煤質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)

1、部分煤質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介一、煤的物理性質(zhì)顏色和粉色光澤比重和容重透明度折光性反光性煤的物理性質(zhì) 發(fā)光性硬度脆度斷口裂隙導(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(zhǎng)可見(jiàn)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(jiàn)下表：變質(zhì)程度鑒定標(biāo)志褐 煤煙 煤無(wú) 煙 煤低 變 質(zhì)中 變 質(zhì)高 變 質(zhì)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(wú)光澤或暗瀝青光澤瀝青到玻璃光澤玻璃到強(qiáng)玻璃光澤強(qiáng)玻璃金剛、似金屬光澤內(nèi)生裂隙幾乎無(wú)不發(fā)育到較

2、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?zé)砂迳峡虅澋臈l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(zhǎng)焰煤常見(jiàn)光澤為瀝青狀光澤，顏色黑色，有時(shí)帶有褐黑色色彩，條痕褐色、褐黑色。比重是指煤在一定溫度下（20）條件下，煤的重量與相同體積（不包括煤孔隙中的）

3、水的重量之比。體重（容重），指在一定的溫度（20）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= 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5mm）條帶狀結(jié)構(gòu) 中條帶狀（35mm）細(xì)條帶狀（13 mm）條帶結(jié)構(gòu)在煙煤中表現(xiàn)最明顯，尤以半亮煤和半暗煤中最常見(jiàn)，年輕的褐煤和高變質(zhì)的無(wú)煙煤中條帶狀結(jié)構(gòu)不

4、明顯。（2）線理狀結(jié)構(gòu)往往伴隨條帶狀結(jié)構(gòu)同時(shí)出現(xiàn)，其寬度小于1mm。根據(jù)線理之間交替的間距又可分為密集線理狀和稀疏線理狀兩種。組成線理的物質(zhì)成分往往是鏡煤、絲炭和粘土礦物等，它們斷續(xù)出現(xiàn)在煤層各部分。以半暗煤中常見(jiàn)。（3）凸鏡狀結(jié)構(gòu)鏡煤、絲炭、粘土礦物和黃鐵礦常以大小不等的凸鏡體形式，連續(xù)或不連續(xù)散布于煤層中，構(gòu)成凸鏡狀結(jié)構(gòu)。和線理狀結(jié)構(gòu)一樣，凸鏡狀結(jié)構(gòu)也常常同條帶狀結(jié)構(gòu)伴生，并可作為條帶狀結(jié)構(gòu)的一種特殊的變型。以半暗煤和暗淡煤中常見(jiàn)。（4）均一狀結(jié)構(gòu)組成成分較單純，均勻，鏡煤具較典型的均一狀結(jié)構(gòu)，若干腐泥煤、腐植腐泥煤和某些無(wú)煙煤也具有均一狀結(jié)構(gòu)。（5）木質(zhì)狀結(jié)構(gòu)是植物原生結(jié)構(gòu)在煤中的反映。

5、煤在外觀上清楚地保存了植物基部的木質(zhì)組織的痕跡。有時(shí)還可見(jiàn)到已被煤化的保存完整的樹干和樹樁，一般認(rèn)為在泥炭化階段由于凝膠化作用中斷而保存。木質(zhì)狀結(jié)構(gòu)多見(jiàn)于褐煤。（6）纖維狀結(jié)構(gòu)在一定程度上反映了植物原生結(jié)構(gòu)，其最大特點(diǎn)是具有沿著一個(gè)方向延伸的性質(zhì)。是植物莖部組織絲炭化作用的產(chǎn)物，具疏松多孔的特點(diǎn)。絲炭常以明顯的纖維狀結(jié)構(gòu)為重要鑒定特征。因此，絲炭又常稱為纖維煤。（7）粒狀結(jié)構(gòu)肉眼可見(jiàn)清楚的顆粒狀。常常是由煤中散布著大量穩(wěn)定組分或礦物所造成。常為某些暗煤或暗淡煤所特有的。它的變型有時(shí)呈鮞狀或豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)等。（8）葉片狀結(jié)構(gòu)具有纖細(xì)的頁(yè)理，能被分成極薄的薄片，外觀呈紙片狀、葉片狀。主要由于煤中順層分布

6、著大量角質(zhì)體或木栓體所致。2、煤的構(gòu)造煤的構(gòu)造是組成成分之間的空間排列和分布特點(diǎn)以及它們之間的相互關(guān)系。它與煤組成成分的自身特征（如形態(tài)、大?。o(wú)關(guān)，而與植物遺體的聚積條件和變化過(guò)程有關(guān)。由此可見(jiàn)，結(jié)構(gòu)和構(gòu)造之間最主要的差別在于鑒定結(jié)構(gòu)時(shí)必須考慮組成成分，而構(gòu)造僅說(shuō)明煤中各組成成分和煤巖類型在空間中的分布、排列，它的最重要的構(gòu)造標(biāo)志是層理。沉積巖和煤中的層理形成原因?qū)Ρ瘸?積 巖 中 層 理 形 成 的 原 因煤 中 層 理 形 成 的 原 因1、顆粒大小的變化1、作為絲炭、木煤、木質(zhì)鏡煤的植物莖部碎片大小的變化2、各種成分分層的互層2、不同煤分層的互層a、腐植煤分層與腐泥煤分層的互層b、光亮

7、煤分層與暗淡煤分層等的互層3、組成部分的水平定向3、煤巖組分的水平定向4、某種包裹體在一個(gè)層面上的分布4、絲炭透鏡體、泥質(zhì)透鏡體及其它包裹體在一個(gè)層面上的分布5、薄的順層散布的植物碎屑和云母碎片5、順層分布的鏡煤化和絲炭化植物殘屑6、沿層面的泥質(zhì)薄膜6、沿層面分布的泥質(zhì)薄膜7、巖石的不同顏色7、顏色的意義不大煤的構(gòu)造按層理特征分為層狀構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。（1）層狀構(gòu)造連續(xù)狀水平層理不連續(xù)狀（按煤層中層理的形態(tài)） 不連續(xù)狀層狀構(gòu)造 波狀層理 凸鏡狀水平波狀斜層理 斜波狀水平層理表明泥炭沼澤內(nèi)原始質(zhì)料在平靜的環(huán)境中，幾乎沒(méi)有水流動(dòng)的條件下沉積形成，波狀層理和斜層理表明泥炭沼澤內(nèi)原始質(zhì)料沉積的不均勻和水

8、流動(dòng)蕩等條件下形成。因此，根據(jù)層理形態(tài)及厚度，可以判斷泥炭沼澤中介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的方向和物質(zhì)的搬運(yùn)強(qiáng)度等等。見(jiàn)下表，層 理 形 態(tài) 類 型層 理 的 亞 型所反映的介質(zhì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)水平層理連續(xù)狀極為微弱的，不明顯的不連續(xù)狀同上波狀層理不連續(xù)狀不大凸鏡狀運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有變化的水平波狀微弱波動(dòng)的斜層理斜層理定向流動(dòng)的煤中最常見(jiàn)的是水平層理，多數(shù)為連續(xù)水平層理，也有斷續(xù)水平層理。此外煤中見(jiàn)到一種細(xì)水平層理，經(jīng)X光檢驗(yàn)，所得煤的X射線圖象表明這種情況是由純煤物質(zhì)（具白色色調(diào)的淺灰色）和礦物質(zhì)薄層、薄膜（具暗色色調(diào)的淺灰色）相互交替造成的，說(shuō)明泥炭沼澤內(nèi)原始質(zhì)料和礦物雜質(zhì)具明顯的分異和重新分布的特點(diǎn)。（2

9、）塊狀層理無(wú)層理，煤的外觀均一致密，就一塊標(biāo)本來(lái)說(shuō)，甚至難以分出垂直方向和水平方向，說(shuō)明成煤物質(zhì)的相對(duì)均勻。多見(jiàn)于腐泥煤、腐植腐泥煤和某些暗淡型的腐植煤。還原樣燃點(diǎn)（）原樣燃點(diǎn)（） 煤的氧化程度= 100%還原樣燃點(diǎn)（）氧化樣燃點(diǎn)（） 確定各種煤類本性的兩個(gè)非常重要的術(shù)語(yǔ)是煤的類型（Type）和煤的煤化程度（Rank）煤的類型是由煤巖組分（有機(jī)顯微組分和無(wú)機(jī)顯微組分的含量）和煤的物理性質(zhì)（煤巖組分的形態(tài)和大?。┍憩F(xiàn)的特性所決定的，而煤的煤化程度主要是煤的變質(zhì)作用所達(dá)到的程度。因此反映各種不同的有機(jī)的和無(wú)機(jī)的顯微組分的比例、分布和組成的煤的類型決定煤的本性。同樣反映與地球化學(xué)因素所引起的變質(zhì)作用

10、有關(guān)的煤化程度也決定煤的本性。一般認(rèn)為在泥炭階段，由于煤巖組分還未形成，而且并沒(méi)有經(jīng)受變質(zhì)作用，泥炭的性質(zhì)并不受到這兩個(gè)參數(shù)的影響。而各類泥炭的性質(zhì)是由原始植物組成和分解度（無(wú)定形腐植物質(zhì)占泥炭總有機(jī)物質(zhì)的百分?jǐn)?shù)）所決定的。但從褐煤開始，特別是煙煤階段開始這兩個(gè)因素對(duì)形成煤的性質(zhì)起很大的影響。 從化學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，在煤的成熟（煤化）過(guò)程中原始物料有機(jī)質(zhì)官能團(tuán)上的氧（開始）和氫（其次）從環(huán)狀碳的“骨架”上脫去，并以氣體分子的形式（H2O、COx、CH4）從煤層中逸去，其結(jié)果是經(jīng)受變質(zhì)作用過(guò)的煤中的碳含量隨煤化程度的增高而增高，因而碳含量時(shí)常用作確定煤化程度的指標(biāo)。但是化學(xué)組成不相似的原始物料中的各

11、種顯微組分在煤化階段所起的變化是完全不同的。因此，原始物料不同的兩種類型的煤經(jīng)相同的變質(zhì)作用的程度，它們的碳含量有顯著的差異（甚至以無(wú)灰基作為基準(zhǔn)，排除碳酸鹽中碳的干擾時(shí)），在同一個(gè)煤層中可以觀察到有明顯區(qū)別的兩類煤。同樣地，含有相同煤巖顯微組分的煤由于經(jīng)受的變質(zhì)作用的程度不同而使它們的碳含量有明顯的區(qū)別。所以只有煤的類型和煤化程度兩個(gè)參數(shù)的緊密組合確定了煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)和各種性質(zhì)。由于鏡煤和鏡質(zhì)組是各種煤巖類型中最純凈、最易辨認(rèn)而又較易剝離的成分，它在煤化過(guò)程中的變化介于殼質(zhì)組和絲質(zhì)組之間，比較均勻、適中和有代表性。所以在確定煤的變質(zhì)程度時(shí)，要用油浸物鏡下測(cè)得的鏡質(zhì)組的最大反射率（RMax）作為

12、主要鑒定指標(biāo)（見(jiàn)煤化學(xué)P33-36頁(yè)）。絲質(zhì)組的反射率在變質(zhì)過(guò)程中變化幅度很小，穩(wěn)定組的反射率變化雖大，但穩(wěn)定組分本身在高變質(zhì)煤中已很少見(jiàn)，都不宜作為鑒定標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)肉眼觀察可將腐植煤劃分為未變質(zhì)的、低變質(zhì)的、中變質(zhì)的和高變質(zhì)的等四個(gè)階段。根據(jù)在顯微鏡下或油浸中測(cè)定鏡質(zhì)組最大反射率的數(shù)值，可將低、中、高變質(zhì)的煤進(jìn)一步劃分為八個(gè)地質(zhì)階段，即0階段，與按化學(xué)工藝性質(zhì)劃分的八個(gè)工業(yè)牌號(hào)（褐煤 無(wú)煙煤）大致相當(dāng)，見(jiàn)下表：不同變質(zhì)階段煤的若干顯微鏡研究的指標(biāo)一覽表變質(zhì)程度變質(zhì)階段工業(yè)牌號(hào)反射率R最大（%）顯微鏡透射光下的單偏光顯微鏡透射光下的正交偏光凝膠化的顏色穩(wěn)定組分的顏色凝膠化組分的透明度凝膠化基質(zhì)穩(wěn)

13、定組分干涉色各向異性干涉色未變質(zhì)煤0褐煤6.69褐黃稻草黃好淺褐無(wú)-極微弱淺灰低變質(zhì) 煤長(zhǎng)焰煤7.18褐紅淺黃好褐紅較弱黃灰氣煤7.74橙紅黃-金黃好橙紅、微褐較強(qiáng)黃中變質(zhì)煤肥煤8.47鮮紅橙黃-橙紅較好鮮橙紅強(qiáng)橙紅焦煤9.31棕紅紅-暗紅較好橙紅強(qiáng)紅瘦煤9.90紅棕半透明棕紅-橙紅很強(qiáng)高變質(zhì)煤貧煤10.63棕半透明棕紅-橙紅很強(qiáng)無(wú)煙煤13.19深棕-黑微透明-不透明 煤中的水分賦存狀態(tài)分為外在水分、內(nèi)在水分和結(jié)晶水，外在水分和內(nèi)在水分是以附著和吸附方式與煤機(jī)械結(jié)合的游離水，比較容易脫除，結(jié)晶水用物理機(jī)械方式不易除去，但是結(jié)晶水分與游離水分比較要少得多，煤的工業(yè)分析中只測(cè)定游離水而不測(cè)定結(jié)晶水

14、。煤中水分含量過(guò)高時(shí)將增加不必要的運(yùn)輸量，還會(huì)引起裝卸過(guò)篩的困難，破碎時(shí)要消耗較多的功；燃燒時(shí)蒸發(fā)水分需消耗大量的熱，煉焦時(shí)延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間，貯存時(shí)易于風(fēng)化自燃。對(duì)輸煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行有著直接的影響。最高內(nèi)在水分（MHC）是指在一定條件下吸附和凝聚在煤的毛細(xì)孔中的飽和水分。全水分（Mt）是指煤的外在水分和內(nèi)在水分的總和。分析基水分（Mad）是指在空氣干燥狀態(tài)下的內(nèi)在水分。 反映煤的厚度、煤質(zhì)的穩(wěn)定性的統(tǒng)計(jì)數(shù)：（XiX）標(biāo)準(zhǔn)差S= 1/2n-1S變異系數(shù)V= 100%X 煤層灰分：按采樣規(guī)程要求，厚度0.01m的夾矸與上下煤層合并采樣測(cè)試。計(jì)量灰分（資源量/儲(chǔ)量采用厚度的灰分）：按勘探規(guī)范10.3.

15、1條規(guī)定，煤層灰分加單層厚度為0.05m的夾矸灰分的加權(quán)平均灰分。煤層開采灰分：即在采煤時(shí)按規(guī)定應(yīng)采的各個(gè)煤分層及夾矸層，包括0.010.30m的夾矸灰分的平均灰分。煤中的灰分低，不僅對(duì)煤的運(yùn)輸、加工、利用有利外，而且對(duì)鍋爐的設(shè)計(jì)、運(yùn)行，電廠基建投資乃至市場(chǎng)前景，都有極大的經(jīng)濟(jì)效益及利益。 揮發(fā)分產(chǎn)率是評(píng)價(jià)煤工藝性能和煤分類的重要指標(biāo)，它能大致地代表煤的變質(zhì)程度，同時(shí)又能根據(jù)揮發(fā)分產(chǎn)率和焦渣形狀初步判斷煤的加工利用性質(zhì)。我國(guó)煤炭分類方案以煤的揮發(fā)分產(chǎn)率作為第一分類指標(biāo)。揮發(fā)分產(chǎn)率=100M（有機(jī)質(zhì)分解出來(lái)的液體和氣體的總重量中的水分） 固定炭=100MAV或從測(cè)定煤炭揮發(fā)分后的殘?jiān)亓恐袦p去煤

16、的灰分重量。煤的可燃基固定炭含量與揮發(fā)分一樣，也是表征煤炭變質(zhì)程度的一個(gè)參數(shù)，即煤中固定碳含量隨煤的變質(zhì)程度的增高而增高。煤的燃料比是指煤的固定碳含量與揮發(fā)分產(chǎn)率之比，也是表征煤炭變質(zhì)程度的一個(gè)指標(biāo)，即煤的燃料比隨煤的煤化程度增高而增高，長(zhǎng)焰煤的燃料比為11.7。 動(dòng)力用煤分為民用、鍋爐、工業(yè)鍋（窯）爐、蒸汽機(jī)車、船舶等用煤。 元素分析是指測(cè)定煤中有機(jī)質(zhì)的組成元素，即碳、氫、氧、氮、硫的含量。五種元素中以碳、氫、氧為主，它們的總和占有機(jī)質(zhì)的95%以上，氮的含量變化不大，硫的含量則隨原始物質(zhì)和成煤時(shí)的沉積條件不同有高有低。從煤的元素分析可判斷煤的變質(zhì)程度，計(jì)算煤的發(fā)熱量，推測(cè)焦油產(chǎn)率和腐煤蠟的產(chǎn)

17、率，探索煤的結(jié)構(gòu)，計(jì)算理論燃燒溫度和燃燒產(chǎn)物的組成，煤的燃燒熱。煤的元素組成資料也可以作為煤的工藝性質(zhì)、煤的分類等輔助指標(biāo).當(dāng)煤作為動(dòng)力燃料使用時(shí),也常需要原煤的元素組分?jǐn)?shù)據(jù),以便為鍋爐設(shè)計(jì)和燃料煤的理論煙氣量、空氣消耗量和熱平衡使用。碳的含量是評(píng)定煤變質(zhì)程度的指標(biāo)，也是計(jì)算物料及平衡的依據(jù)。氫含量隨變質(zhì)程度的增高而降低。相同變質(zhì)程度的煤，氫含量與煤巖組分有關(guān)，氫可作為煤變質(zhì)程度的指標(biāo)和計(jì)算物料及熱平衡的依據(jù)，還可作用氫含量推測(cè)成煤環(huán)境的還原程度和作為考慮成因類型劃分的參數(shù)。氧含量隨煤的變質(zhì)程度的增高而減少，是區(qū)分低變質(zhì)煤的一個(gè)主要指標(biāo)。煤中的氧含量的多少對(duì)煤的加工和利用有著很大的影響，對(duì)煉焦

18、用煤，氧含量過(guò)高往往使煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性大大降低或失去，當(dāng)煤用作動(dòng)力燃料時(shí)，氧含量過(guò)量時(shí)它不但不參與燃燒，反而約束著一部分對(duì)燃燒有利的元素（如C、H）從而使發(fā)熱量減少，所以說(shuō)煤中的氧的存在一般是不利的，但含氧量高的煤是制取芳香羧酸和腐植酸類物質(zhì)的良好原料，這時(shí)氧的存在又是有利的。氮含量在煤中很少，隨煤的變質(zhì)程度的增高而降低，但不顯著，煤中的氮在干餾、氣化時(shí)大部分均以氨的形態(tài)逸出，可收回作為氨肥用，亦是煤中有用元素，氮在煤燃燒氣化時(shí)生成NOX而使環(huán)境污染，又使煤液化時(shí)需消耗一部分氫，這是有害的。煤中的硫可分為無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫兩大類，無(wú)機(jī)硫又分為硫化物硫（SP）、硫酸鹽硫（SS）兩種，同時(shí)還含有少量

19、的元素硫。根據(jù)硫在燃燒過(guò)程及干餾過(guò)程中的狀態(tài)可分為可燃硫、不可燃硫、揮發(fā)硫、固定硫。其中：可燃硫=全硫碳酸鹽硫；不可燃硫=碳酸鹽硫氧化硫氣體被煤灰中堿性物質(zhì)吸收的部分硫；全硫=可燃硫不可燃硫。硫是煤中的有害元素，其危害性主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1） 貯存煤時(shí)，特別是黃鐵礦多的煤易于自燃；（2） 作為動(dòng)力燃料時(shí)硫燃燒生成SO2，不僅腐蝕金屬設(shè)備，而且污染空氣造成公害；（3） 煤氣化制合成煤氣時(shí)所產(chǎn)生的SO2氣體不僅腐蝕設(shè)備，而且使催化劑中毒，影響操作和產(chǎn)品質(zhì)量。（4） 煉焦時(shí)，大部分硫（60%）轉(zhuǎn)入焦炭中，影響煉焦操作、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，而且對(duì)設(shè)備嚴(yán)重腐蝕，一般配煤硫應(yīng)1%。 煤的發(fā)熱量是指單位重

20、量的煤完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量，又叫熱值（1卡=4.184焦耳）。它是評(píng)定動(dòng)力用煤質(zhì)量的主要指標(biāo)，又是計(jì)算耗煤量、熱平衡及熱效率等的依據(jù)，還是改進(jìn)用煤方法，提高熱能利用的基礎(chǔ)資料?？纱致缘赝茰y(cè)與變質(zhì)程度有關(guān)的一些煤質(zhì)特征（如粘結(jié)性、結(jié)渣性等）。煤的發(fā)熱量與煤質(zhì)的關(guān)系：隨著煤的煤化程度增加，發(fā)熱量不斷增加，到焦煤達(dá)到最高值，此后隨煤化程度進(jìn)一步增加又有所下降，這可從煤的元素組成的變化來(lái)解釋，從褐煤、長(zhǎng)焰煤過(guò)渡到焦煤時(shí)煤中的氫含量減少得不多，而碳含量的增加和氧含量的減少的幅度有所降低，而氫含量則明顯地降低，氫的發(fā)熱量為碳的發(fā)熱量的3.74.2倍，因此煤的發(fā)熱量的變化又隨著煤化程度的進(jìn)一步增加而下降了

21、。收到基低位發(fā)熱量是指以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)的從高位發(fā)熱量中減去煤燃燒后全部水的汽化熱的發(fā)熱量，這種發(fā)熱量較接近工業(yè)實(shí)際情況。是評(píng)價(jià)動(dòng)力用煤的重要指標(biāo)，也是國(guó)際煤炭貿(mào)易中計(jì)價(jià)指標(biāo)，是設(shè)計(jì)電廠鍋爐、燃燒方式的重要參數(shù)。 煤灰成分的分類表：煤的灰成分中約有95%以上是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO，其余5%是Mg、Na、K、Ti的氧化物和Cl、S、P等所組成。成類 分型Al2O3SiO2Fe2O3CaO硅質(zhì)灰分83040702020粘土質(zhì)灰分304540552020鐵質(zhì)灰分107030552020鈣質(zhì)灰分52015405202040多數(shù)煤灰以硅酸鹽為主，也有以碳酸鹽或兩者為主的。煤灰成分分

22、析主要測(cè)定SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5、TiO2、Mn3O4等。并應(yīng)用光譜半定量分析普查其它有價(jià)值的伴生元素和稀散元素等?；页煞趾突胰埸c(diǎn)有關(guān)，目前按灰熔點(diǎn)（ST軟化溫度）分為四類：難熔灰分1500；高熔灰分12501500；低熔灰分11001250；易熔灰分1100。一般含SiO2和Al2O3高的煤其灰熔點(diǎn)高，含F(xiàn)e2O3、CaO、MgO、K2O、SiO2 Al2O3Na2O高的煤灰熔點(diǎn)低，通常用工業(yè)元素比值（簡(jiǎn)稱酸度）Fe2O3 CaO MgO來(lái)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)1350以上。 煤灰

23、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(shuō)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)50泊；粉煤氣化過(guò)程中，其粘度應(yīng)250泊；液態(tài)排渣鍋爐中，粘度50100泊，最高不能超過(guò)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

24、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)e2O3將變成二價(jià)鐵（FeO），加上FeO能與煤灰里的SiO2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。煤灰成分中的Al2O3和Fe2O3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 、K2O和Na2O等堿性氧化物也都起降低煤灰熔融溫度的作用。SiO2的含量

25、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%時(shí)，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(jiàn)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(lái)比較不同對(duì)象數(shù)據(jù)點(diǎn)的集中和分散的程度，也是一種相對(duì)的比較方法，由于這種方法簡(jiǎn)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，

26、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(lái)說(shuō)，一般粘結(jié)性和結(jié)焦性是一致的。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 m2m5粘結(jié)性指數(shù)= ( m3m

27、4)3 m1 2m1_冷卻后焦塊總重量m2_1毫米圓孔篩上的焦塊重量m3_轉(zhuǎn)鼓中第一次轉(zhuǎn)5分鐘后篩上物重量m4_轉(zhuǎn)鼓中第二次轉(zhuǎn)5分鐘后篩上物重量m5_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(jiàn)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（90020）的焦渣特征見(jiàn)煤田地質(zhì)普查勘探手冊(cè)（下）P279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(guó)將坩堝膨脹序數(shù)劃分為七級(jí)，其特征見(jiàn)下表。粘結(jié)性編 號(hào)名 稱焦渣外觀特征說(shuō)明焦渣外形示意1粉狀毫不粘結(jié)與原來(lái)煤樣相似2粘著以手指輕壓即碎成粉狀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

28、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膨脹熔融粘結(jié)焦渣的表面有銀灰色金屬光澤，高度不超過(guò)15mm8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15mm 煤灰的熔渣指數(shù)和結(jié)污指數(shù)（見(jiàn)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(guò)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(lái)進(jìn)行計(jì)算的。Fe2O3CaOMgOK2ONa2O煤灰的堿酸比=SiO2Al2O3TiO2煤灰的熔渣指數(shù)（S.I）=堿酸比St,d所謂“結(jié)污”是指煤灰中有可能粘集在鍋

29、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(guò)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）=煤灰的堿酸比Na2O(%)此外，煤灰的鐵鈣比（Fe2O3/ CaO）、硅鋁比（SiO2/ Al2O3）、鐵與鈣鎂比Fe2O3/ （CaOMgO）、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=SiO2Fe2O3CaOMgO美國(guó)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)污類結(jié)污指數(shù)(堿酸比Na2O%)0.20.20.50.51.01.0Na2O含量(%)0.50

30、.51.01.02.52.5煤中的堿性氧化物總量(%)0.30.30.450.450.60.6煤中的氯含量(%)0.20.20.30.30.50.5煤灰燒結(jié)強(qiáng)度在925時(shí)(公斤/厘米2)6.896.8934.4734.47110.32110.32在1700時(shí)(磅/英寸2)10001000500050001600016000熔渣類T250127514001150124511201200232525502100227520502200熔渣指數(shù)(堿酸比St,d)0.60.62.02.02.62.6 煤的低溫干餾測(cè)定總水分（Mad）、焦油產(chǎn)率（Td）、半焦產(chǎn)率（CRad）、氣體產(chǎn)率（rad）。焦油產(chǎn)率

31、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)率較高。 煤的氣化指標(biāo)：1、煤的化學(xué)活性（煤對(duì)CO2的反應(yīng)性）是指在一定的溫度條件下，煤對(duì)CO2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(guò)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)煤的結(jié)渣性分為以下幾個(gè)級(jí)別：25%強(qiáng)結(jié)渣煤煤的結(jié)渣性與

32、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(guò)小，并在運(yùn)輸、裝料過(guò)程中不發(fā)生過(guò)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）= 100%篩上物重量篩下物重量50mm的矸石重量煤的含矸率（%）= 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的塊煤占原樣試驗(yàn)塊煤的重量百分?jǐn)?shù)）?？顾閺?qiáng)度和煤化程度(Vdaf%)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

33、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(jiàn)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(guò)程中對(duì)熱的穩(wěn)定程度，即塊煤在高溫作用下保持原來(lái)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(wú)煙煤的熱穩(wěn)定性較差。褐煤因?yàn)楹^多，受熱后水分蒸發(fā)，使煤變碎。無(wú)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

34、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(lái)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%附近出現(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(jiàn)煤化學(xué)P90。 希爾特定律（見(jiàn)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(lái)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

35、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“反常”（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(lái)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)上，當(dāng)前也正是從這一種更廣泛的涵義上來(lái)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(wú)一致的意見(jiàn)，但一般習(xí)慣于把接近地表淺處煤

36、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(jiàn)下圖：風(fēng)化帶 次風(fēng)化帶 氧化帶未變化煤風(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 加焦油產(chǎn)率減少灰 分在一般情況下增加，某些情況下減少干餾氣體的 成 分CO2和CO含量增加，氫和烴的含量減少揮發(fā)分高變質(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

37、標(biāo)志煤巖特征氧化帶光 澤結(jié)構(gòu)、構(gòu)造內(nèi)生裂隙機(jī)械強(qiáng)度在裂隙內(nèi)最普通的礦物上部 （風(fēng)化帶的強(qiáng)烈氧化煤）無(wú)論在內(nèi)生裂隙面上或新鮮斷面上光澤皆比非氧化煤弱甚至暗淡無(wú)光在個(gè)別小塊中發(fā)現(xiàn)有輕微破壞被風(fēng)化裂隙所掩蓋松軟，稍捻即碎成粉沫狀多數(shù)情況下，沒(méi)有氫氧化鐵，有很多的泥質(zhì)的風(fēng)化產(chǎn)物，有時(shí)它膠結(jié)了個(gè)別的煤塊中部（次風(fēng)化帶上部的中期氧化煤）在內(nèi)生裂隙面上比非氧化煤弱，在新鮮斷面上與非氧化煤同與非氧化煤相同由于風(fēng)化，內(nèi)生裂隙很明顯，具有與非氧化煤相同的常見(jiàn)度上部的煤機(jī)械強(qiáng)度弱，往往漸增可達(dá)到與非氧化帶煤相同有大量的褐色的氫氧化鐵充填在煤的裂隙中。碳酸鹽薄膜常是受溶蝕的。也可發(fā)現(xiàn)大量的暈彩狀的氫氧化鐵下部（次風(fēng)化

38、帶下部的初期氧化煤）在新鮮斷面上與非氧化煤相似，在裂隙面上有時(shí)與非氧化煤相似，有時(shí)較弱與非氧化煤相同常比非氧化煤表現(xiàn)更明顯，裂隙的常見(jiàn)度與非氧化煤相同在大多數(shù)情況下與非氧化煤的強(qiáng)度相同可見(jiàn)新鮮的碳酸鹽薄膜，小量暈彩狀的氫氧化鐵。有時(shí)也可發(fā)現(xiàn)尚有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“

39、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(guò)的煤樣（還原樣），用過(guò)氧化氫處理過(guò)的煤樣（氧化樣）和未經(jīng)處理過(guò)的煤樣的燃點(diǎn)，然后按下式來(lái)確定煤樣的氧化程度：還原樣燃點(diǎn)（）原樣燃點(diǎn)（）氧化程度= 100%還原樣燃點(diǎn)（）氧化樣燃點(diǎn)（）T0=還原樣燃點(diǎn)（）原樣燃點(diǎn)（）。一般說(shuō)T0與煤自燃傾向有關(guān)。T040的是易自燃煤；T0

40、20的煤,除褐煤和長(zhǎng)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。 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、Odaf、Qgr,daf含量、Rmax等一系列指標(biāo)都有很好的相關(guān)關(guān)系（見(jiàn)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(wú)灰基高位發(fā)熱量等指標(biāo)有顯著的線性相關(guān)關(guān)系。Cdaf70的煤，P47572均20%；Cdaf65%（PM值都大于67%）；Cdaf80%的煤，P47572都大于85%；Cdaf為85

41、%左右，Cdaf（或PM）幾乎為100%，這就是說(shuō)，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(jiàn)煤田地質(zhì)學(xué)P56，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(jiǎn)介如下。篩下物重量塊煤的下限率（含末率）= 100%篩上物重量篩下物重量50mm的矸石重量煤的含矸率（%）= 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(guò)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

42、組長(zhǎng)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，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(lái)了解某一個(gè)或幾個(gè)篩級(jí)煤的數(shù)量和質(zhì)量。通過(guò)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(guò)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

43、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、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(guò)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(guò)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

44、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(lái)評(píng)定煤的可選性。中煤含量（%）（比重1.41.8）可選性等級(jí)精煤理論回收率（%）等級(jí)70優(yōu)等1020中等可選5070良等2030難選4050中等30極難選40低等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(guó)煤的標(biāo)準(zhǔn)）見(jiàn)右表。洗選過(guò)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。按照我國(guó)國(guó)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)的中煤量。2、勃氏鄰近比重（0.1）含量法0.1含量（%）10202030304040可選性等級(jí)

45、很易選易 選中 等難 選很難選其具體劃分的等級(jí)見(jiàn)下表，煤的可選性曲線是研究和評(píng)價(jià)可選性的較好方法。煤的可選性曲線包括浮煤曲線，沉煤曲線，觀察曲線，比重曲線四組曲線。其中曲線表示浮煤累計(jì)產(chǎn)率與累計(jì)灰分的關(guān)系；曲線表示任一比重的浮煤和沉煤的累計(jì)產(chǎn)率；觀察曲線表示浮煤的累計(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，下段坡度很小；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的煤泥與其中的礦物質(zhì)分離的難易程度。純煤

46、（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

47、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礦物質(zhì)的分離的過(guò)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(jiàn)煤炭試驗(yàn)方法匯編P146（低溫干餾）焦型體 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

48、塊，很易碎D試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積明顯減小（收縮）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(wú)光澤E試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積明顯減小（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G1試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積明顯增大（膨脹）微膨脹G2試驗(yàn)后較試驗(yàn)前體積明顯增大（膨脹）中度膨脹GX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(lái)確定的 煤的顯微活性組分和惰性組分，見(jiàn)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)展和配煤煉焦技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)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