煤种及煤炭相关指标.pptx

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1、煤种及煤炭相关指标·一、煤的生成1、泥炭化阶段在古代地球上大部分地区水陆交错，沼泽遍布，地面上气候温暖湿润，大气中CO2充沛，为植物的生长创造了极其有利的条件，当时植物生长迅速且形体庞大。植物不断繁殖、生长、死亡，其残骸堆积在水中之后，由于死亡植物被水浸泡或淹没，它们完全与空气隔绝，氧气停止进入，这时，植物残骸的菌解作用就依靠本身含有的氧发生氧化分解，即产生厌氧分解，发生去羧基、脱水作用，放出CO2、水及甲烷，形成一种凝胶状的物质，这时残骸物的碳含量相对增加，而氧及氢含量则趋于减少，植物残骸经过这些变化后，改变了原来的形体和结构，变

2、成了含水量很高的棕褐色物质，这种物质称为泥炭或泥煤，这个复杂的生物化学变化过程就称为泥炭化阶段。2、煤化阶段由于地壳下沉、泥炭层被埋复于下层，周围泥沙堆积在泥炭层上，形成了顶板，顶板上面植物继续繁殖、生长、死亡，形成新一层泥炭，泥炭层上面继续形成新一层顶板，这样就形成了一层又一层的泥炭。当在泥炭层上面形成了岩石顶板后，即进入了成煤的第二个阶段——煤化阶段。（1）成岩作用阶段：如果地壳的下沉速度与植物生长的速度互相配合，将形成很厚的泥炭层，以后就能形成很厚的煤层。但是，地壳下沉的速度常常超过植物残骸堆积速度，于是，水层覆盖过厚，影

3、响植物的生长，于是泥炭堆积中断，代之以粘土沙石的堆积，因而在泥炭层上形成了岩层，称为顶板，如果此时地壳下沉速度减慢，又造就了植物繁殖、生长、死亡及植物残骸堆积条件，形成新的泥炭层。随着地壳升降速度的不同，就形成了不同厚度的岩层，岩层厚的就形成了顶板，岩层薄的就形成了泥炭内部的矸石夹层，从而形成了不同层次的煤层。在漫长的地质年代里，埋复泥炭受得顶板和上覆岩层的压力作用，发生了变紧、失水、胶体老化、硬结等物理和化学变化，于此同时埋复泥炭的岩层的化学组成也发生了相当缓慢的变化，这一变化使得埋复泥炭最后变成了比重较大、较致密的黑褐色的褐煤，而

4、岩层也变成了较硬的顶板，这个过程叫成岩作用阶段。（2）变质作用阶段：当地壳继续下沉和顶板加厚时，由于地热和顶板压力的提高，褐煤受得高温高压的作用，发生一系列物理化学变化，主要是分解和缩聚。一方面褐煤的有机质分解，另一方面分解产物又相互缩聚，生成分子量更大的物质，同时产生一些气态物质如CO2和甲烷等。于是，有机物中碳含量增高，氧和氢含量减低，缩合芳环的个数增加。有机分子结构的变化，必然引起褐煤的质变，因此这一阶段称为变质作用阶段。随着变质程度的加深（也叫煤化度），褐煤将变成烟煤和无烟煤，在变质过程中，腐植酸逐渐变成中性的腐殖质了，这样在

5、烟煤中已不再含有腐植酸了。成煤时代与地质年代的关系代纪距今时间（百万年）生物发展阶段聚煤主要煤种动物界植物界新生代（Kz)第四纪（a)2.5本世纪初人类祖先出现被子植物泥炭第三纪（R)67哺乳类泥炭、褐煤、长焰煤、气煤中生代（Mz)白垩纪（K)137爬行类（恐龙、鸟类等）褐煤、长焰煤、气煤、无烟煤侏罗纪（J)195裸子植物褐煤、烟煤、无烟煤三叠纪（P)230烟煤、无烟煤古生代（Pz)二叠纪（P)285两栖类炼焦煤、无烟煤其他烟煤石炭纪（C)350孢子植物炼焦煤、无烟煤其他烟煤泥盆纪（D)400鱼类发展只有少量无烟煤志留纪（S)440海

6、生无脊椎动物石煤奥陶纪（O）500藻类植物石煤寒武纪（cm)570石煤元古代（Pt)2400末期无脊椎动物太古代4500无动物时代无植物没有有机生物岩二、煤的种类与特征煤是由植物残骸经生物化学作用和地质变质作用形成的一种有机生物岩，根据成煤物质成煤条件不同，可以把煤划分为三大类：腐泥煤、残植煤及腐植煤。1.腐泥煤它是由死亡的低等植物和浮游生物在缺氧的条件下转化而成。其特点是无光泽、硬度及韧性大，真密度一般小1。其特点是灰分、硫分均高，碳含量低，并经常含有品位较高的钒、钼、镍等伴生矿物。2.残植煤这种煤在自然界储量很少，但种类

7、较多。它是由高等植物残体中最稳定部分（如孢子、角质层、树脂、树皮等）所形成。残植煤一般含氢量高，挥发分多，低温焦油产率高。它适于作为低温干馏及加氢液化的原料。3.腐植煤由高等植物残体经过成煤过程中的泥炭化作用、成岩作用及变质作用生成腐植煤。它是自然界分布最广、蕴藏量最大、用途最多的煤。腐植煤根据煤化程度的不同分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。泥炭煤化程度最低，无烟煤煤化程度最高。炼焦用煤都是腐植煤。以下讲的煤都是指腐植煤。腐殖煤是近代煤炭综合利用的主要物质基础，也是煤化学的重点研究对象。根据煤化度的不同，它可分为泥炭、褐煤、烟煤和

8、无烟煤四大类。各类煤具有不同的外表特征和特性，其典型的品种，一般肉眼就能区分。（1）泥炭泥炭是植物向煤转变的过渡产物，外观呈不均匀的棕褐色或黑褐色。它含有大量末分解的植物组织，如根、茎、叶等残留物，有时肉眼就能看出。泥炭