煤炭是怎麼形成的

  現在天然氣普及,小編記得小時候在街上還有伏著兩擔蜂窩煤叫賣的人,大街小巷在下午都充滿著燒煤的味道。那麼你對煤炭知道多少呢?它對於社會的影響有些什麼呢?下面由小編為你詳細介紹。

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  煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖,在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質,由於地殼的變動不斷地埋入地下,長期與空氣隔絕,並在高溫高壓下,經過一系列複雜的物理化學變化等因素,形成的黑色可燃沉積岩,這就是煤炭的形成過程。

  一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快,植物遺骸堆積得厚,這座煤礦的煤層就厚,反之,地殼下降的速度緩慢,植物遺骸堆積的薄,這座煤礦的煤層就薄。又由於地殼的構造運動使原來水平的煤層發生褶皺和斷裂,有一些煤層埋到地下更深的地方,有的又被排擠到地表,甚至露出地面,比較容易被人們發現。還有一些煤層相對比較薄,而且面積也不大,所以沒有開採價值,有關煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。

  煤炭是這樣形成的嗎?有些論述是否應當進一步加以研究和探討。一座大的煤礦,煤層很厚,煤質很優,但總的來說它的面積並不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然堆積而成的,它的面積應當是很大的。因為在遠古時期地球上到處都是森林和草原,因此,地下也應當到處有儲存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚,因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐植質,又會被植物吸收,如此反覆,最終被埋入地下時也不會那麼集中,土層與煤層的界限也不會劃分得那麼清楚。

  但是,無可否認的事實和依據,煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的,這是顛簸不破的真理,只要仔細觀察一下煤塊,就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡;如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察,就能發現非常清楚的植物組織和構造,而且有時在煤層裡還儲存著像樹幹一類的東西,有的煤層裡還包裹著完整的昆蟲化石。在地表常溫、常壓下,由堆積在停滯水體中的植物遺體經泥炭化作用或腐泥化作用,轉變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏後, 由於盆地基底下降而沉至地下深部,經成岩作用而轉變成褐煤;當溫度和壓力逐漸增高,再經變質作用轉變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經生物化學變化轉變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經生物化學變化轉變成腐泥的過程。

  腐泥是一種富含水和瀝青質的淤泥狀物質。冰川過程可能有助於成煤植物遺體彙集和儲存。

  煤炭的開採方法:

  矸石排放

  煤礦生產排放量最大的固體廢物, 也是中國工業固體廢物中產生量和堆積量最大的固體廢物,產生量一般為煤炭產量的10%左右。中國煤矸石年排放量大約在1.5 億~2.0 億噸之間。截止2002 年底,全國煤矸石積存量約34億噸,佔地2.6 萬公頃,是中國工業固體廢物中產出量和累計積存量最大的固體廢物。2004 年,全國煤矸石綜合利用量為1.35 億噸, 利用率54%。

  礦井排水

  在煤礦建設和生產過程中,各種型別的水源水會通過不同的途徑進入巷道和工作面, 為了保證採礦安全,防止水害發生,需將礦井湧水排出。據不完全統計,在採煤過程中, 2004 年全國煤礦礦井水排放約30 億m³,平均每噸煤湧水量約為2m³。資源化利用率僅佔22%左右。

  瓦斯抽放與礦井通風

  在煤炭開採前和開採中抽放瓦斯氣, 是保證煤礦安全的重要措施。但將抽放的瓦斯排入大氣,會產生強烈的溫室效應,瓦斯中所含甲烷的溫室效應比二氧化碳大20 倍。另外煤礦在生產過程中, 井下巷道每秒鐘都需要數十萬乃至數百萬立方米的空氣,它們主要是通過礦井通風來完成, 礦井通風同樣含有瓦斯,並且還有大量粉塵。據近幾年有關評價估算, 全國煤層瓦斯資源量為3×106 。2002 年中國重點煤礦煤層瓦斯產生量為9773.37,其中利用瓦斯量為517.49 ,利用率5%左右。

  開採造成的生態破壞

  傳統煤炭開採忽略其它共生、伴生礦物的開採、加工、利用, 造成了資源的浪費。中國煤系共生、伴生20 多種礦產,絕大多數沒有利用, 另外礦物的隨意存放丟棄還會造成環境汙染,破壞生態環境。

  煤炭開採破壞了地殼內部原有的力學平衡狀態。引起地表塌陷, 原有生態系統受到破壞。這種破壞使原有土地收益的減少或喪失,同時也造成地表水利設施的破壞和生態環境惡化。每年因開採引起的地表塌陷面積已達40萬hm2,且平均每年以1.5 萬hm2 的速度增加。

  煤炭分類:

  煤炭是世界上分佈最廣闊的化石能資源,主要分為煙煤和無煙煤、次煙煤和褐煤等四類。世界煤炭可採儲量的60%集中在美國***25%***、前蘇聯地區***23%***和中國***12%***,此外,澳大利亞、印度、德國和南非4 個國家共佔29%,上述7 國或地區的煤炭產量佔世界總產量的80%,已探明的煤炭儲量在石油儲量的63 倍以上,世界上煤炭儲量豐富的國家同時也是煤炭的主要生產國。

  煤炭分類表根據國家科委推薦的《中國煤炭分類方案》,我國煤炭分為十大類,一般將瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、弱粘結、不粘結、長焰煤等統稱為煙煤;貧煤稱為半無煙煤;揮發分大於40%的稱為褐煤。無煙煤可用於製造煤氣或直接用作燃料,煙煤用於煉焦、配煤、動力鍋爐和氣化工業;褐煤一般用於氣化、液化工業、動力鍋爐等。煤炭分類表***以煉焦用煤為主***

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  煤炭粒度分類

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  褐煤多為塊狀,呈黑褐色,光澤暗,質地疏鬆;含揮發分40%左右,燃點低,容易著火,燃燒時上火快,火焰大,冒黑煙;含碳量與發熱量較低***因產地煤級不同,發熱量差異很大***,燃燒時間短,需經常加煤。

  煙煤一般為粒狀、小塊狀,也有粉狀的,多呈黑色而有光澤,質地細緻,含揮發分30%以上,燃點不太高,較易點燃;含碳量與發熱量較高,燃燒時上火快,火焰長,有大量黑煙,燃燒時間較長;大多數煙煤有粘性,燃燒時易結渣。

  無煙煤有粉狀和小塊狀兩種,呈黑色有金屬光澤而發亮。雜質少,質地緊密,固定碳含量高,可達80%以上;揮發分含量低,在10%以下,燃點高,不易著火;但發熱量高,剛燃燒時上火慢,火上來後比較大,火力強,火焰短,冒煙少,燃燒時間長,粘結性弱,燃燒時不易結渣。應摻入適量煤土燒用,以減輕火力強度。***10月 ,國家標準局釋出《中國煤炭分類國家標準 》***GB5751-86***,依據乾燥無灰基揮發分Vdaf、粘結指數G、膠質層最大厚度Y、奧亞膨脹度 b、煤樣透光性P、煤的恆溼無灰基高位發熱量Qgr,maf,包括乾燥無灰基氫含量Hdaf在內的7項指標,將煤分為14類。即褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤、氣肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤。

  國標煤炭分類國標把煤分為三大類,即無煙煤、煙煤和褐煤,共29 個小類。無煙煤分為3個小類,數碼為01、02、03,數碼中的“0”表示無煙煤,個位數表示煤化程度,數字小表示煤化程度高;煙煤分為12 個煤炭類別,24 個小類,數碼中的十位數***1~4***表示煤化程度,數字小表示煤化程度高;個位數***1~6***表示粘結性,數字大表示粘結性強;褐煤分為2 個小類,數碼為51、52,數碼中的“5”表示褐煤,個位數表示煤化程度,數字小表示煤化程度低。在各類煤的數碼編號中,十位數字代表揮發分的大小,如無煙煤的揮發分最小,十位數字為0,褐煤的揮發分最大,十位數字為5,煙煤的十位數字介於1~4之間,個位數字對煙煤類來說,是表徵其粘結性或結焦性好壞,如個位數字越大,表徵其粘結性越強,如個位數字為6 的煙煤類,都是膠質層最大厚度Y 值大於25mm 的肥煤或氣肥煤類,個位數為1 的煙煤類,都是一些沒有粘結性的煤,如貧煤、不粘煤和長煙煤。個位數字為2~5 的煙煤,他們的粘結性隨著數碼的增大而增強。