煤炭基本知識講座(已修改)
2025-07-10 20:30 本頁面
【正文】 第一部分 煤炭基本知識講座煤是地球上能得到的最豐富的化石原料。煤的使用年限估計(jì)有幾百年，它將是替代不斷下降的石油資源的可靠能源。中國是世界上煤炭資源豐富的國家之一，煤炭儲量遠(yuǎn)大于石油、天然氣儲量，占能源構(gòu)成的70%以上。根據(jù)目前發(fā)表的數(shù)據(jù)表明，中國已探明的煤炭可采儲量約為8000億噸，占世界前列。中國已探明的煤炭含量中煉焦用煤占42%；長焰、不粘煤和弱粘煤約占22%，褐煤約占14%，其他煤種約占22%。了解煤炭的基礎(chǔ)知識，無疑會給我們在生產(chǎn)經(jīng)營過程中提供基本的保障，指導(dǎo)我們的工作。一、煤炭的形成我國的主要聚煤期有以下幾個時期：新生代 第三紀(jì)中生代 晚侏羅世早白堊世 早、中侏羅世 晚三又疊世 晚生代 晚二疊世 晚石碳世早二疊世 早石碳世 早古生代 早寒武世在這八個聚煤期中，除早寒武世屬菌藻植物時代，形成腐泥無煙煤外，其它七個煤期無心腐植煤為主的聚煤期。若以聚煤作用的強(qiáng)度而言，則以晚石碳世早二疊世、晚二疊世、早中侏羅世、和晚侏羅世早白堊世四個時期最為強(qiáng)烈。二、 煤的組成煤炭主要由C、H、O、N、S、P等幾種元素組成，其中C、H的含量較大。宏觀上煤又分為鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組、惰性組。從肉眼上區(qū)分煤的巖石組分則又可分為：鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭。絲炭外觀像木炭，顏色灰黑，具有明顯的纖維狀結(jié)構(gòu)和絲絹光澤，疏松多孔，性脆易碎染指，其空腔常被礦物質(zhì)充填，稱為礦化絲炭，其致密堅(jiān)硬、比重大。絲炭含量高的煤其可選性差。鏡煤呈黑色，光澤強(qiáng)，明亮如鏡，因而得名，其質(zhì)地純凈而均勻，常具有貝殼狀或眼球狀斷口，性脆，內(nèi)生裂隙發(fā)育，易破碎成棱角狀小塊，在煤中常呈透鏡狀或條帶裝，有時量淺理狀夾在亮煤和暗煤中。鏡煤的揮發(fā)分和氫含量高，粘結(jié)性強(qiáng)，一般礦物質(zhì)含量少。暗煤的顏色為灰黑色，光澤暗淡，致密，比重大，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，堅(jiān)硬而具有韌性，斷口呈不規(guī)則狀或平坦?fàn)睢Ｔ诿褐行纬奢^優(yōu)厚的分層，甚至單獨(dú)成層。亮煤是煤中最常見的宏觀煤巖成分。其光澤公次于鏡煤，性較優(yōu)脆，內(nèi)生裂隙發(fā)育，比重較優(yōu)小，有時有貝殼狀斷口。其均一程度不如鏡煤，往往可見微細(xì)紋理，在煤層中常呈較優(yōu)厚的分層或透鏡狀出現(xiàn)。`煤不是單獨(dú)存在于地殼之中，而是以伴生或共生的形式與其它礦物一起存在，伴生的其它礦物質(zhì)可以通過洗選除去大部分，而共生的礦物質(zhì)物理選礦法則無能為力。三、煤炭的主要指標(biāo) 評價煤炭的質(zhì)量優(yōu)劣，主要是通過一些工業(yè)性指標(biāo)，如水分、灰分、硫分、揮發(fā)分、發(fā)熱量、粘結(jié)指數(shù)、可磨性指數(shù)等等； 灰分(表示符號為A)煤樣在規(guī)定條件下完全燃燒后所得的殘留物。；灰分的主要成分為：SiO2（60~ 70%）、CaO（10~30％）、Al2O3（10~30％）FeO（10%）、MgO（微量）。灰分是判別煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)，其化分標(biāo)準(zhǔn)如下：） 原煤： Ad≤％ 特低灰煤 ~％ 低灰分煤 ~％ 低中灰煤 ~％ 中灰分煤 ~％ 中高灰煤 ~％ 高灰分煤） 精煤：治煉用煉焦精煤（甲精）等級灰分（Ad）％等級灰分（Ad）％1~9~2~10~3~11~4~12~5~13~6~14~7~15~8~//注：一般級差在5元∕噸 左右。 非冶煉用精煤（乙精）等級灰分（Ad）％等級灰分（Ad）％1~5~2~6~3~7~4~//非洗選精煤的等級劃分等級灰分（Ad）％等級灰分（Ad）％1≤19~2~20~3~21~4~22~5~23~6~24~7~25~8~26~9~27~10~28~11~29~12~30~13~31~14~32~15~33~16~34~17~35~18~36~ 水分 （表示符號M） 有外在水分和內(nèi)在水分之分。外在水分：在室溫、一個大氣壓下煤樣與周圍空氣濕度達(dá)到平衡時所失去的水分。內(nèi)在水分：在一定條件下煤樣達(dá)到空氣干燥狀態(tài)時所保持的水分，包括結(jié)晶水、層間水等。 水分是煤炭結(jié)算的重要依據(jù)，國家規(guī)定了煤炭水分的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，精煤6％、原煤4％，當(dāng)購進(jìn)煤炭高于計(jì)量水分時，要扣除多余的水分，其計(jì)算公式如下：折合量=（100?實(shí)際水分 ） 帶水重量/（100?計(jì)量水分） 硫分 （表示符號S）①無機(jī)硫（伴生，可洗選脫除）：1）、硫鐵礦硫 2）、硫酸鹽硫②有機(jī)硫（共生、采用生物降解）硫分同樣是判別煤炭等級的重要指標(biāo)序號級別名稱硫分（St、d）、％1特低硫煤≤2低硫分煤?3低中硫煤?4中硫分煤?5中高硫煤?6高硫分煤等級化分等級硫分（St、d）、％等級硫分（St、d）、％1≤6?2?7?3?8?4?9?5?10? 揮發(fā)分 （表示符號V）煤樣在規(guī)定條件下隔絕空氣加熱，并進(jìn)行水分核正后的質(zhì)量損失。（煤的揮發(fā)分主要包括CH氫氣等）。揮發(fā)分對煤炭燃燒影響較大，也是影響發(fā)熱量的重要因素。用高揮發(fā)分的煤制漿，有利于煤漿的點(diǎn)火。 粘結(jié)指數(shù) （表示符號：G）在隔絕空氣條件下煤在加熱后經(jīng)過膠質(zhì)體生成塊狀半焦的能力。粘結(jié)指數(shù)是判斷煤的結(jié)焦性能和劃分煤炭種類的重要指標(biāo)。 發(fā)熱量 （表示符號：Q）1）、彈筒發(fā)熱量：在氧彈中，在過剩氧氣的情況下，燃燒單位質(zhì)量試樣所產(chǎn)生的熱量。煤樣在彈筒內(nèi)燃燒產(chǎn)生了在空氣中燃燒所不能產(chǎn)生的熱化學(xué)反應(yīng)。煤中的氮被氧化成+4或+5價離子，與水又生產(chǎn)稀硝酸（此為放熱反應(yīng)）。煤中的硫也存在這樣的放熱反應(yīng)。同時，燃燒所產(chǎn)生的水由蒸汽凝結(jié)成液體，亦放熱。因此，彈筒測得的熱值比煤在空氣中燃燒所產(chǎn)生的熱量高。2）、恒容高位發(fā)熱量：彈筒發(fā)熱量減去硫和氮的較正值后的熱量（Qgr）。一般通過經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出。Qgr,ad=Qb,ad(95Sb,ad+α
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