煤的岩相测定原理是什么

分析的方法有两种：

一、宏观分析

用肉眼或放大镜（10X）直接观察研究煤，主要观察：颜 色，光泽，端口，条痕，硬度等外观特征。适于野外勘探、采煤。

按平均光泽强度和煤岩成分不同，将煤划分四种基本宏观煤岩类型。

1、光亮煤：煤层中总体光泽最强的类型，主要由镜、亮煤组成（二者之 和大于 75%） ，只含有少量的暗煤和丝炭，条带结构不明显，具有贝 壳状断口，内生裂隙发育，脆度大，易破碎。

2、半光亮煤: 煤层中总体光泽较强的类型，主要由镜、亮煤组成（二者 之和大于 50-75%） ，其余为暗煤，也夹有丝炭，条带状结构明显，内 生裂隙较发育，常带有棱角状或阶梯状断口。是最常见的宏观煤岩类型。

3、半暗煤： 煤层中总体光泽较弱的类型， 亮煤二者之和仅为 50-75%， 其余为暗煤，也夹有丝炭，硬度、韧度和密度都较大。

4、黯淡煤：煤层中总体光泽最弱的类型，镜、亮煤二者之和 25%以下， 其余多为暗煤，也夹有丝炭。通常呈块状构造，层里不明显，硬度、 韧度和密度都大。

二、微观分析

利用光学仪器来研究煤的岩相组分及其特征，通常采用显微镜。 煤岩的显微研究是指将煤制成煤片以后，在显微镜下观察研究。

在显微镜下观察，按颜色和形态不同，把煤中有机物分成三大显微组分，即镜质组、丝质组和壳质组（稳定组）

1、镜质组（Vitrinite） （凝胶化组分） 煤中主要显微组分。

主要来源：植物中的木、纤组织经凝胶化作用形成，我国多数煤田镜质组含量约为 60%-80%。

颜色：

透光下：透明，橙红， 棕红（低中度） ，随 Vdaf增加颜色加深。反光下：深灰， 浅灰，随 Vdaf颜色逐渐变浅，无突起。

2、丝质组（Inertinite）(惰性组或惰质组) 也是煤中常见显微组分，另叫惰质组或惰性组。

主要来源：植物木、纤组织经丝炭化作用形成。

颜色：透射光下，黑色，不透明 反射光下，白， 亮黄色（黄白色） ，有较高的突起。随 Vdaf 变化不明显。

3、壳质组（Exinite）(稳定组) 来源：植物中的皮壳和分泌物，即生化稳定性高的脂类转来。

颜色：透光下，黄 ， 橙黄，半透明， 反光下，灰黑 ， 黑灰，具有中高突起在同变质程度煤中其反射率最低。

树皮体（木栓体） ：呈叠瓦状和鳞片状。角质体：角质体存在于植物的叶，枝芽的最外层，呈宽度不等的条带 状，外缘光滑，内缘有锯齿状。孢子体：呈封闭的扁环形，内缘光滑。树脂体：由树脂转来，呈圆或椭圆形。

扩展资料

煤层分布标志

①标志层法

有一定特征、厚度小、横向变化不大的岩层，均可作为标志层。当厚度稳定、结构及成分特征明显时，煤层本身亦可作为对比标志。标志层按其稳定程度可分为区域性标志层、全区性标志层及局部性标志层3类。标志层法是煤田地质勘探中常用的对比方法。

②岩相－旋回特征对比法

在对含煤岩系详细研究基础上，选择测绘一个相-旋回标准剖面。在其他有关剖面上，首先找出若干个控制性旋回，进而划分小旋回，逐步与相-旋回标准剖面对比。此种方法多用于海陆交替相含煤岩系。

③古生物法

当含煤岩系剖面富含动植物化石时，可根据一定的种属、具一定特征的动植物化石或一定组合的动植物化石群进行对比。此种方法不能用于哑地层。

④微古生物法

含煤岩系中含有介形类、轮藻、牙形石等微体古生物时使用的对比方法。

⑤孢粉法

根据含煤岩系中的标准类型孢粉、孢粉组合以及具有特殊孢粉成分的标志层进行对比。此种方法适用于岩浆活动破坏轻微、煤层未受构造强烈破坏、煤化程度较低的煤。 [1]

⑥煤岩特征对比法

根据煤岩组分、宏观类型、显微组分含量及其变化，以及煤层结构等煤的宏观和微观特征进行综合分析，某些特殊夹石层，如粘土岩夹石有时也可作为对比依据。此种方法可靠，使用较多。

⑦岩矿特

根据岩石的矿物成分、含量变化以及矿物的标型特征进行对比。有时石灰岩不溶残渣、粘土染色分析结果和不同粘土矿物的百分含量亦可用于对比。此种方法在掩盖煤田地质勘探工作中有重要意义。

⑧微量元素法

对含煤岩系岩层和煤灰中微量元素进行光谱分析，根据微量元素共生组合特征和百分含量进行对比。它是一种辅助方法。但当其他方法达不到预期对比效果时，可作为一种主要方法。 [1]

⑨结核法

结核在含煤建造中的分布有一定规律，其特征和含煤性有一定关系，特别是同生结核在一定程度上可视为聚煤条件的指标。因此，可利用结核的物质成分、大小、结构、构造、表面特征、结核与围岩的分离程度，以及结核系数等特征或统计数据对比岩、煤层。

⑩测井曲线法

煤与其他岩石物性上往往有一定差异，因而可以根据测井曲线类型，寻找物性标志层进行煤层或煤组对比。常用的有电阻率曲线、自然电位曲线、密度测井曲线和天然伽马曲线等。

参考资料：百度百科-煤（词语释义）

参考资料：百度百科-煤层结构

参考资料：百度百科-煤层

参考资料：百度百科-煤炭资源

工业成分分析：挥发分、固定碳、水分、灰分。

化学成分分析：碳、氢、氧、氮、硫、水分、灰分。

成分指标一般有：发热量（Qnet，ar）、全硫（St，d%）、灰分（Ad%）、挥发份（Vd%）、全水份（Mt%）、固定碳（Fc）、焦渣特征。

①挥发分。是判明煤炭着火特性的首要指标。挥发分含量越高，着火越容易。根据锅炉设计要求，供煤挥发分的值变化不宜太大，否则会影响锅炉的正常运行。如原设计燃用低挥发分的煤而改烧高挥发分的煤后，因火焰中心逼近喷燃器出口，可能因烧坏喷燃器而停炉；若原设计燃用高挥发分的煤种而改烧低挥发分的煤，则会因着火过迟使燃烧不完全，甚至造成熄火事故。因此供煤时要尽量按原设计的挥发分煤种或相近的煤种供应。

②灰分。灰分含量会使火焰传播速度下降，着火时间推迟，燃烧不稳定，炉温下降。

③水分。水分是燃烧过程中的有害物质之一，它在燃烧过程中吸收大量的热，对燃烧的影响比灰分大得多。

④发热量。为的发热量是锅炉设计的一个重要依据。由于电厂煤粉对煤种适应性较强，因此只要煤的发热量与锅炉设计要求大体相符即可。

⑤灰熔点。由于煤粉炉炉膛火焰中心温度多在1500℃以上，在这样高温下，煤灰大多呈软化或流体状态。

⑥煤的硫分。硫是煤中有害杂质，虽对燃烧本身没有影响，但它的含量太高，对设备的腐蚀和环境的污染都相当严重。因此，电厂燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超过2.5%。

煤炭可以用作燃料或工业原料的矿物。它是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质，由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。

此外，煤炭中还往往含有许多放射性和稀有元素如铀、锗、镓等，这些放射性和稀有元素是半导体和原子能工业的重要原料。

煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。云南常用的是褐煤、烟煤、无烟煤三种。煤的种类不同，其成分组成与质量不同，发热量也不相同（表4-15）。单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量，人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤，并以此标准折算耗煤量。

（1）褐煤：多为块状，呈黑褐色，光泽暗，质地疏松；含挥发分40%左右，燃点低，容易着火，燃烧时上火快，火焰大，冒黑烟；含碳量与发热量较低（因产地煤级不同，发热量差异很大），燃烧时间短，需经常加煤。

（2）烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30%以上，燃点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有粘性，燃烧时易结渣。

（3）无烟煤：有粉状和小块状两种，呈黑色有金属光泽而发亮。杂质少，质地紧密，固定碳含量高，可达80%以上；挥发分含量低，在10%以下，燃点高，不易着火；但发热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大，火力强，火焰短，冒烟少，燃烧时间长，粘结性弱，燃烧时不易结渣。应掺入适量煤土烧用，以减轻火力强度。

煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95％以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50％～60％，褐煤为60％～70％，烟煤为74％～92％，无烟煤为 90％～98％。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时，其中硫生成SO2，腐蚀金属设备，污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级：高硫煤，大于4％；富硫煤，为2.5％～4％；中硫煤，为1.5％～2.5％；低硫煤，为1.0％～1.5％；特低硫煤 ，小于或等于1％。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。

煤的发热量是煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。

煤的发热量表征了煤的变质程度（煤化度），这里所说的煤的发热量，是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量（或灰分不超过10%的原煤的发热量）。成煤时代最晚、煤化程度最低的泥炭发热量最低，一般为20.9～25.1MJ/kg成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25～31MJ/kg；烟煤发热量继续增高，到焦煤和瘦煤时，碳含量虽然增加了，但由于挥发分的减少，特别是其中氢含量比烟煤低的多，有的低于1%，相当于烟煤的1/6，所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。

鉴于低煤化度煤的发热量，随煤化度的变化较大，所以，一些国家常用煤恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用的煤的恒湿无灰基高位发热量来划分褐煤和长焰煤。

煤的发热量通常采用两种方法，第一是估算，就是通过仪器化验出固定碳，挥发份，水分等等。。。。。。根据经验公式推算出发热量。

还有一种方法就是采用仪器化验，就是我们常说的量热仪。大概原理就是称取一定质量的煤，放在足量的氧气中燃烧，发出的热量传递给水使水的温度升高。根据水的相对温升计算发热量，肯定温升越高煤的发热量越高。

常说的大卡就是指热量的单位，常用的单位还有焦耳。

1卡=4.1816焦耳

（1）煤有自燃倾向性，且以破碎状态存在；（2）有连续的供氧条件；（3）有积聚氧化热的环境；（4）上述三个条件持续足够的时间。煤大体上由有机物和无机物组成,主要可燃元素是碳(约占65%～95%),其次是氢(约占1%～2%),并含少量氧(约占3%～5%,有时高达25%)、硫(约占10%),上述元素一起构成可燃化合物,称为煤的可燃质。除此之外,煤中还含有一些不可燃的矿物质灰分(5%～15%,也有高达50%)和水分(一般在2%～20%之间变化),这些物质称为煤的惰性质。

煤被空气中的氧气氧化是煤自燃的根本原因。煤中的碳、氢等元素在常温下就会发生反应,生成可燃物co、ch4及其他烷烃物质。煤的氧化又是放热反应,如果热量不能及时散发掉,将使煤的堆积温度升高,反过来又加速煤的氧化,放出更多的可燃质和热量。当热量聚集,温度上升到一定值时,即会引起可燃物质燃烧而自燃。

中国洁净煤技术网

煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。

图见：

http://www.cct.org.cn/cct/upinstrimg/200310301232321.gif

气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型，即非均相气－固反应和均相的气相反应。

不同的气化工艺对原料的性质要求不同，因此在选择煤气化工艺时，考虑气化用煤的特性及其影响极为重要。气化用煤的性质主要包括煤的反应性、粘结性、结渣性、热稳定性、机械强度、粒度组成以及水分、灰分和硫分含量等。

煤炭气化工艺可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类，常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有：

1) 固定床气化：在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比较准确的称其为移动床气化。

2) 流化床气化：它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤料层内温度均一，易于控制，提高气化效率。

3) 气流床气化。它是一种并流气化，用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。

4) 熔浴床气化。它是将粉煤和气化剂以切线方向高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，把一部分动能传给熔渣，使池内熔融物做螺旋状的旋转运动并气化。目前此气化工艺已不再发展。

以上均为地面气化，还有地下气化工艺。

煤炭气化技术广泛应用于下列领域：

1）作为工业燃气 一般热值为1100－1350大卡热的煤气，采用常压固定床气化炉、流化床气化炉均可制得。主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻纺、食品等部门，用以加热各种炉、窑，或直接加热产品或半成品。

2）作为民用煤气 一般热值在3000－3500大卡，要求CO小于10％，除焦炉煤气外，用直接气化也可得到，采用鲁奇炉较为适用。与直接燃煤相比，民用煤气不仅可以明显提高用煤效率和减轻环境污染，而且能够极大地方便人民生活，具有良好的社会效益与环境效益。出于安全、环保及经济等因素的考虑，要求民用煤气中的H2、CH4、及其它烃类可燃气体含量应尽量高，以提高煤气的热值；而CO有毒其含量应尽量低。

3）作为化工合成和燃料油合成原料气 早在第二次世界大战时，德国等就采用费托工艺（Fischer-Tropsch）合成航空燃料油。随着合成气化工和碳－化学技术的发展，以煤气化制取合成气，进而直接合成各种化学品的路线已经成为现代煤化工的基础，主要包括合成氨、合成甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及合成液体燃料等。

化工合成气对热值要求不高，主要对煤气中的CO、H2等成分有要求，一般德士古气化炉、Shell气化炉较为合适。目前我国合成氨的甲醇产量的50％以上来自煤炭气化合成工艺。

4）作为冶金还原气 煤气中的CO和H2具有很强的还原作用。在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿石还原成海棉铁；在有色金属工业中，镍、铜、钨、镁等金属氧化物也可用还原气来冶炼。因此，冶金还原气对煤气中的CO含量有要求。

5）作为联合循环发电燃气 整体煤气化联合循环发电（简称IGCC）是指煤在加压下气化，产生的煤气经净化后燃烧，高温烟气驱动燃气轮机发电，再利用烟气余热产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。用于IGCC的煤气，对热值要求不高，但对煤气净化度-如粉尘及硫化物含量的要求很高。与IGCC配套的煤气化一般采用固定床加压气化（鲁奇炉）、气流床气化（德士古）、加压气流（Shell气化炉）广东省 加压流化床气化工艺，煤气热值2200－2500大卡左右。

6）作煤炭气化燃料电池 燃料电池是由H2、天然气或煤气等燃料（化学能）通过电化学反应直接转化为电的化学发电技术。目前主要由磷酸盐型（PAFC）、熔融碳酸盐型(MCFC)、固体氧化物型(SOFC)等。它们与高效煤气化结合的发电技术就是IG-MCFC和IG-SOFC，其发电效率可达53%。

7）煤炭气化制氢 氢气广泛的用于电子、冶金、玻璃生产、化工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电池等领域，目前世界上96%的氢气来源于化石燃料转化。而煤炭气化制氢起着很重要的作用，一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换反应将CO转换成H2和H2O，将富氢气体经过低温分离或变压吸附及膜分离技术，即可获得氢气。

8）煤炭液化的气源 不论煤炭直接液化和间接氧化，都离不开煤炭气化。煤炭液化需要煤炭气化制氢，而可选的煤炭气化工艺同样包括固定床加压Lurgi气化、加压流化床气化和加压气流床气化工艺。

参考资料：http://www.cct.org.cn/cct/content.ASP?ID=6188

一、水分（M )

煤的水分分为两种，一是内在水分（Minh ) ，是由植物变成煤时所含的水分；二是外水（Mf ) ，是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分．全水分是煤的外在水分和内在不分总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。

水分的存在对煤的利用极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ，发热量降低100kcal/kg(大卡／千克）；冶炼精煤中水分每增加1 % ，结焦时间延长5 一10min .

二、灰分（A )

煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。灰是有害物质．动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1 % ，焦炭强度下降2 % ，高炉生产能九下降3 % ，石灰石用量增加4 % .

三、挥发分（V )

煤在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高，瘦煤、无烟煤挥发分较低。

四、固定碳质最（FC )

固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。

五、发热量（Q )

发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳／千克（MJ/kg ) ，常用单位大卡斤克，换算关系为：1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如发热量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ／kg .为便于比较，我们在衡量煤炭时消耗时，要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤，标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg ）。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量（ Qnet,ar) ，它反映煤炭的应用效果，但外界因素影响较大，如水分等，因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量（ Qnet,ar) ，它能较为准确的反映煤的真实品质，不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg）左右．

六、胶质层最大厚度（Y )

烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的最大值。它是煤炭分类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大，容易结焦；冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求．

七、粘结指数（G )

在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力，它是煤炭分类的重要标准之一，是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高，结焦性越强．

八、煤灰熔融性温度（灰溶点）

在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度（DT ）、软化温度( ST ）、流动温度（FT ) ，常用软化温度（ST ）来表示。灰熔融性温度越高，煤灰不容易结渣。因锅炉设计不同，对灰熔融性温度要求也不一样。煤灰熔融性温度的高低，直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能，煤灰熔融性温度低，煤灰容易结渣，增加了排渣的难度，尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉，煤灰熔融性温度要求较高。

九、哈氏可磨指数（HGI )

哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的难易程度。可磨指数越大，煤越容易磨成粉。在发点煤粉锅炉和高炉喷吹用煤，可磨指数是质量评价的一个重要指标。吉氏流动（ddpm)煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度，是煤的塑性指标之一。流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段，又能表征煤的塑性，可以指导配煤和焦炭强度预测。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标，用每分钟转动的角度来表示。

十一、增锅膨胀序数（CSN )

增塌膨胀序数是在规定条件下以煤在增祸中加热所得焦块膨胀程序的序号表征煤的膨胀性和塑性指标．增祸膨胀序数的大小取决于煤灰熔融性、胶质体生成期间析气情况和胶质体的不透气性。

十二、焦渣特征（CRC )

煤炭热分解以后剩余物质的形状。根据不同形状分为8 个序号，其序号即为焦渣特征代号。

1——粉状。全部是粉末，没有相互粘着的颗粒．

2——粘着。用手指轻碰即为粉末或基本上是粉末，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。

3——弱粘性。用手指轻压即成不块。

4 ——不熔融粘结。用手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽．

5 ——不膨胀熔融枯结。焦渣形成扁平的块，煤粒的界限不易分清．焦渣上表面有明显的银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。

6——微膨胀熔融粘结。用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，但焦渣表面具有较小的膨胀泡．

7——膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm。

8——强膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面有银白色金属光泽，焦渣高度大于15mm。

更多煤质化验知识、煤炭化验设备详情请登录：

www.huanuodianzi.com

www.hebihuanuo.com

以上是由鹤壁华诺煤炭化验仪器公司提供！

发布日期[2009-11-25] 点击[82]次

煤自燃点测定仪

研制《煤炭自燃仿真系统》，再现煤炭自燃过程，掌握煤炭自燃规律，直接用于煤矿自燃火灾预测、预报与预防是课题的立意与宗旨，经过三年努力，取得了可喜的成果，发现煤存在一个有别于着火点的自燃点，并建立了自燃点的测定方法和装置，可以取代现用的色谱吸氧法，用于鉴定煤的自燃倾向性（我国《煤矿安全规程》规定的煤矿安全生产必检项目），并直接用于煤矿自燃火灾预测、预报与预防。

（一） 仪器组成

1. 硬件

《煤炭自燃点测定仪》包括自燃仿真实验系统与在线色谱分析系统两大部分

仿真炉是自燃仿真实验系统的主体，它为反应器中煤样的氧化、自热、直到自燃提供最佳热环境。研制并采用自适应数字控制器是仪器一大亮点，它保证了实现功能的精确实现。

色谱在线分析系统用于跟踪分析自燃过程的气体产物，确认自燃点。实现色谱在线跟踪分析是仪器一大亮点，色谱分析全程自动进行，采样周期、进样时间都可以事先选择，并可随时修改。

2. 软件

《煤炭自燃点测定仪》实验流程、温度控制、采样分析和实验操作全盘智能化，有赖于研究配置了一总套智能软件几操作规程。软件包括：

（1） 自燃点测定实验软件

（2） 温度数字控制软件

（3） 飞升曲线实验软件

（4） 多阶恒温实验软件

（5） 程序升温实验软件

（6） 传感器校正软件

（7） 仿真实验数据库

（8） 采进样自控软件

（9） 色谱工作站软件

（10）在线分析数据库

实验操作全盘智能化是仪器的一大亮点，它保证了实验精度和可重复性，大大提高了工作效率。

（二） 工作原理

1. 发火点原理

煤矿自燃火灾，无论发生在哪里都是最先从发火点开始发火、开始往外蔓延的。煤矿自燃火灾，无论发生在哪里，发火点上煤炭自燃的热机制都是相同的。根据这个特点，《煤炭自燃仿真系统》以发火点及其自热机制作为仿真对象。发火点的热环境，发火点中心的煤炭前后的煤炭及四周的煤炭为它筑起了一道温堤，构成一种蓄热小环境，使发火点中心煤炭氧化产生的热量很难散发出去而逐渐积累。如果发火点处的热环境能保持发热量大于散热量，煤温将会不断升高，最后达到煤的燃点，使煤燃烧，并向外蔓延，酿成火灾；相反，如果发火点处的热环境不能保持发热量大于散热量，自燃过程便回夭折，使煤风化。如果散热量等于零，则全部发热量将用于自热，构成最佳蓄热环境，此时发火期最短。根据上述特点，《煤炭自燃仿真系统》采用绝热氧化法实现对发火点及其最佳蓄热环境的仿真。

仿真炉是仿真系统的主体。实验时将装有煤样的反应器置于仿真炉中模拟发火点；给反应器通以空气或氧气，模拟漏风，使煤样氧化、发热、升温；利用自动控温技术智能地控制上、中、下三段炉温自动跟踪煤样同步升温，模拟最佳热环境，使煤样与炉膛保持热平衡，既不向外散热，也不从外界吸热，满足 散热量 = 0。这种方法亦即化学工程中的绝热氧化法，绝热氧化法具有煤炭自燃仿真的潜质。

《煤炭自燃仿真系统》模拟最佳蓄热环境，可以测定煤的最小发火期。煤的最小发火期是煤的一种物理化学常数，反映了煤的自燃倾向性。

煤炭的分类,可以按照标准分为一下数种:

无烟煤：高固定碳含量，高着火点（约360～420℃）,高真相对密度（1.35～1.90）,低挥发分产量和低氢含量。除了发电外，无烟煤主要作为气化原料（固定床气化发生炉）用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。

贫煤：煤烟中煤级最高的煤，它的特征是：较高的着火点（350—360℃），高发热量，弱粘结性或不粘结。贫煤主要用于发电和电站锅炉燃料。使用贫煤时，将其与其他一些高挥发分煤配合使用也不失为一个好的途径。

贫瘦煤：挥发分低，粘结性较差，可以单独用来炼焦。当与其他适合炼焦的煤种混合时，贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度增大。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉和民用燃料等方面。典型的贫瘦煤产于山西省西山煤电公司。

瘦煤：中度的挥发分和粘结性，主要用于炼焦。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物，胶质层的厚度为6—10mm。由瘦煤单独炼焦产生的焦炭，机械强度较高但耐磨强度相对较差。除了那部分高灰高硫的瘦煤，瘦煤经常与其他煤种混合炼焦。

焦煤：有很强的炼焦性，中等的挥发分（约16％—28％），焦煤是国内主要用于炼焦的煤种。由焦煤炼成的焦炭具有非常优良的性质，焦煤主要产于山西省和河北省。

肥煤：中等或较高的挥发分（约25％—35％）和很强的粘结性，主要用于炼焦（一些高灰高硫的肥煤用来发电）。与其他煤级的煤相比，肥煤一般具有较高的硫含量。

1/3焦煤：介于焦煤、气煤和肥煤之间，具有较高的挥发分（类似于气煤），较强的粘结性（类似于肥煤）和很好的炼焦性（类似于焦煤），这也是它被称为1/3焦煤的原因。1/3焦煤由于其产量高而主要用于炼焦和发电。

气肥煤：高挥发分（接近于气煤）和强的粘结性（接近于肥煤），它适用于焦化作用产生的城市燃气和与其他煤种混合炼焦以增加煤气、焦油等副产品的产量。气肥煤的显微组成与其他煤种有很大的差异，壳质组的含量相对较高。

气煤：很高的挥发分和中度的粘结性，主要用于炼焦和发电。典型的气煤产于辽宁省。

1/2中粘煤：过度煤级的煤，在中国它只有很小一部分的储量和产量。其特征与一些气煤和弱粘煤类似。

弱粘煤:煤化程度较低或中等煤化程度的煤，其粘结性很差，不能单独用于炼焦。由于其特殊的成因，弱粘煤具有较高的惰性组含量。典型的弱粘煤产于山西省大同市。

不粘煤：早期煤化阶段曾被氧化过，因此它具有低发热量的特点。主要用于发电、气化和民用燃料等。不粘煤主要产于中国的西北部地区。

长焰煤：煤化程度是所有烟煤中最低的。由于其燃烧时火焰较长而被称为长焰煤。主要用于发电、电站锅炉燃料等。辽宁省的长焰煤储量是全国最大的。

褐煤：所有煤中最低级的煤，其特征是高水分，高氧含量（约15％—30％），并含有一些腐植酸。主要用于发电和气化。

附加:中国的煤炭资源

（1）煤炭种类 在漫长的地质演变过程中，煤田受到多种地质因素的作用；由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异，再加上各种变质作用并存，致使中国煤炭品种多样化，从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。按中国的煤种分类，其中炼焦煤类占27．65％，非炼焦煤类占72．35％，前者包 括气煤（占13．75％），肥煤（占3．53％），主焦煤（占 5．81％），瘦煤（占4．01％），其它为未分牌号的煤（占 0．55％）；后者包括无烟煤（占10．93％），贫煤（占5．55 ％）， 弱碱煤（占1．74％），不缴煤（占13．8％），长焰煤（占 12．52％），褐煤（占12．76％），天然焦（占0．19％），未分牌号的煤（占13．80％）和牌号不清的煤（占1．06％）。

（2）煤质特征

判别煤炭质量优劣的指标很多，其中最主要的指标为煤的灰分含量和硫分含量。一般陆相沉积，煤的灰分、硫分普遍较低；海陆相交替沉积，煤的灰分、硫分普遍较高。

中国煤炭灰分普遍较高，秦岭以北地区，晋北、陕北、宁夏、两淮、东北等地区，侏罗纪煤田为陆相沉积，煤的灰分一般为 10％～20％，有的在10％以下，硫分一般小于1％，东北地区硫分普遍小于0．5 ％。 中国北方普遍分布的石灰纪、秦岭以南地区、湖南的黔阳煤系、湖北的梁山煤系等属海陆交替沉积的煤，灰分一般达15％～25％，硫分一般高达2％～5％。

广西合山、四川上寺等地的晚二叠纪煤层属浅海相沉积煤，硫分可高达6％～10％以上。

据统计，中国灰分小于10％的特低灰煤仅占探明储量的17％左右。大部分煤炭的灰分为10％～30％。 硫分小于1％的特低硫煤占探明储量的43．5％以上，大于4％的高硫煤仅为2．28％。 中国的炼焦用煤一般为中灰、中疏煤，低灰和低硫煤很少。 炼焦用煤的灰分一般都在20％以上；硫分含量大于2％的炼焦用煤占20％以上。中国炼焦用煤的另一大特点是：硫分越高，煤 的动结性往往越强，其可选性一般较差。

中国褐煤多属老年褐煤。褐煤灰分一般为20％～30％。东北地区褐煤硫分多在1％以下，广东、广西、云南褐煤硫分相对较高，有的甚至高达8％以上。褐煤全水分一般可达20％～50％，分析基水分为10％~20％，低位发热量一般只有11．71～16．73MJ／kg。

中国烟煤的最大特点是低灰、低硫；原煤灰分大都低于15％，硫分小于1％。部分煤田，如神府、东胜煤田，原煤灰分仅为3％一5％，被誉为天然精煤。烟煤的第二个特点是煤岩组分中丝质组含量高，一般在40％以上，因此中国烟煤大多为优质动力煤。中国贫煤的灰分和硫分都较高，其灰分大多为15％-30％，流分在1．5％-5％之间。贫煤经洗选后，可作为很好的动力煤和气化用煤。

中国典型的无烟煤和老年无烟煤较少，大多为三号年轻无烟煤，其主要特点是，灰分和硫分均较高，大多为中灰、中硫、中等发热量、高灰熔点，主要用作动力用煤，部分可作气化原料煤。