煤質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)

1、部分煤質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)簡介 一、煤的物理性質(zhì) 顏色和粉色 光澤 土重和容重 透明度 折光性 反光性 煤的物理性質(zhì)發(fā)光性 硬度 脆度 斷丨丨 裂隙 導(dǎo)電性 磁性和耐熱性等 煤的顏色是指新鮮煤塊表面的自然色彩，是煤對(duì)不同波長可見光波吸收的結(jié)果。 在不同的光學(xué)條件下，煤呈現(xiàn)不同的顏色。在普通白光照射下，煤的表面反射光線所 顯示的顏色稱為表色。腐植煤的表色隨著變質(zhì)程度的增高而變化，見下表: 變質(zhì)程度 煙煤 鑒定標(biāo)志 褐煤 低變質(zhì) 中變質(zhì) 高變 質(zhì) 無煙煤 顏色 褐 黑 黑 黑帶灰 灰黑、鋼灰、略帶金 黃色彩 粉色 棕 深棕到棕 黑 深棕到棕黑 黑微帶 棕 深黑、深灰 光澤 無光澤或暗 瀝青光澤 瀝青到玻 璃

2、光澤 玻璃到強(qiáng)玻 璃光澤 強(qiáng)玻璃 金剛、似金屬光澤 內(nèi)生裂隙 幾乎無 不發(fā)育到 較發(fā)育 很發(fā)育 較發(fā)育 不發(fā)育 腐泥煤的表色有時(shí)呈深灰色，有時(shí)為淺黃、棕褐，有時(shí)為灰綠以至黑色，變化不 定。煤中水分能使煤的顏色加深，礦物質(zhì)所起的作用往往相反。 煤研成粉末的顏色稱為粉色。一般都用鋼針刻劃煤的表面或者用鏡煤在脫釉的素 燒瓷板上刻劃的條痕而得，所以也被稱為條痕色。煤的粉色往往略淺于表色，但是煤 的粉色變化又較表色固定，因而常?？梢允盏礁玫男Ч?在普通透射光下煤的切面（薄片）所顯的顏色稱為體色。在垂直反射光下煤的表 面（光片）所顯示的顏色稱為反射色。 長焰煤常見光澤為瀝青狀光澤，顏色黑色，有時(shí)帶有褐黑

3、色色彩，條痕褐色、褐 黑色。 比重是指煤在一定溫度下（20C）條件下，煤的重量與相同體積（不包括煤孔隙 中的）水的重量之比。 體重（容重），指在一定的溫度（20C）條件下，煤的重量與 同體積（包括煤孔隙中的）水的重量之比。 比重-容重 孔隙率=x 100% 比重 煤的比重與煤巖類型、變質(zhì)程度以及煤中所含礦物的成分和含量有密切關(guān)系。通 常所指煤的比重都是包括礦物質(zhì)在內(nèi)的比重。因此，煤的比重很大程度上受到所含礦 物質(zhì)的影響，比重隨礦物質(zhì)含量的增大而增大。變質(zhì)程度相同的煤，其煤巖類型不同, 比重也有差異，一般暗淡煤的比重較光亮煤為大。煤的比重隨著變質(zhì)程度的增高而加 大。褐煤一般1.3，煙煤多為1.3

4、1.4，無煙煤為1.41.9 ;腐泥煤一般僅為1.1 20 V 20 鈣質(zhì)灰分 520 1540 520 20 40 多數(shù)煤灰以 硅酸鹽為主，也有 以碳酸鹽或兩者為 煤灰成分分 析主要測(cè)定SiO2、 Al 2Q、Fe?Q、CaO MgOKO NaO SO、 RQ、 TQ2、 MrnC4 等。并應(yīng)用光譜半 定量分析普查其它 和稀散元素等。 灰成分和灰熔點(diǎn)有關(guān)，目前按灰熔點(diǎn)（ST軟化溫度C）分為四類: 難熔灰分1500r ;高熔灰分12501500 T ;低熔灰分110412500 ;易熔灰分 v 1100C。 一般含S和AI2Q高的煤其灰熔點(diǎn)高，含 FqQ、CaO MgO K2O SQ2 + A

5、l 2C3 NaO高的煤灰熔點(diǎn)低，通常用工業(yè)元素比值（簡稱酸度） FecCcMC 來反映灰熔點(diǎn)的高低，通常比值接近 1稱為低熔灰分，當(dāng)比值5時(shí)，灰分熔點(diǎn)可高 達(dá)1350r以上。 煤灰熔融性和灰粘度是動(dòng)力用煤和氣化用煤的重要指標(biāo)。煤灰熔融性習(xí)慣上稱作 為煤灰熔點(diǎn)；煤灰粘度是說明灰渣在熔化狀態(tài)時(shí)的動(dòng)態(tài)的重要指標(biāo)。 煤灰的粘度是指煤灰的內(nèi)磨擦系數(shù)。 它表明灰渣在熔化狀態(tài)時(shí)的動(dòng)態(tài)，對(duì)確定液 態(tài)排渣鍋爐和氣化熔渣的出口溫度有十分重要的意義，液態(tài)排渣爐不僅要求原料煤的 煤灰熔融溫度低，而且還需了解煤灰成分及煤灰的粘度溫度特性（溫度-粘度曲線）。 固定床的煤氣爐中，煤灰粘度應(yīng)v 50泊；粉煤氣化過程中，其粘

6、度應(yīng)v 250泊； 液態(tài)排渣鍋爐中，粘度50100泊，最高不能超過250泊。 一般固態(tài)排渣的鍋爐和固定床氣化爐中，以采用煤灰熔溫度較高的煤合適；液態(tài) 排渣的鍋爐和氣化爐要求燒用煤灰熔融溫度低的煤。 爐內(nèi)結(jié)渣情況并不完全決定于煤灰熔融溫度，還與煤的灰分含量有很大關(guān)系，即 煤灰熔融溫度相同，灰分含量高的煤比灰分含量低的煤容易結(jié)渣。 在工業(yè)鍋爐和氣化爐中，成渣部位的氣體介質(zhì)大都呈弱還原性，為了適應(yīng)燃燒和 氣化等工藝條件，煤灰熔融溫度的測(cè)定須在弱還原氣體介質(zhì)中進(jìn)行，在弱還原氣體介 質(zhì)中，F(xiàn)qQ將變成二價(jià)鐵（FeQ，加上FeO能與煤灰里的S生成熔點(diǎn)更低的硅酸鹽， 所以煤灰在弱還原氣體中熔點(diǎn)最低。煤灰成分

7、中的 AI2Q和FqQ的含量，將直接影響 煤灰熔融溫度，前者始終與煤灰熔融溫度成正比，而后者與煤灰熔融溫度成反比。 CaO、MgO、KO和NaO等堿性氧化物也都起降低煤灰熔融溫度的作用。SiO2的含量 與煤灰熔融溫度的關(guān)系一般不明顯，但當(dāng) SiO2的含量為4560%寸，煤灰熔融溫度隨 SiO2含量的增高而降低。當(dāng)CaO含量特高時(shí)，則與熔融溫度的關(guān)系就不符合上述規(guī)律， 反而起提高煤灰熔融溫度的作用。 在工業(yè)上一般用ST （軟化溫度）作為評(píng)價(jià)煤灰熔點(diǎn)的主要指標(biāo)。 絡(luò)倫茲曲線 見地質(zhì)勘探時(shí)的煤質(zhì)評(píng)價(jià)P8889 洛倫茲曲線是一種直接進(jìn)行比較的圖示方法， 可用來比較不同對(duì)象數(shù)據(jù)點(diǎn)的集中 和分散的程度，也

8、是一種相對(duì)的比較方法，由于這種方法簡單并且較直觀地可比較不 同對(duì)象數(shù)據(jù)點(diǎn)的離散性，因而在各個(gè)專業(yè)上應(yīng)用很廣。 在表中分別列出秩（即頻數(shù)多少的次序） ，然后按秩的大小順序排列。并分別計(jì) 算其頻率和累積頻率，最后按累積頻率繪制曲線，這種曲線稱為洛倫茲曲線。曲線越 平直（線性）表示數(shù)據(jù)點(diǎn)越分散，反之曲線越陡，表示數(shù)據(jù)點(diǎn)越集中。 煤的粘結(jié)性 及結(jié)焦性 煤的粘結(jié)性是指煤粒在密閉（隔絕空氣）條件下加熱到一定溫度后，能夠熔融和 相互粘結(jié)成塊的性質(zhì)。而結(jié)焦性則是指煤能煉成具有高強(qiáng)度的焦炭的性能。 粘結(jié)性只是煤的結(jié)焦性的一個(gè)方面， 如肥煤粘結(jié)性最強(qiáng)， 但其結(jié)焦性卻不如焦煤。 對(duì)于弱粘結(jié)煤來說，一般粘結(jié)性和結(jié)焦性

9、是一致的。 煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性與煤的變質(zhì)程度、煤巖類型和礦物雜質(zhì)含量等有關(guān)，光亮型、 半光亮型的中變質(zhì)煙煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性最好。 粘結(jié)性是鑒定煉焦用煤的重要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)低溫干餾、氣化或動(dòng)力用煤的主要 根據(jù)之一。 100 m 2+ m 粘結(jié)性指數(shù)=（+ m + m） 3 mi 2 m冷卻后焦塊總重量 m1毫米圓孔篩上的焦塊重量 m 轉(zhuǎn)鼓中第一次轉(zhuǎn)5分鐘后篩上物重量 m專鼓中第二次轉(zhuǎn)5分鐘后篩上物重量 m轉(zhuǎn)鼓中第三次轉(zhuǎn)5分鐘后篩上物重量 煤的粘結(jié)性與焦渣外觀特征（測(cè)定煤的揮發(fā)分）關(guān)系見煤田地質(zhì)學(xué)P47 坩鍋膨脹系數(shù)法揮發(fā)分產(chǎn)率測(cè)定（900土 20C）的焦渣特征見煤田地質(zhì)普查 勘探手冊(cè)（下）P27

10、9 根據(jù)測(cè)定煤揮發(fā)分時(shí)，殘留在坩堝中的焦渣的特征，可大致判斷煤的粘結(jié)性。我 國將坩堝膨脹序數(shù)劃分為七級(jí)，其特征見下表。 煤灰的熔渣指 數(shù)和結(jié)污指數(shù)（見 煤質(zhì)及化驗(yàn)基礎(chǔ) 知識(shí)P220） 所謂“熔渣”， 就是煤在燃燒過程 中粘集在燃燒爐的 耐火磚壁上以及其 它明顯地暴露于熱 輻射的面壁上的熔 融的灰渣。熔渣指數(shù) 是由煤灰的堿酸比 乘以煤的干基全硫 來進(jìn)行計(jì)算的。 e?Q + CaO+ MgO KO+ NcbO 煤灰的堿酸 比= iO2+ Al 2Q+ TQ2 煤灰的熔渣指 粘結(jié)性 編號(hào) 名 稱 焦渣外觀特征說明 焦渣外形示 意 1 粉狀 毫不粘結(jié)與原來煤樣 相似 2 粘著 以手指輕壓即碎成粉 狀

11、3 弱粘結(jié) 用手指輕壓即裂成小 塊 4 不熔融粘結(jié) 以手指用力壓方裂成 小塊 5 不膨脹熔融粘 結(jié) 成扁平餅狀表面有銀 灰色金屬光澤 F 6 微膨脹熔融粘 結(jié) 用手壓不碎，表面有銀 白色金屬光澤和小氣 泡 7 f S 膨脹熔融粘結(jié) 焦渣的表面有銀灰色 金屬光澤，咼度不超過 15mm 8 強(qiáng)膨脹熔融粘 結(jié) 焦渣的表面有銀灰色 金屬光澤，高度大于 數(shù)（S.l ）=堿酸比x S,d 所謂“結(jié)污”是指煤灰中有可能粘集在鍋爐的對(duì)流管束上面的粘性較大的堿性氧 化物，尤其是粘在那些不暴露于輻射熱中的過熱器和加熱器上面的堿性氧化物。結(jié)污 指數(shù)是根據(jù)煤灰的堿酸比和氧化鈉含量進(jìn)行計(jì)算的。即：煤灰的結(jié)污指數(shù)（F.I

12、）=煤 灰的堿酸比x NaO（%） 此外，煤灰的鐵鈣比（FeO/ CaO、硅鋁比（SO AI2Q）、鐵與鈣鎂比Fe 2O3/ （CaO + MgO 、含硅率（硅值）等指數(shù)對(duì)煤灰在鍋爐內(nèi)的動(dòng)態(tài)也都有關(guān)。 SiO2 硅值 SiO2 + FejO+ CaO MgO 美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)對(duì)于煤灰特性的分類 項(xiàng) 目 類 別 低的 中等的 高的 嚴(yán)重 的 結(jié)污指數(shù)（堿酸比X Na20%） V 0.2 0.2 0.5 0.5 1.0 1.0 Na20 含量(%) V 0.5 0.5 1.0 1.0 2.5 2.5 煤中的堿性氧化物總量（） V 0.3 0.3 0.45 0.45 0.6 0.6 結(jié)污 類 煤中

13、的氯含量（%） V 0.2 0.2 0.3 0.3 0.5 0.5 在925 r時(shí)（公斤/ V 6.89 34.47 煤灰燒結(jié) 厘米2） 6.89 34.47 110.32 110.32 強(qiáng)度 在1700 T時(shí)（磅/ 英寸2） V 1000 1000 5000 5000 16000 16000 T250 r 1275 1400 1150 12451120 V 1200 熔渣 類 T 2325 2550 2100 22752050 V 2200 熔渣指數(shù)（堿酸比X S,d） V 0.6 0.6 2.0 2.0 2.6 2.6 煤的低溫干餾 測(cè)定總水分（皿）、焦油產(chǎn)率（Td）、半焦產(chǎn)率（CRd）、

14、氣體產(chǎn)率（5）。焦油產(chǎn)率 的變化與原為煤揮發(fā)分大致呈正相關(guān)系，在相同揮發(fā)分煤中，粘結(jié)性強(qiáng)的煤焦油產(chǎn)率 較咼。 煤的氣化指標(biāo)： 1、煤的化學(xué)活性（煤對(duì)CO的反應(yīng)性）是指在一定的溫度條件下，煤對(duì) CO的還原 能力。它直接影響煤在爐中的反應(yīng)情況、 耗煤量和煤氣中的有效成分等，是氣化和 燃燒特性的一個(gè)重要指標(biāo)（溫度一二氧化碳還原率曲線）。評(píng)價(jià)煤的化學(xué)活時(shí)，用 試驗(yàn)最終溫度1100 C測(cè)得的二氧化碳還原率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。 2、煤的結(jié)渣性是指在氣化過程中結(jié)渣的難易程度，是評(píng)價(jià)氣化用煤的指標(biāo)之一。 煤的結(jié)渣性曲線（用爐柵強(qiáng)度為 200、400及800公斤/米2 時(shí)的結(jié)渣百分?jǐn)?shù)）。 根據(jù)6毫米級(jí)的灰渣結(jié)渣率對(duì)煤

15、的結(jié)渣性分為以下幾個(gè)級(jí)別： （-5%隹結(jié)渣煤 25%結(jié)渣煤 煤的結(jié)渣性與煤灰熔點(diǎn)有關(guān)，即灰熔點(diǎn)愈低，結(jié)渣率愈高，結(jié)渣性愈強(qiáng)，同時(shí)與灰 分含量及灰成分有關(guān)，灰分愈高,愈易結(jié)渣。 3、煤的抗碎強(qiáng)度、塊度 作為氣化用煤，其塊度不能過小，并在運(yùn)輸、裝料過程中不發(fā)生過多的破碎，即 具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。 篩下物重量 塊煤的下限率（含末率）=X 100% 篩上物重量+篩下物重量 50mm勺矸石重量 煤的含矸率（% =X 100% 煤樣總重量 煤的抗碎強(qiáng)度是指煤塊受擠壓、碰撞等作用而破碎的難易程度。它是動(dòng)力用煤和 氣化用煤的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)（25mm勺塊煤占原樣試驗(yàn)塊煤的重量百分?jǐn)?shù)）。 抗碎強(qiáng)度和煤化程度（Vda

16、f%）的關(guān)系：大于25mm的煤百分比越大，表示抗碎強(qiáng)度 越大。在焦煤和肥煤的位置出現(xiàn)最低值，即脆性最大，而年輕燒年老煤則由于各自不 同的結(jié)構(gòu)原因，脆度均小于中等變質(zhì)程度煙煤。按泰茨的規(guī)定：最脆的煤的指標(biāo)小于 10;脆的煤1030;堅(jiān)固的3050;最堅(jiān)固的大于50。在四種宏觀煤巖組分中絲炭 最脆，其次是鏡煤和亮煤，脆度最小的是暗煤。這是煤巖選擇破碎法的依據(jù)。（抗碎 強(qiáng)度和煤化程度關(guān)系見煤化學(xué)P90） 4、煤的熱穩(wěn)定性（又稱耐熱強(qiáng)度）是指煤在高溫燃燒或氣化過程中對(duì)熱的穩(wěn)定程 度，即塊煤在高溫作用下保持原來粒度的性質(zhì)。熱穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)氣化和動(dòng)力用煤的指 標(biāo)之一。 一般煙煤的熱穩(wěn)定性較好，褐煤和無煙煤的

17、熱穩(wěn)定性較差。褐煤因?yàn)楹^多， 受熱后水分蒸發(fā)，使煤變碎。無煙煤由于結(jié)構(gòu)緊密，受熱后內(nèi)外溫差大，膨脹不均勻 產(chǎn)生應(yīng)力而使煤碎裂。 5、煤的可磨性，標(biāo)志著粉碎煤炭的難易程度。是根據(jù)磨碎定律來測(cè)定煤炭的可磨 性，即研磨煤粉所消耗的功與煤炭產(chǎn)生的新表面的面積成正比。在設(shè)計(jì)和改進(jìn)制粉系 統(tǒng)，估算磨煤機(jī)的產(chǎn)量和耗電率時(shí)，需測(cè)定煤的可磨性，煤的可磨系數(shù)愈大，表示煤 容易磨碎。煤的可磨性指數(shù)在煤中 C含量90%付近出現(xiàn)最大值，即最容易磨碎. 煤的可磨性指數(shù)和煤化程度的關(guān)系見煤化學(xué) P90。 希爾特定律（見煤田地質(zhì)學(xué)P219）:在同一煤田大致相同的構(gòu)造條件下，煤的 揮發(fā)分向地殼深處依層逐漸減少?？梢杂脫]發(fā)分

18、梯度，即地層深度每加大一百米揮發(fā) 分（Vdaf ）減少的數(shù)值來表示。不同煤田中由于地?zé)釛l件等的不同，揮發(fā)分梯度（也有 人稱之為變質(zhì)梯度）是不同的。 隨地層深度的加大，除揮發(fā)分有規(guī)律地減少外，固定碳、碳含量和鏡質(zhì)組反射率 等則有規(guī)律地增高，其它煤變質(zhì)指標(biāo)也作有規(guī)律的變化。由于單一采用揮發(fā)分梯度指 標(biāo)容易受煤巖成分和成因類型的干擾而出現(xiàn)背離希爾特定律的情況， 使煤變質(zhì)規(guī)律表 現(xiàn)得不明顯或甚至“反?！?（特別是當(dāng)煤層相隔很近，變質(zhì)程度相差甚微時(shí)） ，所以最 好綜合采用包括揮發(fā)分梯度、 碳含量梯度和反射率梯度等各項(xiàng)指標(biāo)來表示煤變質(zhì)程度 的變化，這樣可以更準(zhǔn)確地反映煤變質(zhì)程度隨地層深度而加大的規(guī)律。事實(shí)

19、上，當(dāng)前 也正是從這一種更廣泛的涵義上來理解和使用希爾特定律的。 煤層的風(fēng)化帶和氧化帶 到目前為止，對(duì)煤層的風(fēng)化帶和氧化帶的劃分尚無一致的意見，但一般習(xí)慣于把 接近地表淺處煤的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都變化的地帶叫作風(fēng)化帶，把較深處煤的物理 性質(zhì)變化不大而化學(xué)工藝性質(zhì)變化了的地帶稱為次風(fēng)化帶。風(fēng)化帶和次風(fēng)化帶合稱為 氧化帶，見下圖： 風(fēng)化帶 氧化帶 變化煤 風(fēng)化煤的成分和性質(zhì)變化表 煤的成 分和 性質(zhì) 變化情況 煤的成 分 和性 質(zhì) 變化情況 碳含 量 減少 粘結(jié)性 降低以至完全失去粘結(jié)性 氫含 量 減少 膠質(zhì)層 厚度 降低以至完全消失 氧含 量 增加 在堿性 溶液中 的溶解 度 增加 濕 度 增加

20、 焦油產(chǎn) 率 減少 灰 分 在一殳情況下增加，某些情況下減少 干餾氣 體 的成 分 CO和co含量增加，氫和烴的含量 減少 揮發(fā) 分 咼變質(zhì)煤中增加，低中變質(zhì)煤在開 始風(fēng)化時(shí)減少 燃燒溫 度 降低 發(fā)熱 量 降低 吸附能 力 增加 氧化煤肉眼鑒定標(biāo)志 上部 無論在內(nèi)生 在個(gè)別 被風(fēng)化裂 松軟， 多數(shù)情況下，沒 裂隙面上或新 小塊中發(fā) 隙所掩蓋 稍捻即 （風(fēng)化帶的 有氫氧化鐵，有很 鮮斷面上光澤 現(xiàn)有輕微 碎成粉 強(qiáng)烈氧化 多的泥質(zhì)的風(fēng)化 皆比非氧化煤 破壞 沫狀 煤） 產(chǎn)物，有時(shí)它膠結(jié) 弱甚至暗淡無 了個(gè)別的煤塊 光 中部 在內(nèi)生裂 與非氧 由于風(fēng) 上部 隙面上比非 化煤相同 化，內(nèi)生裂 的煤

21、機(jī) 有大量的褐色 （次風(fēng)化帶 氧化煤弱， 隙很明顯， 械強(qiáng)度 的氫氧化鐵充填 上部的中期 在新鮮斷面 具有與非氧 弱，往往 在煤的裂隙中。碳 氧化煤） 上與非氧化 化煤相同的 漸增可 酸鹽薄膜常是受 煤同 常見度 達(dá)到與 溶蝕的。也可發(fā)現(xiàn) 非氧化 大量的暈彩狀的 帶煤相 氫氧化鐵 同 下部 在新鮮斷 與非氧 常比非氧 在大 可見新鮮的碳 面上與非氧 化煤相同 化煤表現(xiàn)更 多數(shù)情 酸鹽薄膜，小量暈 （次風(fēng)化帶 化煤相似， 明顯，裂隙 況下與 彩狀的氫氧化鐵。 下部的初期 在裂隙面上 的常見度與 非氧化 有時(shí)也可發(fā)現(xiàn)尚 氧化煤） 有時(shí)與非氧 化煤相似， 有時(shí)較弱 非氧化煤相 同 煤的強(qiáng) 度相同 有

22、少量未氧化的 黃鐵礦薄膜存在 風(fēng)化煤不僅不能煉焦和干餾，甚至作為燃料用煤，其價(jià)值也大大降低。越近地表, 風(fēng)化作用進(jìn)行得越強(qiáng)烈，風(fēng)化煤中的有機(jī)質(zhì)部分變?yōu)闅怏w逸去，部分則被水溶解帶走 了，致使煤層在露頭及近地表處厚度顯著變薄，甚至尖滅成“煤線”。強(qiáng)烈風(fēng)化的煤 由于次生腐植酸化合物的存在并受氫氧化鐵的污染而呈褐色，結(jié)構(gòu)也變疏松甚至呈粉 沫狀，這種褐色粉沫狀的風(fēng)化煤被稱為“ 煤華”。有時(shí)因煤中含有鐵明釩石，風(fēng)化后 呈白色粉沫，稱為“煤堊”。煤華和煤堊都是找煤的良好標(biāo)志。 煤的燃點(diǎn)：在有氧化劑（固體氧化劑亞硝酸鈉和硝酸銀等）共存的情況下把煤加 熱到開始燃燒的溫度，叫做煤的燃點(diǎn)。燃點(diǎn)與煤的變質(zhì)程度有明顯的

23、關(guān)系，變質(zhì)程度 高，煤的燃點(diǎn)高；變質(zhì)程度低，煤的燃點(diǎn)低。氧化以后的煤的燃點(diǎn)明顯下降。 可分別測(cè)定用聯(lián)苯胺處理過的煤樣（還原樣），用過氧化氫處理過的煤樣（氧化 樣）和未經(jīng)處理過的煤樣的燃點(diǎn)，然后按下式來確定煤樣的氧化程度： 還原樣燃點(diǎn)C）原樣燃點(diǎn)C） 氧化程度=x 100% 還原樣燃點(diǎn)（C）氧化樣燃點(diǎn)（C） To二還原樣燃點(diǎn)（C）原樣燃點(diǎn)（C）。一般說 To與煤自燃傾向有關(guān)。 T40C 的是易自燃煤； To2OC的煤，除褐煤和長焰煤外，都是不易自燃的煤，用測(cè)燃點(diǎn)的方 法確定煤的氧化程度比用元素分析、粘結(jié)性和腐植酸產(chǎn)率等指標(biāo)都要靈敏得多。 煤的腐植酸（原生腐植酸）類物質(zhì)在工農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥上用途廣泛。

24、年輕煤的透光率是區(qū)分褐煤和年輕煙煤較為有效的指標(biāo)。透光率同年輕煤的Cdaf、 Qaf、Q“af含量、RomaX等一系列指標(biāo)都有很好的相關(guān)關(guān)系（見煤炭化驗(yàn)手冊(cè)P465 , 此外還與Vdaf、H/C、C/O原子比及含最高內(nèi)在水分的無灰基高位發(fā)熱量等指標(biāo)有顯著 的線性相關(guān)關(guān)系。 72 Cdaf70的煤，內(nèi)5均20% Cdaf65%（ PM值都大于67%; Gaf80% 的煤，P47572都大于85% Cdaf為85流右，Cdaf （或PM幾乎為100%這就是說，到氣 煤段后，煤的大分子結(jié)構(gòu)基本上已不再與稀硝溶液發(fā)生反應(yīng)了。所以透光率只能適用 于區(qū)分年輕煤的煤化程度。 煤的可選性評(píng)價(jià)（見煤田地質(zhì)學(xué)P5

25、6,煤田地質(zhì)普查勘探手冊(cè)（下）P274, 煤質(zhì)及化驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)P70） 現(xiàn)將生產(chǎn)礦井的主要煤質(zhì)指標(biāo)和可選性指標(biāo)簡介如下。 篩下物重量 塊煤的下限率（含末率）=X 100% 篩上物重量+篩下物重量 50mn的矸石重量 煤的含矸率（% =X 100% 煤樣總重量 煤的篩分試驗(yàn) 是指按規(guī)定的采樣方法采出6噸生產(chǎn)大樣，依次通過孔徑150mm、 100 mm 50 mm 25 mm 13 mm 6 mm 3 mm和1 mm的八個(gè)大篩子，分別稱出各組長 篩上物及1 mm級(jí)的篩下物重量，然后計(jì)算各級(jí)產(chǎn)物試樣全樣的重量百分?jǐn)?shù)。同時(shí)把 各級(jí)產(chǎn)物分別縮制出試驗(yàn)室用煤樣， 測(cè)定水分、灰分、全硫或發(fā)熱量等工業(yè)分析項(xiàng)目，

26、 或其它專項(xiàng)測(cè)定（如粘結(jié)性和煤巖組分等） ，以全面了解各級(jí)產(chǎn)物的產(chǎn)率及其質(zhì)量， 為礦井設(shè)計(jì)部門建設(shè)篩選廠提供基礎(chǔ)資料。此外，篩分試驗(yàn)也可為礦井制定產(chǎn)煤年度 質(zhì)量指標(biāo)的主要技術(shù)依據(jù)。 必要時(shí)也可根據(jù)篩分試驗(yàn)資料來了解某一個(gè)或幾個(gè)篩級(jí)煤 的數(shù)量和質(zhì)量。 通過篩分試驗(yàn)，還可以了解各生產(chǎn)煤層的產(chǎn)率和不同粒級(jí)煤的某些質(zhì)量特征指 標(biāo)。同樣，對(duì)煉焦用煤，通過篩分試驗(yàn)可以了解各級(jí)煤的硫分分布情況以及煤巖組分 的異同，從而為制定某些結(jié)焦性較弱的煉焦煤的合理破碎方案， 提供可靠的技術(shù)依據(jù)。 煤的浮沉試驗(yàn)，通常是指篩分試驗(yàn)后的各粒級(jí)煤樣（大于50mm的必須破碎到50mm 以下），分別采用 1.3 、1.4 、1.5

27、 、1.6 、1.8 等不同比重級(jí)的氯化鋅溶液（或用四氯 化碳與苯、三溴甲烷與四氯化碳配成的有機(jī)溶液）進(jìn)行的分選試驗(yàn)。根據(jù)不同比重級(jí) 浮煤與沉煤的產(chǎn)率、累積產(chǎn)率及其相應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo)（如灰分、硫分或結(jié)焦性指標(biāo)等） ， 可以了解煤樣的可選性，從而為選煤廠設(shè)計(jì)確定選煤方法、工藝流程和設(shè)備要求等方 面提供技術(shù)依據(jù)。在生產(chǎn)選煤廠中，通過浮沉試驗(yàn)可以算出洗煤的數(shù)量效率（即精煤 的實(shí)際回收率和理論回收率之比） 。 煤的可選性 ，是指在重力洗選過程中煤和雜質(zhì)分離的難易程度。 與雜質(zhì)容易分離 的叫做易選煤，反之為難選煤。為了區(qū)別精煤與中煤分離的難易程度，需要給予定量 的指標(biāo)，因此就常用可選性指標(biāo)來評(píng)定煤的可選性。

28、 常用的煤炭可選性評(píng)定方法（評(píng)價(jià)指 標(biāo)）如下： 1、全量中煤法（僅對(duì)中國煤的標(biāo)準(zhǔn)） 見右表。洗選過程中，把比重為1.41.8 或1.51.8 一級(jí)的中間產(chǎn)物稱為中煤。 中煤含量（% （比重1.4 1.8） 可選性等 級(jí) 精煤理論 等級(jí) 回收率（% 70 優(yōu)等 按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：評(píng)價(jià)煉焦用煤的 可選性采用1.41.8比重級(jí)的中煤量； 動(dòng)力用煤一般是用1.51.8比重級(jí)的中 10 20 中等可 5070良等 選 煤量。 20 30 難選 40 50 中等 2、勃氏令B近比重（0.1）含量法 極難選 低等 30 40 比重曲線S四組曲線。其中曲線B表示浮煤累計(jì)產(chǎn)率與累計(jì)灰分的關(guān)系；曲線$表示 任

29、一比重的浮煤和沉煤的累計(jì)產(chǎn)率；觀察曲線入表示浮煤的累計(jì)產(chǎn)率與其灰分（此處 灰分是指每一級(jí)浮煤的灰分而非浮煤累計(jì)灰分）的關(guān)系；沉煤曲線B表示沉煤累計(jì)產(chǎn) 率與累計(jì)灰分的關(guān)系 由觀察曲線入的形狀可以判斷煤的可選性：易選煤，曲線的上段極陡，中段曲率 甚大，下段坡度很??；反之，難選煤曲線上、中、下三段的差別很少甚至成為直線。 煤的可浮性是指粒度小于1 （或0.5）mm勺煤泥與其中的礦物質(zhì)分離的難易程度。 純煤（或精煤）與礦物質(zhì)的分離，是根據(jù)兩者對(duì)水的吸附性不同進(jìn)行的。純煤（主要 指煉焦煤）的表面通常具有疏水性（憎水性），而礦物質(zhì)卻有較好的親水性。水滴滴 在純煤的表面上時(shí)，水滴與煤粒表面間的夾角（常稱接觸

30、角）大，而水滴在礦物質(zhì)的 表面時(shí)，水滴與礦物質(zhì)表面間的接觸角小。為使純煤的表面具有更大的疏水性，在做 可浮性試驗(yàn)時(shí)須加入一種叫做捕收劑的試劑 （煤油、輕中油、蒽油、萘油或輕柴油等） 這種捕收劑的分子兩端性質(zhì)不同，一端易于吸著在煤粒上，另一端卻是疏水的，這就 使純煤的表面疏水性更強(qiáng)。向試驗(yàn)的礦漿中充入空氣并加入一種叫做起泡劑的藥劑 （如松根油、雜醇類等），礦漿中就產(chǎn)生一種比較穩(wěn)定而具有彈性的細(xì)小的泡沫層。 這時(shí)，礦漿中表面為捕收劑所包圍的疏水的煤粒，就附著在這種穩(wěn)定的氣泡上，象乘 氣球似的隨之上升，在液面上形成礦化泡沫層；而親水的礦物質(zhì)顆粒表面不能與氣泡 粘附，仍然留在礦漿里，這樣就完成了煤泥和

31、礦物質(zhì)的分離的過程。在試驗(yàn)時(shí)，為了 提高浮煤（精煤）質(zhì)量，防止矸石顆粒浮起，在某些情況下要加入一種叫抑制劑的藥 劑（如水玻璃、氯化鈣、石灰或亞硫酸紙漿廢液等）。 標(biāo)準(zhǔn)焦型見煤炭試驗(yàn)方法匯編 P146 （低溫干餾） 焦型 八、 體積變化 主要特征、強(qiáng)度及其它 A 試驗(yàn)前后體積大體相 等 不粘結(jié)，粉狀或粉中帶有少量小塊，接觸就碎 B 試驗(yàn)前后體積大體相 等 微粘結(jié)，多于三塊或塊中帶有少量粉，一拿就碎 C 試驗(yàn)前后體積大體相 等 粘結(jié)，整塊或少于三塊，很易碎 D 試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積 明顯減?。ㄊ湛s） 粘結(jié)或微熔融，較硬，能用指甲刻畫，少于五條明顯 裂紋，手摸染指，無光澤 E 試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積 明顯

32、減小（收縮） 熔融，有黑的或稍帶灰的光澤，硬，手摸不染指，多 于五條明顯裂紋，敲時(shí)帶金屬聲響 F 試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積 明顯減?。ㄊ湛s） 橫斷面完全熔融，并呈灰色，堅(jiān)硬，手摸不染指，少 于五條明顯裂紋，敲時(shí)帶金屬聲響 G 試驗(yàn)前后體積大體相 等 完全熔融，堅(jiān)硬，敲時(shí)發(fā)出清晰的金屬聲響 G 試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積 明顯增大（膨脹） 微膨脹 G 試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積 明顯增大（膨脹） 中度膨脹 G 試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積 明顯增大（膨脹） 強(qiáng)膨脹 G右下角的數(shù)字是以配入電極碳得到標(biāo)準(zhǔn)焦型 G的最 小電極碳克數(shù)（整數(shù)）來確定的 煤的顯微活性組分和惰性組分，見煤質(zhì)及化驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)P271 隨著煉焦工業(yè)的不斷發(fā)展和配

33、煤煉焦技術(shù)的進(jìn)步，國際上已經(jīng)形成了以煤巖組分 為基礎(chǔ)的結(jié)焦理論。通常，能夠形成焦炭的主要顯微組分是活性鏡質(zhì)體和殼質(zhì)體、樹 脂體以及活性半絲質(zhì)體等。在焦化過程中，殼質(zhì)體和樹脂體的大部能形成揮發(fā)性物質(zhì)， 并具有較鏡質(zhì)體低得多的反射率，它有助于在焦炭結(jié)構(gòu)中形成氣泡，并能增大鏡質(zhì)體 的流動(dòng)性。屬于惰性組分的微粒體，在磨碎后的煤中往往以微細(xì)的顆粒出現(xiàn)，它和絲 質(zhì)體及礦物質(zhì)相似，在焦化過程中均屬惰性物質(zhì)。 根據(jù)煤巖顯微組分和結(jié)焦性的關(guān)系，夏皮諾（Shapiro ）和格列（Gray）利用反 射光來區(qū)分活性組分和惰性組分、并提出了以下的分類表。 過去，人們認(rèn)為鏡質(zhì)組分就是活性組 分，這種說法是不夠全面的，如某

34、些貧煤 和無煙煤或褐煤和長焰煤中，雖然鏡質(zhì)組 含量可能很高，有的達(dá) 90%以上，但它們 在煉焦過程中仍然表現(xiàn)為惰性組分。所以 只有達(dá)到一定變質(zhì)階段時(shí)，如肥煤和焦煤 等到階段，鏡質(zhì)組分才是活性組分。 通常活性組分的反射率較低，惰性組 分的反射率較高，因而在油浸顯微鏡下能 區(qū)分活性組分和惰性組分。如活性顯微組 分的反射率一般是0.52.0%，其值隨煤 化程度的增高而有所增高，即高揮發(fā)分煤 的反射率較低，低揮發(fā)分煤的反射率較高， 煉焦煤的活性顯微組分的反射率在0.5 2.0%之間。反射率小于0.5%的為褐煤，大 于2%勺是貧煤和無煙煤，而無煙煤的反射 率有的高達(dá)1011%以上。惰性組分和惰 性鏡質(zhì)體

35、的反射率都較高，因此在煉焦過 程中它們都屬于非活性組分。 煤質(zhì)分析試驗(yàn)方法一般規(guī)定，見煤炭 試驗(yàn)方法匯編P134 長焰煤和不粘煤的主要煤質(zhì)特征及用 一般分 類 顯微組分組 各型顯微組或礦 物 鏡質(zhì)組 活性鏡質(zhì)體 V0 V21 惰性鏡質(zhì)體 匕2Wo 活性半絲質(zhì)體 SFCSF21 殼質(zhì)組 殼質(zhì)體 & El5 樹脂體 R）Rl5 惰性組 微粒體 M8Mo 絲質(zhì)體 F40 F70 惰性絲質(zhì)體 SF?2 SFw 礦物組 硫化物 黃鐵礦、白鐵礦 碳酸鹽礦物 方解石、菱鐵礦 硅氧化物 伊利石、高嶺石 長焰煤：屬低變質(zhì)階段煙煤， 煤化程度僅高于褐煤，其特點(diǎn)是揮發(fā)分高，水分僅 低于褐煤。其中鏡煤為褐黑色，條痕褐色或深褐色，瀝青光澤，韌性較大， 貝殼狀斷口，從不具有粘結(jié)性到弱粘結(jié)性，它與褐煤的區(qū)別是它不含原生腐 植酸，但有時(shí)有次生腐植酸。燃燒時(shí)，火焰長，煙濃，發(fā)熱量較褐煤高。弱 粘結(jié)長焰煤在干餾時(shí)有較高的焦油產(chǎn)率，能生成強(qiáng)度較大的半焦，這種半焦 可以作為制造合成氨的原料氣或燃料氣，也可直接作為民用無煙燃料。一般 多做為氣化原料和動(dòng)力、民用燃料，有時(shí)也可做低溫干餾、煉油原料。 我國的長焰煤目前極大部分都作為發(fā)電或其它動(dòng)力用煤。 在長焰煤儲(chǔ)量豐富的地區(qū)，可以在較肥的煉焦煤料中配入少量的長焰 煤作為瘦化