1、二、二、 煤的顯微組分煤的顯微組分 煤的顯微組分煤的顯微組分(maceral, micropetrological unit)，是指煤在顯微鏡下能能夠區(qū)別和辨識(shí)的基本組成成分。是指煤在顯微鏡下能能夠區(qū)別和辨識(shí)的基本組成成分。分為：分為： 有機(jī)顯微組分：有機(jī)顯微組分：在顯微鏡下能觀察到的煤中成煤原在顯微鏡下能觀察到的煤中成煤原始植物組織轉(zhuǎn)變而成的顯微組分。始植物組織轉(zhuǎn)變而成的顯微組分。 無機(jī)顯微組分：無機(jī)顯微組分：在顯微鏡下能在顯微鏡下能觀察觀察到的無機(jī)礦物質(zhì)到的無機(jī)礦物質(zhì)。1、煤的有機(jī)顯微組分 腐植煤的有機(jī)顯微組分包括：腐植煤的有機(jī)顯微組分包括：鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組和殼鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組和殼質(zhì)組質(zhì)組。在

2、顯微鏡下的特征是：在顯微鏡下的特征是：鏡質(zhì)組：鏡質(zhì)組：透射光透射光下下呈橙紅色，透明或半透明，較均一，呈橙紅色，透明或半透明，較均一，不含或少含礦物質(zhì)，見垂直裂紋。不含或少含礦物質(zhì)，見垂直裂紋。普通反射光下普通反射光下呈灰色，呈灰色，油浸反射光下呈深灰色，無突起。油浸反射光下呈深灰色，無突起。惰質(zhì)組惰質(zhì)組：透射光下透射光下呈黑色，不透明。呈黑色，不透明。反射光下反射光下突起高，突起高，呈白色，油浸反射光時(shí)呈亮白色。呈白色，油浸反射光時(shí)呈亮白色。殼質(zhì)組：殼質(zhì)組：透射光下透射光下透明到半透明，呈黃色或橙紅色，輪透明到半透明，呈黃色或橙紅色，輪廓清晰，外形特殊。廓清晰，外形特殊。普通反射光下普通反射

3、光下大多有突起，呈深灰大多有突起，呈深灰色，油浸反射光下灰黑色或黑灰色。色，油浸反射光下灰黑色或黑灰色。1.1 鏡質(zhì)組（又稱凝膠化組分）的成因 通過通過凝膠化作用凝膠化作用形成。成煤植物的組織在氣流閉塞、形成。成煤植物的組織在氣流閉塞、積水較深的沼澤環(huán)境下，產(chǎn)生極其復(fù)雜的變化。積水較深的沼澤環(huán)境下，產(chǎn)生極其復(fù)雜的變化。一方面一方面是植物組織在微生物作用下，分解、水解、化合形成新是植物組織在微生物作用下，分解、水解、化合形成新的化合物的化合物并破壞植物組織器官的細(xì)胞結(jié)構(gòu)并破壞植物組織器官的細(xì)胞結(jié)構(gòu)；另一方面另一方面植植物組織在沼澤水的浸泡下吸水膨脹，物組織在沼澤水的浸泡下吸水膨脹，使植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)

4、變使植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)變形、破壞乃至消失形、破壞乃至消失，或進(jìn)一步再分解為凝膠的過程。植，或進(jìn)一步再分解為凝膠的過程。植物組織經(jīng)凝膠化作用并經(jīng)煤化作用后形成凝膠化組分物組織經(jīng)凝膠化作用并經(jīng)煤化作用后形成凝膠化組分（鏡質(zhì)組）。鏡質(zhì)組是煤中最主要煤巖組分，含量（鏡質(zhì)組）。鏡質(zhì)組是煤中最主要煤巖組分，含量5080，甚至，甚至90。 根據(jù)凝膠化程度的不同，鏡質(zhì)組還可細(xì)分為：根據(jù)凝膠化程度的不同，鏡質(zhì)組還可細(xì)分為：結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體和碎屑體。鏡質(zhì)體，無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體和碎屑體。1.2、惰質(zhì)組（又稱絲質(zhì)組）的成因 惰質(zhì)組是通過惰質(zhì)組是通過絲炭化作用或火焚作用絲炭化作用或火焚作用形成。形成。 絲炭化作用：絲炭

5、化作用：成煤植物的組織在積水較少、濕度不足的成煤植物的組織在積水較少、濕度不足的條件下，木質(zhì)纖維組織經(jīng)脫水作用和緩慢的氧化作用后，又條件下，木質(zhì)纖維組織經(jīng)脫水作用和緩慢的氧化作用后，又轉(zhuǎn)入缺氧的環(huán)境，進(jìn)一步經(jīng)煤化作用后轉(zhuǎn)化為惰質(zhì)化組分。轉(zhuǎn)入缺氧的環(huán)境，進(jìn)一步經(jīng)煤化作用后轉(zhuǎn)化為惰質(zhì)化組分。絲炭化作用也可以作用于已經(jīng)受不同程度凝膠化作用的組分絲炭化作用也可以作用于已經(jīng)受不同程度凝膠化作用的組分上，但經(jīng)絲炭化作用后的組分不能再發(fā)生凝膠化作用成為凝上，但經(jīng)絲炭化作用后的組分不能再發(fā)生凝膠化作用成為凝膠化組分。膠化組分。 火焚作用：火焚作用：有的絲炭化組分是由于古代沼澤森林火災(zāi)后，有的絲炭化組分是由于古

6、代沼澤森林火災(zāi)后，由燒焦的炭化組織轉(zhuǎn)化而來的，稱為火焚絲質(zhì)體。在顯微鏡由燒焦的炭化組織轉(zhuǎn)化而來的，稱為火焚絲質(zhì)體。在顯微鏡下觀察，該類絲炭化組分細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整清晰，且由于沒有經(jīng)下觀察，該類絲炭化組分細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整清晰，且由于沒有經(jīng)受凝膠化作用，細(xì)胞壁沒有發(fā)生吸水膨脹，因此，胞壁薄。受凝膠化作用，細(xì)胞壁沒有發(fā)生吸水膨脹，因此，胞壁薄。煤中含量在煤中含量在1020，對(duì)煤的性質(zhì)有重要影響。，對(duì)煤的性質(zhì)有重要影響。1.3、殼質(zhì)組（又稱穩(wěn)定組）的成因 殼質(zhì)組又稱穩(wěn)定組，殼質(zhì)組又稱穩(wěn)定組，是由成煤植物中化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)是由成煤植物中化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)的組織器官轉(zhuǎn)化而來的的組織器官轉(zhuǎn)化而來的。在泥炭化作用階段，因化學(xué)穩(wěn)。

7、在泥炭化作用階段，因化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，沒有遭受生物化學(xué)作用的破壞而保存在煤中，定性強(qiáng)，沒有遭受生物化學(xué)作用的破壞而保存在煤中，經(jīng)煤化作用后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定組分。經(jīng)煤化作用后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定組分。 煤中常見的穩(wěn)定組分有：煤中常見的穩(wěn)定組分有：孢子體、花粉體、樹脂體、孢子體、花粉體、樹脂體、角質(zhì)體、木栓體等。角質(zhì)體、木栓體等。穩(wěn)定組分在透射光下透明到半透明，穩(wěn)定組分在透射光下透明到半透明，呈現(xiàn)黃色到橙紅色，輪廓清楚，外形特殊；在反射光下呈現(xiàn)黃色到橙紅色，輪廓清楚，外形特殊；在反射光下呈現(xiàn)深灰色，大多數(shù)有突起。呈現(xiàn)深灰色，大多數(shù)有突起。 穩(wěn)定組分在煤中的含量不大，對(duì)煤的性質(zhì)影響很小。穩(wěn)定組分在煤中的含量不大，對(duì)煤的

8、性質(zhì)影響很小。個(gè)別情況下，有穩(wěn)定組分富集的煤出現(xiàn)，如樂平樹皮煤、個(gè)別情況下，有穩(wěn)定組分富集的煤出現(xiàn)，如樂平樹皮煤、撫順燭煤。穩(wěn)定組分的氫含量高，發(fā)熱量高。撫順燭煤。穩(wěn)定組分的氫含量高，發(fā)熱量高。2、 煤中的礦物質(zhì)無機(jī)顯微成分 煤的無機(jī)顯微成分主要是指粘土礦物、黃鐵礦、石煤的無機(jī)顯微成分主要是指粘土礦物、黃鐵礦、石英、方解石等，在顯微鏡下可以進(jìn)行區(qū)分。英、方解石等，在顯微鏡下可以進(jìn)行區(qū)分。 粘土類礦物：粘土類礦物：高嶺石，伊利石，水云母，高嶺石，伊利石，水云母， 硫化物類礦物：硫化物類礦物：黃鐵礦，白鐵礦，黃鐵礦，白鐵礦， 碳酸鹽類礦物：碳酸鹽類礦物：方解石，菱鐵礦，方解石，菱鐵礦， 氧化物類礦

9、物：氧化物類礦物：石英，石英， 硫酸鹽類礦物：硫酸鹽類礦物：石膏，石膏， 三、 顯微煤巖組分的反射率 在反射光下，顯微組分表面的反射光強(qiáng)度和入射光強(qiáng)度之在反射光下，顯微組分表面的反射光強(qiáng)度和入射光強(qiáng)度之比稱為反射率比稱為反射率。反射率可以在空氣中即干物鏡下測(cè)定，以。反射率可以在空氣中即干物鏡下測(cè)定，以R(%)表示；也可以在油浸物鏡下測(cè)定，以表示；也可以在油浸物鏡下測(cè)定，以Ro(%)表示。從長(zhǎng)焰煤到表示。從長(zhǎng)焰煤到無煙煤，無煙煤，Ro增加十幾倍，而增加十幾倍，而R只增加兩三倍。在與煤層層面成只增加兩三倍。在與煤層層面成任意交角的切面上最大反射率不變，而最小反射率則隨交角不任意交角的切面上最大反射

10、率不變，而最小反射率則隨交角不同而變化。同而變化。在三種有機(jī)顯微組分中，隨煤化程度的變化，只有在三種有機(jī)顯微組分中，隨煤化程度的變化，只有鏡質(zhì)組呈現(xiàn)較為均勻的變化鏡質(zhì)組呈現(xiàn)較為均勻的變化，因此，一般將油浸物鏡下測(cè)定的，因此，一般將油浸物鏡下測(cè)定的鏡質(zhì)組最大反射率鏡質(zhì)組最大反射率Romax作為分析比較的指標(biāo)。作為分析比較的指標(biāo)。 煤的反射率是煤巖學(xué)定量研究煤性質(zhì)的重要指標(biāo)，特別是煤的反射率是煤巖學(xué)定量研究煤性質(zhì)的重要指標(biāo)，特別是在反映煤的變質(zhì)程度、預(yù)測(cè)煤的黏結(jié)性，用于煤炭分類、指導(dǎo)在反映煤的變質(zhì)程度、預(yù)測(cè)煤的黏結(jié)性，用于煤炭分類、指導(dǎo)煤炭加工利用等方面，具有十分重要的實(shí)用價(jià)值。煤炭加工利用等方面

11、，具有十分重要的實(shí)用價(jià)值。 1、 腐植煤的煤巖類型1.1 鏡煤鏡煤 鏡煤呈黑色，光澤最強(qiáng)，質(zhì)地均勻，性脆，鏡煤呈黑色，光澤最強(qiáng)，質(zhì)地均勻，性脆，斷口多呈貝殼狀，內(nèi)生裂隙特別發(fā)達(dá)。在煤層中斷口多呈貝殼狀，內(nèi)生裂隙特別發(fā)達(dá)。在煤層中鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚幾毫米到鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚幾毫米到12cm，有時(shí)呈線理狀?yuàn)A在亮煤或暗煤中。鏡煤的，有時(shí)呈線理狀?yuàn)A在亮煤或暗煤中。鏡煤的顯微組成單一，主要是植物的木質(zhì)纖維組織經(jīng)凝顯微組成單一，主要是植物的木質(zhì)纖維組織經(jīng)凝膠化作用形成的鏡質(zhì)組。膠化作用形成的鏡質(zhì)組。性質(zhì)：性質(zhì)：V、H高，黏結(jié)性強(qiáng)，礦物質(zhì)含量少高，黏結(jié)性強(qiáng)，礦物質(zhì)含量少1.2 絲炭

12、絲炭外觀象木炭，顏色灰黑，具有明顯的纖維狀絲炭外觀象木炭，顏色灰黑，具有明顯的纖維狀結(jié)構(gòu)和絲絹光澤。絲炭疏松多孔，性脆易碎，碎后成結(jié)構(gòu)和絲絹光澤。絲炭疏松多孔，性脆易碎，碎后成為纖維狀或粉末狀，能染指。在煤層中絲炭的數(shù)量一為纖維狀或粉末狀，能染指。在煤層中絲炭的數(shù)量一般不多，常呈扁平透鏡體，大多厚般不多，常呈扁平透鏡體，大多厚12mm至幾至幾mm，有時(shí)也能形成不連續(xù)的薄層。在顯微鏡下觀察，絲炭有時(shí)也能形成不連續(xù)的薄層。在顯微鏡下觀察，絲炭的顯微組成也是單一的，是簡(jiǎn)單的煤巖成分，主要是的顯微組成也是單一的，是簡(jiǎn)單的煤巖成分，主要是植物經(jīng)受火災(zāi)后的木炭轉(zhuǎn)化而來的惰質(zhì)組構(gòu)成。植物經(jīng)受火災(zāi)后的木炭轉(zhuǎn)化

13、而來的惰質(zhì)組構(gòu)成。 性質(zhì)：致密堅(jiān)硬、密度大，性質(zhì)：致密堅(jiān)硬、密度大，H低、低、C高，高，V低，無黏結(jié)低，無黏結(jié)性，可選性差，孔隙大。性，可選性差，孔隙大。1.3 亮煤 顏色深黑，光澤較強(qiáng)，僅次于鏡煤，性較脆，顏色深黑，光澤較強(qiáng)，僅次于鏡煤，性較脆，內(nèi)生裂隙發(fā)育。亮煤的均一程度不如鏡煤，表面隱內(nèi)生裂隙發(fā)育。亮煤的均一程度不如鏡煤，表面隱約可見微細(xì)紋理，內(nèi)生裂隙發(fā)育程度不及鏡煤。在約可見微細(xì)紋理，內(nèi)生裂隙發(fā)育程度不及鏡煤。在顯微鏡下觀察，亮煤組成比較復(fù)雜，它以鏡質(zhì)組為顯微鏡下觀察，亮煤組成比較復(fù)雜，它以鏡質(zhì)組為主，并含有不同數(shù)量的惰質(zhì)組、殼質(zhì)組和礦物質(zhì)。主，并含有不同數(shù)量的惰質(zhì)組、殼質(zhì)組和礦物質(zhì)。

14、亮煤是最常見的宏觀煤巖成分，不少煤層是以亮煤亮煤是最常見的宏觀煤巖成分，不少煤層是以亮煤為主組成的，有的整個(gè)煤層都是亮煤組成的。為主組成的，有的整個(gè)煤層都是亮煤組成的。性質(zhì)：亮煤的性質(zhì)接近鏡煤，但由于惰質(zhì)組和礦物性質(zhì)：亮煤的性質(zhì)接近鏡煤，但由于惰質(zhì)組和礦物質(zhì)的存在，質(zhì)量比鏡煤差。質(zhì)的存在，質(zhì)量比鏡煤差。1.4 暗煤 光澤暗淡，一般呈灰黑色，致密，密度大，內(nèi)生光澤暗淡，一般呈灰黑色，致密，密度大，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，堅(jiān)硬而具韌性，斷面粗糙。暗煤也是煤裂隙不發(fā)育，堅(jiān)硬而具韌性，斷面粗糙。暗煤也是煤層中常見的宏觀煤巖成分，在煤層中，可以由暗煤為層中常見的宏觀煤巖成分，在煤層中，可以由暗煤為主形成較厚的分

15、層，甚至單獨(dú)成層。在顯微鏡下觀察，主形成較厚的分層，甚至單獨(dú)成層。在顯微鏡下觀察，暗煤組成復(fù)雜，一般鏡質(zhì)組較少，礦物質(zhì)含量較高。暗煤組成復(fù)雜，一般鏡質(zhì)組較少，礦物質(zhì)含量較高。性質(zhì)：取決于各組分的含量，如富含殼質(zhì)組分，性質(zhì)：取決于各組分的含量，如富含殼質(zhì)組分，V、H高，黏結(jié)性強(qiáng)；富含惰質(zhì)組分，礦物含量高，密度高，黏結(jié)性強(qiáng)；富含惰質(zhì)組分，礦物含量高，密度大，大，V低、弱黏結(jié)。低、弱黏結(jié)。2、煤的光澤巖石類型煤的光澤巖石類型煤的光澤巖石類型一般按平均光澤強(qiáng)度把煤的光澤巖一般按平均光澤強(qiáng)度把煤的光澤巖石類型依次劃分為光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤石類型依次劃分為光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤四種基本類

16、型四種基本類型。五、五、 煤巖學(xué)的應(yīng)用煤巖學(xué)的應(yīng)用（1）煤的成因研究）煤的成因研究 在顯微鏡下觀察煤的薄片在顯微鏡下觀察煤的薄片,可以確定成煤植物的種類，可以確定成煤植物的種類， 根據(jù)煤中保存的植物遺體根據(jù)煤中保存的植物遺體(表皮表皮,孢子孢子,花粉花粉)，確定成煤植物的，確定成煤植物的種屬。種屬。（2）煤的可選性研究）煤的可選性研究 煤中礦物質(zhì)的種類、粒度、數(shù)量及其分布特征對(duì)煤的可煤中礦物質(zhì)的種類、粒度、數(shù)量及其分布特征對(duì)煤的可選性影響極大。通過研究顯微組分選性影響極大。通過研究顯微組分(包括無機(jī)顯微組分包括無機(jī)顯微組分)的組的組成與其可選性關(guān)系的研究，可以預(yù)測(cè)煤的可選性，選擇合理成與其可選

17、性關(guān)系的研究，可以預(yù)測(cè)煤的可選性，選擇合理的破碎粒度、選煤工藝和流程。的破碎粒度、選煤工藝和流程。（3）評(píng)價(jià)煤質(zhì)、指導(dǎo)煤炭加工利用）評(píng)價(jià)煤質(zhì)、指導(dǎo)煤炭加工利用 在煤質(zhì)評(píng)價(jià)和指導(dǎo)煤炭加工利用時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)一些僅用在煤質(zhì)評(píng)價(jià)和指導(dǎo)煤炭加工利用時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)一些僅用化學(xué)分析的方法所不能解釋的現(xiàn)象，而需應(yīng)用煤巖學(xué)的方法化學(xué)分析的方法所不能解釋的現(xiàn)象，而需應(yīng)用煤巖學(xué)的方法才能解決。才能解決。第二節(jié) 煤的物理性質(zhì)一、一、煤的密度煤的密度1. 真真(相對(duì)相對(duì))密度密度 True Relative Density, TRD (真密度真密度) 1.1 真密度的概念：真密度的概念：20時(shí)煤的質(zhì)量與同體積時(shí)煤的質(zhì)量與同

18、體積(不包括煤的不包括煤的所有孔隙所有孔隙)水的質(zhì)量之比。水的質(zhì)量之比。1.2 真密度的用途：真密度的用途： 真密度是煤的主要物理性質(zhì)之一，在研真密度是煤的主要物理性質(zhì)之一，在研究煤的分子結(jié)構(gòu)、確定煤化程度、制定煤的分選密度時(shí)，究煤的分子結(jié)構(gòu)、確定煤化程度、制定煤的分選密度時(shí)，都會(huì)用到煤的真密度。都會(huì)用到煤的真密度。純煤真密度的計(jì)算公式式中：式中：dA灰的平均真密度，無數(shù)據(jù)時(shí)可取為灰的平均真密度，無數(shù)據(jù)時(shí)可取為3.0g/cm3； Ad干燥基灰分產(chǎn)率，。干燥基灰分產(chǎn)率，。 有時(shí)用下式估算純煤的真密度：有時(shí)用下式估算純煤的真密度：(TRD)dafTRD0.01 Ad， dAAdAdaf100)10

19、0(TRD(TRD)AddAdTRD第二節(jié)第二節(jié) 煤的物理性質(zhì)煤的物理性質(zhì)1.3 1.3 純煤真密度的概念：在研究煤質(zhì)時(shí)，為了排除煤中礦物質(zhì)純煤真密度的概念：在研究煤質(zhì)時(shí)，為了排除煤中礦物質(zhì)的影響，有時(shí)用到純煤真密度的概念。它是指煤的有機(jī)質(zhì)的真的影響，有時(shí)用到純煤真密度的概念。它是指煤的有機(jī)質(zhì)的真密度，用密度，用(TRD)(TRD)dafdaf表示。可從表示。可從TRDTRD和煤的灰分等進(jìn)行計(jì)算。和煤的灰分等進(jìn)行計(jì)算。1.4 1.4 影響煤真密度的因素影響煤真密度的因素 影響煤真密度的因素有成因類型、煤巖組成、礦物質(zhì)、煤影響煤真密度的因素有成因類型、煤巖組成、礦物質(zhì)、煤化程度等。化程度等。成因

20、類型的影響：成因類型的影響： 腐植煤的真密度一般不低于腐植煤的真密度一般不低于1.25g/cm1.25g/cm3 3，而腐泥煤僅為，而腐泥煤僅為1.00g/cm1.00g/cm3 3左右；左右；第二節(jié) 煤的物理性質(zhì)第二節(jié) 煤的物理性質(zhì)第二節(jié) 煤的物理性質(zhì)殼質(zhì)組殼質(zhì)組 鏡質(zhì)組鏡質(zhì)組 惰質(zhì)組惰質(zhì)組 煤真密度隨煤化程度的變化是煤分子結(jié)構(gòu)變化的煤真密度隨煤化程度的變化是煤分子結(jié)構(gòu)變化的宏觀表現(xiàn)。從化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度看，煤的真密度反映了宏觀表現(xiàn)。從化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度看，煤的真密度反映了煤分子結(jié)構(gòu)的緊密程度和化學(xué)組成的特點(diǎn)。其中分子煤分子結(jié)構(gòu)的緊密程度和化學(xué)組成的特點(diǎn)。其中分子結(jié)構(gòu)的緊密程度是影響煤真密度的關(guān)鍵因

21、素。結(jié)構(gòu)的緊密程度是影響煤真密度的關(guān)鍵因素。（1）分子結(jié)構(gòu)的影響）分子結(jié)構(gòu)的影響（2）化學(xué)組成的影響）化學(xué)組成的影響 ， TRDARDTRD 孔隙度第二節(jié) 煤的物理性質(zhì)五、 煤的光學(xué)性質(zhì) 煤的光學(xué)性質(zhì)主要有可見光照射下的反射率、折射率煤的光學(xué)性質(zhì)主要有可見光照射下的反射率、折射率和透光率以及不可見光照射下的和透光率以及不可見光照射下的X射線、紅外光譜、紫外射線、紅外光譜、紫外光譜和熒光性質(zhì)等。這里只介紹煤的透光率光譜和熒光性質(zhì)等。這里只介紹煤的透光率。 五、 煤的光學(xué)性質(zhì) 一、 煤的潤(rùn)濕性 1、 煤的潤(rùn)濕性煤的潤(rùn)濕性 當(dāng)液體和固體接觸時(shí)，如果固體分子與液體間的當(dāng)液體和固體接觸時(shí)，如果固體分子與

22、液體間的作用力大于液體分子間的作用力，則固體可被液體潤(rùn)作用力大于液體分子間的作用力，則固體可被液體潤(rùn)濕，反之，則不能潤(rùn)濕。通常采用接觸角表示煤的潤(rùn)濕，反之，則不能潤(rùn)濕。通常采用接觸角表示煤的潤(rùn)濕性的大小，接觸角越大，煤的潤(rùn)濕性越差。接觸角濕性的大小，接觸角越大，煤的潤(rùn)濕性越差。接觸角是指通過三相接觸周邊是指通過三相接觸周邊(三相接觸點(diǎn)的連線三相接觸點(diǎn)的連線)的任何一的任何一點(diǎn)，經(jīng)氣液界面作切線點(diǎn)，經(jīng)氣液界面作切線(即氣液界面張力即氣液界面張力)，構(gòu)成，構(gòu)成液體與固體表面的夾角，即為接觸角液體與固體表面的夾角，即為接觸角。第三節(jié) 煤的固態(tài)膠體性質(zhì) 一、 煤的潤(rùn)濕性 g-sg-sl-s第三節(jié) 煤的

23、固態(tài)膠體性質(zhì) 2、 煤的潤(rùn)濕性的隨煤化程度變化規(guī)律對(duì)水而言：對(duì)水而言：隨煤化程度加深，接觸角增大，潤(rùn)濕性降低；隨煤化程度加深，接觸角增大，潤(rùn)濕性降低；對(duì)苯而言：對(duì)苯而言：隨煤化程度加深，接觸角減小，潤(rùn)濕性提高。隨煤化程度加深，接觸角減小，潤(rùn)濕性提高。 通常，年輕煤對(duì)水介質(zhì)的親和性較強(qiáng)，中等以上煤化程通常，年輕煤對(duì)水介質(zhì)的親和性較強(qiáng)，中等以上煤化程度的煤對(duì)水的親和性較差。在煤的浮選脫灰過程中，就是利度的煤對(duì)水的親和性較差。在煤的浮選脫灰過程中，就是利用煤與礦物質(zhì)親水性的差異進(jìn)行分離的。礦物質(zhì)表現(xiàn)為親水用煤與礦物質(zhì)親水性的差異進(jìn)行分離的。礦物質(zhì)表現(xiàn)為親水性，而煤一般表現(xiàn)為疏水性，但年輕煤由于分子中

24、含有大量性，而煤一般表現(xiàn)為疏水性，但年輕煤由于分子中含有大量的極性含氧官能團(tuán)，表現(xiàn)為較強(qiáng)的親水性，因而其可浮性較的極性含氧官能團(tuán)，表現(xiàn)為較強(qiáng)的親水性，因而其可浮性較差，不宜采用浮選工藝。差，不宜采用浮選工藝。 第三節(jié) 煤的固態(tài)膠體性質(zhì) 二、 煤的潤(rùn)濕熱 3.1 潤(rùn)濕熱的概念：潤(rùn)濕熱的概念：煤被液體潤(rùn)濕時(shí)會(huì)釋放出熱量，通常用煤被液體潤(rùn)濕時(shí)會(huì)釋放出熱量，通常用1g煤被潤(rùn)濕時(shí)釋放出的熱量作為煤的潤(rùn)濕熱。煤被潤(rùn)濕時(shí)釋放出的熱量作為煤的潤(rùn)濕熱。 3.2 潤(rùn)濕熱的本質(zhì)：年輕煤的潤(rùn)濕熱較高，但隨著煤化程度潤(rùn)濕熱的本質(zhì)：年輕煤的潤(rùn)濕熱較高，但隨著煤化程度的提高而急劇下降，在碳含量為的提高而急劇下降，在碳含量為

25、90左右達(dá)到最低值，以左右達(dá)到最低值，以后又有所上升。潤(rùn)濕熱的產(chǎn)生實(shí)際上是液體在煤的孔隙內(nèi)后又有所上升。潤(rùn)濕熱的產(chǎn)生實(shí)際上是液體在煤的孔隙內(nèi)表面上發(fā)生吸附作用的結(jié)果。吸附作用越強(qiáng)，比表面積越表面上發(fā)生吸附作用的結(jié)果。吸附作用越強(qiáng)，比表面積越大，潤(rùn)濕熱就越高。大，潤(rùn)濕熱就越高。 第三節(jié) 煤的固態(tài)膠體性質(zhì) 第三節(jié) 煤的固態(tài)膠體性質(zhì) 第三節(jié) 煤的固態(tài)膠體性質(zhì) 孔類型孔類型孔徑孔徑 ( (nm) )大孔大孔( (macropore) )中孔中孔( (mesopore) )微孔微孔( (micropore) )50502 2505022煤的孔隙率隨煤化程度的變化規(guī)律。煤的孔隙率隨煤化程度的變化規(guī)律。第三

26、節(jié) 煤的固態(tài)膠體性質(zhì) 2、煤的比表面積：、煤的比表面積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的煤內(nèi)部孔隙的面積，單位質(zhì)量的煤內(nèi)部孔隙的面積，m2/g。 煤的比表面積是煤內(nèi)部孔隙的表面積的反映。測(cè)定煤煤的比表面積是煤內(nèi)部孔隙的表面積的反映。測(cè)定煤比表面積最簡(jiǎn)單的方法是甲醇潤(rùn)濕熱法，這一方法誤差較比表面積最簡(jiǎn)單的方法是甲醇潤(rùn)濕熱法，這一方法誤差較大，已不再使用，現(xiàn)在多用吸附法測(cè)定煤的比表面積，常大，已不再使用，現(xiàn)在多用吸附法測(cè)定煤的比表面積，常用的吸附介質(zhì)是氮、氦、氪、氙和二氧化碳。吸附介質(zhì)不用的吸附介質(zhì)是氮、氦、氪、氙和二氧化碳。吸附介質(zhì)不同時(shí)，測(cè)定結(jié)果差別很大。同時(shí)，測(cè)定結(jié)果差別很大。從孔的可接近性和擴(kuò)散活化能從孔的可接

27、近性和擴(kuò)散活化能來看，多數(shù)人認(rèn)為來看，多數(shù)人認(rèn)為-78下用二氧化碳測(cè)定的結(jié)果較為可下用二氧化碳測(cè)定的結(jié)果較為可靠。靠。第三節(jié) 煤的固態(tài)膠體性質(zhì) 表47 用不同吸附介質(zhì)在不同溫度下測(cè)得的煤比表面積，m2/gC %dafN2196Kr78CO278CO225Xe095.03417624622422690.009614614614186.203410712510983.6020801046279.21117921328472.71284198139149第四節(jié) 煤的化學(xué)性質(zhì) （二）煤的風(fēng)化 1、煤風(fēng)化的概念、煤風(fēng)化的概念 煤的風(fēng)化是指離地表較近的煤層，經(jīng)受風(fēng)、雪、雨、煤的風(fēng)化是指離地表較近的煤層，經(jīng)

28、受風(fēng)、雪、雨、露、冰凍、日光和空氣中氧等的長(zhǎng)時(shí)間作用，使煤的性露、冰凍、日光和空氣中氧等的長(zhǎng)時(shí)間作用，使煤的性質(zhì)發(fā)生一系列不利變化，如發(fā)熱量下降、灰分增加、黏質(zhì)發(fā)生一系列不利變化，如發(fā)熱量下降、灰分增加、黏結(jié)性消失等，這種現(xiàn)象稱為煤的風(fēng)化。結(jié)性消失等，這種現(xiàn)象稱為煤的風(fēng)化。 被開采出來存放在地面上的煤，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間與空氣作被開采出來存放在地面上的煤，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間與空氣作用，也會(huì)發(fā)生緩慢的氧化作用，使煤質(zhì)發(fā)生變化，這一用，也會(huì)發(fā)生緩慢的氧化作用，使煤質(zhì)發(fā)生變化，這一過程也稱為風(fēng)化作用。過程也稱為風(fēng)化作用。 煤風(fēng)化的本質(zhì)是煤的氧化作用過程。煤風(fēng)化的本質(zhì)是煤的氧化作用過程。第四節(jié) 煤的化學(xué)性質(zhì) 2、煤風(fēng)化后

29、的變化、煤風(fēng)化后的變化 化學(xué)組成的變化：化學(xué)組成的變化：碳元素和氫元素含量下降，氧含量碳元素和氫元素含量下降，氧含量增加，腐植酸含量增加；增加，腐植酸含量增加； 物理性質(zhì)的變化：物理性質(zhì)的變化：光澤暗淡，機(jī)械強(qiáng)度下降、硬度下光澤暗淡，機(jī)械強(qiáng)度下降、硬度下降，疏松易碎，表面積增加，對(duì)水的潤(rùn)濕性增大；降，疏松易碎，表面積增加，對(duì)水的潤(rùn)濕性增大； 工藝性質(zhì)的變化：工藝性質(zhì)的變化：干餾時(shí)的焦油產(chǎn)率下降、發(fā)熱量降干餾時(shí)的焦油產(chǎn)率下降、發(fā)熱量降低，黏結(jié)性煤的黏結(jié)性下降甚至消失，煤的可浮性變差，低，黏結(jié)性煤的黏結(jié)性下降甚至消失，煤的可浮性變差，浮選回收率下降，精煤脫水困難。浮選回收率下降，精煤脫水困難。 第四節(jié) 煤的化學(xué)性質(zhì) 1、自燃發(fā)生的原因、自燃發(fā)生的原因 煤風(fēng)化過程的實(shí)質(zhì)是煤的氧化過程，也就是一個(gè)放熱過煤風(fēng)化過程的實(shí)質(zhì)是煤的氧化過程，也就是一個(gè)放熱過程。如果煤氧化釋放的熱量不能及時(shí)散發(fā)，則會(huì)被煤吸收程。如果煤氧化釋放的熱量不能及時(shí)散發(fā)，則會(huì)被煤吸收而使煤的溫度提高。溫度的提高又促使了煤