什么是煤炭

煤炭的释义：即“煤”。植物残体经受不同程度的腐解转变而成的一种黑色或褐黑色固体可燃矿物物质

煤炭，简称煤，是远古植物遗骸，埋在地层下，经过地壳隔绝空气的压力和温度条件下作用，产生的碳化化石矿物，主要被人类开采用作燃料。

煤炭对于现代化工业来说，无论是重工业，还是轻工业；无论是能源工业、冶金工业、化学工业、机械工业，还是轻纺工业、食品工业、交通运输业，都发挥着重要的作用，各种工业部门都在一定程度上要消耗一定量的煤炭，因此有人称煤炭是工业的“真正的粮食”。是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。

煤炭的用途主要有：

1、发电用煤：中国约1/3以上的煤用来发电，平均发电耗煤为标准煤370g/（kw·h）左右。电厂利用煤的热值，把热能转变为电能。

2、蒸汽机车用煤：占动力用煤3%左右，蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/（万吨·km）左右。

3、建材用煤：约占动力用煤的13%以上，以水泥用煤量最大，其次为玻璃、砖、瓦等。

4、一般工业锅炉用煤：除热电厂及大型供热锅炉外，一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多，数量大且分散，用煤量约占动力煤的26%。

5、生活用煤：生活用煤的数量也较大，约占燃料用煤的23%。

6、冶金用动力煤：冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤，其用量不到动力用煤量的1%。

7、炼焦煤的主要用途是炼焦炭：焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成。焦炭多用于炼钢，是钢铁等行业的主要生产原料，被喻为钢铁工业的基本食粮。

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一、煤炭的形成

煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可燃沉积岩，这就是煤炭的形成过程。

二、开采煤炭中的环境问题

1、地表塌陷

煤炭开采多数以地下矿井开采为主，这种开采方式必然会造成地表塌陷，长时间的地表塌陷就会在平原地区出现积水受淹的现象，部分地区也会出现土地资源盐渍化的现象。

2、水资源污染

在煤炭开采的过程中会应用到很多的水资源，这些水资源一般在利用完之后不经处理就直接排放，而煤炭开采的废弃水资源对土地和地表植物具有很大的杀伤力，而且还造成了水资源浪费的现象。

3、大气污染

在煤炭资源开发过程中，开采露天煤矿、矿场矸石自燃、煤矿层瓦斯抽排等作业活动都会产生或释放大量有害气体、粉尘，废气主要包括一氧化碳、二氧化碳等。

4、固体废弃物污染

煤炭开发过程中会产生一种叫煤矸石的固体废弃物，这种物质是煤炭开发中最重要的固体废物，由于其没有使用价值所以被排放出来之后也是常年的堆积在一起，这种情况就会占用矿区周边大量的土地，同时其在风化之后还会产生自燃的现象。

参考资料来源：百度百科-煤炭

2、一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。

煤是由植物遗体堆积埋藏后经成煤作用转变而成。成煤作用可以分为两大阶段：

第一阶段是在地表常温常压下，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，转变成泥炭或腐泥的过程。这一阶段以生物化学降解作用为主。

第二阶段是泥炭或腐泥被深埋后，经成岩作用变成褐煤，当温度和压力增高经变质作用变成烟煤和无烟煤。第二阶段以物理化学变化为主。

煤炭的种类有9种，为焦煤、肥煤、无烟煤、瘦煤、弱粘结煤、气煤、褐煤、长焰煤、贫煤。

1、焦煤

焦煤是炼焦用煤中之主焦煤，变质程度中等，结焦性和粘结性最佳。山西之焦煤所产焦炭块度大、裂纹少、抗碎强度大、抗磨性好，为炼焦用煤之珍品。利用焦煤，可得到焦炭、焦油、焦炉气。焦炭除供给冶炼外，还可造气和电石。

2、肥煤

肥煤是炼焦用煤的一种，用肥煤炼出的焦炭横裂多，焦根部蜂焦多，易碎，但肥煤的粘结力很强，能与粘结力较弱的煤搭配后炼出优质煤称肥煤为配焦煤之母。因该肥煤品种稀少，只占全国探明煤炭资源的5%而山西探明肥煤的储量约占全国的50%，主要分部在霍县矿区、三交矿区和古交矿区。

3、无烟煤

无烟煤是高变质煤，具有坚硬、光泽强等特点。燃烧时间长，火力旺。无烟煤主要用于化肥、化工生产。阳泉无烟煤因具有可磨好的特点，是理想的高炉喷吹用燃料。晋城、阳城一带的无烟煤被称为兰花炭闻名中外。山西的无烟煤资源储量大，质量好，居全国首位。

4、瘦煤

瘦煤是炼焦用煤中之配煤, 性 能与焦煤相近。瘦煤焦炭块度大、裂纹少，但熔融性和耐磨性差，其用途除作炼焦配煤外，还可用与造气、发电和其它动力用煤。山西沁水煤田、西山煤田，霍县煤田和河东煤田等都蕴藏着丰富的瘦煤资源。

5、弱粘结煤

弱粘结煤是炼焦煤与非炼焦煤之间的过度煤种，主要用作造气、燃料和配焦。山西大同矿区盛产低硫、低灰、低磷的弱粘结煤，是全国最大的优质动力煤基地。

6、气煤

气煤是炼焦煤种之一，粘结性偏下。主要用作配煤炼焦。气煤焦易推焦，煤气产率和焦化产品回收率高，而缺点是纵纹多，细长易碎,气煤单独炼焦可供化工工业使用。山西的气煤资源极为丰富，储量占炼焦用煤的63%以上。

7、褐煤

褐煤是为经变质的煤，外以朽木内含原生腐植酸。其主要特点是含水多、比重小、热量低、可制取活性炭、硫化煤、褐煤蜡、腐植酸、腐植酸铵肥料和其它化工产品。

8、长焰煤

长焰煤是变质程度最低的煤，无粘结性和结焦性主要用作燃料。经低温干馏可制半焦、煤气、焦油，造气后可制合成氨等。

9、贫煤

贫煤是变质程度最高的烟煤，无粘结性。燃烧时火焰短，延续时间长主要用作动力煤，也可造气用作合成氨原料和气体燃料。太原西山、阳泉、和顺、寿阳矿区有丰富的贫煤资源。

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煤炭指标

（1）水分（M）

煤的水分分为两种，一是内在水分（Minh），是由植物变成煤时所含的水分；二是外水（Mf），是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分。

（2）灰分（A）

煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。

（3）挥发分（V）

煤在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。

（4）固定碳含量（FC）

固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。

（5）发热量（Q）

发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。

（6）胶质层最大厚度（Y）

烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的最大值。它是煤炭分类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大，容易结焦；冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求。

（7）粘结指数（G）

在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力，它是煤炭分类的重要标准之一，是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高，结焦性越强。

参考资料来源：百度百科-煤炭