第五章 礦井煤質(zhì)管理

1、第五章 礦井煤質(zhì)管理第一節(jié) 煤質(zhì)指標(biāo)及分級(jí)一、主要煤質(zhì)指標(biāo)名稱及符號(hào)自建國(guó)以來，主要煤質(zhì)指標(biāo)的名稱和符號(hào)已經(jīng)改名3次了。如空氣干燥基煤樣的水分，在建國(guó)之初系采用前蘇聯(lián)的符號(hào)Wa，20世紀(jì)60年代改為漢語拼音符號(hào)為Wf，即為分析基煤樣的水分。到1988年7月1日起實(shí)施新的以英語縮寫字母為基礎(chǔ)的符號(hào)Mad, M表示濕分（moisture），右下標(biāo)ad是空氣干燥英文字母的縮寫（airdry），其他如干燥基煤的灰分也由Ac而改為Ag以及現(xiàn)行的Ad等先后3種符號(hào)。盡管新的煤質(zhì)分析名稱符號(hào)已經(jīng)實(shí)施10多年了，但許多用煤企業(yè)包括電廠、水泥廠和一些地方中、小型煤礦仍然在采用舊的煤質(zhì)分析符號(hào)。為了使各單位統(tǒng)一使

2、用新的煤質(zhì)分析符號(hào)，茲將煤質(zhì)分析新、舊符號(hào)及其名稱對(duì)照表列于表5-2，以供參考。表5-2煤質(zhì)分析新舊符號(hào)及名稱對(duì)照表新符號(hào)（1988070l實(shí)施）名 稱舊符號(hào)（停用）名 稱Mad空氣干燥基水分Wf分析基水分Ad干燥基灰分Ag干燥基灰分Vdaf干燥無灰基揮發(fā)分Vr可燃基揮發(fā)分CRC1）焦渣特征焦渣特征FCd1）干燥基固定碳CgGD干燥基固定碳St,d干燥基全硫SgQ于燥基全硫Sp,d干燥基硫鐵礦硫SgLT干燥基硫鐵礦硫Sc,d干燥基硫酸鹽硫SgLY干燥基硫酸鹽硫So,d干燥基有機(jī)硫SgyJ干燥基有機(jī)硫MMd干燥基礦物質(zhì)干燥基礦物質(zhì)Qb,ad1）空干基彈筒發(fā)熱量QfDT分析基彈筒發(fā)熱量Qgr.d干

3、燥基高位發(fā)熱量QgGW干燥基高位發(fā)熱量Qgr,daf干燥無灰基高位發(fā)熱量QrGW可燃基高位發(fā)熱量Mar收到基水分Wy應(yīng)用基水分Mt1）全水分WQ全水分b奧亞膨脹度b奧亞膨脹度GK格金試驗(yàn)焦型GK葛金試驗(yàn)焦型RI羅加指數(shù)RI羅加指數(shù)PM1）年輕煤的透光率P目年輕煤的透光率EB,d干燥基苯萃取物產(chǎn)率EB于燥基苯萃取物產(chǎn)率HAT,D1）干燥基腐植酸產(chǎn)率Hgm干燥基腐植酸產(chǎn)率HGI哈氏可磨性指數(shù)KHG哈氏可磨性指數(shù)Tard干燥基焦油產(chǎn)率Tg干燥基焦油產(chǎn)率CRd1）于燥基半焦產(chǎn)率Kg干燥基半焦產(chǎn)率a1）二氧化碳轉(zhuǎn)化率a二氧化碳轉(zhuǎn)化率Clim結(jié)渣率JZ結(jié)渣率TS1）熱穩(wěn)定性RW熱穩(wěn)定性Ged干燥基鍺含量G

4、eg干燥基鍺含量Gad干燥基鎵含量Gag干燥基鎵含量Ud干燥基鈾含量Ug干燥基鈾含量Cld干燥基氯含量Clg干燥基氯含量Asd干燥基砷含量Asg干燥基砷含量Fd干燥基氟含量Fg干燥基氟含量Pd干燥基磷含量Pg干燥基磷含量Qnet,ar收到基低位發(fā)熱量QyDW應(yīng)用基低位發(fā)熱量Qnet.d干燥基低位發(fā)熱量QGDW于燥基低位發(fā)熱量Qgr.maf恒濕無灰基高位發(fā)熱量QGW-A.GN恒濕無灰基高位發(fā)熱量MHC最高內(nèi)在水分WGN最高內(nèi)在水分CO2d干燥基二氧化碳C02g干燥基二氧化碳TRDd1）干燥基真相對(duì)密度（d2020）g干燥基真比重ARDad1）空氣干燥基視相對(duì)密度dfSh分析基視比重Cdaf干燥無

5、灰基碳含量Cr可燃基碳含量Hdaf干燥無灰基氫含量Hr可燃基氫含量Ndaf干燥無灰基氮含量Nr可燃基氮含量Odaf干燥無灰基氧含量Or可燃基氧含量St,daf干燥無灰基硫含量Sr可燃基硫含量DT灰熔融性變形溫度T1灰熔點(diǎn)變形溫度ST灰熔融性軟化溫度T2灰熔點(diǎn)軟化溫度FT灰熔融性流動(dòng)溫度T3灰熔點(diǎn)流動(dòng)溫度GR.I1）粘結(jié)指數(shù)（G）GR.I.粘結(jié)指數(shù)Y1）膠質(zhì)層最大厚度Y膠質(zhì)層最大厚度X焦塊最終收縮度X焦塊最終收縮度CSN坩堝膨脹序數(shù)FSI自由膨脹序數(shù)a收縮度a收縮度Waterad1）空氣于燥基干餾總水分WfZ分析基干餾總水分SiO2二氧化硅含量SiO二氧化硅含量A1203氧化鋁含量A1203氧化

6、鋁含量Fe203三氧化二鐵含量Fe203三氧化二鐵含量TiO2二氧化鈦含量TiO2二氧化鈦含量CaO氧化鈣含量CaO氧化鈣含量MgO氧化鎂含量MgO氧化鎂含量S03三氧化硫含量S03三氧化硫含量K20氧化鉀含量K20氧化鉀含量Na2O氧化鈉含量Na20氧化鈉含量P2O5五氧化二磷含量P205五氧化二磷含量Mn02二氧化錳含量Mn02二氧化錳含量V2O5五氧化二礬含量V205五氧化二礬含量R201）堿性氧化物含量R2O堿性氧化物含量Mf外在水分WWZ外在水分Mi內(nèi)在水分WNZ內(nèi)在水分Qnet,p恒壓低位發(fā)熱量QDW.P恒壓低位發(fā)熱量Qgr,v恒容高位發(fā)熱量QGW,V恒容高位發(fā)熱量注：目前，我國(guó)所

7、用煤質(zhì)分析項(xiàng)目的符號(hào)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織相同的，這里不再重復(fù)，其中帶1） 的為我國(guó)僅有的。另外，、在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中采用A、B、C；、在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中分別以X和M表示。二、主要煤質(zhì)指標(biāo)的分級(jí)（一）煤炭灰分分級(jí)灰分是煤中的有害物質(zhì)。煤的灰分越高，其發(fā)熱量越低，經(jīng)濟(jì)價(jià)值也越低。高灰煤作工業(yè)燃料和原料時(shí)，因排灰量的增大，增加堆灰場(chǎng)地面積和城市垃圾運(yùn)量，同時(shí)增加三廢污染。至于煉焦用煤受灰分的影響更顯著，煉焦精煤灰分每增加1，焦炭灰分平均提高1.33，而焦炭灰分每增加l，煉鐵焦比就增加2.02.5；同時(shí)還多用石灰石，少產(chǎn)生鐵23。發(fā)電用煤的灰分每增加1，發(fā)熱量就下降200Jg360Jg，每千瓦時(shí)的電的標(biāo)準(zhǔn)煤耗增大2g5

8、g。為了充分利用我國(guó)煤炭資源，提高煤炭的熱能利用率和提高用煤企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此制定出煤炭灰分分級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)具有十分重要的實(shí)用意義。煤炭灰分分級(jí)按表5-3進(jìn)行分級(jí)。表5-3 煤炭灰分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)序 號(hào)級(jí) 別 名 稱代 號(hào)灰分 Ad123456特低灰煤低灰分煤低中灰煤中灰分煤中高灰煤高灰分煤SLALALMAMAMHAHA5.005.0l10.0010.0120.0020.0130.0030.0140.0040.0150.00（二）煤炭硫分分級(jí)硫是煤中的主要有害元素之一，其分布范圍很廣，從0.1到10以上，相差100倍之多。燃煤排人大氣的SO：形成酸雨會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境，破壞生態(tài)平衡和名勝古跡，同時(shí)燃用高硫

9、煤的各種工業(yè)爐窯及其管道的壽命也會(huì)因此縮短；煉焦時(shí)煤中約有8085的硫分進(jìn)人焦炭，而焦炭每增加o.1的硫，焦比約增加1.5左右，而高爐生產(chǎn)能力降低2以上，石灰石用量增加2；如果鋼錠中的硫分超過0.07，則為廢品。因此，已根據(jù)我國(guó)煤炭資源特點(diǎn)，結(jié)合各工業(yè)用煤對(duì)硫分的要求以及煤炭計(jì)價(jià)中硫分的比價(jià)不同，制定出適合我國(guó)的煤炭硫分分級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。煤炭硫分按表5-4進(jìn)行分級(jí)。表5-4 煤炭硫分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GBT15224.21994）序 號(hào)級(jí) 別 名 稱代 號(hào)干燥基全硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù) St.d/%1特低硫煤SLS0.502低硫分煤LS0.511.003低中硫煤LMS1.011.504中硫分煤MS1.512.005

10、中高硫煤MHS2.0l一3.006高硫分煤HS>3.00（三）煤炭發(fā)熱量分級(jí)煤炭發(fā)熱量是評(píng)價(jià)煤炭質(zhì)量，特別是評(píng)價(jià)動(dòng)力用煤好壞的一個(gè)很重要的參數(shù)，而且還是動(dòng)力用煤計(jì)價(jià)的重要指標(biāo)。因此，根據(jù)我國(guó)煤炭資源特征制定出煤炭發(fā)熱量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)煤炭質(zhì)量的優(yōu)劣，對(duì)指導(dǎo)煤炭合理利用與開發(fā)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。煤炭發(fā)熱量按表5-5進(jìn)行分級(jí)。表5-5 煤炭發(fā)熱量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T15224.3-1994）序 號(hào)級(jí) 別 名 稱代 號(hào)發(fā)熱量 Qnet,ar（MJkg）1低熱值煤L Q8.5012.502中低熱值煤MLQ12.5117.003中熱值煤MQ17.0121.004中高熱值煤MHQ21.0l24.00

11、5高熱值煤HQ24.0127.006特高熱值煤SHQ>27.00（四）煤中全水分分級(jí)煤中全水分含量的高低是評(píng)價(jià)煤質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，它對(duì)煤的加工利用等均有重要影響。在有關(guān)工業(yè)用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)煤中全水分含量均有一定的要求。目前，已制定出Mt分級(jí)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。煤中全水分按表5-6進(jìn)行分級(jí)。表5-6 煤炭全水分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（MT/T 850-2000）序 號(hào)級(jí) 別 名 稱代 號(hào)全水分 Mt/%1特低全水分煤SLM6.02低全水分煤LM>6.08.03中等全水分煤MM>8.012.04中高全水分煤MHM>12.020.05高全水分煤HM>20.040.006特高全水分煤SHM&g

12、t;40.0（五）煤的揮發(fā)分產(chǎn)率分級(jí)煤的揮發(fā)分產(chǎn)率是煤分類的主要指標(biāo)。利用它及其CRC即能初步確定其煤化程度和煤的類別。對(duì)許多不能實(shí)測(cè)發(fā)熱量的中、小型用煤企業(yè)，根據(jù)煤的揮發(fā)分產(chǎn)率及其焦渣特征即可估算出發(fā)熱量的大小。又如在選擇動(dòng)力用煤、氣化用煤和配煤煉焦時(shí)，也都首先要了解其揮發(fā)分產(chǎn)率的大小。煤的干燥無灰基揮發(fā)分產(chǎn)率按表5-7分級(jí)。表5-7 煤的干燥無灰基揮發(fā)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（MT/T 8492000）序 號(hào)級(jí) 別 名 稱代 號(hào)揮發(fā)分 Vdaf/%1特低揮發(fā)分煤SLV10.002低揮發(fā)分煤LV10.0l20.003中等揮發(fā)分煤MV20.0l28.004中高揮發(fā)分煤MHV28.0l37.005高揮發(fā)分煤H

13、V37.0150.006特高揮發(fā)分煤SHV>50.0（六）煤的哈氏可磨性指數(shù)分級(jí)煤的可磨性在研究煤的物理性質(zhì)和工業(yè)利用方面具有十分重要的作用。隨著采煤機(jī)械化程度的不斷提高，粉煤產(chǎn)率日益增多。此外，由于粉煤流態(tài)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在很多工業(yè)部門，特別是動(dòng)力用煤部門，都需要將煤制成粉狀加以利用，這時(shí)就需要根據(jù)煤的可磨性來選擇適合于某種特定型號(hào)磨煤機(jī)的煤種。煤的哈氏可磨性指數(shù)是評(píng)價(jià)煤粉鍋爐用煤成粉的難易程度的一個(gè)重要參數(shù)?，F(xiàn)已制定出煤的哈氏可磨性指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（MT/T 852-2000）。煤的哈氏可磨性指數(shù)按表5-8分級(jí)。 表5-8 煤的哈氏可磨性指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（MT/T 852-2000）序 號(hào)

14、級(jí) 別 名 稱代 號(hào)哈氏可磨性指數(shù)（HGI）1難磨煤DG402較難磨煤RDG>40603中等可磨煤MG>60804易磨煤EG>801005極易磨煤UEG>100（七）煤灰熔融性（ST、FT）分級(jí)煤灰熔融性是評(píng)價(jià)動(dòng)力用煤和氣化用煤的重要質(zhì)量參數(shù)。煤灰熔融性溫度可以表征煤中礦物質(zhì)在鍋爐和氣化爐中的動(dòng)態(tài)，根據(jù)它可以預(yù)測(cè)鍋爐的結(jié)渣和沾污情況。因此，煤灰熔融性也是指導(dǎo)鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行的一個(gè)重要參數(shù)。如固態(tài)排渣的工業(yè)鍋爐或氣化爐，就要求使用灰熔融溫度較高的煤，以免鍋爐內(nèi)產(chǎn)生結(jié)渣，影響鍋爐正常操作或降低氣化效率。液態(tài) 注：煤灰熔融性測(cè)定時(shí)爐內(nèi)氣氛為弱還原性。排渣鍋爐則要求使用灰熔融溫度

15、較低的煤，以保持熔渣有較好的流動(dòng)性。現(xiàn)已結(jié)合我國(guó)煤炭資源特征，制定出煤灰熔融性溫度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（MT/T 853-2000）。1煤灰軟化溫度ST（C）分級(jí)煤灰軟化溫度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表5-9。表5-9 煤灰軟化溫度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（MT/T 853-2000）序 號(hào)級(jí) 別 名 稱代 號(hào)軟化溫度ST/C1低軟化溫度灰LST11002較低軟化溫度灰RLST>1100l2503中等軟化溫度灰MST>125013504較高軟化溫度灰RHST>l35015005高軟化溫度灰HST>15002煤灰流動(dòng)溫度FT（C）分級(jí)煤灰流動(dòng)溫度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表5-10。表5-10 煤灰流動(dòng)溫度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（MT/T 85

16、3-2000）序 號(hào)級(jí) 別 名 稱代 號(hào)流動(dòng)溫度FT/C1低流動(dòng)溫度灰LFT11502較低流動(dòng)溫度灰RLFT>l150l3003中等流動(dòng)溫度灰MFT>1300l4004較高流動(dòng)溫度灰RHFT>140015005高流動(dòng)溫度灰HFT>1500注：煤灰熔融性測(cè)定時(shí)爐內(nèi)氣氛為弱還原性。（八） 煤的固定碳分級(jí)固定碳的高低是評(píng)價(jià)動(dòng)力用煤和氣化用煤質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。在我國(guó)的氣化用煤和化肥用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)煤的固定碳含量都有一定的要求。 煤的固定碳FCd（%）按表5-11分級(jí)。 表5-11 煤的固定碳分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（MT/T 561-1996） 序 號(hào)級(jí) 別 名 稱代 號(hào)固定碳FCd1特低

17、固定碳煤SLFC45.002低固定碳煤LFC>45.0055.003中等固定碳煤MFC>45.0055.004中高固定碳煤MHFC>65.0075.005高固定碳煤HFC>75.0085.006特高固定碳煤SHFC>85.00（九）煤中磷分分級(jí)磷在煤中的含量普遍低于硫的含量，但它也是有害物質(zhì)，特別是煉焦煤中的磷含量在焦化過程中幾乎都?xì)埩粼诮固恐?。?duì)于動(dòng)力用煤來說，磷燃燒后幾乎都變?yōu)榱姿猁}而殘留在灰中，如粉煤灰作為農(nóng)田使用，則灰中的磷能起磷肥的作用。所以，對(duì)于動(dòng)力煤來說灰中的磷含量反而有一定的益處。煤中磷分按表5-12分級(jí)。表5-12 煤中磷分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（MT/T 5

18、62-1996）序 號(hào)級(jí) 別 名 稱代 號(hào)磷分Pd/%1特低磷分煤SLP0.0102低磷分煤LP>0.0100.0503中磷分煤MP>0.0500.1004高磷分煤HP>0.100（十）煤的熱穩(wěn)定性分級(jí)煤的熱穩(wěn)定性是衡量塊煤在高溫燃燒或氣化過程中受熱時(shí)的穩(wěn)定程度的一個(gè)重要指標(biāo)。熱穩(wěn)定性好的煤在燃燒或氣化過程中能保持原來的粒度，或在氣化過程中不碎成小塊甚至粉末。因此，評(píng)價(jià)塊煤作燃料和氣化原料時(shí)，一定要考慮煤的熱穩(wěn)定性。煤的熱穩(wěn)定性按表5-13分級(jí)。表5-13 煤的熱穩(wěn)定性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（MT/T 560-1996）序 號(hào)級(jí) 別 名 稱代 號(hào)熱穩(wěn)定性 TS+6/%1低熱穩(wěn)定性煤LTS4

19、02較低熱穩(wěn)定性煤RLTS>40503中等熱穩(wěn)定性煤MTS>50604中高熱穩(wěn)定性煤RHTS>60705高熱穩(wěn)定性煤HTS>70（十一）煤中氯含量分級(jí)氯是煤中有害元素之一，它具有較強(qiáng)的腐蝕性。如用含氯高的煤在水泥生產(chǎn)中會(huì)對(duì)旋風(fēng)預(yù)熱器管道產(chǎn)生結(jié)皮而堵塞管道，因此在水泥生產(chǎn)中有的廠家要求煤中氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.015；高氯煤作為動(dòng)力燃料時(shí)會(huì)嚴(yán)重腐蝕鍋爐而縮短鍋爐壽命；煉焦用煤的氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如大于0.3，就會(huì)使炭化室的爐壁耐火磚受到嚴(yán)重腐蝕，縮短焦?fàn)t壽命；氯含量高的煤無論作為氣化用煤或液化用煤時(shí)也都會(huì)腐蝕爐體和高壓、高溫設(shè)備。此外，水泥用煤中的氯高時(shí)會(huì)降低水泥的抗壓強(qiáng)度和腐

20、蝕水泥中的鋼筋混凝土。因此，國(guó)外對(duì)水泥用煤的氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求低于0.02，如日本要求進(jìn)口大同煤的氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.02以下，韓國(guó)也要求中國(guó)供應(yīng)動(dòng)力煤的氯不超過0.025。因此對(duì)煤中氯含量的科學(xué)分級(jí)具有十分重要實(shí)用意義。經(jīng)煤炭部批準(zhǔn)頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MTT 597-1996<<煤中氯含量分級(jí)中對(duì)煤中氯含量分級(jí)如表5-14所示。 表5-14 煤中氯含量分級(jí)（MTT 5971996）級(jí) 別 名 稱代 號(hào)氯含量范圍 Cld/%特低氯煤SLCL0.050低氯煤LCL>0.0500.150中氯煤MCL>0.1500.300高氯煤HICL>0.300（十二）煙煤粘結(jié)指數(shù)分級(jí)粘結(jié)指數(shù)

21、（GR.I）是煙煤分類的主要指標(biāo)之一，如煙煤粘結(jié)指數(shù)大于85時(shí)，再用膠質(zhì)層最大厚度Y（mm）或奧亞膨脹度b值（）的大小來區(qū)分肥煤與其他煙煤；粘結(jié)指數(shù)85時(shí)均為非肥煤類。其他如貧煤和貧瘦煤、瘦煤和焦煤以及氣煤和13焦煤的劃分都需要利用粘結(jié)指數(shù)。所以，根據(jù)粘結(jié)指數(shù)的大小進(jìn)行分級(jí)對(duì)評(píng)價(jià)煙煤的粘結(jié)性強(qiáng)弱具有十分重要的實(shí)際意義。經(jīng)煤炭部批準(zhǔn)頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MTT 596一1996煙煤粘結(jié)指數(shù)分級(jí)中對(duì)煙煤粘結(jié)指數(shù)分級(jí)詳見表5-15。 表5-15 煙煤粘結(jié)指數(shù)分級(jí)（MTT 5961996）級(jí) 別 名 稱代 號(hào)粘結(jié)指數(shù)（GR.I）不粘結(jié)煤BNM05弱粘結(jié)煤RNM>5-30中粘結(jié)煤ZNM>3050中強(qiáng)

22、粘結(jié)煤ZQN>5065強(qiáng)粘結(jié)煤QNM>65-85特強(qiáng)粘結(jié)煤TQN>85（十三）煤中砷含量分級(jí)砷是煤中重要有害元素之一，國(guó)外有些國(guó)家規(guī)定，砷含量大于8gt的煤不能用作食品工業(yè)和釀造工業(yè)的燃料使用。經(jīng)普查，中國(guó)煤中砷含量大部在8gt以下，因而一般不影響其使用。中國(guó)煤中砷含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表5-16所示。表5-16 中國(guó)煤中砷含量分級(jí)（MT/T 8031999）級(jí) 別 名 稱代 號(hào)砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一級(jí)含砷煤I AS4.0×10-4二級(jí)含砷煤As>4×10-48×10-4三級(jí)含砷煤As>8×10-425×10-4四級(jí)含砷煤As&g

23、t;25×10-4（十四）煤炭粒度分級(jí)由于不同工業(yè)對(duì)用煤要求的粒度也不同，因而對(duì)商品煤產(chǎn)品的粒度分級(jí)，無論是對(duì)用戶訂貨或是煤礦的營(yíng)銷策略來說，都有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如對(duì)發(fā)電煤粉鍋爐來說，它要求用煤粒度越細(xì)越好，因而在訂貨常需購(gòu)買末煤（<13mm）或粉煤（<6 mm），而用于固定床氣化爐來說，它需用的是塊煤，其中尤以中塊（25 mm50 mm）為最佳。所以，對(duì)我國(guó)商品煤產(chǎn)品的粒度分級(jí)對(duì)煤炭加工和用戶購(gòu)煤均有很大的指導(dǎo)意義。1997年制定的煤炭粒度分級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GBT 189一1997）如表5-17及表5-18所示。表5-17 硬煤（煙煤和無煙煤）粒度分級(jí)（GBT 1

24、891997）序號(hào)粒度名稱粒度mm1特大塊>1003002大 塊>501003混大塊>504中 塊>25-50（或>25-80）5小 塊>13256混中塊>1350（或>1380）7混 塊>13（或>25）8混小塊>6259粒 煤>61310混 煤<5011末 煤<13（或<25）12粉 煤<6表5-18 褐煤粒度分級(jí)（GBT 1891997）序號(hào)粒度名稱粒度mm1特大塊>1003002大 塊>501003混大塊>504中 塊>25-50（或>25-80）5小 塊>

25、;13256末 煤<13; <25第二節(jié) 煤的分類及用途煤的分類是指依據(jù)煤的自然性質(zhì)和煤在熱加工過程中所表現(xiàn)的特性.將各種性質(zhì)不同的煤分為若干類別，使同一類煤有相近的特性，不同類煤的性質(zhì)有明顯差異。以便于科學(xué)地研究和合理地利用煤炭資源。煤的分類由于內(nèi)容和目的的不同，分類方法也有多種。早期的煤分類方法是根據(jù)煤的元素組成中的碳、氫、氧等元素含量進(jìn)行分類，這種分類方法也稱為科學(xué)分類法；以后又有根據(jù)煤的形成條件不同而提出的成因分類法，將煤分為腐植酸、腐泥煤和殘植煤等，這種分類方法僅適用于地質(zhì)和煤質(zhì)研究工作中；具有科學(xué)依據(jù)和實(shí)用意義的煤炭分類方法是以煤化程度和煤在熱加工過程中所表現(xiàn)的特性為依

26、據(jù)的技術(shù)分類法，煤化程度以揮發(fā)分產(chǎn)率或鏡質(zhì)體平均反射率為分類指標(biāo)，工藝性質(zhì)則以煤在隔絕空氣受熱情況下的粘結(jié)性為指標(biāo)。中國(guó)、美國(guó)、前蘇聯(lián)、波蘭、英國(guó)、法國(guó)和德國(guó)等國(guó)家煤炭分類法和國(guó)際煤分類均屬這種分類方法。由于各國(guó)煤炭資源特點(diǎn)不同和技術(shù)上的差異，世界各主要產(chǎn)煤國(guó)都根據(jù)本國(guó)煤炭資源及利用的特點(diǎn)提出不同的煤炭分類方法。聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)曾組織歐、美十多個(gè)國(guó)家研究制定國(guó)際統(tǒng)一的煤分類法，在20世紀(jì)50年代先后提出了“硬煤國(guó)際分類表”、“褐煤分類”方法，但這些分類都未能在世界各國(guó)起到統(tǒng)一的作用，各國(guó)仍以本國(guó)的煤炭分類方法為主。在20世紀(jì)80年代，歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)又提出了“國(guó)際煤層煤炭分類“以求達(dá)到統(tǒng)一的

27、目的。20世紀(jì)90年代以來國(guó)際煤炭分類已趨向采用表征煤化程度和煤的工藝性質(zhì)的多種指標(biāo)的編碼分類法，根據(jù)各類煤的編號(hào)即可了解煤的性質(zhì)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）則主張制定國(guó)際統(tǒng)一的商業(yè)分類方法。一、中國(guó)煤炭分類（GB 57511986）中國(guó)煤炭分類的研究起始于20世紀(jì)30年代，最早的煤炭分類方法是翁金氏分類法，該方法是用煤的工業(yè)分析結(jié)果對(duì)中國(guó)煤進(jìn)行分類，它只能將煤的大類大體劃分，不能適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究對(duì)煤炭分類的要求。新中國(guó)成立以后，中國(guó)的煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量增長(zhǎng)很快，為合理利用煤炭資源，在學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)的基礎(chǔ)上，于1954年制定了我國(guó)東北區(qū)和華北區(qū)兩個(gè)地區(qū)性的煤炭分類方案。由于兩個(gè)分類方案之間存在不

28、少矛盾和缺陷，給使用上帶來不少的困難，也難以在全國(guó)推廣使用。1956年由煤炭部、冶金部、中國(guó)科學(xué)院共同研究后，提出了全國(guó)統(tǒng)一的“中國(guó)煤（以煉焦煤為主）分類方案”，該分類方案于1958年4月開始在全國(guó)試行，直到1986年10月1日起才被新的煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB575l一1986）所代替。“中國(guó)煤（以煉焦煤為主）分類方案”在28年的試用過程中，無論對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門正確而合理地使用我國(guó)的煤炭資源，還是在煤田地質(zhì)勘探中正確地劃分煤類別（牌號(hào)），合理地計(jì)算煤田的儲(chǔ)量等方面都起到了積極的作用，但該分類方案在使用過程中也發(fā)現(xiàn)存在一些問題和缺陷。從1960年開始，煤炭科學(xué)研究總院北京煤化學(xué)研究所就

29、著手研究煤炭分類的修訂工作，1973年起又與煤炭科學(xué)研究總院西安煤田地質(zhì)勘探分院、冶金部熱能研究所及鞍山鋼鐵公司等單位共同起草于1985年完成了“中國(guó)煤炭分類”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)批工作。1986年1月經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，由原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布，并從1986年10月1日起試行3年，1989年10月1日正式實(shí)施?！爸袊?guó)煤炭分類”（GB 5751一1986），首先根據(jù)煤化程度，將所有煤分為總的分類和無煙煤、煙煤和褐煤3大類（分別見表5-19、表5-20、表5-21、表5-22），再把這3大類煤分別劃分14個(gè)類別（見表5-23）。表5-19 煤炭分類總表類別符號(hào)數(shù)碼分類指標(biāo)Vdaf/%PM/%無煙煤WY01，02，0

30、310.0煙煤YM11，12，13，14，15，1621，22，23，24，25，2631，32，33，34，35，3641，42，43，44，45，46>10.0褐煤HM51，52>37.01）502）注：1凡Vdaf>37.%、G<5,再用透光率PM來區(qū)分煙煤和褐煤（在地質(zhì)勘探中，Vdaf>37.0%，在不壓餅的條件下測(cè)定的焦渣特征為12號(hào)的煤，再用區(qū)分煙煤和褐煤）。2凡Vdaf>37.0%、PM >50%者，為煙煤，PM>3050%的煤，如恒濕無灰基高位發(fā)熱量Qgr,maf大于24MJ/kg （5700cal/g），則劃為長(zhǎng)焰煤。Qgr,m

31、af （MJ/kg） = Qgr.ad （cal/g）×100×（100WHC）/ 100（100Wad）-Aad （100-WHC）×4.1816×10-3表5-20 無煙煤的分類類別符號(hào)數(shù)碼分類指標(biāo)Vdaf%Hdaf1）%無煙煤一號(hào)WY10103.502.0無煙煤二號(hào)WY202>3.56.5>2.03.0無煙煤三號(hào)WY303>6.510.0>3.0注：在已確定無煙煤小類的生產(chǎn)礦、廠的日常工作中，可以只按Vdaf分類；在地質(zhì)勘探工作中，為新區(qū)確定小類或生產(chǎn)礦、廠和其他單位需要重新核定小類時(shí)，應(yīng)同時(shí)測(cè)定Vdaf和Hdaf，按上表分

32、小類。如兩種結(jié)果有矛盾，以按Hdaf劃小類的結(jié)果為準(zhǔn)。表5-21 煙煤的分類類別符號(hào)數(shù)碼分類指標(biāo)Vdaf1）%GY/mmb2）/%貧煤PM11>10.020.0<5貧瘦煤PS12>10.020.0>520瘦煤SM1314>10.020.0>10.020.0>2050>5065焦煤JM152425>10.020.0>20.028.0>20.028.0>651）>5065>651）25.025.0（150）（150）肥煤FM162636>0.020.0>20.028.0>28.037.0（>

33、85）1）（>85） 1）（>85） 1）>25.0>25.0>25.0（>150）（>150）（>220）1/3焦煤1/3JM35>28.037.0>651）25.0220氣肥煤QF46>37.0（>85） 1）>25.0（>220）氣煤QM34434445>28.037.0>37.0>37.0>37.0>5060>3550>5065>651）<25.0（<220）1/2中粘煤1/2ZN2333>20.028.0>28.037.0>

34、3050>3050弱粘煤RN2232>20.028.0>28.037.0>530>530不粘煤BN2131<30.028.0>28.037.055長(zhǎng)焰煤CY4142>37.0>37.05<535注：1當(dāng)煙煤的粘結(jié)指數(shù)測(cè)值G小于或等于85時(shí)，用于干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf和粘結(jié)指數(shù)G來劃分煤類。當(dāng)粘結(jié)支書測(cè)值G大于85時(shí)，則用干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf和膠質(zhì)層最大厚度Y，或用干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf和奧亞膨脹度b來劃分煤類。 2當(dāng)G>85時(shí)，用Y和b并列作為分類指標(biāo)。當(dāng)Vdaf<28.0%時(shí)，b暫定為150%；Vdaf>2

35、8.0%時(shí)，b暫定為220%。當(dāng)b值和Y值有矛盾時(shí)，以Y值為準(zhǔn)來劃分煤類。 分類用的煤樣，如原煤灰分小于或等于10%者，不需灰分?；曳执笥?0%的煤樣需按GB474-83煤樣的制備方法，用氯化鋅重液減灰后再分類。 表5-22 褐煤的分類類別符號(hào)數(shù)碼分類指標(biāo)PM/%Qgr.maf/MJ/kg褐煤一號(hào)HM151030褐煤二號(hào)HM252>3050<24注：凡Vdaf>37.0%，PM>3050%的煤。如恒溫?zé)o灰基高位發(fā)熱量Qgr.maf>24MJ/Kg（5700cal/g）則劃為長(zhǎng)焰煤。根據(jù)以上各表的分類，可以歸納成表1-10“中國(guó)分類簡(jiǎn)表”和圖1-4“中國(guó)煤炭分類圖”

36、。表5-23 中國(guó)煤炭分類簡(jiǎn)表類別符號(hào)包括數(shù)碼分類指標(biāo)Vdaf%GY/mmb/%/（MJ/kg）無煙煤WY01,02,0310.0貧煤PM11>10.020.05貧瘦煤PS12>10.020.0>520瘦煤SM13,14>10.020.0>2065焦煤JM2415,25>20.028.0>10.028>5065>651）25.0150肥煤FM16,26,36>=10.037.0>851）>25.01/3焦煤1/3JM35>28.037.0>651）25.0（150）氣肥煤QF46>37.0>851）

37、>25.0（>220）氣煤QM3443,44,45>28.037.0>37>5060>3525.0（220）1/2中粘煤1/2ZN23,33>20.037>3050弱粘煤RN22,33>20.037.0>530不粘煤BN21,31>20.037.05長(zhǎng)焰煤CY41,42>37.035>50褐煤HM5152>37.037.030>305024注：Ad>10.0的煤樣.應(yīng)采用氯化鋅重液選后的浮煤樣（對(duì)易泥化的褐煤亦可采用灰分較低的原煤）。詳見GB 474。1對(duì)G>85的煤，再用Y值或b值來區(qū)分肥煤

38、、氣肥煤與其他煤類，當(dāng)Y>25.0mm時(shí)，應(yīng)劃分為肥煤或氣肥煤；如Y25.0mm.則根據(jù)其Vdaf的大小而劃為相應(yīng)的其他煤類。按b劃分類別時(shí)，Vdaf28.0、暫定b>150的為肥煤；Vdaf>28.0、暫定>220的為肥煤或氣肥煤。如按b值和Y值劃分的類別有矛盾時(shí)，以Y值劃分的類別為準(zhǔn)。2對(duì)礦Vdaf>37.0、G5的煤，再以透光率PM來區(qū)分其為長(zhǎng)焰煤或褐煤。3對(duì)Vdaf>37.0、PM>3050的煤，再測(cè)Qgr.maf,如其值>24 MJkg（5700calg）.應(yīng)劃分為長(zhǎng)焰煤。由以上各分類表可以看出，“中國(guó)煤炭分類”（GB 57511986

39、）把我國(guó)的各種煤（從褐煤、煙煤到無煙煤）共劃分成14個(gè)大類和17個(gè)小類。其中無煙煤3個(gè)小類，主要是按照各小類的變質(zhì)程度和工藝?yán)锰匦缘牟煌鴦澐值?，?2號(hào)典型無煙煤最適于作化肥用煤。褐煤的兩個(gè)小類也是根據(jù)其煤化度和利用特征的不同而劃分的，如褐煤蠟高的多是年輕的51號(hào)褐煤；而52號(hào)年老褐煤則普遍適合于作電廠燃料。在煙煤大類中由老到新共劃分為貧煤、貧瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、13焦煤、氣煤、12中粘煤、弱粘煤、不粘煤和長(zhǎng)焰煤等12個(gè)類別。其中除不粘煤、弱粘煤、長(zhǎng)焰煤和貧煤為非煉焦煤以外，其他8個(gè)煤類均屬煉焦用煤牌號(hào)。在整個(gè)煤炭分類中，對(duì)每一類煤均可用漢語拼音代號(hào)表示，其代號(hào)采用兩個(gè)漢語拼音的大寫字

40、母，如氣肥煤的漢語拼音代號(hào)為QF，瘦煤的代號(hào)為SM，等等。在QF中Q代表氣（Qi），F(xiàn)代表肥（Fei）；SM中S代表瘦（Shou），M代表煤（Mei）。采用漢語拼音代號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是既有利于數(shù)據(jù)庫(kù)中貯存，又可用簡(jiǎn)單的符號(hào)來表示不同的煤種。在煤分類方法中還采用了兩位數(shù)的編碼表示不同的煤類，如氣煤的數(shù)字編碼有34、43、44和45，共4個(gè)，瘦煤的編碼有13、14，共2個(gè)，而貧煤的編碼只有1l。數(shù)碼越多的煤類，表示其分類指標(biāo)的變化范圍越寬。在各類煤的數(shù)碼編號(hào)中，十位數(shù)字代表?yè)]發(fā)分的大小，如無煙煤的揮發(fā)分最小，十位數(shù)字為o，褐煤的揮發(fā)分最大，十位數(shù)字為5，煙煤類的十位數(shù)字介于14之間。個(gè)位數(shù)字對(duì)煙煤類來說，

41、是表征其粘結(jié)性或結(jié)焦性好壞，如個(gè)位數(shù)字越大，表示其粘結(jié)性越強(qiáng)；個(gè)位數(shù)字為1的煙煤類，都是一些沒有粘結(jié)性的煤，如貧煤、不粘煤和長(zhǎng)焰煤，個(gè)位數(shù)字26的煙煤，它們的粘結(jié)性隨著數(shù)碼的增大而增強(qiáng)。對(duì)褐煤和無煙煤來說，每個(gè)數(shù)碼編號(hào)代表一個(gè)小類別煤。如0103分別代表13號(hào)無煙煤，51號(hào)及52號(hào)各代表l號(hào)及2號(hào)褐煤。但在煙煤階段，每一數(shù)碼編號(hào)并不代表1個(gè)小類煤，如瘦煤中的13號(hào)和“號(hào)，并不代表1號(hào)瘦煤和2號(hào)瘦煤，但可以看出，14號(hào)瘦煤的粘結(jié)性比13號(hào)的強(qiáng)。采用數(shù)碼編號(hào)對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)和選擇合適的煤源具有一定的實(shí)用意義。二、各類煤的基本特征及其主要用途（一）無煙煤（WY）無煙煤的特點(diǎn)是固定碳高，揮發(fā)分低，純煤真相對(duì)

42、密度高達(dá)1.351.90，無粘結(jié)性，燃點(diǎn)高，一般達(dá)360420左右。燃燒時(shí)不冒煙。這類煤又細(xì)分為01號(hào)（年老）、02號(hào)（典型）和03號(hào)（年輕）三個(gè)小類。其中北京、晉城和陽泉三礦區(qū)的無煙煤為01號(hào)、02號(hào)和03號(hào)無煙煤的代表。無煙煤主要供民用和做合成氨造氣的原料；低灰、低硫、且質(zhì)軟易磨的無煙煤不僅是理想的高爐噴吹和燒結(jié)鐵礦石用的還原劑與燃料，而且還可作為制造各種碳素材料如碳電極、炭塊、陽極糊和活性炭、濾料等原料；某些無煙煤制成的航空用型煤還可用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛馬達(dá)的保溫。（二）貧煤（PM）是煙煤中變質(zhì)程度最高的一小類煤，不粘結(jié)或呈微弱的粘結(jié)，在層狀煉焦?fàn)t中不結(jié)焦。發(fā)熱量比無煙煤高，燃燒時(shí)火焰短

43、，耐燒，但燃點(diǎn)也較高，僅次于無煙煤，一般350 C360 C左右。主要作為電廠燃料，尤其是與高揮發(fā)分煤配合燃燒更能充分發(fā)揮其熱值高而又耐燒的優(yōu)點(diǎn)。一般可作民用及工業(yè)鍋爐的燃料。我國(guó)潞安礦區(qū)有典型貧煤。低灰、低硫的貧煤也可作為高爐噴吹燃料。（三）貧瘦煤（PS）是煉焦煤中變質(zhì)程度最高的一種，其特點(diǎn)是揮發(fā)分較低，但其粘結(jié)性僅次于典型瘦煤。單獨(dú)煉焦時(shí)，生成的粉焦多；在配煤煉焦時(shí)配人較少比例時(shí)也能起到瘦煤的瘦化作用，對(duì)提高焦炭的塊度起到良好的作用；這類煤也是發(fā)電、機(jī)車、民用及其他工業(yè)爐窯的燃料，山西省的西山礦區(qū)是以典型的貧瘦煤為主。（四）瘦煤（SM）是具有中等粘緒陛的低揮發(fā)分煉焦煤。煉焦過程中能產(chǎn)生相當(dāng)

44、數(shù)量的膠員體。值一般在6mm1011121左右。單獨(dú)煉焦時(shí)能得到塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度較好的焦炭，但其耐磨強(qiáng)度較差，以作為配焦煉焦使用較好。峰峰四礦是典型的瘦煤資源。高硫、高灰的瘦煤一般只作為電廠及鍋爐燃料。（五）焦煤（JM）是一種結(jié)焦性較強(qiáng)的煉焦煤，揮發(fā)分一般在1628之間。加熱時(shí)能產(chǎn)生熱穩(wěn)定性很高的膠質(zhì)體。單獨(dú)煉焦時(shí)能得到塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度都很高的焦炭。但單獨(dú)煉焦時(shí)膨脹壓力大，有時(shí)易產(chǎn)生推焦困難。一般以作為配煤煉焦使用較好。汾西高陽、淮北石臺(tái)及西山馬蘭等礦井是我國(guó)典型焦煤代表。（六）肥煤（FM）是中等揮發(fā)分及中高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性煉焦煤，其揮發(fā)分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)多在2535左右。

45、加熱時(shí)能產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體。單獨(dú)煉焦時(shí)能生成熔融性好、強(qiáng)度高的焦炭，耐磨強(qiáng)度比相同揮發(fā)分的焦煤煉出的焦炭還好。是配煤煉焦中的基礎(chǔ)煤。但單獨(dú)煉焦時(shí)焦炭有較多的橫裂紋，焦根部分常有蜂焦。我國(guó)的開灤、盤江是生產(chǎn)肥煤的主要礦區(qū)。（七）13焦煤（13JM）是中等偏高揮發(fā)分的較強(qiáng)粘結(jié)性煉焦煤，相當(dāng)于原“中國(guó)煤（以煉焦煤為主）分類方案“中的2號(hào)肥氣煤及部分2號(hào)肥焦煤，也有少量粘結(jié)性較好的l號(hào)肥氣煤和1號(hào)肥焦煤。所以它實(shí)質(zhì)上是一種介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤。在單煤煉焦時(shí)能生成熔融性良好，強(qiáng)度較高的焦炭。焦炭的抗碎強(qiáng)度接近肥煤，耐磨強(qiáng)度則又明顯地高于氣肥煤和氣煤。因此它既能單煤煉焦供中型高爐使用，也是良好的配煤煉焦的基礎(chǔ)煤。在煉焦時(shí)其配人量可在較寬范圍內(nèi)波動(dòng)而能獲得高強(qiáng)度的焦炭?；茨?、永榮等礦區(qū)以產(chǎn)13焦煤為主。（八）氣肥煤（QF）是一種揮發(fā)分和膠質(zhì)體厚度都很高的強(qiáng)粘結(jié)性煉焦煤。有人稱之為液肥煤。結(jié)焦