<{在线配资服务}>煤炭的形成过程、构成元素及种类介绍，你了解多少？

煤炭 图源：

煤炭是千万年来植物的枝叶和根茎，在地面上聚集而成的一层非常厚的黑色腐殖质，因为地壳的变动而不断地埋入地下，从而长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过了一系列复杂的物理化学变化等因素，形成了的黑色可燃沉积岩。煤主要是由碳构成，连同由不同数量的其它元素构成，主要是氢，硫，氧和氮。

一、煤炭种类

煤是由一定地质年代生长的繁茂植物在适宜的地质环境下，经过漫长岁月的天然煤化作用而形成的生物岩。根据成煤植物的不同，煤可分为两大类，即腐植煤和腐泥煤。

(一)腐植煤

由高等植物形成的煤称为腐植煤，它在自然界中储量最大、分布最广。腐植煤町分为陆植煤和残植煤两种类别，前者是由植物中的纤维素和木质素等主要组分形成的，后者是由植物中含量较少，但在成煤初期最不易被微生物分解的组分形成的。所以，单独的残植煤很少，多以薄层或透镜体夹在陆植煤中。我国江西乐平和浙江长广煤田有典型的树皮残植煤，云南禄劝泥盆纪地层中有典型的角质残植煤，大同煤田发现有少量孢子残植煤夹层。

腐植酸钠 图源：

(二)腐泥煤

由低等植物(以藻类为主)和浮游生物经过部分腐解而形成的煤称为腐泥煤，分藻煤、胶泥煤和油页岩等。藻煤主要由藻类生成。山西浑源有不少藻煤，另外山东兖州、肥城也有发现。胶泥煤是无结构的腐泥煤煤炭的形成过程、构成元素及种类介绍，你了解多少？，其成煤植物分解彻底，几乎完全由基质组成，看不见轮廓清楚的藻类。油页岩实际是胶泥煤的变种之一，当后者的灰分达到50%~70%时就称为油页岩。辽宁抚顺、吉林桦甸、广东茂名和山东黄县等地有丰富的油页岩资源。

腐泥煤 图源：腐泥煤

另外，还有腐植煤和腐泥煤的混合体，称为腐植腐泥煤，有时被单独列成与腐植煤和腐泥煤并列的第三类煤，主要有烛煤和煤精两种。烛煤与藻煤相似，宏观上难以区分。它易燃，用火柴就能点燃，燃烧时火焰明亮，好像蜡烛一样。后者盛产于我国抚顺，它致密、质轻、有韧性，因能雕琢工艺美术品而驰名。

二、我国煤炭分类

我国煤炭分类，首先按煤的挥发分，将所有煤分为褐煤、烟煤和无烟煤；对于褐煤和无烟煤，再分别按其煤化程度和工业利用的特点分为2个和3个小类；烟煤部分按挥发分>10%-20%、>20%-28%、28%-37%和>37%的四个阶段分为低、中、中高及高挥发分烟煤。关于烟煤粘结性，则按粘结指数G区分：0-5为不粘结和微粘结煤；>5-20为弱粘结煤；>20-50为中等偏弱粘结煤；>50-65为中等偏强粘结煤；>65则为强粘结煤。对于强粘结煤，又把其中胶质层最大厚度Y>25mm或奥亚膨胀度b>150%（对于Vdaf>28%的烟煤，b>220%）的煤分为特强粘结煤。在煤类的命名上，考虑到新旧分类的延续性，仍保留气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤8个煤类。

烟煤（上）与无烟煤（下）图源：

在烟煤类中，对G>85的煤需再测定胶质层最大厚度Y值或奥亚膨胀度b值来区分肥煤、气肥煤与其它烟煤类的界限。

当Y值大于25mm时，如Vdaf>37%，则划分为气肥煤。如%，则应划分为气煤类，如Vdaf >28%-37%，则应划分为1/3焦煤，如Vdaf在28%以下，则应划分为焦煤类。

这里需要指出的是，对G值大于100的煤来说，尤其是矿井或煤层若干样品的平均G值在100以上时，则一般可不测Y值而确定为肥煤或气肥煤类。

在我国的煤类分类国标中还规定，对G值大于85的烟煤，如果不测Y值，也可用奥亚膨胀度b值（%）来确定肥煤、气煤与其它煤类的界限，即对%的为肥煤；对Vdaf >28%的煤，暂定b值>220%的为肥煤（当Vdaf 值37%时）。当按b值划分的煤类与按Y值划分的煤类有矛盾时，则以Y值确定的煤类为准。因而在确定新分类的强粘结性煤的牌号时，可只测Y值而暂不测b值。

三、我国煤炭分类标准

1.G>85，再用Y值或b值来区分肥煤、气肥煤与其它煤类，当Y>25.0mm时，应划分为肥煤或气煤，如Y《25mm，则根据其Vdaf的大小而划分为响应的其它煤类。

按b值分类时，Vdaf《28%，暂定b>150%的为肥煤煤炭的形成过程、构成元素及种类介绍，你了解多少？，Vdaf>28%，暂定b>220%的为肥煤或气肥煤，如按b值和Y值划分的类别有矛盾时，以Y值划分的为准。

2. Vdaf>37%，G《5的煤，再以透光率PM来区分其为长焰煤或褐煤。

3. Vdaf>37%，PM>30%-50%的煤，再测Qgr，maf，如其值>24MJ/kg(/g)，应划分为长焰煤。

中国煤炭分类国家标准（-86） 图源：

四、主要用途

1.煤炭被人们发现以后，最初只用来雕刻装饰品，后来用于日常生活燃料和民间的锻、铸，冶陶。19世纪工业革命以来，煤炭开始用于一般工业、运输、发电、炼焦，现在煤炭的工业用量远大于民用量。

2.煤炭经炼焦、气化、液化可从中回收多种有用的化工原料，以此原料制造出塑料、染料，医疗药品、炸药和化肥等产品；把煤转化为煤气和液体燃料的加工过程中，可生产出苯等有用的化学产品和其他矿物质；对煤炭的综合利用既可以减少直接燃用所造成的资源浪费和环境污染煤炭的形成过程、构成元素及种类介绍，你了解多少？，又能够提高煤炭的使用价值。

3.随着核能、太阳能等新型能源的开发，煤炭的远景利用将以其作为化工原料为主。煤经过高温炼焦、低温干馏、气化、氧化、炭化、活化、液化等工艺加工，可以得到煤气、活性炭、褐煤蜡、煤焦油、腐植酸、分子筛、工业净化剂、碳电极、阳极糊等多种产品。

五、主要产地

（一）山西产煤区

山西素有“煤海”之称，是我国最大的产煤省，其探明储量、原煤产量和净调出量分别占到全国的26％、26％和75％以上，山西的煤供应了全国绝大部分省(市、自治区)。山西煤炭的特点是品种齐全、煤质优良，拥有所有牌号的炼焦煤，还有可供多种用途的动力煤与无烟煤。山西煤炭资源分布在全省80％以上的县份，根据煤田分布与生产运输状况，主要包括三大基地和六个骨干矿区。

山西煤矿 图源：

（二）河北(包括北京)产煤区

河北煤炭资源主要分布于冀南、冀东和京西，绝大部分均已开发。冀南煤炭基地主要矿区为峰峰、邯郸，冀东煤炭基地主要是开滦矿区．年产量均在1 000万吨以上，其中开滦长期居于全国第二大煤矿区的地位，仅次于大同。此外还有几个中型矿区，包括京西、井陉、兴隆等。尽管河北各煤田储量不是很大，但靠近消费区，煤种又比较重要，因而开发历史较久。

（三）陕蒙产煤区

陕西和内蒙古西部是煤炭资源极其丰富而现有开发程度不高的产煤区。鄂尔多斯大煤田范围包括内蒙古伊克昭盟大部及陕西北部、晋西北乃至宁夏东部，是一个世界级的特大型煤田，预测资源量及探明储量均占全国1/3以上。

（四）东北产煤区

东北各省区合计探明煤炭储量735亿吨，占全国7.7％，主要分布在黑龙江和内蒙古东部。辽宁煤炭储量虽不算多，但主要煤田煤种重要，煤质优良，位置靠近重工业发达的辽中南各城市，所以绝大部分煤田已有较长的开采历史煤炭十年价格走势，骨干矿区有抚顺、阜新和本溪等。

（五）华东产煤区

华东煤炭集中分布在鲁西南、·皖北、苏北毗邻地区，包括兖济、枣滕和淮北、淮南以及徐州等煤田。这些煤田的共同特点是煤层埋藏深表土层厚，采煤塌陷影响严重，多数已开采多年，开采条件渐趋困难。但因靠近华东煤炭集中消费区，交通便利煤炭十年价格走势，煤质较好(多属炼焦煤牌号，以气煤、肥煤为主)，故大多数矿区已建设到最大规模，开发强度很大。

（六）中南产煤区

中南煤炭资源集中于河南，拥有200亿吨的煤炭保有储量。河南各煤田对于能源缺乏的中南地区十分重要。自20世纪50年代着手建设平顶山煤矿以来，河南已有四个矿区，即平顶山、义马、郑州、鹤壁。这四个矿区的炼焦煤与动力煤除满足省内需要外，均大量南运中南各省及华东。百年老矿焦作虽产量已处于递减状态，但其优质无烟煤仍销往各省供民用及工业用途。

（七）西南产煤区

贵州、云南、四川是南方煤炭相对比较丰富的三个省份，合计拥有全国煤炭资源的8.6％，尤其集中在贵州。目前已形成贵州盘江、水城，四川攀枝花等矿区。另外四川作为人口与

能源消费大省，还在川东南、川北等地区发展了多处中小型矿区。但由于本省用煤量很大，而资源不足，煤质又差(高硫)．必须依靠由贵州和陕西两地运人煤炭。

（八）西北产煤区

西北四省(区)煤炭资源主要分布在新疆天山北麓、宁夏贺兰山区及南部，以及甘青祁连山区。其中以新疆和宁夏两区最为丰富。但因位置偏远，远离主要消费区，生产规模有限。除宁夏煤炭部分向东输出外，均在区内消费。甘肃煤炭不能自给，需由宁夏、新疆双向供应。

六、煤炭开采

（一）我国现状

1. 我国年原煤产量在逐步提升，说明了我们的开采技术及能力在不断进步。在过去十多年的时间里，我国在综合机械化放顶煤、坚硬顶板条件下的长壁综采、大采高综采技术及工艺方面均取得重大进展，这些进展的出现大大保障了我国采煤能力的逐年进步和提升。

2. 煤炭工业经过多年的科技攻关，已有大幅度的技术提高。从人力，炮采，普采。综采到现在迅速的朝着自动化，智能化 方向发展中。这是科技的发展也是时代的要求。采取高效智能自动化的开采设备加上实时监控实现了以无人或少人开采为目标的新型工业化。

（二）开采技术发展方向

1. 深矿井开采技术的不断发展和提升

提高生产技术及开采技能，增加开采深度成为了增加煤炭产出的重要手段，同时也成为未来煤矿开采技术发展提升的一个必要和重要方向。随着煤炭资源越来越趋于减少，目前挖深井已经成为一种趋势和需要，在我国通常把采深等于及大于 800m的矿井称深井。截至目前我国深部矿井开采技术仍不够成熟，不能满足挖深井的技术及安全保障要求，是我国煤矿开采面临的重大技术课题。深矿井开采的关键技术的提升是提高煤炭产量的重要关键点。

2. 完善采煤方法及开采布置

为了确保开采效率，在开采前必须要完善现有采煤方法及开采布置，并积极研究所要开采地的地质条件，确定开采巷道布置及相关开采技术评价系统已经完备适用，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配，达到提升开采效率的效果。

我国煤炭开采 图源：

3．提高信息技术在采煤中的运用

通过信息技术对地表、建筑物及地下资源进行模拟计算，深入研究岩层运动和地表沉陷规律，通过以上研究设计出满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的开采安全参数，并将理论数据应用于实际开采工作中。与各大科技研究机构共同研发组合充填技术及填充材料，对塌陷区的地下进行有效填充并对塌陷区地面的村庄加固改造，适确保煤炭开采与煤矿所在地生态环境和谐统一发展。

4. 煤炭地下气化技术

煤炭地下气化是信息时代出现的一种集效率性、安全性于一体的煤炭开采工艺，属于一种有别于传统采煤方法的新技术。该技术改变了原来建井、采煤的传统模式，慢慢淘汰掉了庞大笨重的井下采煤设备和地面气化设备，变传统的物理采煤为化学采煤，是洁净能源的高新技术先驱。煤炭地下气化的出现规避了现有挖井采煤存在的诸多不安全、不稳定因素，也间接的杜绝了传统采煤过程中产生的废水、废渣、废气造成的二次污染。

5. 小煤矿技术改造和机械化开采技术

落实国家淘汰落后产能政策，响应国家号召积极关闭技术能力低下、存在安全隐患的小煤矿。全面推进新技术在大煤矿的应用。培训专业的技术人员以带来更好的技术推广。

七、污染问题

（一）环境污染

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，而且地表塌陷的面积要比煤炭开采面积大1倍左右，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，这对于土地资源的破坏是极其严重的，而在山地地区严重的地表塌陷还会引起山体滑坡和泥石流，对土地资源和生态环境产生了十分不利的影响，极大的破坏了生态平衡。

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

瓦斯是煤炭生产中极为常见的气体，其也一种有害气体。在煤炭开发的过程中为了减少瓦斯等有害气体对人体的危害，一般采用矿井通风的方式将这些有害气体排入到大气中，我国煤炭产量每年还在不断的增多，向大气中排放的有毒气体也随之增加，而常年在井下作业的煤炭开采工人，长期受一氧化碳和二氧化碳等有害气体的伤害，对身体健康埋下了很大的安全隐患。因此，在煤炭开发的过程中有害气体的产生对大气环境造成了非常严重的伤害，同时对于我们赖以生存的地球环境也产生了致命的打击。

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，自燃后排放出的有毒气体对矿区附近的自然环境造成了十分严重的破坏，并且在遇到暴雨后堆积成山的煤矸石还会发生滑坡的现象，直接威胁着矿区居民的人身和财产安全。

（二）污染防治

相关部门应该建立健全环境评价标准，加大对煤炭开发的管理，转变以往盲目浪费式的开采，向清洁、高效、节能的开采目标努力。 国家立法部门要继续完善煤炭开发管理的政策法规，通过法律规范降低煤炭开发对环境污染的不利影响。

煤炭开发造成了严重的土地塌陷，水资源污染和大气污染，相关部门应该对此高度重视煤炭十年价格走势，采取有针对的防治策略。

1.对于煤炭开发造成的土地塌陷问题，可以采用煤矸石回填的方式，然后结合矿区的具体情况，因地制宜的对土地资源进行修复。

2.对矿区废水进行处理时，可以建立废水处理站，对煤炭开发中排放出来的废水进行二次处理，只有符合标准才能够排放，在矿区加大植树造林的力度，降低水土流失的风险。

3.在煤炭开发的过程中采用清洁开采技术，将矿井内有害气体的浓度降到最低，减少煤炭废弃对大气环境的污染，也可以采用煤层注水，高压喷雾等措施降低煤炭开发中有害灰尘对大气的污染。