1、煤质指标煤质指标 煤级划分煤级划分 根据水在煤中的存在状态，可分为游离水和化合水。根据水在煤中的存在状态，可分为游离水和化合水。游离水：游离水：外在水分和内在水分外在水分和内在水分 外在水分：外在水分：附着在煤颗粒表面和裂隙中的水分。附着在煤颗粒表面和裂隙中的水分。将煤放在空气中风干，外在水分即不断蒸发，直到与空气将煤放在空气中风干，外在水分即不断蒸发，直到与空气的相对湿度达到平衡为止，此时失去的水分，即外在水分的相对湿度达到平衡为止，此时失去的水分，即外在水分 影响因素影响因素：与煤所处的外界条件有关与煤所处的外界条件有关。水采原煤、洗选后的外在水分大。水采原煤、洗选后的外在水分大于旱采原煤
2、和洗选前的；矿井地下水越丰富，外在水分也越大。于旱采原煤和洗选前的；矿井地下水越丰富，外在水分也越大。与测试时的空气湿度有关与测试时的空气湿度有关。内在水分：内在水分：吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔内表面的水分。吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔内表面的水分。由于孔隙特别是微孔吸附力的作用，内在水分比外在水分由于孔隙特别是微孔吸附力的作用，内在水分比外在水分难以蒸发，温度达到难以蒸发，温度达到100C以上时，才能把内在水分全蒸发去。以上时，才能把内在水分全蒸发去。当当煤样在温度煤样在温度0 C、相对湿度、相对湿度96%下，下，煤颗粒煤颗粒吸附的水分吸附的水分达到饱和时，内在水分达到最高值，即达到饱
3、和时，内在水分达到最高值，即最高内在水分最高内在水分。l 煤的孔隙度同煤化程度之间有一定的规律关系，因而最高内煤的孔隙度同煤化程度之间有一定的规律关系，因而最高内在水分一定程度上反映煤化程度在水分一定程度上反映煤化程度。年轻褐煤的最高内在水分多年轻褐煤的最高内在水分多在在25%25%以上，少数如云南弥勒褐煤可达以上，少数如云南弥勒褐煤可达31%31%。最高内在水分小于。最高内在水分小于2%2%的烟煤，几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟的烟煤，几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟煤的比烟煤有所增加，因为无烟煤的孔隙度比烟煤要大些。煤的比烟煤有所增加，因为无烟煤的孔隙度比烟煤要大
4、些。实验室内测得的内在水分与外在水分，属于游离水，两者之和称实验室内测得的内在水分与外在水分，属于游离水，两者之和称为为全水分全水分。注：注：全水分是煤炭按灰分计加中的一个辅助指标。实验室测试煤全水分是煤炭按灰分计加中的一个辅助指标。实验室测试煤的全水分时得到的外在水分和内在水分，与煤中不同结构状态下的外的全水分时得到的外在水分和内在水分，与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分是不同的：在水分和内在水分是不同的：l 实验室测得的外在水分是煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时实验室测得的外在水分是煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时失去的水分（包括吸附在煤毛细孔中的部分内在水分，大小随空气湿失去的
5、水分（包括吸附在煤毛细孔中的部分内在水分，大小随空气湿度的降低和温度的升高而增大），而残留在煤中的水分，则为内在水度的降低和温度的升高而增大），而残留在煤中的水分，则为内在水分。分。因此，测试的外在水分和内在水分，除与煤中不同结构状态下的因此，测试的外在水分和内在水分，除与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分有关外，还与测试时的空气湿度和温度有关。外在水分和内在水分有关外，还与测试时的空气湿度和温度有关。化合水化合水(结晶水结晶水)：煤中矿物质内以分子或离子形式参加矿物晶：煤中矿物质内以分子或离子形式参加矿物晶格构造的水分，失水温度较高。格构造的水分，失水温度较高。如如CaSO42H2O、A
6、l2O32SiO22H2O的的失水温度均为失水温度均为163C。结晶水和化合水在煤的工业分析中，一般不作测定。结晶水和化合水在煤的工业分析中，一般不作测定。水分对煤的工业利用的影响：水分对煤的工业利用的影响：储存时，水分随空气湿度改变，使煤容易破裂氧化；储存时，水分随空气湿度改变，使煤容易破裂氧化；运输时，高寒地带由于水分的冻结，造成装卸困难；运输时，高寒地带由于水分的冻结，造成装卸困难；炼焦时，水分消耗能量，延长炼焦时间，降低焦炉生产率。炼焦时，水分消耗能量，延长炼焦时间，降低焦炉生产率。作燃料时，水分的蒸发要消耗部分热量，降低有效发热量。作燃料时，水分的蒸发要消耗部分热量，降低有效发热量。
7、序序 号号级级 别别 名名 称称代代 号号全水分全水分 Mt/%1特低全水分煤特低全水分煤SLM6.02低全水分煤低全水分煤LM6.08.03中等全水分煤中等全水分煤MM8.012.04中高全水分煤中高全水分煤MHM12.020.05高全水分煤高全水分煤HM20.040.006特高全水分煤特高全水分煤SHM40.0ffdW100100AA序序 号号级别名称级别名称代代 号号灰分灰分 Ad1特低灰煤特低灰煤SLA5.002低灰分煤低灰分煤LA5.0l10.003低中灰煤低中灰煤LMA10.0120.004中灰分煤中灰分煤MA20.0130.005中高灰煤中高灰煤MHA30.0140.006高灰分
8、煤高灰分煤HA40.0150.00灰分分级标准灰分分级标准fffdafAW100100VV挥发分含量与煤化程度、煤岩成分、矿物质含量有关：挥发分含量与煤化程度、煤岩成分、矿物质含量有关：一般来说，随着煤化程度增加，挥发分含量减小；一般来说，随着煤化程度增加，挥发分含量减小；煤化程度相同的煤中，壳质组的挥发分最高，镜质组次煤化程度相同的煤中，壳质组的挥发分最高，镜质组次之，而丝质组最低，但随着煤化程度增加，挥发分受煤岩组之，而丝质组最低，但随着煤化程度增加，挥发分受煤岩组成的影响变小。成的影响变小。序序 号号级级 别别 名名 称称代代 号号挥发分挥发分 Vdaf/%1特低挥发分煤特低挥发分煤SL
9、V10.002低挥发分煤低挥发分煤LV10.0l20.003中等挥发分煤中等挥发分煤MV20.0l28.004中高挥发分煤中高挥发分煤MHV28.0l37.005高挥发分煤高挥发分煤HV37.0150.006特高挥发分煤特高挥发分煤SHV50.0挥发分分级标准挥发分分级标准序序 号号级级 别别 名名 称称代代 号号固定碳固定碳FCd1特低固定碳煤特低固定碳煤SLFC45.002低固定碳煤低固定碳煤LFC45.0055.003中等固定碳煤中等固定碳煤MFC45.0055.004中高固定碳煤中高固定碳煤MHFC65.0075.005高固定碳煤高固定碳煤HFC75.0085.006特高固定碳煤特高固
10、定碳煤SHFC85.00固定碳分级标准固定碳分级标准能量单位的表示能量单位的表示卡（cal）：由Calorie音译而来，指将1克水在1大气压下提升1所需要的热量。国际标准的能量单位是焦耳（joule），1卡=4.185焦。大卡：大卡就是千卡/公斤。用来评价燃料的品质，一公斤燃料能使X千克水升高1摄氏度就是这种燃料的热值是X大卡。中国惯用的热量单位卡20，即1克纯水从19.5升高到20.5所需要的热量。与焦耳的关系为：1卡20=4.1816J 欧美的国家常用卡15。与焦耳的关系为：1卡15=4.1855J 有些国家使用国际蒸汽表卡IT。与焦耳的关系为：1卡IT=4.1868J 煤的发热量的测定：
11、煤的发热量的测定：以氧弹量热法为标准，常用的量热计有以氧弹量热法为标准，常用的量热计有恒温式和绝热式恒温式和绝热式。两种方式的量热计的基本结构相似，其区别在于热交换的两种方式的量热计的基本结构相似，其区别在于热交换的控制方式不同。控制方式不同。测定方法：测定方法：称称取取11.1g分析煤祥放在氧弹中，从氧气钢瓶充氧气至初压分析煤祥放在氧弹中，从氧气钢瓶充氧气至初压2.63.0MPa；利用电流加热弹筒内的金属丝使煤样着火。完全；利用电流加热弹筒内的金属丝使煤样着火。完全燃烧，其产物有燃烧，其产物有C02、H20和灰以及燃烧后被水吸收形成的产物和灰以及燃烧后被水吸收形成的产物H2SO4、HNO3等
12、。等。燃烧产生的热量被内套筒的水所吸收。根据燃烧产生的热量被内套筒的水所吸收。根据水温的上升，并进行一系列的温度校正后可计算出单位质量的水温的上升，并进行一系列的温度校正后可计算出单位质量的煤燃烧时所产生的热量，即煤燃烧时所产生的热量，即弹筒弹筒发热量发热量Qb,ad。煤的发热量的测定：煤的发热量的测定：以氧弹量热法为标准，常用的量热计有以氧弹量热法为标准，常用的量热计有恒温式和绝热式恒温式和绝热式。氧弹氧弹：充有压力为：充有压力为4MPa的纯氧和装有可燃物质的燃烧室体。的纯氧和装有可燃物质的燃烧室体。氧弹氧弹 工作原理：工作原理：将一定量的煤样放入充有过量氧气的氧弹将一定量的煤样放入充有过量
13、氧气的氧弹内燃烧，放出的热量被一定量的水吸收，根据内燃烧，放出的热量被一定量的水吸收，根据水温的变化计算得到煤样的发热量。水温的变化计算得到煤样的发热量。因弹筒发热量是在恒定体积下测定的，所以称其恒容发热量。因弹筒发热量是在恒定体积下测定的，所以称其恒容发热量。恒容高位发热量恒容高位发热量(Qgr,v,ad)：弹筒发热量中扣除由于生成硫酸和硝酸所产生的热量弹筒发热量中扣除由于生成硫酸和硝酸所产生的热量(包括包括化学生成热和溶解热化学生成热和溶解热)后，即得到煤的恒容高位发热量。后，即得到煤的恒容高位发热量。因为煤在空气中燃烧时，是不会生成硫酸和硝酸的。因为煤在空气中燃烧时，是不会生成硫酸和硝酸
14、的。Qgr,v,ad=Qb,ad-(95Sb,ad+Qb,ad)Qb,ad分析煤样的高位发热量，分析煤样的高位发热量，J/g;Sb,ad由弹简洗液测得的由弹简洗液测得的硫含量硫含量()，通常用煤的全硫量代替；，通常用煤的全硫量代替；95硫酸生成热校正系硫酸生成热校正系数，为数，为0.01g硫生成硫酸的化学生成热和溶解热之和，硫生成硫酸的化学生成热和溶解热之和，J;硝酸生成热校正系数。硝酸生成热校正系数。恒容低位发热量（恒容低位发热量（Qnet,v,ad）：）：从高位发热量中扣除空气中燃烧从高位发热量中扣除空气中燃烧时，水变成水蒸气时所吸收的热量。时，水变成水蒸气时所吸收的热量。其大小最接近与煤
15、作燃料时可以利用的发热量。其大小最接近与煤作燃料时可以利用的发热量。表达式为：表达式为：Qnet,v,ad=Qgr,v,ad-25(Mad+9Had)25常数，相当于常数，相当于0.01g水的蒸发热，水的蒸发热，J。Mad，Had分析煤样中分析煤样中H、水分的含量，、水分的含量，%序序 号号级级 别别 名名 称称代代 号号发热量发热量 Qnet,ar(MJkg)1低热值煤低热值煤LQ8.5012.502中低热值煤中低热值煤MLQ12.5117.003中热值煤中热值煤MQ17.0121.004中高热值煤中高热值煤MHQ21.0l一一24.005高热值煤高热值煤HQ24.0127.006特高热值煤
16、特高热值煤SHQ27.00发热量分级标准发热量分级标准注：煤田地质勘探系统在按发热量分级时，可采用全水分（注：煤田地质勘探系统在按发热量分级时，可采用全水分（Mt）进行计算。）进行计算。主要煤质指标与煤化程度的关系主要煤质指标与煤化程度的关系 在煤质分析中得到的煤质指标，根据不同需要，可采用不同的在煤质分析中得到的煤质指标，根据不同需要，可采用不同的基准来表示。基准来表示。基基：表示化验结果是以什么状态下的煤样为基础而得出的。：表示化验结果是以什么状态下的煤样为基础而得出的。空气干燥基空气干燥基以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准。符号为以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准。符号为 ad(air
17、dry basis)。又称分析基。又称分析基。干燥基干燥基以假想无水状态的煤为基准。符号为以假想无水状态的煤为基准。符号为d(dry basis)收到基收到基以收到状态的煤为基准。符号为以收到状态的煤为基准。符号为ar(as received)。干燥无灰基干燥无灰基以假想无水、无灰状态的煤为基准。符号为以假想无水、无灰状态的煤为基准。符号为daf (dry ash free)。各种基准的换算关系：各种基准的换算关系：干燥基的换算：干燥基的换算：Xd=100Xad/(100-Mad)%Xad分析基的化验结果；分析基的化验结果；Mad分析基水分；分析基水分；Xd换算干燥基的化验结果。换算干燥基的化
18、验结果。收到基的换算：收到基的换算：Xar=(100-Mar)/(100-Mad)%Mar收到基水分；收到基水分；Xar换算为收到基的化验结果。换算为收到基的化验结果。无水无灰基的换算：无水无灰基的换算：Xdaf=100Xad/(100-Mad-Aad)%Aad分析基灰分；分析基灰分；Xdaf换算为干燥无灰基的化验结果。换算为干燥无灰基的化验结果。当煤中碳酸盐含量大于当煤中碳酸盐含量大于2%时，上式的分母中还要减去碳酸盐时，上式的分母中还要减去碳酸盐中中CO2含量。含量。煤炭分类的研究工作已有很长的历史。煤炭分类的研究工作已有很长的历史。1599年，年，黎巴维斯黎巴维斯对包括煤炭在内的矿石沉积
19、有机岩进行过对包括煤炭在内的矿石沉积有机岩进行过系统分类。系统分类。1763年，年，柏屈兰特在柏屈兰特在“Stocker”杂志上，提出了煤炭分类的杂志上，提出了煤炭分类的重要性，重要性，为煤的分类研究作了技术准备为煤的分类研究作了技术准备。1800年之前的分类，只是将煤按外观分为亮煤、暗煤和褐煤年之前的分类，只是将煤按外观分为亮煤、暗煤和褐煤 1820年，年，英国开始按煤性质对煤进行简单的分类，出现了瘦英国开始按煤性质对煤进行简单的分类，出现了瘦煤、肥煤、硬煤和烟煤等名词。煤、肥煤、硬煤和烟煤等名词。1826年，年，德国卡斯藤根据煤热解后残渣的特性，将煤分为砂德国卡斯藤根据煤热解后残渣的特性，
20、将煤分为砂煤煤(不粘煤不粘煤)、烧结性煤、烧结性煤(弱粘煤弱粘煤)和粘结性煤；和粘结性煤；1837年，年，法国勒尼奥参照煤田的地质年代与构造，对世法国勒尼奥参照煤田的地质年代与构造，对世界一些地区不同级别的煤炭。按相对密度和元素分析结果进界一些地区不同级别的煤炭。按相对密度和元素分析结果进行分类，分别命名为无烟煤、肥烟煤、长焰烟煤、完全褐煤、行分类，分别命名为无烟煤、肥烟煤、长焰烟煤、完全褐煤、不完全褐煤和泥炭，这些命名已与现今煤分类系列及其术语不完全褐煤和泥炭，这些命名已与现今煤分类系列及其术语基本相当。基本相当。1875年，年，德国舍恩多夫用挥发分和焦渣特征进行煤分类，德国舍恩多夫用挥发分
21、和焦渣特征进行煤分类，可以看作是现代煤分类的维形。可以看作是现代煤分类的维形。1899年，年，英国的赛勒提出了著名的煤科学分类，以煤的英国的赛勒提出了著名的煤科学分类，以煤的元素分析为基础，用碳和氢作为分类指标，将煤分为四类，元素分析为基础，用碳和氢作为分类指标，将煤分为四类，有褐煤有褐煤(分二小类分二小类)、烟煤、烟煤(分三小类分三小类)、半无烟煤及无烟煤。、半无烟煤及无烟煤。中中国国煤煤分分类类1958年年烟烟煤煤（一）分类指标（一）分类指标干燥无灰基挥发分（干燥无灰基挥发分（Vdaf）干燥无灰基氢元素含量（干燥无灰基氢元素含量（Hdaf）透光率（透光率（PM）恒湿无灰基高位发热量（恒湿无
22、灰基高位发热量（Qgr,maf）反映煤化程度反映煤化程度粘结指数（粘结指数（G）胶质层最大厚度（胶质层最大厚度（Y）奥亚膨胀度（奥亚膨胀度（b）反映煤的粘结性反映煤的粘结性1）凡）凡Vdaf37.%、G37.0%，在不压饼的条件下测定的焦渣特征为，在不压饼的条件下测定的焦渣特征为12号的煤，再号的煤，再用区分烟煤和褐煤）。用区分烟煤和褐煤）。2）凡）凡Vdaf37.0%、PM 50%者，为烟煤，者，为烟煤，PM3050%的煤，如恒湿的煤，如恒湿无灰基高位发热量无灰基高位发热量Qgr,maf大于大于24MJ/kg（5700cal/g），则划为长焰煤。），则划为长焰煤。dafdafl1)当烟煤的当
23、烟煤的G85时，时，用用Vdaf和和G来划分煤来划分煤类。当类。当G85时，则用时，则用Vdaf和胶质层最大厚和胶质层最大厚度度Y，或用，或用Vdaf和奥亚和奥亚膨胀度膨胀度b来划分煤类。来划分煤类。l2)当当G85时，用时，用Y和和b并列作为分类指标。并列作为分类指标。当当Vdaf28%时，时，b暂定暂定为为220%。当。当b值和值和Y值有矛盾时，以值有矛盾时，以Y值值为准来划分煤类。为准来划分煤类。l 分类用的煤样，如原分类用的煤样，如原煤灰分小于或等于煤灰分小于或等于10%者，不需灰分。者，不需灰分。灰分大于灰分大于10%的煤样的煤样需按需按GB474-83煤样的煤样的制备方法，用氯化锌
24、制备方法，用氯化锌重液减灰后再分类。重液减灰后再分类。类别 符号 数码 分类指标 Vdaf1）%GY/mmb2）/%贫煤 PM 11 10.020.010.020.0520 瘦煤 SM 1314 10.020.010.020.020505065 焦煤 JM 152425 10.020.020.028.020.028.0651）5065651）25.025.0(150)(150)肥煤 FM 162636 0.020.020.028.028.037.0(85)1）(85)1）(85)1）25.025.025.0(150)(150)(220)1/3焦煤 1/3JM 35 28.037.0651）25
25、.0220气肥煤 QF 46 37.0(85)1）25.0(220)气煤 QM 34434445 28.037.037.037.037.0506035505065651）25.0(20.028.028.037.030503050 弱粘煤 RN 2232 20.028.028.037.0530530 不粘煤 BN 2131 28.037.055 长焰煤 CY 4142 37.037.053050 37.0%，PM 3050%的煤。如恒湿无灰基高位发热量Qgr.maf 24MJ/Kg(5700cal/g)则划为长焰煤。挥发分含量（挥发分含量（%）粘粘结结指指数数中中国国煤煤分分类类焦煤气煤气煤气煤
26、肥煤肥煤气煤气煤镜质组反射率镜质组反射率%可能煤种可能煤种(按出现频率排列按出现频率排列)0.50.6长焰煤、不粘煤、气煤长焰煤、不粘煤、气煤0.60.7气煤、长焰煤、不粘煤、气肥煤气煤、长焰煤、不粘煤、气肥煤0.70.8气煤、气肥煤、弱粘煤、不粘煤、气煤、气肥煤、弱粘煤、不粘煤、1/2中粘煤中粘煤0.80.91/3焦煤、气煤、弱粘煤、不粘煤、肥煤、气度煤焦煤、气煤、弱粘煤、不粘煤、肥煤、气度煤0.91.01/3焦煤、肥煤、气煤、焦煤、肥煤、气煤、1/2中粘煤、气肥煤中粘煤、气肥煤1.01.1肥煤、肥煤、1/3焦煤焦煤1.11.2肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤焦煤、焦煤1.21.3焦煤、肥煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤焦煤1.31.4焦煤、肥煤焦煤、肥煤1.41.5焦煤焦煤1.51.6焦煤、瘦煤、贫瘦煤焦煤、瘦煤、贫瘦煤1.61.7瘦煤、贫瘦煤瘦煤、贫瘦煤1.71.8瘦煤、贫瘦煤、焦煤、贫煤瘦煤、贫瘦煤、焦煤、贫煤1.81.9贫瘦煤、瘦煤、贫煤贫瘦煤、瘦煤、贫煤1.92.0贫瘦煤、贫煤、瘦煤贫瘦煤、贫煤、瘦煤2.02.5贫煤，无烟煤三号？贫煤，无烟煤三号？
