人們通常把開(kāi)發(fā)煤炭資源的企業(yè)稱作煤礦,把開(kāi)采出來(lái)的煤礦產(chǎn)品稱為煤炭。我國(guó)古代曾稱煤炭為石涅,或稱石炭。它是植物遺體埋藏在地下經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)復(fù)雜的生物化學(xué)、地球化學(xué)和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的一種固體可燃礦產(chǎn)。它不僅是工農(nóng)業(yè)和人民生活不可缺少的主要燃料,而且還是冶金、化工、醫(yī)藥等部門的重要原料。據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成中,煤炭一直居于主導(dǎo)地位,1995年,生產(chǎn)占75.5%,消費(fèi)占75.0%。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展都離不開(kāi)煤炭。隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新工藝、新方法的應(yīng)用,煤炭的用途和綜合利用價(jià)值將會(huì)越來(lái)越大。可以預(yù)計(jì),在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),煤炭在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中都將占有相當(dāng)重要的地位。
一、礦物原料特點(diǎn)
(一) 煤的物理性質(zhì)
煤的物理性質(zhì)是煤的一定化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)的外部表現(xiàn)。它是由成煤的原始物質(zhì)及其聚積條件、轉(zhuǎn)化過(guò)程、煤化程度和風(fēng)、氧化程度等因素所決定。包括顏色、光澤、粉色、比重和容重、硬度、脆度、斷口及導(dǎo)電性等。其中,除了比重和導(dǎo)電性需要在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定外,其他根據(jù)肉眼觀察就可以確定。煤的物理性質(zhì)可以作為初步評(píng)價(jià)煤質(zhì)的依據(jù),并用以研究煤的成因、變質(zhì)機(jī)理和解決煤層對(duì)比等地質(zhì)問(wèn)題。
1.顏色
是指新鮮煤表面的自然色彩,是煤對(duì)不同波長(zhǎng)的光波吸收的結(jié)果。呈褐色—黑色,一般隨煤化程度的提高而逐漸加深。
2.光澤
是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈瀝青、玻璃和金剛光澤。煤化程度越高,光澤越強(qiáng);礦物質(zhì)含量越多,光澤越暗;風(fēng)、氧化程度越深,光澤越暗,直到完全消失。
3.粉色
指將煤研成粉末的顏色或煤在抹上釉的瓷板上刻劃時(shí)留下的痕跡,所以又稱為條痕色。呈淺棕色—黑色。一般是煤化程度越高,粉色越深。
4.比重和容重
煤的比重又稱煤的密度,它是不包括孔隙在內(nèi)的一定體積的煤的重量與同溫度、同體積的水的重量之比。煤的容重又稱煤的體重或假比重,它是包括孔隙在內(nèi)的一定體積的煤的重量與同溫度、同體積的水的重量之比。煤的容重是計(jì)算煤層儲(chǔ)量的重要指標(biāo)。褐煤的容重一般為1.05~1.2,煙煤為1.2~1.4,無(wú)煙煤變化范圍較大,可由1.35~1.8。煤巖組成、煤化程度、煤中礦物質(zhì)的成分和含量是影響比重和容重的主要因素。在礦物質(zhì)含量相同的情況下,煤的比重隨煤化程度的加深而增大。
5.硬度
是指煤抵抗外來(lái)機(jī)械作用的能力。根據(jù)外來(lái)機(jī)械力作用方式的不同,可進(jìn)一步將煤的硬度分為刻劃硬度、壓痕硬度和抗磨硬度三類。煤的硬度與煤化程度有關(guān),褐煤和焦煤的硬度最小,約2~2.5;無(wú)煙煤的硬度最大,接近4。
6.脆度
是煤受外力作用而破碎的程度。成煤的原始物質(zhì)、煤巖成分、煤化程度等都對(duì)煤的脆度有影響。在不同變質(zhì)程度的煤中,長(zhǎng)焰煤和氣煤的脆度較小,肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大,無(wú)煙煤的脆度最小。
7.斷口
是指煤受外力打擊后形成的斷面的形狀。在煤中常見(jiàn)的斷口有貝殼狀斷口、參差狀斷口等。煤的原始物質(zhì)組成和煤化程度不同,斷口形狀各異。
8.導(dǎo)電性
是指煤傳導(dǎo)電流的能力,通常用電阻率來(lái)表示。褐煤電阻率低。褐煤向煙煤過(guò)渡時(shí),電阻率劇增。煙煤是不良導(dǎo)體,隨著煤化程度增高,電阻率減小,至無(wú)煙煤時(shí)急劇下降,而具良好的導(dǎo)電性。
(二) 煤的化學(xué)組成
煤的化學(xué)組成很復(fù)雜,但歸納起來(lái)可分為有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)質(zhì)兩大類,以有機(jī)質(zhì)為主體。
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