煤炭是怎么形成的

煤炭形成過程

煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質，由于地殼的變動不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經過一系列復雜的物理化學變化等因素，形成的黑色可燃沉積巖，這就是煤炭的形成過程。

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煤的形成年代

在(zai)整個地質年代中，全球范(fan)圍內有三個大的(de)成煤期：

古生代的石炭紀和(he)(he)二疊紀，成煤(mei)(mei)植(zhi)物(wu)(wu)主要是(shi)孢子植(zhi)物(wu)(wu)。主要煤(mei)(mei)種為煙(yan)煤(mei)(mei)和(he)(he)無煙(yan)煤(mei)(mei)。

中生代的(de)侏羅紀和(he)白堊紀，成煤(mei)(mei)植(zhi)物主要是(shi)裸子(zi)植(zhi)物。主要煤(mei)(mei)種為褐(he)煤(mei)(mei)和(he)煙煤(mei)(mei)。

新生(sheng)代的(de)第三(san)紀，成煤植物(wu)主(zhu)要是被子(zi)植物(wu)。主(zhu)要煤種為褐煤，其次(ci)為泥炭，也有部分年(nian)輕煙煤。

14種煤的特征和用途

1、無煙煤(WY)

揮發分低(di)，固定碳高(gao)(gao)，比重(zhong)大，純(chun)煤(mei)真比重(zhong)最高(gao)(gao)可(ke)達1.90，燃點高(gao)(gao)，燃燒時不(bu)冒煙(yan)(yan)(yan)。對這類煤(mei)，可(ke)分為(wei)：01號為(wei)老(lao)年無(wu)(wu)(wu)煙(yan)(yan)(yan)煤(mei)；02號為(wei)典型無(wu)(wu)(wu)煙(yan)(yan)(yan)煤(mei)；03號為(wei)年輕(qing)無(wu)(wu)(wu)煙(yan)(yan)(yan)煤(mei)，無(wu)(wu)(wu)煙(yan)(yan)(yan)煤(mei)主要是民用和(he)制(zhi)造(zao)合(he)成(cheng)氨的(de)(de)造(zao)氣原(yuan)料(liao)，低(di)灰、低(di)硫和(he)可(ke)磨性(xing)好的(de)(de)無(wu)(wu)(wu)煙(yan)(yan)(yan)煤(mei)不(bu)僅(jin)可(ke)以做高(gao)(gao)爐噴吹及燒結鐵礦石用的(de)(de)燃料(liao)，而且還可(ke)以制(zhi)造(zao)各種碳素材料(liao)，如碳電(dian)極、陽(yang)極糊和(he)活性(xing)碳的(de)(de)原(yuan)料(liao)，某些(xie)優質無(wu)(wu)(wu)煙(yan)(yan)(yan)煤(mei)制(zhi)成(cheng)航空(kong)用型煤(mei)還可(ke)用于飛機(ji)發動機(ji)和(he)車輛馬達的(de)(de)保溫。

2、貧煤(PM)

變質(zhi)程(cheng)度最高(gao)的一種(zhong)煙煤，不(bu)粘結(jie)或微弱粘結(jie)，在層狀煉(lian)焦(jiao)爐中不(bu)結(jie)焦(jiao)，燃燒(shao)時火焰短，耐燒(shao)，主(zhu)要(yao)是發電燃料，也可作(zuo)民用和工業鍋(guo)爐的摻燒(shao)煤。

3、貧瘦煤(PS)

粘結(jie)性較(jiao)弱的(de)(de)高變(bian)質、低(di)揮發分(fen)煙煤，結(jie)焦(jiao)性比(bi)典型瘦(shou)(shou)煤差，單獨煉(lian)(lian)焦(jiao)時(shi)，生成的(de)(de)焦(jiao)粉甚少。如在煉(lian)(lian)焦(jiao)配煤中配入(ru)一定比(bi)例的(de)(de)這種(zhong)(zhong)煤，也(ye)能起到(dao)瘦(shou)(shou)化(hua)作(zuo)用(yong)(yong)，這種(zhong)(zhong)煤也(ye)可作(zuo)發電、民用(yong)(yong)及鍋爐燃料。

4、瘦煤(SM)

低揮發分(fen)的(de)中等粘結性的(de)煉焦用煤。焦化過(guo)程(cheng)中能產生相當數(shu)量(liang)的(de)焦質體。單獨煉焦時，能得(de)到塊度(du)大(da)、裂(lie)紋少、抗(kang)碎強度(du)高的(de)焦煤，但這種焦碳的(de)耐磨強度(du)稍差，但煉焦配煤使(shi)(shi)用，效果較好(hao)。這種煤也可作發電和一般鍋(guo)爐(lu)等燃(ran)料，也可供鐵路(lu)機車摻(chan)燒使(shi)(shi)用。

5、焦煤(JM)

中等或(huo)低揮發分的(de)(de)(de)以及中等粘結或(huo)強粘結性(xing)的(de)(de)(de)煙煤，加熱(re)時產(chan)生熱(re)穩定性(xing)很(hen)高的(de)(de)(de)膠質體，如用(yong)來單獨(du)煉焦，能獲得塊度(du)大、裂紋少(shao)、抗碎強度(du)高的(de)(de)(de)焦煤。這種焦煤的(de)(de)(de)耐磨強度(du)也(ye)很(hen)高。但單獨(du)煉焦時，由于膨脹壓力大，易(yi)造(zao)成推焦困難(nan)，一般(ban)作為煉焦配煤用(yong)，效果較好。

6、1/3焦煤(1/3JM)

中(zhong)高(gao)揮發分的(de)強(qiang)粘(zhan)結性煤(mei)(mei)(mei)，是(shi)介于(yu)焦(jiao)煤(mei)(mei)(mei)、肥(fei)煤(mei)(mei)(mei)和氣煤(mei)(mei)(mei)之間的(de)過渡煤(mei)(mei)(mei)種，單煉(lian)焦(jiao)時(shi)能生成熔融性良好、強(qiang)度較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)焦(jiao)煤(mei)(mei)(mei)，煉(lian)焦(jiao)時(shi)這種煤(mei)(mei)(mei)的(de)配(pei)入量可在較(jiao)(jiao)寬范圍內(nei)波動，但都能獲得強(qiang)度較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)焦(jiao)炭，1/3焦(jiao)煤(mei)(mei)(mei)也(ye)是(shi)良好的(de)煉(lian)焦(jiao)配(pei)煤(mei)(mei)(mei)用的(de)基礎煤(mei)(mei)(mei)。

7、肥煤(FM)

中等(deng)及中高揮發(fa)分的(de)(de)強(qiang)粘(zhan)結性(xing)的(de)(de)煙煤(mei)，加熱(re)時(shi)能產(chan)生大量的(de)(de)膠質體。肥煤(mei)單(dan)獨(du)煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)時(shi)，能生成熔融(rong)性(xing)好(hao)、強(qiang)度高的(de)(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)炭(tan)，其耐磨強(qiang)度也比焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)煤(mei)煉(lian)出(chu)的(de)(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)炭(tan)好(hao)，因而是煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)配煤(mei)中的(de)(de)基礎(chu)煤(mei)。但單(dan)獨(du)煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)時(shi)，焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)炭(tan)上有(you)較多的(de)(de)橫裂紋，而且焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)根(gen)部分常(chang)有(you)蜂焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。

8、氣肥煤(QF)

一(yi)種揮發(fa)分和膠質體厚度都很高(gao)的強粘(zhan)結性肥(fei)煤(mei)，有人(ren)稱(cheng)之為(wei)“液肥(fei)煤(mei)”。這種煤(mei)的結焦(jiao)(jiao)性介于(yu)肥(fei)煤(mei)和氣(qi)煤(mei)之間。單獨煉(lian)(lian)焦(jiao)(jiao)時能產生大(da)量氣(qi)體和液體化(hua)學產品。氣(qi)肥(fei)煤(mei)最適于(yu)高(gao)溫干(gan)餾制煤(mei)氣(qi)，也可用于(yu)配煤(mei)煉(lian)(lian)焦(jiao)(jiao)，以增(zeng)加化(hua)學產品產率(lv)。

9、氣煤(QM)

一種(zhong)變(bian)質(zhi)程度(du)較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)煉(lian)(lian)焦(jiao)(jiao)煤(mei)(mei)(mei)。加熱(re)時能(neng)產(chan)生較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)揮(hui)發分和(he)較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)油。膠(jiao)質(zhi)體的(de)(de)(de)熱(re)穩定性低(di)于肥煤(mei)(mei)(mei)，也(ye)能(neng)單獨(du)煉(lian)(lian)焦(jiao)(jiao)，但(dan)焦(jiao)(jiao)炭(tan)的(de)(de)(de)抗(kang)碎(sui)強度(du)和(he)耐磨強度(du)均稍差于其它煉(lian)(lian)焦(jiao)(jiao)煤(mei)(mei)(mei)，而且(qie)焦(jiao)(jiao)炭(tan)多(duo)呈長(chang)條而較(jiao)易(yi)碎(sui)，且(qie)有較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)縱裂紋。在配煤(mei)(mei)(mei)煉(lian)(lian)焦(jiao)(jiao)時多(duo)配入(ru)氣煤(mei)(mei)(mei)，可(ke)增加氣化(hua)率(lv)(lv)和(he)化(hua)學產(chan)品(pin)回收率(lv)(lv)，氣煤(mei)(mei)(mei)也(ye)可(ke)以高溫干餾來制造城市(shi)煤(mei)(mei)(mei)氣。

10、1/2中粘煤(1/2ZN)

一(yi)種(zhong)中(zhong)等(deng)粘(zhan)結性的(de)(de)中(zhong)高揮發分煙煤(mei)(mei)(mei)(mei)。這種(zhong)煤(mei)(mei)(mei)(mei)有一(yi)部分在單煤(mei)(mei)(mei)(mei)煉(lian)焦(jiao)時(shi)能生(sheng)成一(yi)定強度的(de)(de)焦(jiao)炭，可(ke)作為配(pei)煤(mei)(mei)(mei)(mei)煉(lian)焦(jiao)的(de)(de)煤(mei)(mei)(mei)(mei)種(zhong)；粘(zhan)結性較弱的(de)(de)另一(yi)部分單獨煉(lian)焦(jiao)時(shi)，生(sheng)成的(de)(de)焦(jiao)炭強度差，粉焦(jiao)率(lv)高。因此(ci)，1/2中(zhong)粘(zhan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)可(ke)作為氣化用煤(mei)(mei)(mei)(mei)或動(dong)力用煤(mei)(mei)(mei)(mei)，在配(pei)煤(mei)(mei)(mei)(mei)煉(lian)焦(jiao)中(zhong)也(ye)可(ke)適量配(pei)入。

11、弱粘煤(RN)

一種(zhong)粘結(jie)(jie)性較(jiao)弱(ruo)的(de)低(di)變質(zhi)到(dao)中(zhong)等變質(zhi)程度的(de)煙(yan)煤，加(jia)熱時，產(chan)生(sheng)的(de)膠質(zhi)體較(jiao)少，煉(lian)焦(jiao)時，有(you)的(de)能生(sheng)成強度很差(cha)的(de)小塊(kuai)焦(jiao)，有(you)的(de)只有(you)少部分能結(jie)(jie)成碎(sui)屑焦(jiao)，粉(fen)焦(jiao)率很高，因(yin)此，這種(zhong)煤多適(shi)于作氣化原料和(he)電(dian)廠、機車(che)及(ji)鍋爐的(de)燃(ran)料煤。

12、不粘煤(BN)

多是在成煤(mei)(mei)初(chu)期就已(yi)經受到(dao)相當氧化作用(yong)的(de)低變(bian)質到(dao)中等變(bian)質程度(du)的(de)煙(yan)煤(mei)(mei)，加熱時基(ji)本上(shang)不產生膠(jiao)質體。這種煤(mei)(mei)的(de)水分大，有(you)的(de)還含有(you)一定量的(de)次生腐植酸；含氧量有(you)的(de)高達10%以上(shang)。不粘煤(mei)(mei)主要作氣(qi)化和發電用(yong)煤(mei)(mei)，也可作動力和民用(yong)燃(ran)料。

13、長焰煤(CY)

變質程度最(zui)低(di)的(de)煙煤，從無粘結(jie)性(xing)到弱粘結(jie)性(xing)的(de)均有(you)，最(zui)年輕的(de)長(chang)(chang)焰(yan)煤還(huan)(huan)含有(you)一(yi)定數(shu)(shu)量的(de)腐植酸，貯存時(shi)易(yi)風化(hua)碎裂。煤化(hua)度較高的(de)長(chang)(chang)焰(yan)煤加熱時(shi)還(huan)(huan)能產生一(yi)定數(shu)(shu)量的(de)膠質體，結(jie)成細小的(de)長(chang)(chang)條形焦(jiao)炭(tan)，但(dan)焦(jiao)炭(tan)強(qiang)度甚差(cha)，粉焦(jiao)率也相當高，因此，長(chang)(chang)焰(yan)煤一(yi)般作氣化(hua)、發電(dian)和機車(che)等燃料用(yong)煤。

14、褐煤(HM)

分為兩小類：透光率PM大于30-50%的年老褐煤和PM小于或等于30%的年輕褐煤。褐煤的特點是：水分大，比重小，不粘結，含有不同數量的腐植酸。煤中含氧量常高達15-30%左右，化學反應性強，熱穩定性差，塊煤加熱時破碎嚴重，存放在空氣中易風化變質、碎裂成小塊乃至粉末狀。發熱量低，煤灰熔點也大都較低，煤灰中常含較多的氧化鈣和較低的三氧化二鋁。因此，褐煤多作為發電燃料，也可作氣化原料和鍋爐燃料。有的褐煤可作來制造磺化煤或活性碳，有的可作為提取褐煤蠟的原料。另外，年輕褐煤也適用于制作腐植酸銨等有機肥料，用(yong)于農田和果園(yuan)，能促進增產。

我國動力煤的主要用途

1、發電用煤

我國約1/3 以上(shang)的(de)煤(mei)(mei)用(yong)來發電，目前(qian)平均發電耗煤(mei)(mei)為標準煤(mei)(mei)370g/(kW·h)左右。電廠(chang)利用(yong)煤(mei)(mei)的(de)熱值(zhi)，把熱能(neng)轉變為電能(neng)。

2、蒸汽機車用煤

占動力用煤2%左(zuo)右，蒸汽機車鍋爐平均(jun)耗煤指標為100kg/(萬噸·km)左(zuo)右。

3、建材用煤

約占動力用(yong)煤(mei)的l0%以上，以水(shui)泥用(yong)煤(mei)量最大，其次為玻璃、磚、瓦等(deng)。

4、一般工業鍋爐用煤

除熱電(dian)廠及大(da)型供熱鍋爐(lu)外，一(yi)般企業及取暖用的(de)工(gong)業鍋爐(lu)型號(hao)繁多，數量大(da)且分散，用煤(mei)量約(yue)占動力煤(mei)的(de)30%。

5、生活用煤

生活用煤的(de)數量也較大，約(yue)占燃(ran)料用煤的(de)20%。

6、冶金用動力煤

冶(ye)金(jin)用(yong)動(dong)力(li)煤主要為(wei)燒結和高爐噴吹用(yong)無煙煤，其用(yong)量不到動(dong)力(li)用(yong)煤量的1%。