地质学煤的分类、煤质特征和用途研究

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[摘 要]研究自然界中的任何事物和现象，只有充分掌握其发展规律和相互之间的关系，并在此基础上进行严格科学分类后才有可能深入了解自然现象和事物的本质，更好地为人类服务。对于任何一门学科也同样必须建立起科学分类。否则，只能是个别现象的罗列和堆积，而不能成为一门完整学科。

[关键词]煤分类、煤源特征研究

中图分类号：P618.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0294-01

前言：煤的分类不仅具有科学意义而且还有其重要的经济意义。煤是重要的能源和化工原料，其种类繁多，组成、性质各不相同，而了业用煤对煤的质量又有特定的要求。为了保证合理地利用煤炭资源和指导生产，必须将煤炭进行分类。煤的分类是煤炭地质勘查、开采、分配和合理使用的共同依据。

一、煤炭分类的意义和方法

由于分类的目的不同，分类的方法也不同。按成煤的原始物质和堆积环境的不同进行分类，称为煤的成因分类；按煤的千艺性质和利用途径进行分类，则称为煤的工业分类（技术分类）。这里重点介绍的就是煤的工业分类。

煤炭工业分类方法首先是从生产实践（主要是炼焦）中确定煤的一些有代表性的性质， 根据这些性质和用途把煤分为若干类（牌号）。例如，我国把烟煤分为长焰煤、气煤、肥煤、焦 煤……等。其次，在实验室内对各牌号有代表性的煤进行研究，寻找每一牌号煤的共同特征，也就是说寻找一个或几个合适的指标（如挥发分）并确定这一指标的数值及其在每个牌号中的变化范围（如无烟煤的挥发分Vdaf小于10%）。对于―个性质（牌号）未知的煤，通过实验测定它在该指标上的数值，根据分类指标的变化范围，便可确定其牌号和基本性质并能初步估计煤的工业用途。

二、煤炭分类的指标

煤的牌号应反映煤的有机质特性，因此分类用的指标应是能反映煤的有机质特性的指标。目前，世界各国的分类指标并不统一，但总的来说煤的工业分类指标可分为两类：一类是反映煤化程度的指标，一类是反映黏结性的指标。

（一）反映煤化程度的指标

反映煤化程度的指标很多，如碳含量、氢含量、碳氢比、挥发分、发热量、镜质组反射率等。实际使用的多是干燥无灰基挥发分Vdaf，它既能较好地反映煤化程度又与煤的工艺性质有关，而且区分能力强、测定方法简单，易于标准化。所以，目前世界各国在煤的分类中几乎都以干燥无灰基挥发分表示煤化程度。但是，煤的挥发分不仅与煤化程度有关，同时还受煤岩组分的影响，同一种煤不同煤岩组分的挥发分不同，甚至差别较大；另一方面，不同煤化程度的煤在岩相组成不同情况下可能得到相同的挥发分值。因此，煤的挥发分有时也不能十分准确地反映煤化程度。

煤的透光率和发热量适用于区分低煤化程度的烟煤和褐煤。我国目前采用透光率和恒湿无灰基高位发热量来区分褐煤中的小类，同时区分褐煤与烟煤。

煤中的氢含量对高煤化程度的煤（尤其是无烟煤）能很好地反映煤化程度。所以我国现行的分类方案中以干燥无灰基氢含量作为划分无烟煤小类的指标之一。

（二）反映煤的黏结性的指标

煤的黏结性，是煤在热加工过程中的重要工艺性质，是煤炭分类中的另一个重要指标。表示煤的黏结性的指标很多，如胶质层厚度指数法（Y，mm）、罗加指数法（R.I.）、黏结指数法（GR.I）、坩埚膨胀序数、奥阿膨胀度（b）、格金干馏试验、吉泽勒流动度等。各种方法各有其优缺点，各国采用的指标亦不统一。 目前，我国煤的工业分类方案中采用胶质层最大厚度Y值、奥阿膨胀度6和黏结指数GR.I.等几个指标表示煤的黏结性。用胶质层最大厚度和奥阿膨胀度表征中等或强黏结煤的黏结性，用黏结指数表征弱黏结煤的黏结性，这样可以充分利用它们各自的优点。

三、《中国煤炭分类》

《中国煤炭分类》（GB 5751―86）方案，于1986年1月9日，于1986年10月开始试行并于1989年10月1日起实施至今。《中国煤炭分类》采用煤的煤化程度参数（Vdaf）来区分无烟煤、烟煤和褐煤（表5―4）。该国标以干燥无灰基挥发分（Vdaf）和干燥无灰基氢含量（Hdaf）这两个反映煤化程度的指标划分无烟煤中的小类（表5―5）。该国标使用反映煤化程度的干燥无灰基挥发分（Vdaf）和反映烟煤黏结性的几个指标（黏结指数GR.I.胶质层最大厚度Y和奥阿膨胀度b）对烟煤进行细分类别（表5―6）。该国标采用透光率（PM）来划分褐煤中的小类并区分褐煤与烟煤，另外还使用恒湿无灰基高位发热量（Qgr.maf）作为区分褐煤与烟煤的辅助指标。

《中国煤炭分类》方案中的分类总表、无烟煤分类、烟煤分类、褐煤分类和中国煤炭分类简表分别详见表5―4、表5―5、表5―6。

作者简介

李殿武，男，1966年7月生，黑龙江绥化市人，现从事地质勘探技术工作。