煤炭基本知识汇总.docx
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煤炭基本知识汇总
煤炭根本知识提纲
一、煤的形成
1、地质年代及成煤年代
我国煤炭成煤年代主要有石炭纪、二叠纪、侏罗纪和白垩纪
年代单位
年代符号
各纪年数〔白力
年〕
距今
〔白力
年〕
主要现象
新生代哺乳类动物时代〕
第四纪
全新世
Qh
1
更新世
Qp
1
冰川广布，黄土生成
晚第三
纪
上新世
N2
62
12
被子植物。
主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有局部年轻烟煤
中新世
N1
早第三
纪
渐新世
E3
26
哺乳类分化
始新世
E2
38
蔬果繁盛，哺乳类急速开展
古新世
E1
58
〔我国尚无古新世地层发现〕
中生代〔爬行动物时代〕
白垩纪
K
43
127
裸子植物。
主要煤种为褐煤和烟煤
侏罗纪
J
45
152
三叠纪
T
36
182
中国南部最后一次海侵，恐龙哺乳类发育
上古生代〔两栖动物与造煤植物时代〕
二叠纪
P
38
203
两栖动物，
袍子植物。
主要煤种为烟煤和无烟煤
石炭纪
C
52
255
中古生代
〔鱼类时代〕
泥盆纪
D
36
313
森林发育，腕足类鱼类极盛，两栖类发育
志留纪
S
50
350
珊瑚礁发育，气候局部枯燥，造山运动强烈
下古生代无脊椎动物时
代〕
奥陶纪
O
34
430
地热低平，海水广布，无脊椎动物极繁，末期华北升起
寒武纪
€
88
510
浅海广布，生物开始大量开展
隐生代
上兀古代
震旦纪
Sn
地形不平，冰川广布，晚期海侵加广
下元古代
前震旦纪
滹沱
沉积深厚造山变质强烈，火成岩活动矿产生成
五台
早期基性喷发，继以造山作用，变质强烈，花岗岩侵入
太古代
泰山
1980
〔最古矿物〕
约3350
地壳局部变动大陆开始形成
地球形成初期
4500
2、煤层特征
〔1〕空间几何特征〔平面展布、厚度、分叉〕
1/15
煤炭呈层状分布，保存的现有面积一般由几十至几万平方千米，世界上
面积最大的煤田为俄罗斯的通古斯煤田，面积约万平方千米，地质储量约20890亿吨。
煤层厚度有薄有厚，厚者达数十米，一般小范围内厚度相差不大。
中国
标准规定最低可采厚度米，煤层厚度分为薄煤层〔〜1.3m〕、中厚煤
层〔〜3.5m〕、厚煤层〔3.5m以上〕。
〔2〕煤层构造〔褶皱、断层、火成岩侵入〕
煤层原始状态为水平状，由于地质作用往往形成褶皱〔背斜、向斜〕，
使煤层倾角加大。
地质作用使煤层断裂，形成断层。
火成岩侵入使煤层变薄、消失或变质程度加深。
〔3〕开采技术条件〔瓦斯、地温、煤层自燃、水文〕
由于高压、高温使局部煤炭形成瓦斯，有时瓦斯压力很大，开采时突然释放，造成突出事故。
煤层埋藏越深地温越高，煤矿平安规程规定，采掘工作面温度超过30
度时必须采取降温措施。
埋深800m以下煤层一般均有地温热害。
变质程度低或含硫高的煤层易自燃。
有的煤层离地下含水层近，易导致生产中突水，威胁平安生产。
3、我国煤炭资源概况
中国煤炭资源相当丰富，据地质工作者对煤炭资源进行远景调查结果，在
距地表以下2000m深以内的地壳表层范围内，预测煤炭资源远景总量达50592
亿吨。
到1996年底止，保有储量总量10025亿吨。
与世界探明可采储量相比，中国煤炭储量位于原独联体、美国之后，居世界第3位。
煤炭资源分布相当广泛，除上海市和香港特别行政区外，其他各省〔区、市〕均有分布，以新疆、内蒙古、山西、陕西等省〔区〕资源力量最丰富，贵州、云南、宁夏、安徽、山东、河南、河北次之，台湾也有煤炭资源产出。
从探明储量看，那么以山西、内蒙古、陕西为最，新疆、贵州次之。
二、煤矿建设根本程序
1地质勘查、固体资源储量分类
〔1〕煤炭地质勘查工作划分为预查、普查、详查、勘探四个阶段。
预查应在煤田预测或区域地质调查的根底上进行，其任务是寻找煤炭资源。
预查的结果，要对所发现的煤炭资源是否有进一步地质工作价值做出评价。
普查是在预查的根底上，或有煤炭赋存的地区进行。
普查的任务是对工作区煤炭资源的经济意义和开发建设可能性做出评价，为煤矿建设远景规划提供依据。
详查的任务是为矿区总体开展规划提供地质依据。
勘探的任务是为矿井建设可行性研究和初步设计提供地质资料。
勘查的根本手段有：
槽探、钻探、地震物探。
〔2〕固体资源储量分类
见下表。
表固体矿产资源/储量分类表
经济意义
地质可靠程度
查明矿产资源
潜在矿产资源
探明的
控制的
推断的
预测的
可米储量〔111〕
经济的
根底储量〔111b〕
预可米储量〔121〕
预可米储量〔122〕
根底储量〔12lb〕
根底储量〔122b〕
边际经济的
根底储量〔2M11
根底储量〔2M21〕
根底储量〔2M22〕
.
次边际经济的
资源量〔2S11〕
资源量〔2S21〕
资源量〔2S22〕
内蕴经济的
资源量〔331〕
资源量〔332〕
资源量〔333〕
资源量〔334〕?
注:
表中所用编码〔111〜334〕，第1位数表示经济意义，即1=经济的，2W边际经济的，25=次边际经济的，3=内蕴经济的，？
=经济意义未定的；第2位数表示可行性评价阶段，即1=可行性研究，2=预可行性研究，3=概略研究；第3位数表示地质可靠程度，即1=
探明的，2=控制的，3=推断的，4=预测的，b=未扣除设计、采矿损失的可采储量。
2、煤矿工程的建设与投产
〔1〕几个概念
煤田：
同一地质年代时期形成并连续发育的煤系分布的区域。
煤田大多表现为盆地形态。
根据地质构造、地理环境、生产规模，一个煤田可划分为假设干个煤矿区或井田。
矿区：
一个煤田可划分一个至多个矿区。
矿区是包括假设干座煤矿的区域，有完整的生产工艺、地面运输、电力供给、通讯调度、生产管理及生活效劳等设施，其范围常视矿床的规模而定。
井田：
适合单独建设煤矿的区域。
一个矿区可包括多个井田。
〔2〕可行性研究
为防止地质勘查和矿山开发的投资失误，提高地质勘查和开发的经济效益与社会效益，在普查、详查、勘探三个阶段，都需进行相应的可行性评价。
可行性评价工作分为概略研究、预可行性研究和可行性研究三种。
〔3〕工程设计
假设工程可行性研究报告通过政府相关部门审查通过，即可准备开工建设，即
开展初步设计、施工图设计。
〔4〕开工建设
煤矿开工建设需完成的主要工作：
符合国家或地方政府能源建设工程规划〔即常说的拿到路条〕，
国土资源部门备案的勘探报告和资源量，
通过政府及行业管理部门审查批准的可行性研究报告、初步设计、平安专篇、环境影响评价、资源开发利用方案、地质灾害评估报告，
申办采矿权证，
建设用地批复、城市规划批复、贷款承诺函或自有资金证明。
批复的工程开工报告。
〔5〕煤矿投产
通过行业管理部门组织的投产验收，
取得公司营业执照、平安生产许可证、煤炭生产许可证、矿长资格证、矿长平安资格证。
〔6〕煤矿井型划分
根据国家煤矿设计标准，煤矿生产能力分大、中、小三种类型，具体如下：
井工煤矿：
大型：
120万吨/年以上；
中型：
90〜45万吨/年；
小型：
30万吨/年及以下
露天煤矿：
大型：
400万吨/年以上；
中型：
100〜400万吨/年；
小型：
100万吨/年及以下。
三、煤矿开采
1、露天开采
从敞露地表的米矿场米出有用矿物的过程。
又称露天米矿。
当矿体埋藏较浅
或地表有露头时，应用露天开采最为优越。
与地下开采相比，优点是资源利用充分、回采率高、贫化率低，适于用大型机械施工，建矿快，产量大，劳动生产率高，本钱低，劳动条件好，生产平安。
但需要剥离岩土，排弃大量的岩石，尤其较深的露天矿，往往占用较多的农田，设备购置费用较高，故初期投资较大。
此外，露天开采，受气候影响较大，对设备效率及劳动生产率都有一定影响。
随着开采技术的开展，适于露天采矿的范围越来越大，可用于开采低品位矿床和某些地下开采过的残矿。
2、井工开采
对地表覆盖层较厚、露天开采不经济或有特殊要求不能露天开采的煤矿应采用井工开采。
其优点是能适应覆盖层较厚的煤层，适用性广，但系统复杂，平安生产条件差。
我国90%的煤矿均采用井工开采。
3、井工开采采煤法
按落煤和对顶板的支护方式分类，采煤方法可分为综合机械化采煤法〔简称“综采〞〕、普通机械化采煤法〔简称“普采〞〕、放炮落煤采煤法〔简称“炮采〞〕。
将煤层用巷道分割成宽100〜200m、长1000〜2000m不等的长方体，在宽边布置工作面采煤。
〔1〕综采
整体金属支架支护煤层顶板，以保障工作面人员及设备的平安生产，用采煤机采煤，见以下图。
综采适用于煤层厚度变化小、构造较简单的〜厚度的中厚煤层。
图3-2-4综采工作面羊巻布置
1—采煤机；2-^S.支報*3—排头支袈I4一適头支衆;
5—特栽机堆移装置；£一釁戏机；T一液压泉站，开戋8—千斤顶f9—可惮编般带綸送机丄罚一变压黑
a■>■«4oal—II.Ia■arIM-■I1In
3-2-5绘呆工作面凰巻布置
I—支架；2—毡为支袈；3—乘煤机；
4一辅头支棵匸5—转我机f&—可伸轴跤諾输遥机匸
7—^压泵站：
呂一油箱：
&-开关t10—燹压辱
〔2〕普采
数组单体支柱配合金属顶梁支护煤层顶板，以保障工作面人员及设备的平安生产，用采煤机采煤，见以下图〔图3-2-8〕。
普采适用于薄煤层和2.0m以下的中厚煤层。
〔3〕炮采
单体支柱配合金属顶梁支护煤层顶板〔与普采相同〕，采用人工打眼放炮落煤。
炮采适用于煤层厚度变化大、地质构造较复杂的薄煤层和以下的中厚煤层。
四、煤炭加工
根据煤的粒度、密度、润湿性等
3-2-8谜简机组工作面布置
1一呆婕机+送一可弯曲刮鞭站送机*
3—毎務千斤顶！
4一油泵；5—回柱铁车
物理、化学性质的差异，采用物理一
—机械和物理——化学的分选方法，按照市场所需求的产品指标，对原煤进行加工，生产出不同品种、规格产品的过程。
煤炭洗选加工是提高热能利用率、减少环境污染的重要措施。
煤炭洗选加工方法主要有重力选煤〔本钱低，精度低〕、浮游选煤〔本钱高，精度高，适应矿物较广〕。
重力选煤根据原煤中煤、矿物质和矸石的密度差异，在分选机中通过水、重悬浮液、重液和空气等介质，在重力场中实现分选，以获得低密度级产物一一精煤、高密度级产物一一中煤和矸石。
以空气为介质的称为干选，适用于缺水或严寒地区。
以水、重悬浮液、重液为介质的称为湿法选煤，包括重介质选煤、跳汰选煤等。
重力选煤方法具有入料粒级宽、分选效率高和处理能力大等优点。
中国普遍采用湿法重力选煤，尤以重介质选煤和跳汰选煤应用最广泛。
五、煤的品质指标
1、煤的工艺指标一一粘结性
国内常用指标见表1-5-4。
胶质层指数：
以加热时胶质层最大厚度Y最终体积收缩度X表示。
胶质层最大厚度丫值越大粘结性越好。
1b-4我国不同牌号煤主要粘结性指标的“服亚让范围
舷质圧噩丈厚度
粘结捋数
Gr.i.
罗加指数
R-L
舉一阿睥脈盛b〔.%〕
序数CSN
葛金龍型
G-K
基氐最丸新
曲理1呂"n*
焦淹特征
0
0
0
A
1
平輕祸煤
0
0
0
A
不软化
1
年堪福煤
山处
0
0
仅收第
Q
A-h
1—2
0—5
0—25
0-15
仅收第
A—C
1〜4
0（»）
0
0
仅收编
0—0-5
A
不较州软
17
弋煤
>5^25
L5-B5
仅收縮辭
1-S—7-5
E〜®
On85~jG-0
■1〜7
9〜4思
5^50
仅收端〜5
1—4-5
B-D
0.30•〜1.fS
fi
1拎焦煤
60—89
-20—200
4T
G~Gr
5~7
肥煤
>85—110
75—91
lSn-680
6〜9
G$~G■违
4-4—5.S
fi-8
焦煤
>12-25
>dO~95
fl—200
57
Gi-Gh
bS'+.6
5-8
>5—60
5〜GD
7,5
C~G
0-3^1-S
4〜丁
<5
不软化
0—1
A—C
i不软"稍软
17
年轻无畑蝶
0
0
0
不轨化
0
A
不软化
1-2
D
D
0
0
A
不超t
L
年老无烟煤
U
0
0
■t低化
0
A
用较化
1
石煤
0
[）
0
粮戦彳匕
Q
A
不轶此
1
注;衣中的也I貂加川〕洗朴芈川对LhIi“Mi■卅
粘结指数G:
规定条件下烟煤加热后粘结专用无烟煤的能力。
坩埚序数CSN煤在坩埚中加热后形成的焦块膨胀程度的序号。
西欧、日本及国际贸易中常用，我国也有该标准，但不常用。
2、煤的工业分析指标
煤的工业分析，是工业上经常使用的分析方法，工业分析的工程包括煤的水分、灰分、挥发分及固定碳。
煤的工业分析为判断煤的种类及工业用途以及煤的加工利用效果，提供了科学依据。
见表1-5-6。
表1-5-6擺的工业分析
项日
内容
对工业血用的夥响
水分
〔.M〕
工业分析中所利的水分为空吒枯燥球水廿，通常謀哀示
1.水分过高增加不必薑的运输址•造成装卸、分绞、砥曄"储存等附殊"燃饶时消耗热炼焦时延氏结煉时间，疋存时屍風牝自燃〞备季严寒时易廊结
2,适磴的水分可防止桶运和撚饶时煤柑的枫失，妙少环境衿诽，改警炉牌的轴射效崔
--
翊度
展井是评宦煤质的重要捲标芝一
1.躱分过西对适驹、贮存、洗选加「利用带来负荷大'占地事、运输罐増加等不利悯秦
2.就分过髙宜用时多耗燃料感原料•増加康巖灰分，从而堆加石歩石用址，降低商护生产堂力，悄加沪微徘址锌
3.灰分直接影响煤的燃焼和转化加工熬操柞和产品质虑熔点＜St〕低易進域结栈和堵足，离嵌煤最强度紙，含磷、硫撫垛炼铁便铁变喘
1.無组仆中含磁忙物利檄〔&的汞.在惴烧汽化时生咸有窖物虞，赶威对环境的祎染・此外煤屮施他有壽元索的揮发也合造成对环境的祎染
（V）
煤样:
圧观疋条杵下觸絶空凭加热并进行余仔控eE麻轴质用厠襄4亦即•】R煤祥猷
1loituxt陽樂空q加熄恥“仆欝解斯選出to气律林ft狀左产•的百升*-碱去空吒「刑煤样水分的白弓］■畫笊
J.兄煤拱竹类的匝啖指标，其商低勻煤化程度戋亀屈切
2-朴为制雄」一艺过程的依据-从而合理利用煤城资痕
＜渣削咙怙祥一些工艺指标「11■算发热世尊
固宦碳
＜FC〕
从测定煤样的挥发务厉的悄漬屮就去班分辰的残留物
根据残酹慄进的特征，可初歩判断煤的骷结性
注I进行煤的工业曲析时，一現系用空T于燥煤样为基准的术廿〔心、干爍煤祥为越准的垛分枯燥无灰基煤样曲
3、煤的发热量
单位质量的煤完全燃烧所产生的热量称煤的发热量，通常以MJ/kg表示
〔1MJ=239千卡〕。
发热量是评价煤质的一项重要指标，是动力用煤的一个主要
指标。
根据纯煤发热量，可以大致推测煤的变质程度以及其他某些煤质特征，如
粘结性、结焦性等。
由量热计测得的发热量称为弹筒发热量。
从弹筒发热量中减掉硝酸和硫酸的生成热，称为高位发热量，以Qgr表示。
从高位发热量中再扣除煤在空气中燃烧时水变成水蒸气逸出时所吸收的热量〔潜能〕，称低位发热量，以Qnet表示。
低位发热量最接近于煤作为燃料时可以利用的发热量。
煤的发热量一般常用的表示方法有以下五种:
a.空气枯燥基弹筒发热量Qnet,ad,测定发热量时的原始结果；
b.空气枯燥基高位发热量Qgr,ad,报出结果时使用；
c.枯燥基高位发热量Qgr,d,不同测试单位间比拟测值准确性时使用；
d.枯燥无灰基高位发热量Qgr,daf,主要用于科学研究；
e.收到基低位发热量Qnet,ar，计算煤耗定额时使用。
使用发热量指标时必须搞清其类别和基准，否那么会造成错误。
评价燃烧用煤的质量时，必须采用收到基低位发热量Qnet,ar。
4、中国煤炭分类
中国煤炭分类采用GB5751-86国家标准，该标准于1986年10月试行。
该项煤炭分类国家标准，见表1—5—13。
在煤炭分类标准中，采用了两位数的编码表示不同的煤类。
十位数字代表挥发分的大小，如无烟煤的挥发分最小，十位数字为0,褐煤的挥发分最大，十位数字为5,烟煤类的十位数字介于I〜4之间；个位数字对烟煤类来说，是表征其粘结性或结焦性好坏，如个位数字越大，表示其粘结性越强。
如个位数字为6
的烟煤类，都是胶质层最大厚度丫值大于25mm的肥煤或气肥煤类，个位数字为1的烟煤类，都是一些没有粘结性的煤，如贫煤、不粘煤和长焰煤。
个位数字由2〜5的烟煤，它们的粘结性随着数码的增大而增强。
5、国际煤炭分类
联合国欧洲经济委员会煤炭委员会固体燃料利用组，于1987年提出一个国
际硬煤分类编码系统，以代替自1956年以来各国一直沿用的“国际硬煤分类标准〞该分类编码系统，选定8个参数一组14位数串说明煤的不同性质。
例：
某一种煤的特性如下：
镜质组平均反射率Rr%1.76编码17〔第1、2位〕
镜质组反射率分布特征S=,一个凹口编码3〔第3位〕
惰性组32编码33〔第4、5位〕
1-5-13中国煤歲分类总表
CGB5751—86〕
潼别
代号
数码
分类指标
Y
（min）
b
//.■iii
Pm
CMJ/k^）
■V圳煤
WY
01
02
03
>3,5~存&
>&.5-10.0'
>Z.0〜占0
>3.Q
U煤
VM
11
>10.0—20.0'
[）〜5
PS
12
>10.0—20.Q
5—2D
褪煤
SM
13
14
>10-0—20-0
■^1nA—9ftH
20—50
焦煤
15
24
25
>20.Q—28,0
>65
50—65
>65
<25.0
<25.a
«150）
（C1&Q>
肥煤
FM
16
26
as
>10.0—20.0
>20.0~2B.0
>35
>85
>85
>25.0
>25.Q
>25.0
0150）
t>150）
<>Z£0）
1川焦煤
1/3JM
as
>28.0—37.0
>65
<25.0
«22O）
气肥煤
QF
46
>37.0
>85
0220）
气煤
QM
34
43
44
45
>28.0—37.0
>37.0
>J7,0
50^65
35—50
&O^65
>&5
M蚪0
CCS20）
1/2中粘煤
1/2ZN
23
33
>30,0—28.0
>28,0—37,0
30—SQ
30—50
弱粘煤
RN
22
32
>20,0—28-0
>28-0—37.0
5—30
5-30
不鮎煤
EN
21
31
>20.O~28.0
>28,O~37hO
0—5
0—5
CY
41
12
>37-0
>37-0
0—5
5—35
>50
HM
5J
52
>37-O
>aO-^&Q
编码1〔第6位〕
编码16〔第7、8位〕
编码18〔第9、10位〕
编码14〔第11、12位〕
编码36〔第13、14位〕
坩埚膨胀序数1
挥发分产率Vadf〔%〕
灰分产率Ad〔%〕
全硫含量St.d〔%〕高位发热量Qgr,daf（MJ/
那么该煤样编码号为
〔6〕主要煤质指标分级
煤的灰分分级，见下表。
1-5-15煤炭灰分分级
序号
级别名称
代号
尿升皿“范围（%）
1
SLA
<5.00
2
低灰分煤
LA
£
3-
低中班煤
LMA
10.01—20.00
中縣分煤
MA
20.01~3600
5
中高施煤
MHA
30,01—40.00
6
高城分煤
HA
40.01—50.00
煤的硫分分级，见下表。
表1一5—1£煤炭硫分分级
序号
ft号
硫甘CSL1d）范围［粥）
1
轩低硫煤
SLS
<0.50
2
低硫分煤
LS
0-51—1-00
g
低申硫煤
LMS
L01—1-5D
4
中确分煤
MS
L51—2.00
5
MHS
2,01700
6
H5
煤的发热量分级，见下表。
表1-5-17煤集发揀量幷级
犀号
级别洛称
ft号
发热呈〔口“叽R范圉
（MjAg）
1
低热值煤
LQ
&.
2
呻低热值煤
MLQ
12.51—17.00
3
中册值煤
MQ
17.01—31-00
4
MHQ
5
扁融備煤
HQ
6
持岛船值煤
SE3Q
六、煤种及用途
1、无烟煤（WY）
无烟煤的特点是固定碳高。
挥发分低纯煤真（相对）密度高达1.35—1.90,无粘结性，燃点高，一般达360—420T左右。
燃烧时多不冒烟。
山西阳泉三矿区的无烟煤分别为01号、02号和03号无烟煤的代表。
无烟煤主要供民用和做合成氨造气的原料；低灰、低硫、质软易磨的煤不仅
是理想的高炉喷砍和烧结铁矿石用的复原剂与燃料，而且还可作为制造碳素材料
（如碳电极、炭块、阳极糊和活性炭、滤料等）的原料；某些无烟煤制成的航空用型煤还用于飞机发动机和车辆马达的保温。
2、贫煤（PM）
贫煤是烟煤中变质程度最高的一小类煤，不粘结或呈微弱的粘结，在层状炼焦炉中不结焦。
发热量比无烟煤高，燃烧时火焰短，耐烧，但燃点也较高，仅次于无烟煤，一般在350—360C左右。
主要作为电厂燃料，尤其与高挥发分煤配合，燃烧更能充分发挥热值高而又耐烧的优点。
3、贫瘦煤（PS）
贫瘦煤是炼焦煤中变质程度最高的一种，其特点是挥发分较低，但其粘结性仅次于典型瘦煤。
单独炼焦时，生成的粉焦多；在配煤炼焦时配入较少的比例就能起到瘦煤的瘦化作用，对提高焦炭的块度起到良好的作用。
这类煤也是发电、机车、民用及其他工业炉窑
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