GB/T483－1998煤炭分析概述及一般規(guī)定國家煤炭質量監(jiān)督檢驗中心皮中原pizy@

版權所有未經許可不得復制GB/T483－1998煤炭分析概述及一般規(guī)定國家煤炭質量1一.煤的物理化學特性煤是由古代植物殘骸經地質作用變化而成的可燃性生物巖，其組成和結構非常復雜且極不均一。由于煤是一種包括有許多有機和無機物的復雜混合物，所以其物理和化學性質也極其復雜。了解煤的物理和化學性質，能使人們進一步認識煤、改造煤、合理利用煤。一.煤的物理化學特性煤是由古代植物殘骸經地質作用變化而成的2第一講煤的物理性質

煤的物理性質主要影響因素煤的成因因素，即原始物料及其堆積條件；煤化度或變質程度；煤的灰分、水分和風化程度。煤的相對密度（比重）、顏色、光澤、硬度、粉碎性、熱穩(wěn)定性等第一講煤的物理性質31.煤的相對密度（比重）煤的真相對密度（真比重）：20℃時，煤的質量與同溫度同體積（不包括煤的所有孔隙）水的質量之比。是計算煤層平均質量與研究煤炭性質的一項重要指標。煤的真相對密度隨煤化度而變化，以鏡質組密度為例，在煤化度較低時，鏡質組密度隨煤化度的提高而減少；但當碳含量約達87%時，鏡質組出現最小值，以后隨煤化度的增加而迅速增加。1.煤的相對密度（比重）煤的真相對密度（真比重）：20℃41.煤的相對密度（比重）煤的視相對密度（視比重）：20℃時，煤的質量與同溫度同體積（包括煤的所有孔隙）水的質量之比。它是計算煤的儲量、煤倉設計和運輸量、粉碎、燃燒等過程的指標。煤的氣孔率：根據煤的真比重和視比重計算得到煤的氣孔率。它與煤的反應性能、強度有一定的關系：氣孔率大的煤其表面積大，反應性能好，但其強度一般較小。1.煤的相對密度（比重）煤的視相對密度（視比重）：20℃51.煤的相對密度（比重）煤的堆積比重：20℃時，自由堆積的煤的質量與同溫度同體積（包括煤的所有孔隙和煤塊之間孔隙在內的煤堆體積）水的質量之比。注意，此為自由堆積，而非人為壓實，并且包括煤塊間的孔隙，以噸/米3為單位，在設計煤倉、估算煉焦裝煤量和裝車重量的情況下使用。1.煤的相對密度（比重）煤的堆積比重：20℃時，自由堆積61.煤的相對密度（比重）影響煤比重的因素：煤的種類（成因因素）；巖相組成；煤化度；礦物質種類和含量；水分及風化。1.煤的相對密度（比重）影響煤比重的因素：72.煤的顏色一般為黑色、褐色和灰色。煤的顏色和煤的性質有關，隨煤的變質程度加深而變化。褐煤呈褐色，主要是由于褐煤中含有腐植酸；煙煤呈黑色；無煙煤呈鋼灰色。如果用顯微鏡對煤薄片進行觀察，可以看出煤的顏色從長焰煤到焦煤是有規(guī)律地變化，但其也受變質程度和礦物質的不同的影響，如變質深的褐煤呈深褐色到黑色。2.煤的顏色一般為黑色、褐色和灰色。煤83.煤的光澤

煤的光澤是指煤表面的反射能力，通常為全暗的、半暗的、半亮的、全亮和很亮等。

煤的光澤影響因素煤巖組成；煤化程度；灰分有關。3.煤的光澤煤的光澤是指煤表面的反射能力94.煤的硬度

煤的硬度：是當用其它較硬的物質刻劃的強度，了解煤的硬度能使人們考慮在采煤時所用機械裝置及推測機械磨損等情況，同時還能事先預測破碎、成型加工的難易程度。

煤的顯微硬度：是指煤對堅硬物體壓入的對抗能力，測定原理是在光滑的煤樣平面上壓入一堅硬的特殊形狀的壓力，在煤的表面壓出一印痕，后在顯微鏡下觀察印痕大小，印痕越大，煤的顯微硬度越低。煤的顯微硬度隨變質程度的加深而增高。4.煤的硬度煤的硬度：是當用其它較硬的105.煤的粉碎性（可磨性）煤被粉碎（研磨成粉）的難易程度通常用煤的可磨性表示，可磨系數越大則越容易粉碎，使用粉煤的火電廠和水泥廠常常需要測定煤的可磨性，以便設計與改進磨煤系統，估計磨煤機產率和耗電率。

磨碎定律：在研磨成粉時消耗的功（能量）與煤所產生的新表面積成正比。測定方法1.全蘇熱工研究所法（BTN法）2.哈特葛羅夫（Hardgrcve）法（哈氏法）5.煤的粉碎性（可磨性）煤被粉碎（研磨成粉116.煤的熱穩(wěn)定性

煤的熱穩(wěn)定性是指煤在高溫燃燒或氣化過程中對熱的穩(wěn)定程度，即煤塊在高溫作用下保持原來粒度的性質。煤的熱穩(wěn)定性與煤種有關，無煙煤由于其結構致密，加熱時內外溫差大，引起膨脹不同而破碎，造成熱穩(wěn)定性差；褐煤主要因為含水分多，加熱過程中水分大量蒸發(fā)使煤容易破碎，其熱穩(wěn)定性也差。6.煤的熱穩(wěn)定性煤的熱穩(wěn)定性是指煤在高溫燃12第二講煤的化學性質煤的風化、氧化、熱分解、加氫液化、溶劑提取等第二講煤的化學性質煤的風化、氧化、熱分解、131.煤的熱分解煤在熱分解時能形成不同數量和不同組成的產物，即膠質狀態(tài)、粘結、成焦等，由于煤的結構復雜，極不穩(wěn)定，在熱分解過程中的分解方式和產品性質受外界影響，主要愈煤化程度、煤炭組分、加熱方式有關。1.煤的熱分解煤在熱分解時能形成不同數141.煤的熱分解煤的熱分解根據加熱溫度有以下階段：120℃前放出外在水分和內在水分，即干燥階段；120～200℃放出吸附在小孔中的氣體。如CO2，CO，CH4等為脫吸階段；200～300℃放出熱解水并開始形成氣態(tài)產物，如CO2，CO，H2S等，有微量焦油析出，稱為開始熱解階段；1.煤的熱分解煤的熱分解根據加熱溫度有以下階段：120～151.煤的熱分解300～550℃大量析出焦油（幾乎全部）和氣體（主要為CH4和其同系物，不飽和烴、H2、CO2、CO等），煙煤則經膠質轉臺轉變?yōu)榘虢梗Q為膠質體固化階段；500～750℃半焦熱解，析出大量含氫的氣體，為熱解的二次氣體，基本不再生成焦油，半焦收縮產生裂紋，稱為半焦收縮階段；750～1000℃半焦進一步熱分解，繼續(xù)形成少量氣體（主要含H2），半焦變?yōu)楦邷亟固浚Q為半焦轉焦炭階段。1.煤的熱分解300～550℃大量析出焦油（幾乎全部）161.煤的熱分解煤的熱加工分類：低溫干餾（最終溫度為500～550℃）主要產物為初生焦油，制取發(fā)動機燃料氣和其它化學產品；中溫干餾（6000～800℃）主要產物為煤氣；高溫干餾（950～1050℃）主要目的產物為冶金焦炭。1.煤的熱分解煤的熱加工分類：中溫干餾（6000～800172.煤的風化、氧化和自燃煤在空氣中堆放或里地表很近的煤層在受到大氣因素的綜合影響時，其物理性質、化學性質、工藝性質等會發(fā)生一系列的變化，稱為風化，也是氧化，主要是由于煤的有機質和礦物質被氧化引起的，其會釋放熱量，若釋放的熱量不能及時釋出，在煤層或煤堆中越積越多，煤的溫度會越來越高，促使氧化過程加速。釋放更多的熱量，以至達到煤的燃點，造成自燃。2.煤的風化、氧化和自燃煤在空氣中堆放或182.煤的風化、氧化和自燃煤經風化、氧化后，其性質變化：外觀色澤改變；煤的化學性質變化；煤的熱值變化2.煤的風化、氧化和自燃煤經風化、氧化后，其性質變化：外19GB/T483－1998煤質分析試驗方法一般規(guī)定GB/T483－1998煤質分析試驗方法一般規(guī)定20標準內容煤樣測定方法精密度結果表述符號基的換算溶液濃度試驗紀錄試驗報告標準內容煤樣21一、煤樣空氣干燥狀態(tài)

室溫下連續(xù)干燥1h后煤樣質量變化不超過0.1％

要求：

a、分析試驗煤樣必須按照GB474《煤樣制備方法》制備；

b、煤樣應裝入嚴密的容器中；

c、稱取煤樣時，應先將其充分混勻一、煤樣空氣干燥狀態(tài)

室溫下連續(xù)干燥1h后煤樣質量變22二、測定測定結果表述

除特別要求外,每項分析試驗應對同一煤樣進行2次測定（通常為重復測定）

超差處理：

a、3次測定值的極差小于1.2T與否；

b、4次的測定值的極差小于1.3T與否；

c、上述條件均未達到，則應舍棄全部測定結果，并檢查儀器和操作，然后重新測定。二、測定測定結果表述

除特別要求外,每項分23二、測定——舉例A、如測定煤的灰分2次結果為:

10.41%，10.64%

第3次測定，測定值為10.56%

B、煤中全硫測定

0.78%，0.88%，

第3次測定0.84%

第4次測定0.81%二、測定——舉例A、如測定煤的灰分2次結果為:

24二、測定——水分測定要求

凡需要進行水分在測定結果校正和換算要求的分析試驗最好能和水分測定同時進行，否則也應在盡量短的、水分不發(fā)生顯著變化的期限（最多不超過7天）內進行。

因為時間延長，煤樣水分發(fā)生變化，各項目測定值也會發(fā)生變化。二、測定——水分測定要求凡需要進行水分在測定25三、方法精密度煤質分析試驗方法的精密度以重復性限（同一化驗室允許差）和再現性臨界差（不同化驗室允許差）來表示。三、方法精密度煤質分析試驗方法的精密度以重復26重復性限

重復性限：指在同一實驗室，由同一操作者，用同一儀器，對同一分析煤樣于短期內所做的重復測定，所得結果間的差值（在95％概率下）的臨界值。重復性限重復性限：指在同一實驗室，由同一操作27再現性臨界差

再現性臨界差：指在不同實驗室中，對從煤樣縮制最后階段的同一煤樣中分取出來的、具有代表性的部分所做的重復測定，所得結果的平均值的差值（在95％概率下）的臨界值。再現性臨界差再現性臨界差：指在不同實驗室中，28四、結果表述——數據修約

4舍6入5單雙四、結果表述——數據修約29四、結果表述——報出結果項目單位測定值報告值鍺、鎵、氟砷、鈾、釩硒、鉻、鉛

g/g個位個位哈氏可磨性指數無小數后一位個位奧阿膨脹度％1）奧阿收縮度％1）粘結指數無磨損指數mg/kg羅加指數％1）年輕煤的透光率％四、結果表述——報出結果項目單位測定值報告值鍺、鎵、氟g/30四、結果表述——報出結果項目單位測定值報告值全水、鎘煤對CO2化學反應性%小數后一位小數后一位鋁甑低溫干餾焦油、半焦、干餾總水產率％小數后二位小數后一位葛金低溫干餾焦油、半焦、干餾總水產率熱穩(wěn)定性最高內在水分腐植酸產率抗碎強度四、結果表述——報出結果項目單位測定值報告值全水、鎘%小數后31四、結果表述——報出結果項目單位測定值報告值結渣性工業(yè)分析元素分析全硫各種形態(tài)硫碳酸鹽二氧化碳褐煤的苯萃取物產率灰中硅,鋁,鈦,鈣,鎂,鉀,鈉,硫,磷礦物質真相對密度視相對密度％％％％％％％％％無無小數后二位小數后二位四、結果表述——報出結果項目單位測定值報告值結渣性％小數后二32四、結果表述——報出結果項目單位測定值報告值汞氯、灰中錳、磷

g/g%小數后三位小數后三位灰熔融性特征溫度℃十位十位奧阿膨脹度特征溫度℃?zhèn)€位個位膠質層指數（x、y）mm0.50.5坩堝膨脹序數無1/21/2發(fā)熱量MJ/kgJ/g小數后三位個位小數后二位十位四、結果表述——報出結果項目單位測定值報告值汞g/g小數后33五、符號分析試驗項目的英文名詞第一個字母或縮略字，以及各化學成分的元素符號或分子式作為它們的代表符號。

對各分析試驗項目的進一步劃分，采用相應的英文名詞的第一個字母或縮略字，標在有關符號的右下角。五、符號分析試驗項目的英文名詞第一個字母或縮34五、符號a——收縮度，％；A——灰分，％；AI——磨損指數，mg/kg；ARD——視相對密度；b——膨脹度，％；Clin——結渣率，％；CR——半焦產率，％；CSN——坩堝膨脹序數；DT——灰熔融性變形溫度，℃；EB——苯萃取物產率，％；FC——固定碳，％；FT——灰熔融性流動溫度，℃；五、符號a——收縮度，％；A——灰分，％；AI——磨損指數，35五、符號GR.I.—粘結指數HA—腐植酸產率，％HGI—哈氏可磨性指數HT—灰熔融性半球溫度，℃M—水分，％MHC—最高內在水分，％MM—礦物質，％PM—透光率，％Q—發(fā)熱量，J/g或MJ/kgR.I.—羅加指數SS—抗碎強度，％ST—灰熔融性軟化溫度℃；Tar—焦油產率，％TRD—真相對密度TS—熱穩(wěn)定性，％V—揮發(fā)分，％Water—干餾總水產率，％x—焦塊最終收縮度，mmy—膠質層最大厚度，mm

—二氧化碳轉化率，％五、符號GR.I.—粘結指數HA—腐植酸產率，％HGI—哈氏36五、符號f——外在或游離inh——內在o——有機p——硫化鐵s——硫酸鹽gr,p——恒壓高位gr,v——恒容高位net,p——恒壓低位net,v——恒容低位b——彈筒t——全五、符號f——外在或游離inh——內在o——有機p——硫化鐵37五、符號ad——空氣干燥基；ar——收到基；d——干燥基；daf——干燥無灰基；dmmf——干燥無礦物質基。五、符號ad——空氣干燥基；ar——收到基；d——干燥基；d38六、基的換算——定義

“基”：是表示化驗結果以什么狀態(tài)下的煤樣為基礎而得出的。

空氣干燥基－以空氣濕度達到平衡狀態(tài)的煤為基準

干燥基－以假想無水狀態(tài)的煤為基準

收到基－以收到狀態(tài)的煤為基準

干燥無灰基－以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準

干燥無礦物基－以假想無水、無礦物質狀態(tài)的煤為基準六、基的換算——定義“基”：是表示化驗結果以39六、基的換算——公式要求基已知基空氣干燥基ad收到基ar干基d干燥無灰基daf干燥無礦物質基dmmf空氣干燥基ad收到基ar干基d干燥無灰基daf干燥無礦物質基dmmf六、基的換算——公式要求基空氣干燥基收到基干基干燥無灰基干燥40七、溶液濃度——定義

物質的量濃度，單位體積溶液中所含溶質的物質的量，單位為摩爾每升，符號為mol/L。

物質的量的國際單位制基本單位是摩爾，定義：

摩爾是一系統的物質的量，該系統中所包含的基本單元數與0.012kg的碳-12的院子數目相等。

使用摩爾時，基本單元應予指明，其可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子，或是這些粒子的特定組合。七、溶液濃度——定義物質的量濃度，單位體積溶41七、溶液濃度——舉例c(NaOH)＝1mol/L，表示溶質的基本單元是氫氧化鈉分子，其摩爾質量為40g/mol，溶液的濃度為1摩爾每升，即每升溶液中含有40g氫氧化鈉。c(1/2H2SO4)＝3mol/L，表示溶質的基本單元是1/2個硫酸分子，其摩爾質量為49g/mol，溶液的濃度為3摩爾每升，即每升溶液中含有3×49g硫酸。c(H2SO4)＝1.5mol/L，表示溶質的基本單元是硫酸分子，其摩爾質量為98g/mol，溶液的濃度為1.5摩爾每升，即每升溶液中含有1.5×98g硫酸。七、溶液濃度——舉例c(NaOH)＝1mol/L，表示溶質42七、溶液濃度——舉例c(1/5KMnO4)＝0.1mol/L，表示溶質的基本單元是1/5個高錳酸鉀分子，其摩爾質量為31.6g/mol，溶液的濃度為0.1摩爾每升，即每升溶液中含有0.1×31.6g高錳酸鉀。c(1/2Ca2+)＝1mol/L，表示溶質的基本單元是1/2個鈣陽離子，其摩爾質量為20.4g/mol，溶液的濃度為1摩爾每升，即每升溶液中含有20.4g鈣陽離子。七、溶液濃度——舉例c(1/5KMnO4)＝0.1mol/L43七、溶液濃度——表示方法溶液的濃度以質量比或體積比為基礎給出時，應以下列方式表示百分數：％（m/m）或％（v/v）。溶液的濃度以量綱上不同的單位、質量和體積表示，則濃度應以克每升或以其適當分倍數表示，如g/L，mg/mL。七、溶液濃度——表示方法溶液的濃度以質量比