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1、第二章煤的成因性质及分类本讲稿第一页，共六十六页第一节第一节 煤的成因及种类煤的成因及种类 由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，一般需要几千万年到几亿年的时间。整个成煤作用可划一般需要几千万年到几亿年的时间。整个成煤作用可划分为两个阶段：即分为两个阶段：即泥炭化作用泥炭化作用和和煤化作用煤化作用 煤化作用又分为两个连续的过程，即成岩作用和变质作用煤化作用又分为两个连续的过程，即成岩作用和变质作用：植物植物泥炭化泥炭化泥炭泥炭成岩作用成岩作用褐煤褐煤变质作用变质作用烟煤、无烟煤烟煤、无烟煤煤化作用煤化作用本讲稿第二页，共六十六页 一、成煤过
2、程一、成煤过程1 1、成煤植物残骸的堆积、成煤植物残骸的堆积2 2、生物化学作用、生物化学作用3 3、成岩作用及褐煤的生成、成岩作用及褐煤的生成4 4、地质化学作用、地质化学作用本讲稿第三页，共六十六页本讲稿第四页，共六十六页本讲稿第五页，共六十六页本讲稿第六页，共六十六页二、煤的种类二、煤的种类由高等植物生成的煤叫腐植煤（泥炭、褐煤、烟由高等植物生成的煤叫腐植煤（泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤）煤、无烟煤）炼焦工业主要用烟煤，根据煤化度的不同可分为：炼焦工业主要用烟煤，根据煤化度的不同可分为：长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤本讲稿第七页，共六十六页煤化程度的
3、概念煤化程度的概念：在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程中，由在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程中，由于地质条件和成煤年代的差异，使煤处于不同的转化阶段。于地质条件和成煤年代的差异，使煤处于不同的转化阶段。煤的这种转化阶段称为煤化程度，有时称为变质程度，或煤的这种转化阶段称为煤化程度，有时称为变质程度，或煤级。按煤化程度由低到高依次是：煤级。按煤化程度由低到高依次是：褐煤褐煤 烟煤（长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤）烟煤（长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤）无烟煤无烟煤 本讲稿第八页，共六十六页本讲稿第九页，共六十六页第二节第二节 煤的性质煤的性质1.1.真真(相对相对)密度密度 (真比重真比重)
4、1.1 1.1 真真密密度度的的概概念念：2020时时煤煤的的质质量量与与同同体体积积(不不包包括括煤煤的所有孔隙的所有孔隙)水的质量之比。水的质量之比。1.2 1.2 真真密密度度的的用用途途：真真密密度度是是煤煤的的主主要要物物理理性性质质之之一一，在在研研究究煤煤的的分分子子结结构构、确确定定煤煤化化程程度度、制制定定煤煤的的分分选选密密度度时，都会用到煤的真密度。时，都会用到煤的真密度。本讲稿第十页，共六十六页煤化程度对煤的真密度的影响煤化程度对煤的真密度的影响 从低煤化度开始，随煤化从低煤化度开始，随煤化程度的提高，煤的真密度缓慢程度的提高，煤的真密度缓慢减小，到碳含量为减小，到碳含
5、量为86868989之间的中等煤化程度时，煤的之间的中等煤化程度时，煤的真密度最低，约为真密度最低，约为1.30g/cm1.30g/cm3 3左左右，此后，煤化程度再提高，右，此后，煤化程度再提高，煤的真密度急剧提高到煤的真密度急剧提高到1.90g/cm1.90g/cm3 3左右。左右。壳质组壳质组 镜质组镜质组 惰质组惰质组本讲稿第十一页，共六十六页1.31.3影响煤密度的因素影响煤密度的因素1 1、成煤原始物质、成煤原始物质2 2、煤化度、煤化度3 3、岩相组成、岩相组成4 4、矿物质、矿物质5 5、水分及风化、水分及风化本讲稿第十二页，共六十六页2 2、煤的硬度、煤的硬度 煤的硬度反映煤
6、抵抗外来机械作用力的能力。煤的硬度反映煤抵抗外来机械作用力的能力。煤硬度的表示方法：刻划硬度、弹性回跳硬度、压痕硬度、耐磨煤硬度的表示方法：刻划硬度、弹性回跳硬度、压痕硬度、耐磨硬度等，常用的是刻划硬度和压痕硬度（显微硬度）硬度等，常用的是刻划硬度和压痕硬度（显微硬度）本讲稿第十三页，共六十六页 煤的显微硬度煤的显微硬度 式中式中 H H显微硬度，显微硬度，MPaMPa；P P加在压入器上的负荷，加在压入器上的负荷，N N；d d压痕对角线长度，压痕对角线长度，mmmm；方形棱锥体两相对锥面的夹角，一般为方形棱锥体两相对锥面的夹角，一般为136136。P本讲稿第十四页，共六十六页从褐煤开始，显
7、微硬度随煤化程度提高而上升，在碳含量为从褐煤开始，显微硬度随煤化程度提高而上升，在碳含量为75%75%80%(80%(长焰煤、气煤长焰煤、气煤)之间有一个极大值；此后，显微硬度随煤之间有一个极大值；此后，显微硬度随煤化程度提高而下降，在碳含量达到化程度提高而下降，在碳含量达到85%85%左右最低；煤化程度再提左右最低；煤化程度再提高，显微硬度又开始上升，到无烟煤阶段，显微硬度几乎随煤化高，显微硬度又开始上升，到无烟煤阶段，显微硬度几乎随煤化程度提高而直线增加。程度提高而直线增加。本讲稿第十五页，共六十六页本讲稿第十六页，共六十六页3、煤的脆度、煤的脆度煤的脆度是表征煤的抗碎或抗压强度，即机械坚
8、固性的指标。脆煤的脆度是表征煤的抗碎或抗压强度，即机械坚固性的指标。脆度大的煤。其煤的破碎概率大，会产生较多的粉煤。度大的煤。其煤的破碎概率大，会产生较多的粉煤。最高煤化度和低煤化度的脆性较小，而中等煤化度的肥煤和焦煤最高煤化度和低煤化度的脆性较小，而中等煤化度的肥煤和焦煤脆性最大。脆性最大。本讲稿第十七页，共六十六页4 4、煤的可磨性、煤的可磨性煤的可磨性是指煤被磨成煤粉的难易程度。实测的煤的可磨性指煤的可磨性是指煤被磨成煤粉的难易程度。实测的煤的可磨性指数越大则容易粉碎，反之则较难粉碎。数越大则容易粉碎，反之则较难粉碎。煤的可磨性与煤化度、煤岩组成、煤中水分含量和矿物煤的可磨性与煤化度、煤
9、岩组成、煤中水分含量和矿物质的种类、数量及分布状况等有关。质的种类、数量及分布状况等有关。本讲稿第十八页，共六十六页HGI,%本讲稿第十九页，共六十六页5 5、煤的透光率、煤的透光率煤煤的的透透光光率率：是是指指煤煤样样在在100100的的稀稀硝硝酸酸溶溶液液中中处处理理90min90min，所所得得有有色色溶溶液液对对一一定定波波长长（475nm475nm）的的光光的的透透过过率率。有有色色溶溶液液透透光光率率的的测测定定有有分分光光光光度度计计法法和和目目视视比比色色法法两两种种。分分光光光光度度计计法法因因其其重重现现性性差差，一一般般用用得得不不多多，我我国国国国家家标标准准采采用用目
10、目视视比比色色法法测测定定有有色色溶溶液液的的透光率，用透光率，用P PM M表示。表示。本讲稿第二十页，共六十六页6 6、煤的可选性、煤的可选性煤的可选性是指从原煤中选出符合质量要求的精煤（浮煤的可选性是指从原煤中选出符合质量要求的精煤（浮煤）的难易程度。煤）的难易程度。由煤矿开采出来的原煤灰分和硫分含量往往较高，因此用于炼由煤矿开采出来的原煤灰分和硫分含量往往较高，因此用于炼焦的煤应先进行选煤，不同的煤中矿物质的存在形式不同，焦的煤应先进行选煤，不同的煤中矿物质的存在形式不同，脱出他们的难易程度也不同，即可选性不同。脱出他们的难易程度也不同，即可选性不同。本讲稿第二十一页，共六十六页煤的浮
11、选示意图煤的浮选示意图本讲稿第二十二页，共六十六页二、煤的化学组成二、煤的化学组成1 1、煤的工业分析、煤的工业分析1.11.1水分水分水水分分是是煤煤中中的的重重要要组组成成部部分分，是是煤煤炭炭质质量量的的重重要要指指标标。煤煤中中的的水水分分一一般般是是指指与与煤煤呈呈物物理理态态结结合合的的水水，它它吸吸附附在在煤煤的的外外表表面面和和内内部部孔孔隙隙中中。因因此此，煤煤的的颗颗粒粒越越细细、内内部部孔孔隙隙越越发发达，煤中吸附的水分就越高。达，煤中吸附的水分就越高。分为外在水、内在水、化合水分为外在水、内在水、化合水本讲稿第二十三页，共六十六页全水分：分析水分：本讲稿第二十四页，共六
12、十六页1.2 1.2 煤灰分的定义煤灰分的定义煤的灰分煤的灰分(ash)(ash)：煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残渣。该残渣的质量占测定煤样质量的百分数称为渣。该残渣的质量占测定煤样质量的百分数称为:灰分。灰分。本讲稿第二十五页，共六十六页2.3 煤中矿物质的来源煤中矿物质的来源2 煤的灰分原原原原生生生生矿矿矿矿物物物物质质质质次次次次生生生生矿矿矿矿物物物物质质质质外外外外来来来来矿矿矿矿物物物物质质质质 指存在于成煤的植物中，主要是碱金属、碱土金属的盐类，指存在于成煤的植物中，主要是碱金属、碱土金属的盐类，指存在于成煤的植物中，主要是碱金属、碱土金属
13、的盐类，指存在于成煤的植物中，主要是碱金属、碱土金属的盐类，与有机质分子紧密结合，很难用机械方法分开。与有机质分子紧密结合，很难用机械方法分开。与有机质分子紧密结合，很难用机械方法分开。与有机质分子紧密结合，很难用机械方法分开。主要是主要是主要是主要是植物遗体在沼泽中堆积时，由于水流和风带来的细粘土、沙粒或植物遗体在沼泽中堆积时，由于水流和风带来的细粘土、沙粒或植物遗体在沼泽中堆积时，由于水流和风带来的细粘土、沙粒或植物遗体在沼泽中堆积时，由于水流和风带来的细粘土、沙粒或水中钙、镁离子沉淀及硫铁矿的形成，与泥炭掺混，有的均匀分散在泥炭的水中钙、镁离子沉淀及硫铁矿的形成，与泥炭掺混，有的均匀分散
14、在泥炭的水中钙、镁离子沉淀及硫铁矿的形成，与泥炭掺混，有的均匀分散在泥炭的水中钙、镁离子沉淀及硫铁矿的形成，与泥炭掺混，有的均匀分散在泥炭的有机质中，有的则形成独立的包裹体，呈透镜状、条带状、薄片状等；有机质中，有的则形成独立的包裹体，呈透镜状、条带状、薄片状等；有机质中，有的则形成独立的包裹体，呈透镜状、条带状、薄片状等；有机质中，有的则形成独立的包裹体，呈透镜状、条带状、薄片状等；此外此外此外此外，煤层形成后，地下水中溶解的矿物质由于条件变化而沉淀并充填在煤层形成后，地下水中溶解的矿物质由于条件变化而沉淀并充填在煤层形成后，地下水中溶解的矿物质由于条件变化而沉淀并充填在煤层形成后，地下水中
15、溶解的矿物质由于条件变化而沉淀并充填在煤的裂隙中，主要有方解石、石膏等矿物。次生矿物质的存在形态，煤的裂隙中，主要有方解石、石膏等矿物。次生矿物质的存在形态，煤的裂隙中，主要有方解石、石膏等矿物。次生矿物质的存在形态，煤的裂隙中，主要有方解石、石膏等矿物。次生矿物质的存在形态，决定了煤的可选性难易程度。决定了煤的可选性难易程度。决定了煤的可选性难易程度。决定了煤的可选性难易程度。煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为内在矿物质。内在矿物质。内在矿物质。内在矿物质。这种矿物质原来不含于煤层中，它是在
16、采煤过程中混入煤中的这种矿物质原来不含于煤层中，它是在采煤过程中混入煤中的顶、底板和夹矸层中的矸石所形成的。它与煤是独立存在的，几乎顶、底板和夹矸层中的矸石所形成的。它与煤是独立存在的，几乎不影响煤的可选性。不影响煤的可选性。本讲稿第二十六页，共六十六页 煤灰分的来源煤灰分的来源 矿物质转化为灰分的过程中发生的有矿物质转化为灰分的过程中发生的有代表性的反应代表性的反应 是：是：CaCOCaCO3 3CaO+COCaO+CO2 2FeSFeS2 2+O+O2 2 SOSO2 2+Fe+Fe2 2O O3 3CaSOCaSO4 4.H.H2 2O O CaSO CaSO4 4+H+H2 2O O本
17、讲稿第二十七页，共六十六页分析基灰分：干基灰分：本讲稿第二十八页，共六十六页 1.3 1.3 挥发分和固定碳的定义：挥发分和固定碳的定义：在在高高温温条条件件下下，将将煤煤隔隔绝绝空空气气加加热热一一定定时时间间，煤煤的的有有机机质质发发生生热热解解反反应应，形形成成部部分分小小分分子子的的化化合合物物，在在测测定定条条件件下下呈呈气气态态析析出出，其其余余有有机机质质则则以以固固体体形形式式残残留留下下来来或或固固定定下下来来。呈呈气气态态析析出出的的小小分分子子化化合合物物称称为为挥挥发发分分，以固体形式残留下来的称为固定碳。以固体形式残留下来的称为固定碳。本讲稿第二十九页，共六十六页 实
18、际上，固定碳不能单独存在，它与煤中的灰分一起形成焦渣，实际上，固定碳不能单独存在，它与煤中的灰分一起形成焦渣，从焦渣中扣除灰分就是固定碳了。挥发分用从焦渣中扣除灰分就是固定碳了。挥发分用V V表示，固定碳用表示，固定碳用FCFC表示。表示。本讲稿第三十页，共六十六页1.3 1.3 挥发分的测定要点挥发分的测定要点 称取称取1g1g空气干燥煤样放入挥发分坩埚，在空气干燥煤样放入挥发分坩埚，在900900的马弗炉内隔绝的马弗炉内隔绝空气加热空气加热7min7min取出，冷却后称量，认为失重由挥发分和吸附的水分取出，冷却后称量，认为失重由挥发分和吸附的水分蒸发所致，因此，按下式计算挥发分：蒸发所致，
19、因此，按下式计算挥发分：，本讲稿第三十一页，共六十六页 空气干燥基的固定碳空气干燥基的固定碳FCad按下式计算：按下式计算：FCad100MadAadVad，3 挥发分和固定碳 本讲稿第三十二页，共六十六页2 2、元素分析元素分析 1 1、元素分析的定义、元素分析的定义：煤的元素分析是对组成煤的有机质主要元素的化验分析，煤的煤的元素分析是对组成煤的有机质主要元素的化验分析，煤的元素组成也就是指煤有机质的元素组成。大量的研究表明，煤的有元素组成也就是指煤有机质的元素组成。大量的研究表明，煤的有机质主要是由机质主要是由碳、氢、氧、氮和硫碳、氢、氧、氮和硫等五种元素组成的。等五种元素组成的。本讲稿第
20、三十三页，共六十六页2、元素之间的数量关系元素之间的数量关系 Mad+Aad+Sad+Cad+Had+Oad+Nad =100%Ad+Sd+Cd+Hd+Od+Nd =100%Sdaf+Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf =100%对煤的有机质元素组成的测定，通常是测定对煤的有机质元素组成的测定，通常是测定C、H、N、S，O是通过上述公式由差减法是通过上述公式由差减法 获得。获得。本讲稿第三十四页，共六十六页3 3、煤中的碳元素煤中的碳元素 3.1 3.1 碳元素在煤分子上的位置碳元素在煤分子上的位置 碳是构成煤分子骨架最重要的元素之一，主要存在于缩合碳是构成煤分子骨架最重要的元素之一，主要
21、存在于缩合芳香核上。芳香核上。本讲稿第三十五页，共六十六页3 3、煤中的碳元素煤中的碳元素 3.2 3.2 影响碳含量的因素影响碳含量的因素：（1 1）煤化程度：煤化程度：煤化程度提高，煤中的碳元素逐渐增加，煤化程度提高，煤中的碳元素逐渐增加，从褐煤的从褐煤的6060左右一直增加到年老无烟煤的左右一直增加到年老无烟煤的98%98%。（2 2）煤岩组成：）煤岩组成：在煤化程度相同的煤中，煤岩组成的碳含在煤化程度相同的煤中，煤岩组成的碳含量量:惰质组镜质组壳质组惰质组镜质组壳质组 （3 3）成因类型）成因类型的碳含量的碳含量：腐植煤腐植煤 腐泥煤腐泥煤 本讲稿第三十六页，共六十六页4.1 4.1
22、氢元素在煤分子上的位置：氢元素在煤分子上的位置：氢元素是煤中第二重要的元素，主要存在于煤分子的侧链和官氢元素是煤中第二重要的元素，主要存在于煤分子的侧链和官能团上，在有机质中的含量约为能团上，在有机质中的含量约为2.0%2.0%6.56.5左右。左右。4 4、煤中的氢元素煤中的氢元素 本讲稿第三十七页，共六十六页 5 5、煤中的氮元素煤中的氮元素 氮也是组成煤有机质的元素之一，主要存在于煤分子的杂环和氮也是组成煤有机质的元素之一，主要存在于煤分子的杂环和氨基上。煤中的氮元素含量较少，一般为氨基上。煤中的氮元素含量较少，一般为0.50.51.81.8。煤中的氮。煤中的氮在煤燃烧时也不放热，通常以
23、在煤燃烧时也不放热，通常以N N2 2的形式进入废气。当煤在炼焦时，煤的形式进入废气。当煤在炼焦时，煤中的氮部分形成中的氮部分形成NHNH3 3，HCNHCN及其它有机含氮化合物，其余的则留在焦炭及其它有机含氮化合物，其余的则留在焦炭中。中。煤中的氮对煤的加工利用影响不大。煤中的氮对煤的加工利用影响不大。本讲稿第三十八页，共六十六页 6.1 6.1 煤中硫的存在形态煤中硫的存在形态 :煤中的硫主要存在形态是无机硫和有机硫，两者合称为煤中的硫主要存在形态是无机硫和有机硫，两者合称为全硫。全硫。全硫全硫S St t无机硫无机硫有机硫有机硫（S Soror：与煤的有机质结合，参与煤的大分子结构）与煤
24、的有机质结合，参与煤的大分子结构）硫化物硫硫化物硫S Spypy硫酸盐硫硫酸盐硫S Ss s6 6、煤中的硫元素煤中的硫元素本讲稿第三十九页，共六十六页7 7、煤中元素含量随煤化程度的变化规律、煤中元素含量随煤化程度的变化规律 表表41 煤中元素随煤化程度的变化规律煤中元素随煤化程度的变化规律煤煤 种种Cdaf，%Hdaf，Odaf，Ndaf，泥泥 炭炭55625.36.5273413.5年轻褐煤年轻褐煤60705.56.620231.52.5年老褐煤年老褐煤7076.54.56.0152012.5长长 焰焰 煤煤77814.56.010150.72.2气气 煤煤79855.46.881211
25、.2肥肥 煤煤82894.86.04912焦焦 煤煤86.5914.55.53.56.512瘦瘦 煤煤8892.54.35.0350.92贫贫 煤煤8892.74.04.7250.71.8无烟煤无烟煤 189933.34.0240.81.5无烟煤无烟煤 293952.03.2230.61.0无烟煤无烟煤 395980.82.0120.31.0腐腐 泥泥 煤煤75806.57.0本讲稿第四十页，共六十六页8 8、煤中的有害元素和伴生元素、煤中的有害元素和伴生元素 8.1 8.1 煤中的有害元素煤中的有害元素 主要有硫、磷、氯、砷、氟等，它们的危害主要表现在主要有硫、磷、氯、砷、氟等，它们的危害主
26、要表现在煤炭应用过程中产生有害的物质，对人体造成损害、对环境煤炭应用过程中产生有害的物质，对人体造成损害、对环境造成污染，或是对产品质量造成危害。造成污染，或是对产品质量造成危害。8.2 8.2 煤中的伴生元素煤中的伴生元素 煤中常见的伴生元素有铀、锗、镓、钒、钍、铼、钛、铍、煤中常见的伴生元素有铀、锗、镓、钒、钍、铼、钛、铍、锶、锂等。锶、锂等。本讲稿第四十一页，共六十六页9 9、煤质分析指标的基准换算、煤质分析指标的基准换算9.1 9.1 基准的概念：基准的概念：计计算算某某指指标标的的百百分分比比时时，有有一一个个计计算算的的基基准准，也也就就是是说说“说说到到某某指指标标的的百百分分数
27、数时时，是是指指它它占占某某个个具具体体的的对对象象的的百百分分数数，这这个个对对象象就是基准就是基准”。9.2 9.2 基准的划分方法基准的划分方法 首首先先要要了了解解与与煤煤基基准准有有关关的的煤煤组组成成的的含含义义。煤煤质质分分析析时时煤煤炭炭组组成有两种划分法：成有两种划分法：本讲稿第四十二页，共六十六页1010、煤质分析指标的基准换算、煤质分析指标的基准换算（1 1）有机质和无机质）有机质和无机质 （2 2）可燃质（）可燃质（V V、FC FC）和不可燃质）和不可燃质 （M M、A A）本讲稿第四十三页，共六十六页10.3 10.3 基准的种类基准的种类 煤质分析测定时，煤样通常
28、都是处于空气干燥状态的，煤质分析测定时，煤样通常都是处于空气干燥状态的，以此煤样测得的结果，就是以空气干燥煤样的重量为基准的。以此煤样测得的结果，就是以空气干燥煤样的重量为基准的。但空气干燥基的数据往往不能正确反映指标的本质，需要换算但空气干燥基的数据往往不能正确反映指标的本质，需要换算到其他基准表示的数据。到其他基准表示的数据。常用的基准有：常用的基准有：本讲稿第四十四页，共六十六页11、煤质分析常用基准的物质含义（1）空气干燥基（分析基）空气干燥基（分析基）：Mad+Aad+Vad+FCad100%或者或者 Mad+Aad+Cad+Had+Oad+Nad+Sad 100%（2）干燥基（干基
29、）干燥基（干基）：Ad+Vd+FCd 100%或者或者Ad+Cd+Hd+Od+Nd+Sd 100%（3）干燥无矿物质基（有机基）干燥无矿物质基（有机基）：Vdmmf+FCdmmf 100%或者或者Cdmmf+Hdmmf+Odmmf+Ndmmf+Sdmmf 100%本讲稿第四十五页，共六十六页11、煤质分析常用基准的物质含义（4）干燥无灰基（可燃基）干燥无灰基（可燃基）：Vdaf+FCdaf100%或者或者 Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf 100%（5）收到基（应用基）收到基（应用基）：Mar+Aar+Var+FCar 100%或者或者 Mar+Aar+Car+Har+Oar+
30、Nar+Sar 100%本讲稿第四十六页，共六十六页12、基准的关系ASsSoSpMfMinhCHON收到基收到基 ar空气干燥基空气干燥基 ad干燥基干燥基 d干燥无灰基干燥无灰基 daf干燥无矿物基干燥无矿物基 dmmf灰分灰分可燃质可燃质矿物质矿物质有机质有机质全全 硫，硫，St本讲稿第四十七页，共六十六页13、各基准指标间的换算系数、各基准指标间的换算系数换算换算因子因子所所 求求 基基 准准收到基收到基 ar空气干燥基空气干燥基 ad干燥基干燥基 d干燥无灰基干燥无灰基daf已已知知基基准准收收到到基基1空空气气干干燥燥基基1干干燥燥基基1干干燥燥无无灰灰基基1本讲稿第四十八页，共六
31、十六页三、煤的粘结性和结焦性三、煤的粘结性和结焦性1 1、煤的粘结性、煤的粘结性 煤的粘结性是指煤在隔绝空气的条件下加热，经过煤的粘结性是指煤在隔绝空气的条件下加热，经过胶质状态生成块状半焦的能力。胶质状态生成块状半焦的能力。煤的结焦性是指在工业条件下，单种煤或配合煤生产出优质煤的结焦性是指在工业条件下，单种煤或配合煤生产出优质性能的焦炭。性能的焦炭。煤的粘结性和结焦性是评价炼焦用煤的重要指标煤的粘结性和结焦性是评价炼焦用煤的重要指标本讲稿第四十九页，共六十六页2 2、煤的粘结性和结焦性指标及测定方法煤的粘结性和结焦性指标及测定方法（1 1）煤的胶质层指数）煤的胶质层指数（2 2）罗加指数）罗
32、加指数（3 3）粘结指数）粘结指数（4 4）奥亚膨胀指数）奥亚膨胀指数（5 5）煤的自由膨胀系数）煤的自由膨胀系数（6 6）煤的葛金干馏试验）煤的葛金干馏试验（7 7）基氏流动度）基氏流动度本讲稿第五十页，共六十六页四、煤的岩相组成四、煤的岩相组成1 1、煤的粗视组分和显微组分、煤的粗视组分和显微组分 亮煤（光泽条带）暗煤（无光泽条带）亮煤（光泽条带）暗煤（无光泽条带）镜煤（条带光泽强烈）丝煤（部分似丝绒）镜煤（条带光泽强烈）丝煤（部分似丝绒）镜煤组（镜煤、亮煤、丝炭组）和稳定组镜煤组（镜煤、亮煤、丝炭组）和稳定组本讲稿第五十一页，共六十六页煤的岩相组成在炼焦工业中的应用煤的岩相组成在炼焦工业
33、中的应用（1 1）评定煤质）评定煤质（2 2）指导炼焦配煤和预测焦炭质量）指导炼焦配煤和预测焦炭质量本讲稿第五十二页，共六十六页一、煤分类的意义一、煤分类的意义 二、煤分类的指标二、煤分类的指标 1 1、煤化程度指标、煤化程度指标 2 2、粘结性指标、粘结性指标 第三节第三节 煤的分类和我国的煤炭资源煤的分类和我国的煤炭资源 本讲稿第五十三页，共六十六页二、煤分类的指标二、煤分类的指标反映煤化程度的指标反映煤化程度的指标 反反映映煤煤化化程程度度的的指指标标主主要要有有干干燥燥无无灰灰基基挥挥发发分分（Vdaf）、干干燥燥无无灰灰基基氢氢元元素素含含量量（Hdaf）、目目视视比比色色透透光光率
34、率（PM）、恒恒湿湿无无灰灰基基高高位位发发热热量量（Q gr,maf）等等。此此外外，在在研研究究煤煤质质时时，还还经经常常用用到到碳碳元元素素含含量量（Cdaf）、镜质组最大反射率（镜质组最大反射率（R max）等。）等。本讲稿第五十四页，共六十六页二、煤分类的指标二、煤分类的指标 反映粘结性的指标反映粘结性的指标 煤煤的的分分类类中中反反映映煤煤的的粘粘结结性性指指标标，主主要要有有粘粘结结指指数数G GRIRI、胶胶质质层最大厚度层最大厚度Y Y、奥亚膨胀度、奥亚膨胀度b b。本讲稿第五十五页，共六十六页2 2、中国煤的分类中国煤的分类一、我国原有煤的分类方案一、我国原有煤的分类方案
35、由由中中国国科科学学院院、原原煤煤炭炭部部、原原冶冶金金部部等等单单位位共共同同研研究究，于于19561956年年1212月月提提出出的的方方案案，19581958年年4 4月月经经原原国国家家技技术术委委员员会会正正式式颁颁布试行。布试行。该该分分类类方方案案的的分分类类指指标标是是煤煤的的干干燥燥无无灰灰基基挥挥发发分分（V Vdafdaf）和和胶胶质质层层最最大大厚厚度度（Y Y值值）。从从褐褐煤煤到到无无烟烟煤煤之之间间的的所所有有煤煤种种，共共分分为为十大类，二十四小类十大类，二十四小类 。本讲稿第五十六页，共六十六页大大类别类别小小类别类别分分类类指指标标名称名称名称名称Vdaf（
36、%）Y（mm）无烟煤无烟煤010贫贫煤煤10200（粉状）（粉状）瘦煤瘦煤1号瘦煤号瘦煤2号瘦煤号瘦煤142014200（成（成块块）8812焦煤焦煤瘦焦煤瘦焦煤主焦煤主焦煤焦瘦煤焦瘦煤1号肥焦煤号肥焦煤2号肥焦煤号肥焦煤14181826202626302630122512258129141425肥煤肥煤1号肥煤号肥煤2号肥煤号肥煤1号焦肥煤号焦肥煤2号焦肥煤号焦肥煤气肥煤气肥煤2637263726263725303025303025气煤气煤1号肥气煤号肥气煤2号肥气煤号肥气煤1号气煤号气煤2号气煤号气煤3号气煤号气煤303730373737379141425599141425弱粘煤弱粘煤1号
37、弱粘煤号弱粘煤2号弱粘煤号弱粘煤202626370（成（成块块）80（成（成块块）9不粘煤不粘煤20370（粉状）（粉状）长长焰煤焰煤3705褐煤褐煤40本讲稿第五十七页，共六十六页二、中国煤炭现行分类方案二、中国煤炭现行分类方案 19751975年年我我国国有有关关部部门门开开始始对对煤煤炭炭进进行行新新的的分分类类研研究究，经经有有关关部部委委、科科研研机机关关和和高高等等院院校校的的专专家家、教教授授多多次次会会议议论论证证，并并对对全全国国主主要要煤煤矿矿、煤煤产产地地煤煤质质资资料料进进行行了了全全面面分分析析研研究究，基基本本上上取取得得了了一一致致意意见见。于于19851985年
38、年1 1月月1919日日通通过过了了煤煤炭炭分分类类国国家家标标准准，并于并于19891989年年1010月月1 1日起正式实施。日起正式实施。本讲稿第五十八页，共六十六页二、中国煤炭现行分类方案二、中国煤炭现行分类方案（一）分类指标（一）分类指标 燥无灰基挥发分（燥无灰基挥发分（Vdaf）干燥无灰基氢元素含量（干燥无灰基氢元素含量（Hdaf）目视比色透光率（目视比色透光率（PM）恒湿无灰基高位发热量（恒湿无灰基高位发热量（Q gr,maf）反映煤化程度反映煤化程度反映粘结性反映粘结性 粘结指数粘结指数GRI 胶质层最大厚度胶质层最大厚度Y 奥亚膨胀度奥亚膨胀度b本讲稿第五十九页，共六十六页（
39、三）煤炭分类总表（三）煤炭分类总表类类 别别符号符号数数 码码分分 类类 指指 标标VdafPM无烟煤无烟煤WY01，02，0310.0烟烟 煤煤YM11，12，13，14，15，1621，22，23，24，25，2631，32，33，34，35，3641，42，43，44，45，4610.0褐褐 煤煤HM51，5237.0*50*本讲稿第六十页，共六十六页二、中国煤炭现行分类方案二、中国煤炭现行分类方案 （四）无烟煤的分类（四）无烟煤的分类类类 别别符符 号号数数 码码分分类类指指标标Vdaf（%）Hdaf（%）无烟煤一号无烟煤一号无烟煤二号无烟煤二号无烟煤三号无烟煤三号WY1WY2WY30
40、1020303.53.56.56.510.002.02.03.03.0本讲稿第六十一页，共六十六页二、中国煤炭现行分类方案二、中国煤炭现行分类方案 （五）烟煤的分类（五）烟煤的分类本讲稿第六十二页，共六十六页类类 别别符符 号号数数码码分分 类类 指指 标标Vdaf（%）GR.I.Yb*（%）贫贫煤煤PM1110.020.05贫贫瘦煤瘦煤PS1210.020.0520瘦煤瘦煤SM131410.020.010.020.020505065焦煤焦煤JM15242510.020.020.028.020.028.065*506565*25.025.0（150）（150）肥煤肥煤FM16263610.02
41、0.020.028.028.037.0（85）*（85）*（85）*25.025.025.0（150）（150）（150）1/3焦煤焦煤1/3JM3528.037.065*25.0（220）本讲稿第六十三页，共六十六页类类 别别符符 号号数数码码分分 类类 指指 标标Vdaf（%）G（GR.I.）Yb*气肥煤气肥煤QF4637.0（85）*25.0（220）气煤气煤QM3443444528.037.037.037.037.050653550506565*25.0（220）1/2中粘中粘煤煤1/2ZN233320.028.028.037.030503050弱粘煤弱粘煤RN223220.028.028.037.0530530不粘煤不粘煤BN213120.028.028.037.055长长焰煤焰煤CY414237.037.05535本讲稿第六十四页，共六十六页（六）褐煤的分类（六）褐煤的分类类类 别别符符 号号数数 码码分分类类指指标标PM（%）Qgr,maf（MJ/kg）褐煤一号褐煤一号HM151030褐煤二号褐煤二号HM252305024本讲稿第六十五页，共六十六页五、我国的煤炭资源五、我国的煤炭资源1 1、我国煤的储量分布、我国煤的储量分布2 2、我国炼焦煤的储量分布、我国炼焦煤的储量分布3 3、我国炼焦煤资源的合理利用、我国炼焦煤资源的合理利用本讲稿第六十六页，共六十六页