煤炭是怎么形成的

　　現(xiàn)在天然氣普及，小編記得小時(shí)候在街上還有伏著兩擔(dān)蜂窩煤叫賣的人，大街小巷在下午都充滿著燒煤的味道。那么你對煤炭知道多少呢?它對于社會(huì)的影響有些什么呢?下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹煤炭是怎么形成的。

　　煤炭是怎么形成的：

　　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(zhì)，由于地殼的變動(dòng)不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化等因素，形成的黑色可燃沉積巖，這就是煤炭的形成過程。

　　一座煤礦的煤層厚薄與這地區(qū)的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關(guān)。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。又由于地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使原來水平的煤層發(fā)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(fā)現(xiàn)。還有一些煤層相對比較薄，而且面積也不大，所以沒有開采價(jià)值，有關(guān)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(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加以研究和探討。一座大的煤礦，煤層很厚，煤質(zhì)很優(yōu)，但總的來說它的面積并不算很大。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(yīng)當(dāng)是很大的。因?yàn)樵谶h(yuǎn)古時(shí)期地球上到處都是森林和草原，因此，地下也應(yīng)當(dāng)?shù)教幱袃?chǔ)存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚，因?yàn)橹参锏闹θ~、根莖腐爛變成腐植質(zhì)，又會(huì)被植物吸收，如此反復(fù)，最終被埋入地下時(shí)也不會(huì)那么集中，土層與煤層的界限也不會(huì)劃分得那么清楚。

　　但是，無可否認(rèn)的事實(shí)和依據(jù)，煤炭千真萬確是植物的殘骸經(jīng)過一系統(tǒng)的演變形成的，這是顛簸不破的真理，只要仔細(xì)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(fā)現(xiàn)非常清楚的植物組織和構(gòu)造，而且有時(shí)在煤層里還保存著像樹干一類的東西，有的煤層里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(jīng)泥炭化作用或腐泥化作用，轉(zhuǎn)變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后， 由于盆地基底下降而沉至地下深部，經(jīng)成巖作用而轉(zhuǎn)變成褐煤;當(dāng)溫度和壓力逐漸增高，再經(jīng)變質(zhì)作用轉(zhuǎn)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(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)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(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成腐泥的過程。

　　腐泥是一種富含水和瀝青質(zhì)的淤泥狀物質(zhì)。冰川過程可能有助于成煤植物遺體匯集和保存。

　　煤炭的開采方法：

　　矸石排放

　　煤礦生產(chǎn)排放量最大的固體廢物， 也是中國工業(yè)固體廢物中產(chǎn)生量和堆積量最大的固體廢物，產(chǎn)生量一般為煤炭產(chǎn)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，占地2.6 萬公頃，是中國工業(yè)固體廢物中產(chǎn)出量和累計(jì)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(shè)和生產(chǎn)過程中，各種類型的水源水會(huì)通過不同的途徑進(jìn)入巷道和工作面， 為了保證采礦安全，防止水害發(fā)生，需將礦井涌水排出。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在采煤過程中， 2004 年全國煤礦礦井水排放約30 億m³，平均每噸煤涌水量約為2m³。資源化利用率僅占22%左右。

　　瓦斯抽放與礦井通風(fēng)

　　在煤炭開采前和開采中抽放瓦斯氣， 是保證煤礦安全的重要措施。但將抽放的瓦斯排入大氣，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)，瓦斯中所含甲烷的溫室效應(yīng)比二氧化碳大20 倍。另外煤礦在生產(chǎn)過程中， 井下巷道每秒鐘都需要數(shù)十萬乃至數(shù)百萬立方米的空氣，它們主要是通過礦井通風(fēng)來完成， 礦井通風(fēng)同樣含有瓦斯，并且還有大量粉塵。據(jù)近幾年有關(guān)評價(jià)估算， 全國煤層瓦斯資源量為3×106 。2002 年中國重點(diǎn)煤礦煤層瓦斯產(chǎn)生量為9773.37，其中利用瓦斯量為517.49 ，利用率5%左右。

　　開采造成的生態(tài)破壞

　　傳統(tǒng)煤炭開采忽略其它共生、伴生礦物的開采、加工、利用， 造成了資源的浪費(fèi)。中國煤系共生、伴生20 多種礦產(chǎn)，絕大多數(shù)沒有利用， 另外礦物的隨意存放丟棄還會(huì)造成環(huán)境污染，破壞生態(tài)環(huán)境。

　　煤炭開采破壞了地殼內(nèi)部原有的力學(xué)平衡狀態(tài)。引起地表塌陷， 原有生態(tài)系統(tǒng)受到破壞。這種破壞使原有土地收益的減少或喪失，同時(shí)也造成地表水利設(shè)施的破壞和生態(tài)環(huán)境惡化。每年因開采引起的地表塌陷面積已達(dá)40萬hm2，且平均每年以1.5 萬hm2 的速度增加。

　　煤炭分類：

　　煤炭是世界上分布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。世界煤炭可采儲(chǔ)量的60%集中在美國(25%)、前蘇聯(lián)地區(qū)(23%)和中國(12%)，此外，澳大利亞、印度、德國和南非4 個(gè)國家共占29%，上述7 國或地區(qū)的煤炭產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的80%，已探明的煤炭儲(chǔ)量在石油儲(chǔ)量的63 倍以上，世界上煤炭儲(chǔ)量豐富的國家同時(shí)也是煤炭的主要生產(chǎn)國。

　　煤炭分類表根據(jù)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(jié)、不粘結(jié)、長焰煤等統(tǒng)稱為煙煤;貧煤稱為半無煙煤;揮發(fā)分大于40%的稱為褐煤。無煙煤可用于制造煤氣或直接用作燃料，煙煤用于煉焦、配煤、動(dòng)力鍋爐和氣化工業(yè);褐煤一般用于氣化、液化工業(yè)、動(dòng)力鍋爐等。煤炭分類表(以煉焦用煤為主)

　　煤炭粒度分類

　　褐煤多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質(zhì)地疏松;含揮發(fā)分40%左右，燃點(diǎn)低，容易著火，燃燒時(shí)上火快，火焰大，冒黑煙;含碳量與發(fā)熱量較低(因產(chǎn)地煤級不同，發(fā)熱量差異很大)，燃燒時(shí)間短，需經(jīng)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(zhì)地細(xì)致，含揮發(fā)分30%以上，燃點(diǎn)不太高，較易點(diǎn)燃;含碳量與發(fā)熱量較高，燃燒時(shí)上火快，火焰長，有大量黑煙，燃燒時(shí)間較長;大多數(shù)煙煤有粘性，燃燒時(shí)易結(jié)渣。

　　無煙煤有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發(fā)亮。雜質(zhì)少，質(zhì)地緊密，固定碳含量高，可達(dá)80%以上;揮發(fā)分含量低，在10%以下，燃點(diǎn)高，不易著火;但發(fā)熱量高，剛?cè)紵龝r(shí)上火慢，火上來后比較大，火力強(qiáng)，火焰短，冒煙少，燃燒時(shí)間長，粘結(jié)性弱，燃燒時(shí)不易結(jié)渣。應(yīng)摻入適量煤土燒用，以減輕火力強(qiáng)度。1989年10月 ，國家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布《中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn) 》(GB5751-86)，依據(jù)干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf、粘結(jié)指數(shù)G、膠質(zhì)層最大厚度Y、奧亞膨脹度 b、煤樣透光性P、煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量Qgr，maf，包括干燥無灰基氫含量Hdaf在內(nèi)的7項(xiàng)指標(biāo)，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(biāo)煤炭分類國標(biāo)把煤分為三大類，即無煙煤、煙煤和褐煤，共29 個(gè)小類。無煙煤分為3個(gè)小類，數(shù)碼為01、02、03,數(shù)碼中的“0”表示無煙煤，個(gè)位數(shù)表示煤化程度，數(shù)字小表示煤化程度高;煙煤分為12 個(gè)煤炭類別，24 個(gè)小類，數(shù)碼中的十位數(shù)(1~4)表示煤化程度，數(shù)字小表示煤化程度高;個(gè)位數(shù)(1~6)表示粘結(jié)性，數(shù)字大表示粘結(jié)性強(qiáng);褐煤分為2 個(gè)小類，數(shù)碼為51、52,數(shù)碼中的“5”表示褐煤，個(gè)位數(shù)表示煤化程度，數(shù)字小表示煤化程度低。在各類煤的數(shù)碼編號中，十位數(shù)字代表揮發(fā)分的大小，如無煙煤的揮發(fā)分最小，十位數(shù)字為0,褐煤的揮發(fā)分最大，十位數(shù)字為5,煙煤的十位數(shù)字介于1~4之間，個(gè)位數(shù)字對煙煤類來說，是表征其粘結(jié)性或結(jié)焦性好壞，如個(gè)位數(shù)字越大，表征其粘結(jié)性越強(qiáng),如個(gè)位數(shù)字為6 的煙煤類，都是膠質(zhì)層最大厚度Y 值大于25mm 的肥煤或氣肥煤類，個(gè)位數(shù)為1 的煙煤類，都是一些沒有粘結(jié)性的煤，如貧煤、不粘煤和長煙煤。個(gè)位數(shù)字為2~5 的煙煤，他們的粘結(jié)性隨著數(shù)碼的增大而增強(qiáng)。