 指以有机或无机形态富集于煤层及其围岩中的元素。有些元素在煤中富集程度很高，可以形成工业性矿床，如富锗煤、富铀煤、富钒石煤等，其价值远高于煤本身。

根据煤中伴生元素的【性质和用途】，可分为有益元素、有害元素和指相元素3类。有益元素主要 有锗、镓、铀、钒等，可被利用。有害元素 主要有硫 、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。硫是煤中常见的有害成分，其他有害元素在煤中含量一般不高，但危害极大，如砷是一种有毒元素。煤在燃烧中，硫是造成城镇环境污染的主要物质源。当然，对有害元素如果收集、处理得当也可变成对人有用的财富。煤中伴生元素，有各自的地球化学性质，形成于不同的沉积环境中。因此，可根据元素的相对含量、元素的共生组合关系及元素的比值，来判断相和沉积环境。

【用途】 煤是重要能源，也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。①燃烧。煤炭是人类的重要能源资源，任何煤都可作为工业和民用燃料。②炼焦。把煤置于干馏炉中，隔绝空气加热，煤中有机质随温度升高逐渐被分解，其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出，成为焦炉煤气和煤焦油，而非挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料，也是重要的化工原料。煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造，也可用来制造氮肥、电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。③气化。气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。④低温干馏。把煤或油页岩置于 550℃左右的温度下低温干馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气，低温焦油可用于制取高级液体燃料和作为化工原料。⑤加氢液化。将煤、催化剂和重油混合在一起，在高温高压下使煤中有机质破坏，与氢作用转化为低分子液态和气态产物，进一步加工可得汽油、柴油等液体燃料。加氢液化的原料煤以褐煤、长焰煤、气煤为主。

综合、合理、有效开发利用煤炭资源，并着重把煤转变为洁净燃料，是人们努力的方向。

产地 在各大陆、大洋岛屿都有煤分布，但煤在全球的分布很不均衡，各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家，也是世界上主要产煤国，其中中国是世界上煤产量最高的国家。

参考资料：http://baike.baidu.com/view/23985.htm

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《煤炭学报》在包括10名中国科学院、中国工程院院士的编委会领导下，每年都制定了明确的报道重点，使刊物能紧紧围绕煤炭重大科技攻关项目发表相关的基础理论论文。本刊发表的论文反映了煤炭科学技术的最新研究成果，起到了促进煤炭科学技术交流和发展的龙头作用，为繁荣煤炭科学技术事业作出了重要贡献。