煤质基础知识汇总.docx

煤质基础知识汇总.docx

《煤质基础知识汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤质基础知识汇总.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

煤质基础知识汇总

部分煤质基础知识简介

亠、煤的物理性质

—颜色和粉色

光泽

比重和容重透明度折光性

△煤的物理性质一

反光性

发光性

硬度

脆度

断口

裂隙

导电性

一磁性和耐热性等

煤的颜色是指新鲜煤块表面的自然色彩，是煤对不同波长可见光波吸

收的结果。

在不同的光学条件下，煤呈现不同的颜色。

在普通白光照射下,煤的表面反射光线所显示的颜色称为表色。

腐植煤的表色随着变质程度的

增高而变化，见下表:

变质程度

烟煤

鉴定标志

褐煤

低变质

中变质

高变质

无烟煤

颜色

褐

黑

黑

黑带灰

灰黑、钢灰、略带金黄色彩

粉色

棕

深棕到棕黑

深棕到棕黑

黑微带棕

深黑、深灰

光泽

无光泽或暗沥青光泽

沥青到玻璃光泽

玻璃到强玻璃光泽

强玻璃

金刚、似金属光泽

内生裂隙

几乎无

不发育到较发育

很发育

较发育

不发育

腐泥煤的表色有时呈深灰色，有时为浅黄、棕褐，有时为灰绿以至黑色，变化不定。

煤中水分能使煤的颜色加深，矿物质所起的作用往往相反。

煤研成粉末的颜色称为粉色。

一般都用钢针刻划煤的表面或者用镜煤在脱釉的素烧瓷板上刻划的条痕而得，所以也被称为条痕色。

煤的粉色往往略浅于表色，但是煤的粉色变化又较表色固定，因而常常可以收到更好的效果。

在普通透射光下煤的切面（薄片）所显的颜色称为体色。

在垂直反

射光下煤的表面（光片）所显示的颜色称为反射色。

长焰煤常见光泽为沥青状光泽，颜色黑色，有时带有褐黑色色彩，条痕褐色、褐黑色。

比重是指煤在一定温度下（20C）条件下，煤的重量与相同体积（不包括煤孔隙中的）水的重量之比。

体重（容重），指在一定的温度（20C）条件下，煤的重量与同体积（包括煤孔隙中的）水的重量之比。

比重-容重

孔隙率二-X100%

比重

煤的比重与煤岩类型、变质程度以及煤中所含矿物的成分和含量有密

切关系。

通常所指煤的比重都是包括矿物质在内的比重。

因此，煤的比重

很大程度上受到所含矿物质的影响，比重随矿物质含量的增大而增大。

变质程度相同的煤，其煤岩类型不同，比重也有差异，一般暗淡煤的比重较光亮煤为大。

煤的比重随着变质程度的增高而加大。

褐煤一般<1.3，烟煤

多为1.3—1.4,无烟煤为1.4~1.9;腐泥煤一般仅为1.1。

煤的容重又称“煤的体重”或“煤的假比重”。

煤的容重是在勘探过程中通过采集专门的容重样测定的。

它是煤层储量计算的重要参数之一。

一般褐煤的容重为1.05〜1.20,烟煤为1.20〜1.40,无烟煤的容重变化范围大，可由1.35〜1.80,煤的容重同样受煤岩类型、变质程度和矿物质的

影响

煤的光泽是指常光下煤新鲜表面的反光能力，是肉眼鉴定煤的主要标志之一。

根据煤的平均光泽强度用肉眼可以区分出腐植煤的四种煤岩类型：

光亮煤，半亮煤，半暗煤和暗淡煤。

腐植煤常见的光泽特征有沥青光泽、玻璃光泽、金刚光泽和似金属光泽等。

常见的油脂光泽为玻璃光泽由于表面不平所引起的变种；此外还有

因集合方式不同所造成的光泽变种，例如：

由于纤维状集合方式所引起的丝绢光泽，由于松散状集合方式所引起的土状光泽等。

年轻褐煤常常是微弱的象蜡一样的光泽，称为蜡状光泽。

腐泥煤一般光泽暗淡。

影响煤的光泽变化的因素很多，主要有煤岩成分、变质程度、风氧化程度、矿物质特征和表面性质、断口、裂隙、错动与沾污等。

煤的硬度泛指抵抗外来机械作用的能力或强度。

「刻划硬度

煤的硬度-压痕硬度

Mons）硬度，它是用一套

L磨损硬度（耐磨硬度）

刻划硬度接近于普通矿物鉴定中的摩氏（标准矿物（摩氏硬度计）刻划煤标本而得出的粗略的相对硬度概念

目前普遍采用显微硬度作为变质指标，它是压痕硬度的一种

煤的裂隙是指在成煤过程中，煤受到自然界各种应力的影响所造成

的裂开现象。

按成因不同分为内生裂隙和外生裂隙两种

内生裂隙是在煤化作用过程中，煤中凝胶化物质受到温度和压力等因素的影响，体积均匀收缩产生内张力而形成的一种张裂隙。

内生裂隙的发育情况与煤的变质程度和煤岩成分（煤岩类型）密切相关。

在同一煤岩类型中，内生裂隙的数目（或发育程度）随变质程度由低到高，作规律性变化。

内生裂隙具有以下特点：

（1）主要出现在比较均匀致密的光亮煤分层中，特别是镜煤凸镜体或条带中最发育；

（2）一般垂直或大致垂直层理面；

（3）裂隙面较平坦光滑，裂隙面或断层常伴生有眼球状的张力痕迹；（4）裂隙方向有大致互相垂直或斜交的两组，交叉呈四方形或菱形，其中一组裂隙较发育，另一组裂隙稀疏为次要裂隙组；

（5）裂隙在中变质烟煤中最发育，而褐煤和无烟煤中则不发育。

由于光亮煤中的内生裂隙在同一变质阶段煤中数目比较稳定，因此，在判断煤的变质程度时，常以光亮煤为准。

外生裂隙是在煤层形成之后，受构造应力的作用产生的。

其特点为：

（1）外生裂隙可出现在煤层的任何部位，通常以光亮煤分层最为发育，并往往同时穿过几个煤岩分层；

（2）以不同角度与煤层层理面斜交；

（3）裂隙面上常有波状、羽毛状或光滑的滑动痕迹，有时还可见到次生矿物或破碎煤屑的充填；

（4）外生裂隙有时沿袭既成的内生裂隙而重叠发生。

煤在受力时或在自然条件下破坏时，沿不同方向各组裂隙发生破

裂并构成一定的几何形态，某些作者称之为“节理”。

常见的节理有

板状、柱状、立方体状、平行六面体状等；有时还可见到由复杂的外生裂隙面交互构成的近球状、锥状和鳞片状等。

煤的结构和构造

1、煤的结构

煤的结构是指煤的组成成分的各种特征一包括形态、大小、厚度、植物组织残迹以及它们之间数量关系的变化等。

煤的结构反映了成煤原始质料的性质、成分及其变化过程。

在变质过程中，煤的各种组成成分在肉眼标志上区别逐渐消失，在高变质煤中就不容易鉴定各种组成成分，因而煤肉眼结构逐渐不明显而趋于均一。

I—条带状结构

线理状结构

凸镜状结构

（最常见的）—均一状结构

煤的结构木质状结构

纤维状结构

粒状结构

叶片状结构

（1）条带状结构

由煤的组成成分相互交替而成条带状结构。

—宽条带状（＞5mm）

条带状结构一中条带状（3~5mm）

一细条带状（1~3mm）

条带结构在烟煤中表现最明显，尤以半亮煤和半暗煤中最常见，年轻的褐煤和高变质的无烟煤中条带状结构不明显。

（2）线理状结构

往往伴随条带状结构同时出现，其宽度小于1mm。

根据线理之间交替的间距又可分为密集线理状和稀疏线理状两种。

组成线理的物质成分往往是镜煤、丝炭和粘土矿物等，它们断续出现在煤层各部分。

以半暗煤中常见。

（3）凸镜状结构镜煤、丝炭、粘土矿物和黄铁矿常以大小不等的凸镜体形式，连续

或不连续散布于煤层中，构成凸镜状结构。

和线理状结构一样，凸镜状结构也常常同条带状结构伴生，并可作为条带状结构的一种特殊的变型。

以半暗煤和暗淡煤中常见。

（4）均一状结构组成成分较单纯，均匀，镜煤具较典型的均一状结构，若干腐泥煤、

腐植腐泥煤和某些无烟煤也具有均一状结构。

（5）木质状结构

是植物原生结构在煤中的反映。

煤在外观上清楚地保存了植物基部的

木质组织的痕迹。

有时还可见到已被煤化的保存完整的树干和树桩，一般认为在泥炭化阶段由于凝胶化作用中断而保存。

木质状结构多见于褐煤。

（6）纤维状结构

在一定程度上反映了植物原生结构，其最大特点是具有沿着一个方向延伸的性质。

是植物茎部组织丝炭化作用的产物，具疏松多孔的特点。

丝炭常以明显的纤维状结构为重要鉴定特征。

因此，丝炭又常称为纤维煤。

（7）粒状结构

肉眼可见清楚的颗粒状。

常常是由煤中散布着大量稳定组分或矿物所造成。

常为某些暗煤或暗淡煤所特有的。

它的变型有时呈鲕状或豆状结构

等。

（8）叶片状结构

具有纤细的页理，能被分成极薄的薄片，外观呈纸片状、叶片状。

主要由于煤中顺层分布着大量角质体或木栓体所致。

2、煤的构造

煤的构造是组成成分之间的空间排列和分布特点以及它们之间的相互关系。

它与煤组成成分的自身特征（如形态、大小）无关，而与植物遗体的聚积条件和变化过程有关。

由此可见，结构和构造之间最主要的差别在于鉴定结构时必须考虑组成成分，而构造仅说明煤中各组成成分和煤岩类型在空间中的分布、排列，它的最重要的构造标志是层理

沉积岩和煤中的层理形成原因对比

沉积岩中层理形成的原因

煤中层理形成的原因

1、颗粒大小的变化

1、作为丝炭、木煤、木质镜煤的植物茎部碎片大小的变化

2、各种成分分层的互层

2、不同煤分层的互层

a、腐植煤分层与腐泥煤分层的互层

b、光亮煤分层与暗淡煤分层等的互层

3、组成部分的水平定向

3、煤岩组分的水平定向

4、某种包裹体在一个层面上的分布

4、丝炭透镜体、泥质透镜体及其它包裹体在一个层面上的分布

5、薄的顺层散布的植物碎屑和云母碎片

5、顺层分布的镜煤化和丝炭化植物残屑

6、沿层面的泥质薄膜

6、沿层面分布的泥质薄膜

7、岩石的不同颜色

7、颜色的意义不大

煤的构造按层理特征分为层状构造和块状构造

（1）层状构造

I-连续状

水平层理一

（按煤层中层理的形态）

层状构造

1-不连续状

—不连续状

波状层理一凸镜状

一水平一波状

斜层理斜波状

水平层理表明泥炭沼泽内原始质料在平静的环境中，几乎没有水流动

的条件下沉积形成，波状层理和斜层理表明泥炭沼泽内原始质料沉积的不

均匀和水流动荡等条件下形成。

因此，根据层理形态及厚度，可以判断泥炭沼泽中介质的运动性质、介质运动的方向和物质的搬运强度等等。

见下表，

层理形态类型

层理的亚型

所反映的介质运动性质

水平层理

连续状

极为微弱的，不明显的

不连续状

同上

波状层理

不连续状

不大

凸镜状

运动强度有变化的

水平一波状

微弱波动的

斜层理

斜层理

定向流动的

煤中最常见的是水平层理，多数为连续水平层理，也有断续水平层理。

此外煤中见到一种细水平层理，经X光检验，所得煤的X射线图象表明这种情况是由纯煤物质（具白色色调的浅灰色）和矿物质薄层、薄膜（具

暗色色调的浅灰色）相互交替造成的，说明泥炭沼泽内原始质料和矿物杂质具明显的分异和重新分布的特点。

（2）块状层理

无层理，煤的外观均一致密，就一块标本来说，甚至难以分出垂直方向和水平方向，说明成煤物质的相对均匀。

多见于腐泥煤、腐植腐泥煤和某些暗淡型的腐植煤。

还原样燃点（C）—原样燃点（C）

△煤的氧化程度=-X100%

还原样燃点「C）—氧化样燃点（C）

△确定各种煤类本性的两个非常重要的术语是煤的类型（Type）和煤

的煤化程度（Rank）煤的类型是由煤岩组分（有机显微组分和无机显微组分的含量）和煤的物理性质（煤岩组分的形态和大小）表现的特性所决定的，而煤的煤化程度主要是煤的变质作用所达到的程度。

因此反映各种不同的有机的和无机的显微组分的比例、分布和组成的煤的类型决定煤的本性。

同样反映与地球化学因素所引起的变质作用有关的煤化程度也决定煤的本性。

一般认为在泥炭阶段，由于煤岩组分还未形成，而且并没有经受变质作用，泥炭的性质并不受到这两个参数的影响。

而各类泥炭的性质是由原始植物组成和分解度（无定形腐植物质占泥炭总有机物质的百分数）所决定的。

但从褐煤开始，特别是烟煤阶段开始这两个因素对形成煤的性质起很大的影响。

从化学的观点来看，在煤的成熟（煤化）过程中原始物料有机质官能团上的氧（开始）和氢（其次）从环状碳的“骨架”上脱去，并以气体分子的形式（H2O、COx、