煤层的含气性特征

以标准温度和标准压力下的气体体积表示。常用单位为立方厘米/克或立方米/吨。煤层甲烷含量是计算煤层气储量/资源量和评估煤层气资源开发价值的最重要参数之一。自然界所有煤层都含有甲烷，但其含量悬殊，分布不均。矿区地质构造越复杂，煤层甲烷含量变化越大。在风化带以下到埋深800米左右，烟煤中煤层甲烷含量一般变化在每吨几个立方米到10余立方米，多数接近10立方米，很少超过20立方米；无烟煤中的煤层甲烷含量一般多于烟煤中的，多数变化在每吨几个立方米到20立方米之间，可能超过20立方米。煤层内现今的煤层气储存量仅是生气量的少部分，各部位的煤层气又处于吸附—解吸和运移的动态平衡状态，所以煤层甲烷含量大小主要取决于煤层气储存条件。希望我的回答能够帮到您。

通常煤层含气量比煤所容纳的气体总量要小。因此，煤层中的气体是不饱和的。这一现象是由于随着煤层的抬升、温度的下降使得它们可以吸附更多的气体（图7.4）（Tyler等，1997）。当煤层抬升超过了最佳生烃范围，没有更多的气体使煤层饱和，必须有其他来源的气体运移到煤层中以达到饱和。

图7.4 煤层储层压力与吸附含气量关系图

（据贾承造等，2007）

7.4.1 煤层甲烷含量的测试结果

韩城矿区是由陕西省煤炭地质局一三一队在20世纪50年代末到70年代初先后进行的普、详、精查地质勘探。之后，在80年代韩城矿务局地质勘探队又多次进行了补充勘探工作。在历次勘探期间，对矿区主要可采的2＃、3＃、5＃及11＃煤层或者采用真空罐或者采用集气式采取器进行了钻孔瓦斯取样工作，对煤层所含自然瓦斯成分和瓦斯含量进行了测试。共计取样229份，其中各煤层取样钻孔情况及甲烷含量测试结果见表7.19。

表7.19 勘探阶段煤层甲烷含量测试结果汇总表

表中瓦斯带钻孔系指自然瓦斯成分中甲烷成分≥70%或位于井田中深部甲烷成分测定值不足70%，但甲烷含量测定值较高的钻孔。此外对瓦斯带内部分钻孔，若含量测定值特低，与相邻钻孔比较相差甚远，均作为异常值予以取舍。表7.19测定结果表明，不同煤层及同一煤层不同地段，甲烷含量高低不一，相差悬殊，分布极不均一，除了部分钻孔由于技术原因测试存在误差之外，主要原因还在于煤层赋存地质条件的差异性。

7.4.2 煤层甲烷含量的换算及分级

地质勘探阶段所提供的煤层甲烷含量资料均为煤层可燃物甲烷含量，在进行煤层甲烷分布规律研究及资源量计算时需要将其转换为吨煤甲烷含量，以反映自然状态下，煤层甲烷含量赋存的真实情况。换算公式有两种：

韩城矿区煤层气地质条件及赋存规律

式中：θd为吨煤甲烷含量，m3/t；θm为煤层可燃物甲烷含量，mL/g；Wt为分析基水分，%；Ag为干燥基灰分，%。

韩城矿区煤层气地质条件及赋存规律

式中：θd为吨煤甲烷含量，m3/t；θm为煤层可燃物甲烷含量，mL/g；G0为可燃质质量，g；G为煤样质量，g。

对换算后的吨煤煤层甲烷含量，按照目前煤矿区甲烷分级标准，分为四级：煤层甲烷含量＜5m3/t，为低甲烷分布区；煤层甲烷含量5～10m3/t为中甲烷分布区；煤层甲烷含量10～20m3/t为富甲烷分布区；煤层甲烷含量≥20m3/t为高甲烷分布区。

从本矿区各煤层瓦斯带钻孔吨煤煤层甲烷量值统计结果看（表7.20），北区2＃煤层以中—低甲烷级为主，占85.7%，煤层甲烷含量分布优势区间在6～9m3/t之间；3＃煤层以中—富甲烷级为主，占90%，其中煤层甲烷含量分布优势区间在6～12m3/t之间；11＃煤层以中甲烷级为主，占69.6%，煤层甲烷含量分布优势区间在6～10m3/t之间。三层煤相比，3＃煤层平均煤层甲烷含量最高，11＃煤层仅次，2＃煤层最低。

表7.20 瓦斯正常带钻孔吨煤甲烷含量测试结果分级统计表

南区3＃煤层以中—低甲烷级为主，占85.7%，煤层甲烷含量分布优势区间在4～7m3/t之间；5＃煤层以中—富甲烷级为主，占86.7%，煤层甲烷含量分布优势区间在7～10m3/t之间；11＃煤层以中甲烷级为主，占60%，低、富甲烷级各占20%，煤层甲烷含量分布优势区间在5～11m3/t之间。三层相比，以5＃煤层平均甲烷含量值最高，11＃煤层次之，3＃煤层最低。

从全矿区比较看，北区的3＃、11＃煤层平均甲烷含量最高，次为南区的5＃、11＃煤层，南区的3＃及北区的2＃煤层甲烷含量相对最低。

7.4.3 煤层甲烷含量的平面分布规律

尽管地质勘探期间各煤层都有不等数量的瓦斯取样钻孔及实测煤层气含量点，但远远未达到煤层气资源评价对钻孔分布的要求。对现有钻孔含量值，在剔除掉瓦斯风化带内的部分孔及瓦斯正常带内个别低异常值后，所剩煤层甲烷含量孔不多，加之这些孔在分布上的不均匀性，用来编制全区或井田甲烷含量等值线图的难度极大。鉴于此种情况，我们采用后续章节甲烷含量建模预测成果所得到的全区大多数钻孔吨煤甲烷含量预测值，再结合现有实测值经筛选后的吨煤甲烷含量值，编制了各煤层甲烷含量等值线图（图7.5），并对各煤层甲烷含量大小及分布特征进行了总结。

7.4.3.1 北区煤层甲烷含量情况

（1）2＃煤层

2＃煤层，甲烷含量最小值1.19m3/t（119号孔），最大值13.33m3/t（X33号孔），平均值6.06m3/t，含量主要集中在2～11m3/t之间，分布区间较宽（图7.5），其中，低甲烷点占35.48%，中甲烷点占56.97%，富煤层气点占7.51%，以低—中甲烷级为主。从甲烷含量分布平面图上看出（图7.6）。矿区边浅部甲烷含量低，向中深部，甲烷含量呈逐渐增大的规律。并且甲烷含量等值线的延展方向总体与煤层走向相一致。从各级别甲烷含量在图上的分布看，低甲烷区主要分布在燎原、桑树坪两井田边浅部及桑树坪井田内凿开河地带，其他大多数地区均为中甲烷分布区，相比之下，以下峪口井田甲烷含量值较高，富甲烷区在北区分布范围很小，位于下峪口及燎原两井田深部。

图7.5 北区2＃煤层甲烷含量分布直方图

图7.6 北区2＃煤层甲烷含量等值线图

单位为m3/t

（2）3＃煤层

3＃煤层的甲烷含量最小值4.61m3/t（202号孔），最大值15.52m3/t（X30号孔），平均值8.18m3/t，甲烷含量分布集中区间为6～11m3/t，占87.6%，＜6m3/t的占7.3%，＞11m3/t的仅占5.0%（图7.7）。从含量分级大小来看，以中甲烷点为主，占85.4%，富甲烷点仅占13%，从所做的含量等值线图上看出（图7.8），矿区边浅部煤层甲烷含量相对较低，向中深部呈缓慢增加的态势。富甲烷区集中分布在下峪口井田中部，其他地区（包括桑树坪井田及燎原井田）几乎全为中甲烷级分布区，而且变化较为平稳。

图7.7 北区3＃煤层甲烷含量分布直方图

图7.8 北区3＃煤层甲烷含量等值线图

单位为m3/t

（3）11＃煤层

图7.9 北区11＃煤层甲烷含量分布直方图

11＃煤层的甲烷含量最小值1.86m3/t（77号孔），最大值15.86m3/t（P3号孔），平均值8.08m3/t，煤层甲烷含量优势分布区间在6～10m3/t间，占68.1%（图7.9）。从含量分级来看，以中甲烷点为主，占72.3%，低甲烷点占11.7%，富甲烷点占16%。从所做的甲烷含量平面等值线图上看出（图7.10），11＃煤层甲烷等值线多呈一些封闭的圆形，甲烷含量变化规律不明，与煤层埋藏深度之间也无明显关系。富甲烷区与低甲烷区均呈一些不相连的孤立小块嵌布在中甲烷级分布区内，以桑树坪井田表现较为明显，甲烷含量高低起伏变化较大，相比之下，下峪口、燎原两井田煤层甲烷含量变化平稳，主要以中甲烷级分布区为主，含量值多数集中分布在6～10m3/t之间。

图7.10 北区11＃煤层甲烷含量等值线图

单位为m3/t

7.4.3.2 南区煤层甲烷含量情况

（1）3＃煤层

3＃煤层的甲烷含量最小值2.56m3/t（19号孔），最大值14.20m3/t（S20号孔），平均值6.42m3/t，含量值主要集中分布在4～9m3/t间，占88.5%（图7.11）。从甲烷含量分级来看，低甲烷点占25.9%，中甲烷点占72.2%，富甲烷点仅占1.9%。从所做的甲烷含量等值线图看出（图7.12），矿区边浅部甲烷较低，向中深部甲烷含量有逐渐增大的趋势。大体以居水河为界，其以东地区，甲烷含量相对较高，变化也较平稳，除边浅部为低甲烷区外（包括马沟渠井田），大部分地区甲烷含量值集中在6～8m3/t之间；而居水河以西地区，甲烷含量值相对较低，且变化较大，除边浅部为低甲烷分布区之外，井田中部低、中、富甲烷分布区均有，相对来讲，变化规律不如居水河以东明显。

图7.11 南区3＃煤层甲烷含量分布直方图

图7.12 南区3＃煤层甲烷含量等值线图

单位为m3/t

（2）5＃煤层

5＃煤层的甲烷含量最小值2.19m3/t（53号孔），最大值13.38m3/t（118号孔），平均值7.83m3/t，甲烷含量值分布范围较宽，其中集中在4～12m3/t之间的占88.88%，以7～8m3/t优势最为明显（图7.13），从甲烷含量分级来看，低甲烷点占14.82%，中甲烷点占66.65%，富甲烷点占18.52%，以中甲烷分布为主。从所做的甲烷含量等值线图上看出（图7.14），甲烷含量边浅部低，向中深部有缓慢增大的趋势。等值线的延展方向总体呈NE方向。横向上，北部（即马沟渠井田以西地区）含量值普遍高，为富甲烷主要集中区。中部、西部含量较低，主要为中甲烷分布区，含量值多数分布在6～9m3/t之间，其中也夹有小块的富甲烷及低甲烷区。再向西南边界，预计主要为低甲烷区。

图7.13 南区5＃煤层甲烷含量分布直方图

图7.14 南区5＃煤层甲烷含量等值线图

单位为m3/t

（3）11＃煤层

11＃煤层甲烷含量最小值1.31m3/t（505号孔），最大值13.17m3/t（242号孔），平均值7.35m3/t，甲烷含量值较多集中在5～9m3/t之间，所占比例61.6%。从含量分级来看，主要以中甲烷分布点为主，占69%，低甲烷分布点占13.9%，富甲烷分布点占16.3%（图7.15）。从所做的11＃煤层甲烷含量等值线图（图7.16）看出，纵向上，甲烷含量由浅向深总体有逐渐增大的规律。横向上低甲烷区主要分布在区内西南及东南边浅部，富甲烷区分别分布在居水河以东及以西的部分地区，在居水河以东地区，中甲烷分布区含量值以6～8m3/t为主，以西地区含量则主要以7～9m3/t为主。

图7.15 南区11＃煤层甲烷含量分布图

图7.16 南区11＃煤层甲烷含量等值线图

单位为m3/t

7.4.4 南北区甲烷含量对比

从对南、北区各煤层钻孔甲烷含量预测值的统计结果来看，北区各煤层甲烷含量平均值3＃＞11＃＞2＃；南区各煤层的甲烷含量平均值5＃＞11＃＞3＃，这与对各煤层钻孔实测甲烷含量值统计结果排序具一致性，并且实测平均值与预测平均值相差不大，从全矿区来看，各煤层预测甲烷含量平均值大小的排序情况也与实测值排序情况完全一致，即北区3＃煤＞北区11＃煤＞南区5＃煤＞南区11＃煤＞南区3＃煤＞北区2＃煤。

甲烷检测仪是一种检测甲烷浓度的仪器，是沼气建设中国家重点支持配置的仪器。甲烷检测仪在村级服务网点的应用主要包括：沼气池项目验收，沼气池故障诊断，沼气灶具故障诊断，沼气池和沼气管路气体泄露检测，沼气池维修。其中前三者的目的是测量高浓度（40%～80%）的甲烷，后两者主要测量低浓度（0～5%为甲烷的低爆炸极限）的甲烷，因此合理选择沼气分析仪，对于沼气池验收、病池诊断、灶具故障诊断、管路泄露检测等具有重要意义。

沼气成分分析以及沼气泄露报警的检测方法主要有：热催化燃烧方法、热导元件方法和红外测量方法。

（1）热催化燃烧方法

检测甲烷泄露最有效、最经济的方法是催化燃烧（黑白元件）方法。两只元件用铂丝加热到400℃，当空气中含有可燃气体时，测量元件在催化剂的作用下，元件表面发生催化反应，使温度上升，通过测量两只元件的温差就能判断出甲烷的含量。但是，载体催化元件有个致命缺陷，只能检测浓度为4%以下的甲烷气体，当空气中的瓦斯浓度超过5%时，元件就会发生“激活”现象，造成永久损坏。

（2）热导元件方法

不同气体的导热系数存在差别，热导元件检测方法就是根据气体的这一特性，来确定气体的体积浓度。沼气的主要成分是甲烷和CO2，被测沼气的导热系数由甲烷和CO2共同决定。对于彼此之间无相互作用的多组分气体，其导热系数可近似地认为是各组分导热系数按组成含量的加权平均值。根据沼气的导热系数与各组分导热系数之间的关系，可实现沼气成分的多组分气体的含量分析。但是该传感器对于低浓度测量有很大局限性，低于5%的甲烷无法测量，如果用于泄露报警将会造成很大的误差。

（3）红外测量方法

异种原子构成的分子在红外线波长区域具有吸收光谱，其吸收强度遵循朗伯—比尔定律。当对应某一气体吸收波长特征的光波通过被测气体时，其强度将明显减弱，强度衰减程度与该气体浓度有关。由于红外沼气分析方法采用物理原理，分析气体不与传感器发生反应，因此寿命很长，可以达到10年以上。该类型传感器不仅可以用于沼气泄露的低浓度报警，也可以用于高浓度的沼气成分测量。

在选择配置时需要考虑仪器的仪器功能、仪器质量保障体系、使用寿命等因素。在利用红外、热导、热催化原理的甲烷检测仪器中，可优先选择红外方法的仪器。如果仅测量沼气成分或者检测泄露，可以考虑基于热导和热催化原理的仪器。

74.2.4.1 气体体积的换算

1)解吸气体、损失气体和脱出气体的体积按下式换算成标准状态下的体积:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:V'0为换算到标准状态下气体的体积，mLV'为在室温T1，大气压力P1条件下量筒内气体的体积，mLT1为室温，℃T2为气压表温度，℃p1为大气压力，kPap2为室温t1时，饱和水蒸气压(见表74.1)或饱和食盐水的饱和蒸气压(表74.2)，kPa。

表74.2 不同温度下饱和食盐水饱和蒸气压

2)含有空气解吸、损失气体或脱出气体的体积按下式换算为无空气煤层气的体积:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:V0为扣除空气后解吸气体、损失气体或脱出气体换算为标准状态下的体积，mLΦ0为标准状态下氧的体积分数。

3)煤层气中各种成分体积的计算。

解吸气体、损失气体或脱出气体中各种成分的体积按下式计算:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:V'0i为解吸气体、损失气体或脱出气体中某种成分换算到标准状态下的体积，mL。

74.2.4.2 煤样中气体各成分含量的计算

1)按下式换算成干燥无灰基煤样质量:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:Gdaf为干燥无灰基煤样质量，gG为煤产质量gMad为煤样空气干燥基水分的质量分数Aad为煤样空气干燥基灰分的质量分数。

2)煤样中气体各成分含量的计算。煤样解吸气体、损失气体或脱出气体中各成分的含量按下式计算:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:Xi为每克煤样解吸气体、损失气体或脱出气体中某种成分的含量，mL/g。

3)煤样中气体成分总含量的计算:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:X为每克煤样中某种气体成分的总含量，mL/g。

4)煤样中可燃气体总含量的计算。按式(74.18)分别计算出每克煤样解吸气体、损失气体或脱出气体中甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、重烃、氢和一氧化碳等可燃气体的含量，然后按式(74.19)得出可燃气体的总含量。

参考文献和参考资料

煤样的制备方法(GB474—2008)［S］.2008.北京:中国标准出版社

煤的工业分析方法(GB/T212—2008)［S］.2008.北京:中国标准出版社

煤层气含量测定方法(GB/T19559—2004)［S］.2004.北京:中国标准出版社

天然气的组成分析气相色谱法(GB/T13610—2003)［S］.2003.北京:中国标准出版社

煤层气测定方法(解吸法)(MT/T77—1994)［S］.1994.北京:煤炭工业部

煤质及煤分析有关术语(GB/T3715—2007)［S］.2007.北京:中国标准出版社

一、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．全水分是煤的外在水分和内在不分总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。

水分的存在对煤的利用极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ，发热量降低100kcal/kg(大卡／千克）；冶炼精煤中水分每增加1 % ，结焦时间延长5 一10min .

二、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。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。灰是有害物质．动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1 % ，焦炭强度下降2 % ，高炉生产能九下降3 % ，石灰石用量增加4 % .

三、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。一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高，瘦煤、无烟煤挥发分较低。

四、固定碳质最（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。

五、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。发热量国际单位为百万焦耳／千克（MJ/kg ) ，常用单位大卡斤克，换算关系为：1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如发热量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ／kg .为便于比较，我们在衡量煤炭时消耗时，要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤，标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg ）。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量（ Qnet,ar) ，它反映煤炭的应用效果，但外界因素影响较大，如水分等，因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量（ Qnet,ar) ，它能较为准确的反映煤的真实品质，不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg）左右．

六、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．

七、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．

八、煤灰熔融性温度（灰熔点）

在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度（DT ）、软化温度( ST ）、流动温度（FT ) ，常用软化温度（ST ）来表示。灰熔融性温度越高，煤灰不容易结渣。因锅炉设计不同，对灰熔融性温度要求也不一样。煤灰熔融性温度的高低，直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能，煤灰熔融性温度低，煤灰容易结渣，增加了排渣的难度，尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉，煤灰熔融性温度要求较高。

九、哈氏可磨指数（HGI )

哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的难易程度。可磨指数越大，煤越容易磨成粉。在发点煤粉锅炉和高炉喷吹用煤，可磨指数是质量评价的一个重要指标。吉氏流动（ddpm)煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度，是煤的塑性指标之一。流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段，又能表征煤的塑性，可以指导配煤和焦炭强度预测。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标，用每分钟转动的角度来表示。

十二、焦渣特征（CRC )

煤炭热分解以后剩余物质的形状。根据不同形状分为8 个序号，其序号即为焦渣特征代号。

1——粉状。全部是粉末，没有相互粘着的颗粒．

2——粘着。用手指轻碰即为粉末或基本上是粉末，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。

3——弱粘性。用手指轻压即成不块。

4 ——不熔融粘结。用手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽．

5 ——不膨胀熔融枯结。焦渣形成扁平的块，煤粒的界限不易分清．焦渣上表面有明显的银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。

6——微膨胀熔融粘结。用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，但焦渣表面具有较小的膨胀泡．

7——膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm。

8——强膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面有银白色金属光泽，焦渣高度大于15mm。

更多煤质化验知识、煤炭化验设备详情请登录：

www.huanuodianzi.com

www.hebihuanuo.com

联系方式：

全 称：鹤壁市华诺电子科技有限公司

联系人：张经理(13839220101)

Q Q ：68866329

电 话：0392-2234888 2234666

煤炭质量检测的基本指标，包括水分、灰分、挥发分、固定碳、焦渣特征、发热量、胶质层最大厚度、粘结指数、煤灰熔融性温度（灰熔点）、哈氏可磨指数等，所需要的设备有在线微波水分测定仪、高效节能智能灰挥测定仪、微机全自动量热仪、微机胶质层测定仪、粘结指数测定仪、微机一体灰熔点测定仪、哈氏可磨性指数测定仪。

一、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．全水分是煤的外在水分和内在不分总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。

水分的存在对煤的利用极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ，发热量降低100kcal/kg(大卡／千克）；冶炼精煤中水分每增加1 % ，结焦时间延长5 一10min 。

注：检测煤中水分需用到MS-590在线微波水分测定仪，是全球唯一不受被测物质的高度、大小、密度、温度、品种、重量等因索的影响，无需进行高度补偿、密度补偿及温度补偿就能精确测量水分，可以同时测量水份、密度两个参数的在线水分仪，且水份和密度各自有独立数据模型和校准曲线；

二、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。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。灰是有害物质．动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1 % ，焦炭强度下降2 % ，高炉生产能九下降3 % ，石灰石用量增加4 %。

三、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。一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高，瘦煤、无烟煤挥发分较低。

四、固定碳（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。

五、焦渣特征（CRC ）

煤炭热分解以后剩余物质的形状。根据不同形状分为8 个序号，其序号即为焦渣特征代号。

1——粉状。全部是粉末，没有相互粘着的颗粒．

2——粘着。用手指轻碰即为粉末或基本上是粉末，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。

3——弱粘性。用手指轻压即成不块。

4 ——不熔融粘结。用手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽．

5 ——不膨胀熔融枯结。焦渣形成扁平的块，煤粒的界限不易分清．焦渣上表面有明显的银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。

6——微膨胀熔融粘结。用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，但焦渣表面具有较小的膨胀泡．

7——膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm。

8——强膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面有银白色金属光泽，焦渣高度大于15mm。

注：检测煤的灰分、挥发分、固定碳、焦渣特性需要用高效节能智能灰挥测定仪。

六、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。发热量国际单位为百万焦耳／千克（MJ/kg ) ，常用单位大卡斤克，换算关系为：1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如发热量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ／kg .为便于比较，我们在衡量煤炭时消耗时，要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤，标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg ）。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量（ Qnet,ar) ，它反映煤炭的应用效果，但外界因素影响较大，如水分等，因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量（ Qnet,ar) ，它能较为准确的反映煤的真实品质，不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg）左右。

注：检测煤炭发热量需要到微机全自动量热仪

七、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。

注：检测煤炭胶质层厚度需用微机胶质层测定仪

八、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。

注：检测煤炭G值需用粘结指数测定仪

九、煤灰熔融性温度（灰熔点）

在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度（DT ）、软化温度( ST ）、流动温度（FT ) ，常用软化温度（ST ）来表示。灰熔融性温度越高，煤灰不容易结渣。因锅炉设计不同，对灰熔融性温度要求也不一样。煤灰熔融性温度的高低，直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能，煤灰熔融性温度低，煤灰容易结渣，增加了排渣的难度，尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉，煤灰熔融性温度要求较高。

注：检测煤灰熔融性需用微机一体灰熔点测定仪

十、哈氏可磨指数（HGI ）

哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的难易程度。可磨指数赵大，煤赵容易磨碎成粉。在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤，可磨指数是质量评价的一个重要指标。＋、吉氏流动度（ddpm)煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度，是煤的塑性指标之一。流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段，又能表征煤的塑性，可以指导配煤和焦炭强度预测。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标，用每分钟转动的角度来表示。

注：检测煤的可磨性需用哈氏可磨性指数测定仪

煤的挥发份是指煤在规定条件下隔绝空气加热失去的并进行水份校正后的挥发物质，它包括煤中有机物的分解产物、部分矿物质的分解产物以及少量不挥发物的燃烧产物。这些产物不是煤的固有组分，而是煤在一定条件下发生化学反应的结果。煤的挥发份在煤气炉的干馏段干馏逸出，成为甲烷等碳氢化合物及焦油，而甲烷的发热值较高，为8600千卡?标米3，故它的含量多少，对煤气热值有显著影响。从煤气化角度来说，挥发份太少，煤的活性降低，点火时间需要的温度就高，而过多也是不利于气化生产的，特别是对于固定床气化装置而言，过多的挥发份会造成副产品的产率提高，而使得一部分C元素流失。