煤的一般性质(共36页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上第二章　煤的一般性质煤作为一种重要的能源和工业原料，它的加工和利用直接关系到国民经济的发展研究煤的岩石组成、物理性质、化学性质、固态胶体性质对煤的加工、利用及技术创新、新产品的开发具有重要的实际意义第一节　煤的宏观特征和微观特征一、煤岩学的概念煤是一种可燃有机岩煤岩学是把煤作为一种有机岩石，用岩石学方法研究煤的物质组成、性质和工艺用途，进而确定其成因及合理用途的科学煤岩学研究始于1830年，英国人赫顿（Hutton）发展了在显微镜下观察煤薄片的技术，发现了煤中保存着大量植物结构，提出了煤是由植物生成的论断1919年英国人斯托普斯（M.Stopes）提出将客观煤岩成分分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭，并详细描述了它们的特征和它们性质的差别1924年波托涅编写了《普通煤岩学概论》一书，第一次出现了“煤岩学”这个术语1925年斯塔赫（E.Stach）介绍了煤的光片技术，并使用了油浸物镜研究方法1928年斯塔赫和屈耳魏恩提出制备粉煤光片的研究方法1935年斯托普斯建议使用煤岩显微组分这一术语，使煤岩学的研究向微观方向前进了一步反射率测定方法使煤岩学研究如虎添翼，随着各种型号反射率自动测定仪的研制成功及电子计算机的广泛使用，使煤岩学的发展更加迅速且应用范围更加广阔。

煤岩学的研究内容主要包括：各种煤的有机组分、无机组分的来源，转变条件，种类和数量；煤中各组分的分布特征、结构和构造；煤的有机组分的性质、形态、分类及工艺用途；煤中有机组分的变质程度和氧化程度等煤岩学的研究方法有两种：宏观研究法和微观研究法宏观研究法是用肉眼或放大镜来观察煤，根据煤的颜色、条痕、光泽、硬度、密度、断口等物理性质，确定宏观煤岩成分和宏观煤岩类型，判断煤化程度，初步评定煤的性质和用途这种方法是煤岩学研究的基础，具有简便易行等优点，缺点是较粗略微观研究法是利用显微镜来观察煤片，识别并研究煤的显微组分的方法常用的方法有两种：一种是在透射光下观察煤的薄片（0.02mm），根据颜色、形态、结构、轮廓等特征鉴别煤的显微组分；另一种方法是在反射光下观察煤的光片（1.5~2cm），根据颜色、形态、结构、轮廓、突起等特征鉴别煤的显微组分反射光又分普通反射光和油浸反射光，油浸反射光能消弱光线折射的影响，使显微组分的特征更清晰可辩二、煤的宏观特征1、宏观煤岩成分宏观煤岩成分指用肉眼可以区分的煤的基本组成单位腐植煤的宏观煤岩成分可分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭四种它们具有不同的性质和特征1）镜煤 镜煤呈黑色，光泽很强，耀眼。

质地均匀纯净，性脆易碎，常具贝壳状或眼球状断口，内生裂隙发育在煤层中含量不多，常呈透镜状或条带状，有时呈线理夹在亮煤或暗煤中间在显微镜下观察，镜煤的轮廓清楚、纯净主要是由植物的木质纤维组织经过凝胶化作用形成的2）亮煤 亮煤呈黑色，光泽强，但次于镜煤性质较脆，容易破碎，有时也出现贝壳状断口，内生裂隙发育密度较小，均一程度不如镜煤亮煤是煤中最常见的宏观煤岩成分，在煤层中常呈较厚的分层或透镜状出现在显微镜下观察，亮煤的成分较复杂，主要以镜质组为主，且含不同数量的壳质组和惰质组3）暗煤 暗煤呈灰黑色，光泽暗淡、坚硬、密度大，断口不规则，内生裂隙不发育在煤层中呈较厚的分层出现或单独成层在显微镜下观察，暗煤的镜质组含量较少，壳质组，惰质组和矿物质含量较高富含壳质组的暗煤略带油脂光泽；含惰质组较多的暗煤带有丝绢光泽而矿物质含量高的暗煤密度大，灰分高4）丝炭 丝炭呈灰黑色，外观与木炭相似，质地疏松而多孔，呈纤维状结构，具有丝绢光泽，性脆易碎，能染指在煤层中丝炭的含量较少，常呈扁平的透镜体或薄层沿煤层层面分布在显微镜下观察，丝炭的植物细胞结构明显，有时能看出植物的年轮丝炭是简单的煤岩成分，由植物的木质纤维组织经丝炭化作用形成。

2、宏观煤岩类型虽然宏观煤岩成分是可以区分的煤岩基本组成单位，但是在煤层中，镜煤和丝炭常以细小的透镜体或不规则的薄层出现，亮煤、暗煤常互相过渡，界线不明显，特别是有些煤层的宏观煤岩成分频繁交替，如果以宏观煤岩成分为单位描述煤层的岩石组成和性质，则不易了解煤层的全貌实际工作中，常根据煤的平均光泽强度、各种煤岩成分的比例和组合情况来划分宏观煤岩类型，用宏观煤岩类型作为观测、描述煤层的单位根据煤的平均光泽强度、各种煤岩成分的比例和组合情况划分为光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤四种煤岩类型1）光亮型煤 外观呈黑色，主要由镜煤和亮煤组成（占75%以上），有时夹暗煤和丝炭的透镜体或薄层，在四种煤岩类型中光泽最强，条带状结构不明显，质地较均一，内生裂隙发育，脆性大，机械强度低，易破碎，常具贝壳状断口2）半亮型煤 外观呈黑色，主要以亮煤为主，有时由镜煤、亮煤和暗煤共同组成，也可有少量丝炭，其中镜煤和亮煤占50%~75%，平均光泽比光亮型煤稍弱半亮型煤的特点是条带状结构明显，内生裂隙发育，断口为棱角状或阶梯状，是最常见的一种宏观煤岩类型3）半暗型煤 外观呈暗黑色，一般由暗煤和亮煤组成，且暗煤为主，有时夹有镜煤和丝炭线理、条带或透镜体，镜煤和暗煤的含量占25%~50%。

半暗型煤的主要特点是光泽较暗淡，硬度和密度较大4）暗淡型煤 外观呈浅黑色，主要由暗煤组成，有时出现少量镜煤、亮煤和丝炭，镜煤和亮煤所占比例低于25%特点是光泽暗淡，煤质坚硬，密度大，内生裂隙不发育，条带状结构不明显研究表明，不同煤层的宏观煤岩类型差异明显，且同一煤层的宏观煤岩类型在横向上也有明显变化表2-1示出大同矿区9号煤层的宏观煤岩类型表2-1　9号煤层宏观煤岩类型井田煤厚（米）宏观煤岩类型/%光亮型煤半亮型煤半暗型煤暗淡型煤夹 石忻州窑王村1.371.4254.7420.4219.2123.9425.5512.68024.65018.31三、煤的微观特征煤的微观特征是指利用显微镜观察到的煤的各种特征我们把在显微镜下能够识别的煤的基本组成成分叫作煤的显微组分煤的显微组分可分为有机显微组分和无机显微组分两大类1、煤的有机显微组分有机显微组分是指在显微镜下能识别的有机质的基本单位国内外关于有机显微组分的分类方案很多，国际煤岩学会对褐煤和硬煤分别制定了显微组分的分类方案（表2-2，表2-3）表2-2　国际褐煤显微组分分类显微组分组（Group Maceral)显微组分亚组(Maceral Subgroup)显微组分(Maceral)显微亚组分(Maceral Type)腐 植 组(Huminite)结构腐植体(Humotelinite)结构木质体(Textinite)腐木质体(Ulminite)结构腐木质体(Texto-ulminite)充分分解腐木质体(Eu-ulminite)碎屑腐植体（Humodetrinite)细屑体(Attrinite) 密屑体(Densinite)无结构腐植体(Humocollinite)凝胶体(Gelinite)多孔凝胶体(Porigelinite)均匀凝胶体(Levigelinite)团块腐植体(Corpohuminite)鞣质体(Phlobaphinite)假鞣质体(Pseudo-phlobaphinite)稳定组(Liptinite)孢粉体(Sporinite)角质体(Cutinite)树脂体(Resinite)木栓质体(Suberinite)藻类体(Alginite)碎屑稳定体(Liptodetinite)叶绿素体(Chlorophyllinite)沥青质体(Bituminite)惰质组(Inertinite)丝质体(Fusinite)半丝质体(Semifusinite)粗粒体(Macrinite)菌类体(Sclerotinite)碎屑惰质体(Inertodetrinite)表2-3　国际硬煤显微组分分类显微组分组（Group Maceral)显微组分(Maceral)显微亚组分(Submaceral)显微组分种(Maceral Variety)镜质组(Vitrinite)结构镜质体(Telinite)结构镜质体-1(Telinite 1)结构镜质体-2(Telinite 2)科达树结构镜质体（Cordaitotelinite)真菌结构镜质体(Fungotelinite)木质结构镜质体(Xylotelinite)鳞木结构镜质体(Lepidophytotelinite)封印木结构镜质体(Sigillariotelinite)无结构镜质体(Collinite)均质镜质体(Telocollinite)团块镜质体(Corpocollinite)胶质镜质体(Gelocollinite)基质镜质体(Desmocollinite)镜屑体(Vitrodetrinite)壳质组(Exinite)孢子体(Sporinite)薄壁孢子体(Tenuisporinite)厚壁孢子体(Crassisporinite)小孢子体(Microsporinite)大孢子体(Macrosporinite)角质体(Cutinite)树脂体(Resinite)镜质树脂体(Colloresinite)木栓质体(Suberinite)藻类体(Alginite)结构藻类体(Telalginite)皮拉藻类体(Pila-Alginite)轮奇藻类体(Reinschia-Alginite)层类藻类体(Lamialginite)荧光体(Fluorinite)沥青质体(Bituminite)渗出沥青体(Exsudatinite)壳屑体(Liptodetrinite)惰质组(Inertinite)半丝质体(Semifusinite)丝质体(Fusinite)火焚丝质体(Pyrofusinite)氧化丝质体(Degradofusinite)粗粒体(Macrinite)菌类体(Sclerotinite)真菌菌类体(Fungosclerotinite)密丝组织体(Plectenchyminite)团块菌类体(Corposclerotinite)假团块菌类体(Pseudocorposclerotinite)微粒体(Micrinite)惰屑体(Inertodetrinite)表2-4　中国烟煤显微组分分类(GB /T 15588-2001)显微组分组（Maceral Group)代号(Symbol)显微组分(Symbol) 代号(Symbol)显微亚组分(Submaceral)代号(Symbol)镜质组(Vitrinite)V结构镜质体(Telinire)T结构镜质体1(Telinite 1)结构镜质体2(Telinite 2)T1T2无结构镜质体(Collinite)C均质镜质体体(T。