煤的开采、加工和提炼过程。

(1)古代煤炭产业的发展

我国是世界上最早开发和利用煤炭资源的国家。流传久远的神话传说充分说明，我国很早就已发现和利用煤炭。

1973年10月在沈阳“新乐遗址”出土的文物中，有97块煤精雕刻制品和煤块，经鉴定为抚顺煤田西部本层煤，“新乐遗址”出土文物属于新石器时代，早、中期，这说明我国抚顺煤田早在距今6800—7200年以前就被发现和利用了。1938年有抚顺还发现过一处距今2000多年前汉代居民点遗址燃煤的遗迹。

从汉代开始，煤炭已经用于冶铁过程中。西汉时期，开始采煤炼铁东汉末年三国时期，煤炭的开采和使用得到了进一步发展。

晋代以及南北朝时期，江西高安、新疆库车和山西大同等地区煤炭开发比较突出。

隋文帝初年，煤炭就成了宫廷中的重要燃料。唐元和四年(公元809年)，炼丹家清虚子发明了黑火药，使采矿业进入了爆破开采的时代。从唐代开始，我国煤炭开发利用的知识逐渐传播到国外，在一些外国著作中，记述了中国人民利用煤炭的情况，成为中外友好交往的象征。

宋代的煤炭开发利用以现今河南、河北、陕西、山东等地最为突出。在宋代，我国人民就已经利用焦炭，炼焦技术已臻成熟。

元代，在全国统一之后，以蒙古贵族为首的统治集团为了巩固统治，大力发展生产，注重矿业。特别是都城大都(今北京)的西山地区，采煤业发展较为普遍，成为最大的煤炭生产基地。

明代，我国煤炭开发利用得到了比较明显的发展。当时煤炭业不仅在河南、河北、山东、山西、陕西等地有了普遍进步，且在江西、安徽、四川、云南等地也不同程度地得到了发展。

清代的采煤业，在明代的基础上，得到了进一步发展。从清初到道光，历代统治者对煤炭生产都是比较重视，并对煤炭开发采取扶植措施。由于各级官府对煤炭开发比较重视，加上社会的迫切需要和各地人民的辛勤劳动，从而使清代采煤业有了普遍的发展，尤其是在乾隆年间(公元1736～1795年)，出现了我国古代煤炭开发史上的又一个高潮。

(2)近代煤炭产业的发展

中国正式建成的第一个近代煤矿是台湾基隆煤矿。至1895年为止，各地开办了十几个规模较小的近代煤矿，使中国的采煤业进入了一个新的历史时期，此为中国近代煤矿发展的第一阶段。

1895～1936年，在外资和民族资本家争相投资中国煤矿的情况下，又出现一批新式合资煤矿企业。1929年国民党政府建设委员会开办淮南煤矿同年，成立山西晋北矿务局，开采大同煤矿至1936年，全国年产5万t以上的新式煤矿61个，全国原煤产量3900万t，平均效率为每工0.3t。

这一时期的基本特点是:①各帝国主义相继攫取中国矿权，以单独经营或同中国合资经营的方式，控制了中国主要煤矿。这期间外国人投资的煤矿32个，投资额占中国煤矿总投资额的51.78%。1933年全国煤产量属于有外资的产额占61.3%。②中国民族资本在资金不足，技术力量薄弱的条件下，开办了一批煤矿，其效率较低，成本较高，经受不住外煤倾销的打击，往往亏损。③生产环节的机械配置极不合理，矿井提升、通风、排水用新式机器，而回采工作面主要是手镐刨煤，巷道运输多靠人力和畜力。④煤矿企业分布极不合理，主要集中于河北、山东、辽宁、山西、河南5省。1936年这5省煤产量占全国煤产量的76.5%。

(3)抗日战争时期的煤炭产业

1937年抗日战争爆发，日本帝国主义继1931年侵占东北所有煤矿之后，又陆续侵占华北、华中煤矿。日本帝国主义在东北、华北、华中占领区进行掠夺性开采，煤矿开采有以下几个特点:①日本帝国主义为解决设备不足的困难，而又能更多、更快地掠夺中国煤炭资源，煤田开拓方式主要采用小斜井和小立井，例如东北有大小煤坑267个，其中立井8个，露天矿7个，斜井252个采煤方法绝大多数为残柱式，回收率仅20%左右。②增产主要靠增加劳动力，很少增加机械设备。③生产效率逐年下降，煤炭成本逐年提高。④缺少保安设备和措施，灾害事故严重，1942年本溪湖煤矿发生世界罕见的瓦斯煤尘爆炸事故，死亡1549人。

1937年以后，随着华北主要产煤区被日本帝国主义的侵占，国民党政府不得不把煤炭开发事业转向西南、华南和西北。从1937～1945年，国民党政府管辖区新建或扩建日产50t以上的煤矿57个，规模最大的是天府煤矿，年产30多万t，其他煤矿年产量多在2万t以下。从1938～1945年国民党政府管辖区共计产煤4562万t。

(4)解放战争时期的煤炭产业

1945年日本投降后，所侵占的煤矿大部分为国民党政府接收。这些煤矿因受日帝掠夺破坏和战争影响，多数处于停产或半停产状态。西南等地的煤矿因销路不旺，产量锐减。1946～1948年国民党政府资源委员会直辖的29个煤矿只生产原煤1252万t。

在中国解放区，民主政府先是从日帝手中接管了一批煤矿，嗣后又陆续从国民党政府手中接管了除台湾省以外的所有煤矿。这些煤矿都曾遭到严重破坏。民主政府在器材物资极端缺乏的条件下，进行艰苦的修复工作，逐步恢复生产。从1946～1949年，中国解放区约生产原煤2000万t。

(5)新中国成立后的煤炭产业

新中国在建立之初，从旧中国接收了约40个煤矿企业、200处矿井和少数几个露天煤矿，加上解放区民主政府兴办的小煤矿、公私合营煤矿和私人开办的小煤窑，1949年生产原煤32.43Mt。

在三年恢复时期(1950～1952年)，全面恢复了原有煤矿的生产，对32处矿井进行了改扩建，并开工建设新井17处，设计生产能力12.51Mt/a，初步奠定了煤矿开采发展的基础。

“一五”时期(1953～1957年)开始了大规模的煤矿生产建设，重点扩建了开滦、大同、阜新、鹤岗等15个老矿区，又开发建设了平顶山、鹤壁、包头、潞安、石嘴山等10个新矿区，开工建设矿井194处，设计生产能力75.37Mt/a建成投产矿井205处，设计生产能力63.76Mt/a恢复矿井38处，设计生产能力11.34Mt/a，1957年全国原煤产量达到130.73Mt。

1958年开始的三年大跃进及这期间出现的高指标、瞎指挥等不科学的做法，导致不适当地扩大了煤矿建设规模，一些新建矿井简易投产，一些生产矿井重采轻掘，推行了不合理的采矿方法，出现严重的采掘失调。针对大跃进带来的问题，煤炭工业进行了第一次大调整。

“三五”(1966～1970年)和“四五”(1971～1975年)时期，煤炭开发战略和建设重点有重大改变。在此期间，集中建设了煤炭工业“大三线”——西南和西北煤炭生产基地，突击性开发江南煤田。在西南主要建设了六盘水(六枝、盘县、水城三个矿区的总称)和攀枝花矿区，建设矿井共28处，设计生产总能力14.11Mt/a，建成投产矿井21处，设计生产能力9.40Mt/a在西北的贺兰山基地和渭北基地。

“四五”期间，建设总规模达到42处，设计生产能力12.82Mt/a建成矿井(露天)13处，设计生产能力11.22Mt/a，满足了西南和西北用煤的需要，显著改善了煤炭开发布局。为扭转北煤南运的局面，“三五”时期对江南煤田进行了大规模的煤田地质勘探和分布范围广阔的矿区建设，到“四五”期末，建成矿井295处，设计生产能力39.36Mt/a。由于建设部署不符合江南煤田实际，尽管做出了巨大努力，但“扭转北煤南运”的原定目标仍未能实现。

针对20世纪70年代偏重挖掘生产矿井潜力，新井建设规模缩小，一些生产矿井又出现采掘失调的情况，从70年代后期起，又进行了煤炭工业第二次大调整。加大了新井建设规模，建设重点由西南、江南转向北方和东部，加强了生产矿井的开拓延深，改善了安全生产条件。

进入20世纪80年代，随着改革开放的深化，煤矿开采在质与量方面都有很大发展，新开发了10多个新矿区，新建设一批现代化的大型矿井和露天矿，大力推广采矿机械化和综合机械化，有重点地建设多层次的高产高效矿井，大力发展了地方煤矿，开办了遍布全国的乡镇煤矿，有选择地建设了重点产煤县，使煤矿开采在更大规模和高质量的基础上持续向前发展。

20世纪的最后10年，我国煤矿开采以提高经济效益为中心，应用现代高新技术与采矿技术及装备相结合，加速推进煤矿生产技术的现代化，进行了高产高效矿井(露天)建设，并建成129处高产高效煤矿(井工123处，露天6处)，少数矿井达到了世界最先进的水平，获得了巨大的经济效益和社会效益，也开拓出了我国煤矿开采21世纪发展的新道路。[1]

进入21世纪以来，我国煤炭行业发展迅速，掀起了煤矿开发及开采的新高潮。据国家统计局发布的《2012年国民经济和社会发展统计公报》指出，2012年我国原煤产量已达36.5亿t。图1-1为近六年来我国原煤产量及增长情况。

图1-1 近六年来原煤产量及增长比例

煤炭开采带来的环境污染和生态破坏问题日益突出,主要表现在：

1、地面水下跌

由于在煤炭开采过程中矿井水大量外排,导致地下水位下降,引起地面水下跌.

2、地层错动与地表下沉

由于煤矿井下水大量外抽,矿井上底承载能力下降,加上大部分小窑煤井在开采过程中,没有采取预留煤柱等预防措施,有的小窑煤井甚至对国有煤矿预留煤柱肆意采挖、破坏,导致地层错动,地表下沉.

3、地面水受到污染

矿井废水不经处理就外排,严重污染地面水体,淤塞河道和农田渠道,造成土壤板结,对农作物影响很大.

4、煤矸石占地及风化污染问题

5、对森林植被的破坏

煤炭开采需要大量木材,按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方；

6、二次扬尘污染问题

煤炭有相当一部分靠汽车运输,撒漏现象非常严重,大量煤炭流失,使街道煤尘飞扬.

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煤炭在促进我国经济发展的同时 ,也造成了严重的环境污染 ,围绕煤炭的生产、加工和消费过程 ,几乎涉及到大气污染、水污染、土地污染和噪声污染的各个方面。

诸如地表塌陷、矸石山、矿井水、煤泥水、粉煤灰、酸雨等。

地表沉陷，煤矸石堆放，自燃，矸石淋溶液污染地表水，重金属污染、矿井水的处理，煤层气的释放，粉尘，

1、固体废弃物污染。例如煤渣、矿渣

2、水体污染。例如煤化企业所排放出来的废水

3、大气污染。例如CO2、SO2、NO、H2S等

4、噪音污染。煤化企业的机器轰鸣声

这些回答都是我们看得到的污染，还有那些我们看不到的污染，比如，生态的破坏等，这些都是隐性的污染。。。。

煤炭在开采和加工过程中，第一是改变了原有的地质环境，地下水，煤层中储存的煤层气，煤层的氧化，煤矸石的污染，煤中各种有害元素的释放和溶解等

易煤网回答您：煤炭开采对生态环境有着广泛而深刻的影响。为了保持产煤地区生态环境能够满足人类社会可持续发展的需要，在加大矿区生态环境治理的同时，要把煤炭开采引发的破坏限制在生态环境可承载的程度之内。

煤炭开采对区域生态的影响主要是采煤地表沉陷，其表现形式为地表移动变形影响土地利用、加速水土流失、加速土地沙化、地表建构筑物损害等，露天开采则是完全破坏原地表植被、建构筑物。

我国幅员辽阔，煤炭资源分布不均，不同煤炭资源赋存地域的经济发展不平衡，煤炭资源开发区域生态环境特征差异较大。我国煤炭工业在促进国民经济发展的同时也带来了一系列的生态环境问题，如空气、地表水、土壤的质量下降，生态系统的退化，生物多样性丧失，农作物减产等。

当前，煤炭开采对生态环境的影响主要表现为地表沉陷、水资源破坏、煤矸石堆积、水土流失、植被破坏、湿地缩减、大气和水环境污染等。对于采煤造成的环境污染问题，可通过加大环境治理的技术投入与资金投入、政策的激励和约束得到有效解决。从长远发展看，环境污染因素对一定区域的煤炭开采构成了弱约束。对于采煤造成的生态破坏，从产生机理上分析，是由于采煤过程中地表塌陷、地表水流失、地下含水层疏干，破坏了矿区原有的水土条件，致使矿区各种林木、草灌生长受到严重影响，矿区植被覆盖率逐年下降，进而导致矿区整个生态系统的恶化。另外，我国煤炭资源分布与能源消费需求、生态环境容量呈逆向分布。随着我国煤炭开采重心的北进西移，生态环境条件在很大程度上制约着煤炭资源的开发。

根据煤炭资源开发对生态环境的影响特点及资源环境特点，将煤炭开采的生态环境约束界定在土地资源、水资源、煤矸石、人口搬迁、生态现状、煤炭资源6个主因素上，从可持续发展的角度提出了煤炭资源开发的环境容量的指标体系。

从土地资源角度分析，八大区块中蒙东区、北疆区受影响的土地资源量少，东北区、晋陕蒙(西)宁区、南疆甘青区受影响的土地资源量中等，其余煤炭分区受影响的土地资源量较大。

从煤炭资源的角度看，八大区块中蒙东区、北疆区、南疆甘青区、晋陕蒙(西)宁区煤炭资源丰富，其余煤炭区煤炭资源缺乏。

从水资源的角度看，八大区块中南疆甘青区水资源最为丰富，西南区、东南区、北疆区、东北区水资源量中等，晋陕蒙(西)宁区、蒙东区、黄淮海区水资源较为缺乏。

从生态环境现状看，八大区块中北疆区、南疆甘青区、晋陕蒙(西)宁区受制约程度大，东北区、西南区、东南区受制约程度小。

综合来看，八大区块中，综合环境容量的大小为蒙东区>南疆甘青区>北疆区>西南区>晋陕蒙(西)宁区>东北区>东南区>黄淮海区。我国煤炭资源时序性开发布局需要重视上述结论。

主要是改性沥青生产过程中的加热沥青产生的沥青废气，还有就是锅炉产生的尾气污染环境。如果有条件可以上套沥青尾气处理设备。

地面沉陷；地下径流被破坏，影响地下水源补给。

煤的用途与煤的种类有密切的关系，不同的煤种其用途是不同的，煤的种类与用途大致可以归纳以下几方面。

（一）煤的种类

煤的分类由于依据的主要标准不同，其分类也有差异，分类方法比较多。我这里主要介绍一下按成因分类及实用分类。

按成因分类：按成因分类是依据成煤植物在聚积阶段各种综合因素进行的，主要是根据成煤物质的种类——高等植物还是低等植物；植物遗体的环境和条件——沼泽的积水深浅、水的活动性、氧气供应和微生物活动等情况，还有成煤物质分解转化过程所决定的。

按成煤物质的种类可以分为三类，即高等植物形成的腐植煤；由低等植物形成的腐泥煤；由高等植物与低等植物形成的腐植－腐泥煤。按植物堆积环境和条件以及成煤物质转化过程将煤的成因类型可分为腐植煤和残植煤。腐植煤和残植煤都是由高等植物变成的，腐植煤的原始物质主要由高等植物的木质和纤维素组成，残植煤的原始物质则主要是植物生物化学稳定的组织，如角质层、孢子、树脂物质、树皮的木栓组织等。腐泥煤的物质组成主要是藻类物质变化产物。腐植腐泥煤是腐植煤与腐泥煤之间的过渡类型。自然界大多数的煤是腐植煤，残植煤、腐植－腐泥煤、腐泥煤则比较少见，通常构成腐植煤中的夹层和透镜体，在较少情况下可单独构成煤层。

按实用分类：这种分类方法，首先要对煤的物质组成进行较全面的了解。煤主要由碳、氢、氧、氮等元素构成的有机质和一些矿物杂质和水分等无机物所构成。煤的质量是由煤的主要组分指标及变质程度决定的。确定煤质量的主要指标有水分、灰分、挥发分、焦渣、角质层厚度、发热量、磷、硫、灰成分、灰熔融性、可选性等。

水分：煤中的水分可分外在水分和内在水分两种。外在水分是在采掘、搬运、储存及洗选过程中，存留在煤炭表面和裂隙中的水分。这种水分自然风干即可除去。另一种是内在水分，是吸附和凝聚在煤分子内部的一些细小的毛细孔里的水分。这种水分经自然风干是除不掉的，需在温度达到 100°以上时才能干燥蒸发掉。内在水分与煤的变质程度和风化程度有关。一般来说，煤的变质程度超高，内在水分越少。煤经风化后因疏松吸潮，内在水分又会增加。地质勘探中常采用内在水分作为评价煤质的数据。内在水分和外在水分的总和称为全水分，它是矿井采出来的煤或直接用工农业生产煤的总含水量，通常作为煤炭供销双方评价煤质的依据之一。我们常用的水分指标有全水分，用“mt”表示也常用“Mar”表示；空气干燥基水分，也可以认为是内在水分，常用（Mad）。

灰分：灰分是煤彻底燃烧以后所剩下的残渣。按成因可分为内存灰分和外在灰分两种。外在灰分是来自煤层顶底板和夹矸中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过洗选后可大部分除去。内存灰分是成煤的原始物质本身所含的无机物，另外也包括沉积时由风和水搬运来的矿物杂质。内在灰分很难通过洗选除去，含有大量内在灰分的煤是非常难选的。常用的指标有空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad），也有用收到基灰分的（Aar）。煤的灰分对煤的实用价值影响很大，是评价煤的质量的主要指标之一。冶金用煤的灰分如增加1%，炼铁炉平均要多消耗 2% ～ 2.5% 的焦炭，同时还会使炼铁炉的生产效率降低约 2%。灰分也增加运输上负担，增加运输成本。不同的国家对煤的灰分的指标要求有所不同。我们国家规定，炼焦用煤的灰分最好不超过 10%，动力用煤其指标可适当高一些，只要发热量达到要求就可以。当灰分大于 40% 时就不是煤了。

挥发分：挥发分是煤在与空气隔绝的高温条件下所排出的挥发物质，主要成分为沼气、氢、二氧化碳和其他碳氢化合物等。挥发分含量与煤的变质程度有关，变质程度越高挥发分越少。挥发分可以作各种高发热量的燃料，也可用来制造染料、塑料、炸药以及其他许多化工产品。挥发分是评价煤质，进行煤种分类的主要指标之一。由于挥发分是煤中有机可燃体的一部分，所以在实际生产中，通常是以挥发分占有机可燃体的百分含量为指标。常使用的有空气干燥基挥发分（Vad）、干燥基挥发分（Vd）、干燥无灰基挥发分（Vdaf）和收到基挥发分（Var），其中 Vdaf 是煤炭分类的重要指标之一。

焦渣：煤中除去挥发分后残留在坩埚里的固态物质就是焦渣。它是由灰分和煤中不挥发的有机物质固定炭组成。固定碳的含量，通常是以其占有机可燃体的百分含量表示，其含量随着变质程度增高而增高。不同的煤形成的焦渣特征是不同的，有的焦渣呈粉末状，有的焦渣熔融黏结成块状，强度大。因此，根据焦渣特征可以初步判断煤的黏结性，对估计煤能不能炼焦是有很大意义的。

角质层厚度：角质层厚度是依照炼焦过程，在实验室里用仪器测定的。把有黏结性的煤粉碎成细粒，在密封的条件下加热到一定温度时，煤中有机质受热分解，软化而成角质层，最后结成了块状的焦炭。黏结性好的煤，加热时形成的角质层厚度适当，结成的焦炭熔融黏结成块状。不黏结的煤加热时，就不能产生角质层，也就不能结成焦炭，呈粉末状。一般来说，煤的角质层厚度是随煤的变质程度增加而有规律的变化，变质程度很低或很高的煤，角质层的厚度都很小或等于零，也就是黏结性不好或没有黏结性。角质层厚度能反映煤的黏结性，因此也就成了评价煤质、进行煤的工业分类的重要指标之一。常用 y 或 b 表示。

发热量：煤的发热量是指单位重量的煤完全燃烧时放出的热量。它对评定煤的燃烧价值有很重要的意义。在煤质评价中，通常用煤的低位发热量来评定煤的燃烧价值，即每千克煤在坩埚中燃烧后实际能被选用的热量。煤的发热量大小与煤的可燃元素碳、氢等含量有关，因而也与煤的变质程度有关。一般来说，变质程度越高，发热量越大。但是，当烟煤向无烟煤过渡时，氢的储量明显降低，由于氢在燃烧时产生的热量约等于碳的 4.2 倍，所以某些烟煤的发热量略高于无烟煤。另外，水分和灰分的增多，均可降低煤的发热量。不同的煤种其发热量是不同的，因此煤的发热量用不同的等级表示。

（1）低热值煤，表示为 LQ8.50 ～ 12.50 MJ/kg

（2）中低热值煤，表示为 MLQ12.51 ～ 17.00 MJ/kg

（3）中热值煤，表示为 MQ17.01 ～ 21.00 MJ/kg

（4）中高热值煤，表示为 MHQ21.01 ～ 24.00 MJ/kg

（5）高热值煤，表示为 HQ24.01 ～ 27.00 MJ/kg

（6）特高热值煤，表示为 SHQ>27.00 MJ/kg

注：1cal15（15℃卡）＝ 4.1855J

硫和磷：煤中常含有硫和磷。硫是煤中的有害杂质，煤在燃烧时硫会变成二氧化硫，腐蚀锅炉、管道，污染大气，增加温室效应，空气中的硫多了还会形成酸雨。炼焦时，有一部分硫会转入焦炭，用含硫高的焦炭炼铁，会降低钢铁的质量。钢铁中的硫分超过一定限额，就会使钢铁变脆，强度降低。煤中的无机硫主要是黄铁矿硫，常常呈细脉充填在煤的裂缝中，或者结核状夹在煤层中，对这部分硫可以通过机械洗选的方法剔除。均匀地分散在煤中的有机硫则很难选除掉。煤中的硫分是评价煤质的极其重要的指标。在实际的生产中通常是以绝对干燥煤样的总含硫量为指标来评价煤的质量的。我国规定，凡是工业用煤必须先经过洗选，尽量降低硫的含量；含硫量大于 3% 的煤就不能开采。常用的指标有空气干燥基全硫（St，ad）、干燥基全硫（St.d）及收到基全硫（St，ar）。

可选性：上面已讲过，煤中的灰分、硫分、磷分等，对煤的加工利用都是有害杂质。为了降低煤中的有害杂质，提高煤的质量，特别是提高炼焦用煤的质量，就需要对原煤进行洗选。对于直径大于 50 毫米的矸石和黄铁矿等杂质，可以用人工手选，颗粒小于 1 毫米的粉煤，则可采用浮选方法进行选煤。煤中矿物的颗粒大小和分布状态，直接影响着煤的洗选难易程度，这就是煤的可选性。煤的可选性是评价煤质，特别是评价炼焦用煤质量的重要指标之一。

灰成分和灰熔融性：灰成分是煤灰分中的矿物成分，灰熔融性是煤的灰分在不同温度下发生变形、软化和熔化状态。它们也是影响煤的用途的重要指标之一。

另外，煤中的有害有毒元素对煤的质量和用途也有较大的影响，如砷、汞和放射性铀等，若其含量超标，会对人体健康产生大的影响。

依据上述煤质量的各种指标，结合煤的变质程度和用途，就可以对煤进行实用性分类。我国煤的分类是根据煤的煤化度，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、煤质组分和工业利用的特点，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，按黏结性可以分为 5 个或 6 个档次。主要类型是褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2 中粘煤、气煤、气肥煤、肥煤、1/3 焦煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤、无烟煤。其中褐煤的变质程度最低，无烟煤的变质程度最高。长烟煤到气煤是低变质烟煤，肥煤到焦煤是中变质烟煤，瘦煤、贫煤和无烟煤是高变质煤。

褐煤的特点是光泽暗淡，内生裂隙不发育，有干缩裂纹，腐殖酸含量高，发热量低。是低热值燃料和制作化肥的原料。

长焰煤、不粘煤、弱粘煤和中粘煤的共同特点是韧性大，光泽较弱，内生裂隙很少，燃烧焰长，不结焦，是燃烧锅炉、化工、制油的最佳煤种。气煤除上述性质和用途外，还具有膨胀熔融结渣，有时有气体喷出的现象。气煤有一定的结焦性，还可以作为炼焦配煤。

肥煤和焦煤的共同点是具有玻璃光泽，内生裂隙发育，性脆易破碎。膨胀熔融黏结性好，焦渣有光泽，是炼焦的最佳原料。

瘦煤光泽强，微膨胀熔融，燃烧时烟淡焰短难着火，可做炼焦配煤。

贫煤具有金刚光泽，不膨胀熔融，燃烧时烟淡焰短难着火，适合燃烧锅炉和化工用煤。

无烟煤具有似金刚光泽，致密坚硬，比重较大，燃烧时不易着火，无烟几乎无焰，可做化工用煤和民用燃煤。

（二）煤的主要用途

早在几千年前，劳动人民就发现了煤可以燃烧，可以用来燃烧取暖、做饭和冶铁。蒸汽机发明后，煤成为机器动力的主要燃料。后来，煤又用来炼焦、发电、制作电石、煤气等。现在，煤仍然是主要的能源。我国的一次性能源结构中煤占到 70% 左右。有专家预测，近期内这种能源结构不会有大的改变。当前煤的主要用途是发电、炼焦、供热取暖和民用燃烧，但煤气化、煤液化、煤化工等煤的综合利用也在迅速地发展。

动力用煤：动力用煤是煤的主要用途，它是把煤作为燃料用来燃烧锅炉取暖、发电和作为蒸汽机车的动力等。因为动力用煤主要是燃烧，所以任何牌号的煤都可以用来作燃料取得热源。

煤焦化：煤焦化就是用煤炼焦。它是将煤在隔绝空气的密闭炼焦炉内加热，得到的是焦炭、煤焦油和焦炉气三种原料。这三种原料经进一步加工处理可以得到一系列的煤化工产品。高温炼焦可以获得大约 78% 的焦炭，4% 的焦油，18% 的焦炉气。焦炭的主要用途是炼铁，其次是用于化肥工业。焦炭经进一步加工可制成合成氨、电石等。电石还可以再制成塑料、合成纤维、合成橡胶、合成化工产品等。煤焦油是煤焦化的副产品，是一种黑色黏稠状液体，主要成分是芳香族化合物。它的用途更加广泛，可以制成轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油、沥青等。用这些产品还可以制成苯、农药、炸药、染料、油漆、二早酚、聚乙烯稳定剂、合成材料等。焦炉气是很好的气体燃料和宝贵的化工原料，可作为冶金工业燃料、民用煤气，也可以制作氨、粗苯、氢、甲烷、乙烯、硫化氢及各种化工产品。如果一个焦化厂每小时能生产 15000 立方米焦炉气作为化工原料，则一年可以生产 55000 吨尿素或 70000 吨硝铵，16000 吨甲醇，2500 吨乙烯。因此焦化厂焦炉气的综合利用对发展农业、冶金工业和化学工业都具有重要的意义。

煤气化：煤气化是在高温有氧的情况下，将煤中的有机质转变成为含有一氧化碳、沼气、氢气等煤气的过程。煤气是一种极好的工业和民用燃料，用煤气作燃料比直接烧煤的效率高一倍多，气体燃料还有一系列优点，如燃烧完全、使用和输送方便等。因此，煤气已广泛用于冶金工业，机械工业、化学工业、建筑材料工业以及城市中的民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气可合成甲醇、醛、酮、酸、饱和烃、烯烃、芳香烃、合成氨等，所以，煤气也是重要的有机化学工业原料。

煤气化有地面气化和地下气化。地面气化是利用煤气发生炉把煤变成煤气。地下气化是在地下直接把煤层燃烧气化，再把煤气从地下输送到地面利用。

在地面用煤和焦炭等固体原料生产煤气的方法很多，大体可归纳为两类。一类是固体原料的气化，将煤或焦炭在有高温和气化剂的条件下转化为气体。又根据气化所用的固体原料种类不同以及固体原料在气化炉中存在的状态不同，制气的方法又分为固定层气化法和沸腾层气化法两种。另一类是固体原料的干馏，它是煤的有机质热解为气体的方法，这是生产城市煤气的常用方法。

固定层气化法是气化的固体在煤气发生炉中基本是固定的。发生炉煤气的气化过程是在固定层煤气发生炉中进行的，从煤气发生炉的底部通入空气和少量的水蒸气，从炉顶加入煤或焦煤，使气体和煤在 700℃～ 800℃以上的高温下发生剧烈的化学反应生成煤气。发生炉煤气用于炼钢炉、玻璃窑炉、炼焦炉等的加热，也可与水煤气混合作为制造合成氨、甲醇的原料气。水煤气是水蒸气与炽热的无烟煤工焦煤作用的产物。水煤气是制造合成氨的主要原料气。

沸腾层气化法是从炉底以高速通入气化剂，使气化炉中的细粒状煤处于浮动的状态，很像液体的沸腾，故称为沸腾层气化法。沸腾层气化法是直接对小于 10 毫米的煤粒进行连续气化的方法。

煤液化：煤液化是把煤由固体状态变为液体状态的过程。煤液化可以是直接液化，也可以是间接液化。

煤的直接液化可以通过低温干馏和加氢液化。煤的加氢液化是将煤、催化剂和重油混合在一起，在 380℃～ 550℃的高温、200 ～ 700 个大气压高压氢之下，使煤中的有机质几乎全部转化为液体和气体产物，进一步加工得到汽油、柴油等液体燃料。低温干馏是将煤通过内热式发生炉变成焦油产物，进一步加工为液体燃料和化工产品。

煤的间接液化是将煤先进行气化，进一步加工成为液体燃料的过程。

煤化工：煤化工就是将煤制成化工产品的方法。煤制化工产品的方法很多。通常是把煤先进行气化或液化，再进一步加工成化工产品。也可以先把煤加工成电石，再转化成为化工产品。

煤的综合利用：煤中的有益元素很多，煤灰中可以提取锗、镓、铀、钒等重要的稀有分散元素、放射性元素，这些元素是国防工业的原料。煤中还共生具有巨大开发价值的煤层气。煤灰还可以制造水泥、改良土壤等。煤灰的综合利用是煤综合利用的一个重要方面。

煤中锗和镓的利用：锗是半导体和电子工业重要的原料之一。锗在地壳中很少呈单独矿物出现，主要作为伴生组分存在于铅锌矿和煤层中。锗的提取工艺简单，主要从煤灰中和烟尘中提取。煤中的锗一般品位不高，但分布广泛，是锗矿床的主要成矿类型。煤中的锗含量达到每吨煤中 20 克就可以回收。新疆的伊犁、青河等煤矿的煤层中都含有锗和镓。

煤中铀的利用：铀在煤中主要以含铀的有机化合物存在，是铀矿床的重要工业类型之一，一般要求煤中伴生铀的工业品位为 0.02%。煤中铀的富集一是在泥炭堆积阶段，含铀的水溶液注入泥炭沼泽后，被腐殖酸强烈吸附所致。二是地下水的淋滤作用把铀带到煤层中。铀在煤中的富集主要是由于腐殖酸吸附铀离子变为金属有机络合物，或者作为还原剂把铀离子转变为不溶状态，固定于有机组分中。铀通常也存在于煤层顶底板的砂岩中，局部可富集出现。新疆的侏罗纪含煤地层常出现铀的富集区，在伊犁南部、吐鲁番地区等地的含煤地层中，铀的含量已达到工业品位。目前，利用地浸法开采煤系地层的低品位铀取得很好的效果。

煤中钒的利用：钒主要用于钢铁工业炼制优质合金。自然界钒的分布很分散，常与其他元素伴生形成含钒矿床。钒在煤系地层中的富集，与海生浮游生物和底栖生物成因的有机质密切相关，所以由浅海藻类聚集形成的腐泥煤中钒含量较高。钒在煤层中主要呈金属有机络合物形式存在，一般来说有机质含量越高钒含量就越富集。煤系地层中有时存在含钒砂岩，钒和铀经常共生形成钒钾铀矿。

煤层气的开发利用，近些年无论在国际上还是在国内，都发展得很快，可以说一个新兴的产业正在兴起，将在能源结构中占有很重要地位。这里只提一下，将煤的情况讲完后专门详细介绍。

（三）开采煤要注意保护资源和环境

煤是不可再生资源，用完了就没有了，因此要十分珍惜爱护煤炭资源。煤的开采要合理规划、统筹安排；选择先进合理的采煤方法，提高煤资源回收率，充分利用薄煤层；以科学发展观为指导，建立循环经济产业链，充分地利用煤炭资源的各种使用效能，提高煤的利用效率。

煤的开采利用对环境会产生一定的影响，因此在开采和利用煤炭资源时要特别注意环境的保护。煤矿开采中由于地下挖空塌陷，常会在地面上形成裂缝、塌陷坑、岩体滑移、山体滑坡等地质灾害，对森林、草原和农田造成危害甚至造成严重破坏；煤矿开采排出的瓦斯、二氧化碳和一氧化碳等废气能污染大气，增加温室效应；排出的硫化氢气体还可以形成酸雨，对人、生物、农作物产生严重危害；排出的废水可以污染环境及地下水；排出的粉尘、矸石可以污染大气、周围环境。炼焦排放的煤烟、工业锅炉和民用锅炉排放的烟尘可以污染大气；煤液化、煤化工也能形成大量废气和废水，污染环境。但是，上述煤开采利用中存在对环境的各种不利影响和危害，只要采取切实有效的措施，是可以大大降低其影响程度的，甚至可以完全避免其危害。关键是在开采和利用煤矿时要牢固地树立环境意识，要把保护环境贯穿在开采利用的全过程，采取切实有效的措施，防止对环境的影响和危害，做到煤尽其用，物有所归，环境良好，人与自然和谐相处。

是一种黑色、像岩石的物质。在距今3亿年前的古生代石炭纪，气候潮湿温和，大量植物腐败分解沉落于沼泽，形成泥煤，随着时间、压力、温度、地层变迁及地球变化的影响，形成煤。煤有三种主要类型：褐煤、烟煤、无烟煤。除了木材以外，煤是人类最古老的燃料。

我国西汉已经正式用煤炼铁，河南等地的煤田已经开始开采。对采煤技术有较详细记载的书是《天工开物》。书中曾说：“凡取煤经久者，从土面能辨有无之色。然后挖掘。深至五丈许，方始得煤。初见煤端时，毒气灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上，人从其下施攫拾取者。或一井而下，炭纵横广有，则随其左右阔取。其上支板以防压崩耳”。可见我国自古已有了较科学的掘井采煤与排除煤层中瓦斯的技术。

煤的开采有两种主要方法：露天开采和地下开采。在煤层接近地表的.地方，可用剥离覆盖层的方法，露天开采。露天煤矿可用大型机械开采，产量高、成本低。煤层埋藏较深的地方只有用地下开采法，传统的地下开采有三种方法：竖井开采、斜井和横井开采。

人工挖掘采煤方式已经落后，现在地下开采大多使用机械。传统的开采法是将开采坑道支撑起来，然后挖掘、钻孔、爆破、装载，最后将煤运到地上。还有一种连续开采法，是用机械不断地挖掘和钻孔，再用其它机械将煤输出坑道。这种方式每分种大约可生产12吨煤。

采出的煤还要经过品质分析、分选大小、清洗、破碎等过程。煤的处理方式根据用途而定。

在20世纪初，英国领导着全世界的采煤业。1913年，英国煤的年产量达l亿吨之多。随后，德国、波兰也跟了上来。第二次世界大战后，美国开始大量输出廉价煤。但随着石油的大量开采，煤发日渐被取而代之。但70年代由于出现了中东石油危机，煤又重新引起人们的注意。今天在世界上所使用伪能源有三分之一是从煤而来。目前，全世界煤藏量仍很丰富，若以现代化的方法开采，这种既可靠又经济的能源可供应世界能源需求的一半以上。许多国家在研究提高煤的利用技术，其中把煤进行气化和液化是发展现代煤炭利用技术的重点。

煤炭的使用：

早在新石器时代晚期，古人已用煤炭雕刻成圆环和动物形状的艺术品。在公元前200年左右的西汉，已用煤炭做燃料来冶铁。这比欧洲要早约1700年。

在东汉末年，煤炭已是家用燃料了。到北宋时代，陕西、山西、河南、山东、河北等省，已大量开采煤炭，作为冶铁原料和家用燃料。元朝初年，意大利人马可·波罗于1275年来到中国，看见中国人烧煤炼铁，这是他生平第一次看到煤做燃料。马可·波罗在他的游记里记载了这件新鲜事。书中写道，中国有一种黑石头，能够燃烧，着起火来象木柴一样，而且终夜不灭。当时，欧洲人读了马可·波罗的游记，都觉得十分新奇，他们哪里知道，其实，中国人用煤做燃料，都已经有一千二三百年了，我国在世界上是最早发现了煤这种燃料的。

早石油的使用：

在一千四百年以前，我国古代人民就已看到石油在军事方面的重要性，并开始把石油用于战争。《元和郡县志》中有这样一段史实：唐朝年间（公元578 年），突厥统治者派兵包围攻打甘肃酒泉，当地军民把“火油”点燃,烧毁敌人的攻城工具，打退了敌人，保卫了酒泉城.石油用于战争，大大改变了战争进程。因此,到了五代（公元907～960年），石油在军事上的应用渐广，后梁（公元919年）时，就有把“火油”装在铁罐里,发射出去烧毁敌船的战例。

我国古代许多文献，如北宋曾公亮的《武经总要》，对如何以石油为原料制成颇具威力的进攻武器“猛火油”,有相当具体的记载.北宋神宗年间,还在京城汴梁（今河南开封）设立了军器监,掌管军事装备的制造,其中包括专门加工“猛火油”的工场.据康誉之所著的《昨梦录》记载,北宋时期,西北边域“皆掘地做大池,纵横丈余,以蓄猛火油”,用来防御外族统治者的侵扰。

燃烧时注意通风，留有足够的空隙，让它充分燃烧。烧尽后的煤砟子在冬天可以趁热铺到一些容易使人摔倒的地翻上，防滑。

煤通过隔绝空气高温分馏可以得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气等，焦炭和焦炉煤气可以做燃料，热值高，而且污染很小；煤焦油是一种含有多种重要化工原料的资源，可以提取香精，制炸药、尼龙等。这样煤就得到了综合利用，同时也减少了对环境的污染。

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。

以上内容参考：百度百科-煤

煤石油的开采和利用对环境的影响：

1、地表塌陷

煤炭开采破坏了地壳内部原有的力学平衡状态，由于连续不断的开采，采空区范围不断扩大，当顶板自重超过顶板抗拉强度和煤校抗压强度时，顶板岩土层会发生位移、断裂，经冒落、下沉变化之后引起地表塌陷。地表塌陷后，原有生态系统受到破坏，这种破坏对各个方面都产生了不同程度的影响，最直接的影响就是原有土地收益的减少或丧失，同时造成地表水利设施的破坏和生态环境恶化。

2、城市大气污染

一次能源利用过程中，产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮化物、悬浮颗粒物及多种芳香烃化合物，已对一些国家的城市造成了十分严重的污染。大气污染不仅导致生态的破坏，而且危害人体健康。欧盟由于大气污染造成的材料损坏、农作物和森林以及人体健康损失费用每年超过100亿美元。中国仅大气污染造成的损失每年高达120亿元人民币。

3、温室效应

工业革命前，大气中的二氧化碳按体积计算是每100万大气单位中约有280个单位。之后，由于大量化石能源的燃烧，1988年大气二氧化碳浓度已达到349个单位。如果大气中二氧化碳浓度增加1倍，全球平均表面温度将上升1.5~3℃，极地温度可能上升6～8℃。这样的温度可能导致海平面上升20～140厘米，将对全球许多国家的经济、社会产生严重影响。

4、酸雨

燃烧化石能源而产生的大量二氧化硫和氮化物等污染物通过空气传播，可在一定条件下形成大面积酸雨。酸雨会改变覆盖区的土壤性质，危害农作物和森林生态系统；改变湖泊水库的酸度，破坏水生生态系统；腐蚀材料和建筑物等，造成重大经济损失。酸雨还可导致地区气候改变，造成难以估量的后果。

5、核废料问题

人类发展核能技术，尽管对反应堆已有了一定的安全保障措施，但世界范围内的民用核能计划的实施，已产生了上千吨的核废料。这些核废料的最终处理问题并没有完全解决，在数百年内仍将存在放射性危害。

动力煤、炼焦煤、煤化工用煤，主要包括气化用煤，低温干馏用煤，加氢液化用煤等。

动力煤

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%。

扩展资料

开展煤炭资源综合开发利用的优点：

一、是能最大限度地提高煤炭资源利用效率。对煤层气、矿井水、煤矸石、粉煤灰等多种资源及废弃物，统筹规划、综合利用、变废为宝，提高了煤炭资源的利用效率。

二、是拉长煤炭产业链，拓宽煤炭产业面。以煤炭为基础，发展煤的衍生产品，延伸煤炭资源产业链，构建循环经济工业园区，建立不同产业间的共生和耦合关系，促进产业结构优化升级，从而实现经济增长方式的转变。

三、是减少污染和改善环境。传统的煤炭开采和利用方式对生态环境造成不可忽视的破坏，开展煤炭资源综合开发利用，就是按照循环经济理念，减少对环境的污染和生态的破坏。

参考资料来源：百度百科——煤炭

参考资料来源：百度百科——煤炭资源开发利用方案