煤炭基础知识一 、煤的形成煤炭是一种固体化石燃料，主要成分为碳、氢和氧等，是人类社会重要的基础能源和重要原料。目前，我国在一次能源生产和消费中煤炭分别占到76%与70%。在地质历史上，沼泽森林覆盖了大片土地，包括菌类、蕨类、灌木、乔木等植物。因不同时代海平面常有变化，当水面升高时，植物会被淹而死亡。如果这些死亡的植物遗体被沉积物覆盖而不透氧气，就不会完全分解，而是在地下形成有机地层。随着海平面的升降，会产生多层有机地层。 经过漫长的地质作用，在温度增高、压力变大的还原环境中，这一有机层最终转变为煤层。同时，因埋藏深度、时间的差异所形成的煤也具有不同的煤化程度。煤炭根据其煤化程度的不同，按从低到高的分类，可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。 煤化阶段的两个过程煤化阶段主要是指由泥炭向褐煤、烟煤和无烟煤转化的漫长成煤变质阶段，该阶段主要包括以下两个连续的过程： 过程一、在地热和压力的作用下，泥炭层发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化而形成褐煤密度比泥炭高，碳含量相对增加。这一过程又叫成岩作用。 过程二、褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。在这个过程中煤的性质发生变化，故又叫变质作用。地壳继续下沉，褐煤的覆盖层也随之加厚，在地热和静压力的作用下，褐煤继续经受着理化变化而被压实、失水，其内部组成结构和性质都进一步发生变化，此过程就是褐煤变成烟煤的变质作用。 烟煤比褐煤碳含量增高，氧含量减少。烟煤继续进行着变质作用，从低变质程度向高变质程度变化，进而出现了低变质程度的长焰煤、气煤，中变质程度的肥煤、焦煤和高变质程度的瘦煤、贫煤。它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大。 二、煤的开采人类开采利用煤炭已有几千年的历史，2009年我国煤炭总产量超30亿吨，占世界煤炭产量的40%以上。我国2300多个县市中有1458个赋存着煤炭资源，但90%的储量分布在秦岭淮河以北地区，尤其是晋陕蒙三省区，占到全国总量的63.5%。从东西方向看，煤炭资源的85%分布于中西部，沿海地区仅占15%。从地区看，以山西为中心的华北地区煤炭储量占全国2/3以上，其次是西北和西南地区。我国煤炭资源分布情况：地区华北西北西南华东东北华中占比（%）49309555云南省煤炭资源总量为691亿吨。2006年底，全省探明煤炭资源量为277.1亿吨，预测资源量为413.84亿吨。全省煤炭资源总量居全国第11位，已提交的煤炭资源储量居全国第九位，在南方各省区市中仅次于贵州，居第二位。褐煤资源量仅次于内蒙，居全国第二位。全省保有资源储量267.89亿吨，曲靖市煤炭保有储量为99.04亿吨，占全省保有资源储量的36.97%，昭通市94.49亿吨，占35.27%。红河州41.88亿吨，占15.64%，其余13个州市32.48亿吨，占12.12%。根据煤炭储藏条件的不同，煤炭开采分为露天煤矿开采和地下煤矿开采。露天煤矿开采对煤赋存条件要求较严，只宜在埋藏浅煤层厚度大的矿区采用。移走煤层上覆的岩石及覆盖物，使煤敞露地表而进行开采的称为露天开采。我国适合露天开采的煤田较少，可供露天开采的资源储量仅占7.5%。 我国采煤以地下煤矿开采为主。对于地下煤矿开采，煤炭开采的完整过程大概分为三个步骤：井田开拓从地面开拓一系列井巷进入煤层的过程称为井田开拓。 巷道掘进按照巷道设计开凿出各种类型的巷道，直至把采煤工作面开辟出来。地下煤矿开采在确定了井田开拓方式、完成了巷道掘进之后，下一步就是采用合适的方法和工艺，安全、顺利、高产和高效地将煤炭开采出来。煤炭开采基本术语采场和采煤工作面：指用来直接大量采取煤炭的场所。在采场内进行回采的煤壁，称为采煤工作面。采煤工作面与采场是同义词。采煤工作：指在采场内，为了采出煤炭所进行的一系列工作。分为基本工序煤的破、装、运；辅助工序工作面支护、采空区处理、移置运输、采煤设备等。采煤工艺：由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成这些工序的方法也就不同，并且在进行的顺序上、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种按照一定顺序完成各项工作的方法及其配合，称为采煤工艺。采煤系统：采煤巷道的掘进一般是超前于采煤工作进行的。它们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置系统，称为采煤巷道布置系统，即采煤系统。采煤方法：指采煤工艺与采煤系统在时间上、空间上相互配合的总称。地下采煤方法分类在我国，按落煤（煤从整体煤层中破落下来）的技术方法不同，将地下采煤分为旱采机械落煤、爆破落煤和水采水力落煤。大约98%的地下采煤都是旱采。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以壁式采煤法为主。壁式采煤法工作面长，一般为100200m，可以容纳功率大、生产能力高的大型采煤机械；柱式采煤法工作面短，一般为630m，由于工作面短、顶板易维护，可减少支护费用降低成本，其缺点是回采率低。云南省煤炭生产发展目标 原煤产量精煤（洗煤产品）产量机焦产量2010年1.0亿吨3100万吨1200万吨2015年1.3亿吨5500万吨1300万吨2020年1.4亿吨6800万吨1500万吨云南煤炭生产呈现“乡镇煤矿为主、国有煤矿为辅；小型煤矿为主，大中型煤矿为辅；滇东地区为主，其它地区为辅”的格局。2010年初步形成“三块一片”，即：以云南煤化工集团公司下属矿井构成的一块，以省监狱管理局所属的小龙潭矿务局、凤鸣村煤矿、陆东煤矿构成的一块；以滇东能源公司白龙山、雨汪煤矿为基础的煤电一体化项目构成的一块。“一片”是以地县及乡镇煤矿为主构成的一片。大型煤炭企业集团包括煤化工集团公司、滇东能源有限责任公司、小龙潭矿务局等产量占全省原煤产量的40%左右，加上中型煤炭企业和乡镇骨干矿井，大中型煤炭企业的市场占有率达到70%，小型煤矿企业占30%。2010年全省煤矿数量力争控制在1000个以内。 三、 煤的分类 1、 中国煤按煤化程度的分类表 （V为Vdaf %的略写）大类别小类别主要分类指标主要特性煤 褐 煤一号褐煤透光率Pm30%煤化程度最低，内在水分较高，发热量低，易风化碎裂，作一般燃料用。二号褐煤30%Pm37 G5 G535 烟煤中煤化程度最低，挥发分最高，粘结性最弱，燃烧火焰长。不粘煤V2837 G5V2028煤化程度较低，挥发分范围较宽，无粘结性。弱粘煤V2837 G530V2028略同上，受热后形成的胶质体很少1/2中粘煤V2837 G530V2028略同上气 煤V2837 G5065 V37 G3565 y25煤化程度较低，挥发分较高，炼焦时产生较多的煤气。气肥煤V37 G85 y25略同上，粘结性较强，炼焦时产生大量的胶质体和煤气。1/3焦煤V2837 G65 y25煤化程度中等，炼焦时产生较强的粘结性。肥 煤V1037G85 y25略同上，受热产生较多的胶质体，有极强的粘结性。焦 煤V1028 G5065 G65 y25粘结性较好，受热产生热稳定性好的胶质体。瘦 煤V1020 G2050 G5065煤化程度较高，挥发分较低，受热能产生一定数量的胶质体。贫瘦煤 V1020 G520略同上，受热能产生很少量的胶质体，粘结性差。贫 煤 V1020 G5烟煤中煤化程度最高，挥发分最低，受热不产生胶质体不结焦，热值高。无烟煤一号无烟煤V03.5煤化程度最高，挥发分最低。碳含量最丰富，光泽性较强，硬度高，密度大，燃点高，无粘结性，燃烧时无烟。是高炉喷吹，合成煤气等的主要原材料。二号无烟煤V3.56.5三号无烟煤V6.510 2、 中国煤按炼焦用煤分类表Vdaf % 煤的干燥无灰基挥发分G GR，I的略写，煤的粘结指数Y mm 煤的胶质层最大厚度 3、 中国煤按加工方式的分类大类别特 征煤原煤从地下地上采掘出的毛煤经筛选去掉矸石后的煤。精煤煤经过精选（干选或湿选）后生产出来的符合一定质量要求的产品粒级煤经过筛选或精选后，粒度下限6mm，灰分40%的煤。按不同粒度分为洗中块、中块、洗混中块、混中块、洗混块和混块、洗大块和大块、洗特大块和特大块、洗小块和小块、洗粒煤和粒煤、洗选煤经过洗选和筛选已清除或减少原煤中所含的灰分、矸石、硫分等杂质，并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成若干品种等级的煤。其粒度分级为50、25、20、13、6（mm）以下。洗选煤分为洗原煤、洗混煤、混煤、洗混末煤、混末煤、洗末煤、末煤、洗粉煤、粉煤。低质煤灰分含量很高（大于40%）的各种煤。 4、中国煤分级表煤冶炼用炼焦精煤以0.5%的灰分为一个级差进行分级，共分十五级：A=5.01%5.50%为一级 A=5.51%6.00%为二级.其他用精煤以0.5%的灰分为一个级差进行分级，共分七级：A=12.51%13.00%为一级 ，A=13.01%14.00%为二级动力用煤以1%的灰分为一个级差进行分级，共分三十六级：A=4.01%5.00%为一级 ，A=40%为三十六级.。 四、煤的加工洗选从地下采出的毛煤会含有一些矸石和其他杂质，需经过洗选，使煤中灰分、磷和硫等成份降低，可脱除煤中50%80%的灰分及30%40%的全硫。煤炭洗选指利用煤和杂质（矸石）的理化性质的差异，通过理化分选的方法使煤和杂质有效分离，并加工成质量均匀用途不同的煤炭产品的加工技术。物理选煤指根据煤炭和杂质物理性质（如粒度、密度、硬度、磁性及电性等）上的差异进行分选的技术方法。有（1）重力选煤：包括跳汰、重介质、斜槽、摇床、风力选煤等，在实际生产中被广泛应用（2）电磁选煤：实际生产中没有应用。浮游选煤简称浮选，根据煤炭表面理化性质的差异进行分选的技术方法。有（1）机械搅拌式浮选（2）无机械搅拌式浮选。 化学选煤，微生物选煤在工业生产中没