沉积有机质的物质组成

1、第一节第一节 煤的物质组成煤的物质组成 第二节第二节 石油、天然气、油页石油、天然气、油页 岩的物质组成岩的物质组成 第二章第二章 沉积有机质的物质组成沉积有机质的物质组成 一、煤的岩石组成一、煤的岩石组成 二、煤的化学组成二、煤的化学组成 第一节第一节 煤的物质组成煤的物质组成 （一）概述（一）概述 思考题：研究煤的岩石组成有哪些方法？思考题：研究煤的岩石组成有哪些方法？ 一、一、煤的岩石组成煤的岩石组成 宏观方法宏观方法 宏观煤岩成分，宏观煤岩类型宏观煤岩成分，宏观煤岩类型 煤的物理性质（颜色、光泽、硬度、密度等）煤的物理性质（颜色、光泽、硬度、密度等） 微观方法微观方法 薄片：显微组分、

2、颜色、形态、结构、荧光性薄片：显微组分、颜色、形态、结构、荧光性 砖片：显微组分、颜色砖片：显微组分、颜色 、形态、结构、反射率、形态、结构、反射率 超微结构超微结构 电子显微镜、气相色谱、激光光谱、光电子能谱电子显微镜、气相色谱、激光光谱、光电子能谱 核磁共振、电子顺磁共振，红外光谱、核磁共振、电子顺磁共振，红外光谱、X X衍射衍射 煤薄片煤薄片 煤砖光片煤砖光片 粉煤光片粉煤光片 UMPS50型显微光度计型显微光度计 （二）煤的显微组成（二）煤的显微组成 1 1、显微组分的定义、显微组分的定义 光学显微镜下能够识别出来的组成煤的基本单位。光学显微镜下能够识别出来的组成煤的基本单位。 镜质组

3、镜质组 VitriniteVitrinite 有机显微组分有机显微组分 惰质组惰质组 InertiniteInertinite 壳质组壳质组 ExiniteExinite 无机显微组分无机显微组分 矿物质矿物质 2、 镜质组镜质组 煤中含量在煤中含量在5080%以上，强覆水、还原条件以上，强覆水、还原条件 下经生下经生 物化学和地球化学凝胶化作用而形成。物化学和地球化学凝胶化作用而形成。 透射光下：橙红色、褐红色透射光下：橙红色、褐红色 反射光下：灰色、浅灰色，具有弱的荧光性反射光下：灰色、浅灰色，具有弱的荧光性 性脆，裂隙和微孔隙发育性脆，裂隙和微孔隙发育 O较高，、挥发分中等，较低，粘结、

4、结焦性好较高，、挥发分中等，较低，粘结、结焦性好 加氢液化时转化率较高加氢液化时转化率较高 煤化过程生成少量油，较多甲烷气煤化过程生成少量油，较多甲烷气 在煤层中呈透镜状产生在煤层中呈透镜状产生 结构镜质体结构镜质体 按按细胞保存程度和形态特征划分细胞保存程度和形态特征划分 无结构镜质体无结构镜质体 碎屑镜质体碎屑镜质体 （1）结构镜质体）结构镜质体 保存有植物的细胞结构保存有植物的细胞结构 ，胞壁、胞腔清晰可辨。，胞壁、胞腔清晰可辨。 结构镜质体结构镜质体 胞腔呈圆形，椭圆形，方形，纺锤形胞腔排列胞腔呈圆形，椭圆形，方形，纺锤形胞腔排列 整齐，胞壁不膨胀或稍有膨胀。整齐，胞壁不膨胀或稍有膨胀

5、。 结构镜质体结构镜质体 胞壁膨胀，胞腔压扁呈短线状，胞腔变小，胞壁膨胀，胞腔压扁呈短线状，胞腔变小， 大小不一，排列不规则大小不一，排列不规则 1 4 12 3 1、2结构镜质体1； 3、4 结构镜质体2 （2）无结构镜质体）无结构镜质体 显微镜下观察不到植物的细胞结构。显微镜下观察不到植物的细胞结构。 均质镜质体：均质镜质体：透镜状或条带状产出，轮廓清楚，透镜状或条带状产出，轮廓清楚， 成分均一，不含杂成分均一，不含杂 质。质。 基质镜质体：基质镜质体：基质状，无固定形态，成分非均一，基质状，无固定形态，成分非均一， 可包裹其它组分，矿可包裹其它组分，矿 物质含量较多。物质含量较多。 胶质

6、镜质体：胶质镜质体：充填植物胞腔中，或其它空腔中沉充填植物胞腔中，或其它空腔中沉 淀淀 成凝胶，成分均一成凝胶，成分均一 团块镜质体：团块镜质体：呈圆形或椭圆形，常呈个体或群体呈圆形或椭圆形，常呈个体或群体 出出 现，团块状，轮廓清现，团块状，轮廓清 晰，成分均一。晰，成分均一。 12 34 1均质镜质体；2基质镜质体；3胶质镜质体；4团块镜质体 （3）镜屑体）镜屑体 粒度小于粒度小于10um，比较少见，泥炭阶段分解的植物或，比较少见，泥炭阶段分解的植物或 腐植泥炭的碎屑，与基质镜质体在一起时不易区分，与腐植泥炭的碎屑，与基质镜质体在一起时不易区分，与 壳质组或惰质组在一起时，易于辨认壳质组或

7、惰质组在一起时，易于辨认。 3、壳质组（类脂组、稳定组）、壳质组（类脂组、稳定组） 透射光：黄色，少数为绿黄色，红橙色透射光：黄色，少数为绿黄色，红橙色 反射光：深灰色，灰色、有突起，发黄色的荧反射光：深灰色，灰色、有突起，发黄色的荧 光光 腐泥煤、残植煤、油页岩中富集，密度低，重腐泥煤、残植煤、油页岩中富集，密度低，重 液液 易分离易分离 、Q、挥发分最高、挥发分最高 液化液化 炼焦炼焦 生油生油 类型：类型：孢子体角质体孢子体角质体 藻类体藻类体 荧光体荧光体 木栓体树脂体木栓体树脂体 沥沥 青质体青质体 渗透沥青质渗透沥青质 壳屑体壳屑体 孢子体孢子体 孢子体是孢子植物的繁殖器官，保存下

8、来的是其外胞壁。孢子体是孢子植物的繁殖器官，保存下来的是其外胞壁。 特征：特征：闭合长环状，拐角圆滑，有时表面具有纹闭合长环状，拐角圆滑，有时表面具有纹 饰。饰。 异孢植物，有雌雄之分异孢植物，有雌雄之分 同孢植物，无雌雄之分。同孢植物，无雌雄之分。 雌：大雌：大孢子孢子 雄：雄：小小 孢子孢子 花粉：花粉： 种子植物的繁殖器种子植物的繁殖器 官，大小约为官，大小约为0.05 mm，与小孢子难与小孢子难 以分别。以分别。 角质体角质体 叶、叶柄、细茎、种子、果实上的一层透明薄叶、叶柄、细茎、种子、果实上的一层透明薄 膜，不具有细胞结构。膜，不具有细胞结构。 特征：特征：细长条状，一边平滑，一边

9、呈锯齿状，拐角尖锐细长条状，一边平滑，一边呈锯齿状，拐角尖锐 薄壁角质体：厚薄壁角质体：厚520um 厚壁角质体：厚壁角质体：50um 取决于植物种类、植物组织、生长环境取决于植物种类、植物组织、生长环境 树脂体树脂体 植物分泌的产物：树脂、树胶、胶乳、脂肪、蜡质、琥珀植物分泌的产物：树脂、树胶、胶乳、脂肪、蜡质、琥珀 特征：特征：边缘平滑，球形、卵形、纺锤形，充填于胞腔中，内边缘平滑，球形、卵形、纺锤形，充填于胞腔中，内 部均一，无细胞结构。部均一，无细胞结构。 有机化学成分：萜烯体、异戊间二烯的缩聚。有机化学成分：萜烯体、异戊间二烯的缩聚。 木栓质体木栓质体 树皮中木栓组织转变而来。树皮中

10、木栓组织转变而来。 特征：特征：数层至十几层扁平的长方形木栓细胞所形成，数层至十几层扁平的长方形木栓细胞所形成， 波浪状排列紧密，纵切面呈叠瓦状结构，横切面呈鳞片状波浪状排列紧密，纵切面呈叠瓦状结构，横切面呈鳞片状 结构，荧光呈现褐黄色或暗褐色，荧光色不均匀。木栓化结构，荧光呈现褐黄色或暗褐色，荧光色不均匀。木栓化 细胞壁除纤维素和木质素外，还含有细胞壁除纤维素和木质素外，还含有25-50%25-50%木栓体。木栓体。 藻类体藻类体 腐泥煤，腐植、腐泥煤，油页岩中常见。腐泥煤，腐植、腐泥煤，油页岩中常见。 结构藻类体结构藻类体藻类群体，厚壁单细胞藻类藻类群体，厚壁单细胞藻类 特征：特征：水平切

11、面上呈圆形，垂直切面上呈透镜状，水平切面上呈圆形，垂直切面上呈透镜状， 扇扇 状、纺锤状，外形清晰，边缘呈锯齿状、纺锤状，外形清晰，边缘呈锯齿 状，表面状，表面 呈蜂窝状或海绵状、放射状，纹层呈蜂窝状或海绵状、放射状，纹层 状，云朵状状，云朵状 轮廓。轮廓。 层状藻类体层状藻类体 单细胞藻薄壁浮游藻类底栖藻类群体单细胞藻薄壁浮游藻类底栖藻类群体 特征：特征：水平切面呈扁平的小浑圆体，垂直切面水平切面呈扁平的小浑圆体，垂直切面 呈细呈细 薄层状，个体小，长宽比大，薄层状，个体小，长宽比大， 不易辨认。不易辨认。 1 23 1藻类体（轮奇藻）；2藻类体（皮拉藻）；3藻类体 沥青质体沥青质体 类脂物

12、质、藻类、浮游生物、细菌。类脂物质、藻类、浮游生物、细菌。 特征：特征：无固定形态，基质状，线理状或细小透镜状产出。无固定形态，基质状，线理状或细小透镜状产出。 随紫外线辐射时间加长，荧光性增强。随紫外线辐射时间加长，荧光性增强。 渗出沥青体渗出沥青体 次生煤岩组分：充填于孔隙裂隙中次生煤岩组分：充填于孔隙裂隙中 特征：特征：母质为壳质组时，较强的荧光，为绿黄色、亮母质为壳质组时，较强的荧光，为绿黄色、亮 黄色；母质为富氢镜质体时，较弱的荧光，呈黄色；母质为富氢镜质体时，较弱的荧光，呈 褐黄，褐色。煤生烃，排烃的证据，煤成油的褐黄，褐色。煤生烃，排烃的证据，煤成油的 重质烃类富集物。重质烃类富

13、集物。 1 23 1沥青质体，孢粉体；2、3渗出沥青质体 荧光质体荧光质体 叶肉细胞中油或脂肪，果实中的油或脂肪，煤化叶肉细胞中油或脂肪，果实中的油或脂肪，煤化 过程中的油或脂肪。过程中的油或脂肪。 特征：特征：呈小透镜状或粒状集合呈小透镜状或粒状集合 体充填于细胞腔内或集体充填于细胞腔内或集 合成合成10-50um宽的薄层。宽的薄层。 壳屑体壳屑体 特征：特征： 各种壳质组分的碎屑各种壳质组分的碎屑 体，不易与黏土矿物体，不易与黏土矿物 区分，但具有荧光性。区分，但具有荧光性。 3、惰质组、惰质组 在结焦过程中不软化，呈惰性。在结焦过程中不软化，呈惰性。 成因：成因： 植物遗体在缺水多氧的环

14、境中，氧化而成。植物遗体在缺水多氧的环境中，氧化而成。 森林火灾，植物不完全燃烧森林火灾，植物不完全燃烧 C60 泥炭表层受真菌等微生物的腐解泥炭表层受真菌等微生物的腐解 强烈的煤化作用强烈的煤化作用 特征：特征： 透射光：不透明透射光：不透明 反射光：亮白色，黄色或灰白色，无荧光，正突起反射光：亮白色，黄色或灰白色，无荧光，正突起 高，中等，和挥发分低，热解不具有粘结性高，中等，和挥发分低，热解不具有粘结性 显微组分：显微组分：丝质体半丝质体粗粒体微粒体丝质体半丝质体粗粒体微粒体 菌类体惰屑菌类体惰屑 体体 丝质体丝质体 植物的根、茎、叶经丝碳化作用而成，在煤层植物的根、茎、叶经丝碳化作用而

15、成，在煤层 中呈薄层状，透镜状。中呈薄层状，透镜状。 显微亚组分：显微亚组分：火焚丝质体氧化丝质体原生丝质体火焚丝质体氧化丝质体原生丝质体 火焚丝质体火焚丝质体 特征：特征：细胞结构保存良好，细胞壁薄，胞间隙细胞结构保存良好，细胞壁薄，胞间隙 甚至甚至 植物的年轮都能见到，性脆，呈星植物的年轮都能见到，性脆，呈星 状、孤形状、孤形 等碎片。等碎片。 氧化丝质体氧化丝质体 特征：特征：细胞结构保存较好，细胞壁较厚，有时细胞结构保存较好，细胞壁较厚，有时 胞腔胞腔 大小不一，排列不很整齐。大小不一，排列不很整齐。 原生丝质体原生丝质体 特征：特征：有些植物在生长过程中，能将黑色素沉有些植物在生长过

16、程中，能将黑色素沉 淀淀 在细胞膜中。在细胞膜中。 3 4 5 6 2 1 1、2火焚丝质体；3、5氧化丝质体；4半丝质体；6丝质体 半丝质体半丝质体 丝炭作用，半透明，可见结构。丝炭作用，半透明，可见结构。 透射光：深棕色，黑棕色透射光：深棕色，黑棕色 反射光：灰白色，灰色反射光：灰白色，灰色 粗粒体粗粒体 无定形、无结构的凝胶状惰质组分，条带状、团块状无定形、无结构的凝胶状惰质组分，条带状、团块状 成因：成因： 泥炭强烈氧化和干燥作用泥炭强烈氧化和干燥作用 富脂类形成煤化丝质体富脂类形成煤化丝质体 火焚泥炭火焚泥炭 微粒体微粒体 特征：特征：95%V95% 单组分组类型组单组分组类型组 微

17、壳煤微壳煤 E95%E95% 微惰煤微惰煤 I95%I95% 双组分组类型组双组分组类型组 微亮煤微亮煤 微镜亮煤微镜亮煤 V+E95% 微壳亮煤微壳亮煤 微镜惰煤微镜惰煤 微惰镜煤微惰镜煤 V+I95% 微镜惰煤微镜惰煤 微暗煤微暗煤 微壳暗煤微壳暗煤 E+I95% 微亮暗煤微亮暗煤 三组分组类型组三组分组类型组 微镜三合煤微镜三合煤 微暗亮煤微暗亮煤VI、E 微壳三合煤微壳三合煤 微镜惰壳煤微镜惰壳煤EI、V 微惰三合煤微惰三合煤 微亮暗煤微亮暗煤IV、E 按主要显微组分、亚组分组再细划分为类型；按主要显微组分、亚组分组再细划分为类型； 考虑优势组分命名，含量小于考虑优势组分命名，含量小于

18、5%的不计；的不计； ICCP的镜质组的镜质组=中国的镜质组中国的镜质组+半镜质组；半镜质组； 精煤（矿物总量精煤（矿物总量20%或硫化物含量或硫化物含量5%，密度，密度1.5g/cm3） 大致反映沉积环境大致反映沉积环境 表表3-4 微矿质煤分类微矿质煤分类 微矿质煤类型微矿质煤类型矿物种类矿物种类矿物体积矿物体积/% 微泥质煤微泥质煤粘土粘土2060 微硅质煤微硅质煤石英石英2060 微碳酸盐质煤微碳酸盐质煤碳酸盐碳酸盐2060 微硫化物质煤微硫化物质煤硫化物硫化物520 微复矿质煤微复矿质煤 两种以上，但不含硫化物两种以上，但不含硫化物2060 两种以上，含硫化物两种以上，含硫化物545

19、 两种以上，含硫化物两种以上，含硫化物1060%或硫化物含量或硫化物含量20%，密度，密度2.0g/cm3为矿质类型为矿质类型 2 2、成因分类、成因分类 （1） 前苏联热姆丘日尼可夫和金兹堡分类前苏联热姆丘日尼可夫和金兹堡分类 煤与煤层的形成条件煤与煤层的形成条件 显微研究与宏观研究结合起来显微研究与宏观研究结合起来 按凝胶化组分（镜质组）含量划按凝胶化组分（镜质组）含量划 分六种类型，分六种类型， 再按各显微组分划分亚型再按各显微组分划分亚型 凝胶化组分凝胶化组分/%/%类型类型 010 丝炭丝炭木煤质煤木煤质煤 1025 暗煤质煤暗煤质煤 2550 亮暗煤质煤亮暗煤质煤 5075 暗亮煤

20、质煤暗亮煤质煤 75100 亮煤质煤亮煤质煤 90100 木质镜煤木质镜煤镜煤质煤镜煤质煤 （2）地科院、重庆煤研所的分类）地科院、重庆煤研所的分类 据腐植煤据腐植煤镜质组百分含量划为四种类型镜质组百分含量划为四种类型 再按惰质组、壳质组、矿物质划分再按惰质组、壳质组、矿物质划分1515 种亚型种亚型 镜质组镜质组/% /% 类型类型 80 亮煤型亮煤型 思考题：思考题： 1. 1. 生物质、沉积有机质、煤岩类型的成因意义？生物质、沉积有机质、煤岩类型的成因意义？ 2. 2. 显微煤岩类型的环境意义？显微煤岩类型的环境意义？ 3. 3. 成因分类中各类型的成因意义？成因分类中各类型的成因意义？

21、 （五）煤的宏观组成（五）煤的宏观组成 1、腐植煤的宏观煤岩成分、腐植煤的宏观煤岩成分 （1）镜煤：）镜煤：乌黑，色深光强，成分均一，性脆，贝壳状乌黑，色深光强，成分均一，性脆，贝壳状 断断 口，轮廓清晰，粘结性好，矿物口，轮廓清晰，粘结性好，矿物 杂质少，裂隙杂质少，裂隙 发育，大多由结构镜质体，均发育，大多由结构镜质体，均 质镜质体组成。质镜质体组成。 （2）丝炭：）丝炭：外观像木炭，颜色黑灰色或浅灰色，纤维状外观像木炭，颜色黑灰色或浅灰色，纤维状 结结 构，丝绢光泽，疏松多孔，丝质构，丝绢光泽，疏松多孔，丝质 体为主，质轻体为主，质轻 者性脆，易污手，质重者，被矿者性脆，易污手，质重者，

22、被矿 物充填。物充填。 （3）亮煤：）亮煤：表面隐约可见微细层理，光泽较强，结构不表面隐约可见微细层理，光泽较强，结构不 均一均一 （4）暗煤：）暗煤：含壳质组多，灰黑色，韧性好，油脂光泽，含壳质组多，灰黑色，韧性好，油脂光泽， 水介水介 质活动性强；含矿物质多，煤质质活动性强；含矿物质多，煤质 差；含惰质组差；含惰质组 多，成分结构不均一，氧化环境。多，成分结构不均一，氧化环境。 条带厚度条带厚度3-5mm构构 成一个煤岩成分，成一个煤岩成分， 不到不到3-5mm则合并；则合并； 过渡类型：暗亮煤、过渡类型：暗亮煤、 亮暗煤；亮暗煤； 宏观与微观的结合宏观与微观的结合 和联系；和联系； 根据

23、宏观煤岩成分根据宏观煤岩成分 绘制煤层的形成曲绘制煤层的形成曲 线，用于煤相研究。线，用于煤相研究。 2、腐植煤的宏观煤岩类型、腐植煤的宏观煤岩类型 宏观煤岩类型宏观煤岩类型 光泽光泽 镜煤亮煤镜煤亮煤 光 亮 煤 光 亮 煤 光 泽 极 强 光 泽 极 强 75% 半亮煤半亮煤 光泽较强光泽较强75%- 50% 半暗煤半暗煤 光泽暗淡光泽暗淡50%25 % 暗淡煤暗淡煤 光泽极暗光泽极暗10%； 碎屑煤碎屑煤木煤，丝炭，均木煤，丝炭，均10%； 矿化煤矿化煤矿物质含量矿物质含量25% 4、煤的成因类型、煤的成因类型 (1) 腐植煤腐植煤 包括由高等植物木质纤维组成的狭义包括由高等植物木质纤维

24、组成的狭义腐植煤腐植煤 和高等植物的壳质组分组成的和高等植物的壳质组分组成的残植煤残植煤。 残植煤的特征：残植煤的特征： 壳质组含量壳质组含量50%，一般为，一般为7090% 黑灰色、灰黑色，油脂光泽，叶片状、粒状黑灰色、灰黑色，油脂光泽，叶片状、粒状 结构结构 Hdaf和和Vdaf含量、含量、Tar产率高，韧性大产率高，韧性大 活水、富氧的环境活水、富氧的环境 （2）腐植腐泥煤）腐植腐泥煤 高等植物与低等植物混合而成。高等植物与低等植物混合而成。 （3）腐泥煤）腐泥煤 低等植物组成和动物组成。低等植物组成和动物组成。 1 2 1腐植煤，微三合煤； 2树皮残植煤，江西乐平 腐泥煤特征：腐泥煤特

25、征：灰黑、灰色，沥青光泽，致密均一，贝壳状灰黑、灰色，沥青光泽，致密均一，贝壳状 断口，密度低、硬度大，韧性好，易点燃，断口，密度低、硬度大，韧性好，易点燃， 具沥青气味具沥青气味 表表 3-6 煤的成因类型煤的成因类型 腐植煤腐植煤 腐植煤腐植煤 残植煤残植煤 角质残植煤角质残植煤 树皮残植煤树皮残植煤 孢子残植煤孢子残植煤 树脂残植煤树脂残植煤 腐植腐泥煤腐植腐泥煤 烛煤烛煤 藻烛煤藻烛煤 煤精煤精 腐泥煤腐泥煤 藻煤藻煤 胶泥煤胶泥煤 油页岩油页岩 石煤石煤 1树脂残植煤，黑龙江东宁；2角质残植煤，云南禄劝； 3烛藻煤，贵州水城； 4藻烛煤（小孢子），山东腾州 1 2 3 4 1烛煤，小

26、孢子体，山西大同； 2烛煤，小孢子体，江 苏徐州；3藻煤，山西浑源；4胶泥煤，层状藻类体， 沥青质体，结构藻类体碎屑 12 3 4 （六）煤的结构与构造（六）煤的结构与构造 1、煤的宏观结构、煤的宏观结构 宏观煤岩成分的形态、大小、厚度、生物残体宏观煤岩成分的形态、大小、厚度、生物残体 所所 表现出来的特征。表现出来的特征。 宽 条 带 状 结 构宽 条 带 状 结 构 条带宽条带宽5mm 条带状结构条带状结构 中条带状结构中条带状结构 条带宽条带宽 3-5mm 细 条 带 状 结 构细 条 带 状 结 构 条带宽条带宽1-3mm 线理状结构：线理状结构：煤岩成分呈煤岩成分呈2cm 碎粒构造碎

27、粒构造粒度粒度 1cm 糜棱构造糜棱构造层理，煤岩成分看不层理，煤岩成分看不 见见 思考题：思考题：构造煤研究的地质意义？构造煤研究的地质意义？ 1原生结构煤；2碎裂煤；3碎斑煤；4糜棱煤 21 3 4 3、煤的构造、煤的构造 煤岩成分空间排列和分布所表现出来的组合特征，与煤岩成分空间排列和分布所表现出来的组合特征，与 煤岩成分自身大小，形态无关，而与成煤物质聚积时的环煤岩成分自身大小，形态无关，而与成煤物质聚积时的环 境有关。境有关。 层状构造：层状构造：水平层理，水平波状层理、斜层水平层理，水平波状层理、斜层 理、理、 同生变形构造，与水同生变形构造，与水 动力条件有关动力条件有关 块状构

28、造：块状构造：岩石组成单一，看不到层理，覆岩石组成单一，看不到层理，覆 水较水较 深的滞水条件。深的滞水条件。 （一）概述（一）概述 有机质：有机质：主要由主要由C、H、O、N、S等元素组成，是复杂等元素组成，是复杂 的的 高分子有机化合物，是煤的主要组成高分子有机化合物，是煤的主要组成 部分；部分； 无机质：无机质：包括矿物杂质和水分，它降低了煤的利用价值。包括矿物杂质和水分，它降低了煤的利用价值。 （二）煤中的水分（二）煤中的水分 1、水分的来源：水分的来源：植物本身水，泥炭堆积吸水，煤化植物本身水，泥炭堆积吸水，煤化 脱脱 水，地下水，开采、运输中掺入水，地下水，开采、运输中掺入 2、水

29、在煤中的存在状态、水在煤中的存在状态 外在水分（外在水分（M Mf f）: 大毛细管（大毛细管（d200nm） 中的游离水中的游离水 二、二、煤的化学组成煤的化学组成 内在水分（内在水分（Minh）: 存在存在d6.08.0 8.012.0 12.020.0 20.040.0 40.0 表表3-8 全水分（全水分（ Mt ）与空干基（）与空干基（ Mad ）水分测定条件）水分测定条件 项目项目 粒级粒级 /mm 重量重量 /g 温度温度 / 各煤类时间各煤类时间/min HMYMWY Mt 135001455903060 610121455453060 Mad29.00% 炼焦用煤炼焦用煤 6

30、.00% 6.019.00 % 9.0112.00% 12.00% GB/T15224.12004 ,% 100 100 ad add M AA （三）煤的挥发分（三）煤的挥发分 1、测定方法、测定方法 粒级粒级 0.2mm ad 1g 隔绝空气隔绝空气 900 1010 7min 煤样减轻的质量占原煤质量的百分数，减去煤的煤样减轻的质量占原煤质量的百分数，减去煤的 M ad . 测得测得V ad ，挥发分产率是一个固定值，与水分、，挥发分产率是一个固定值，与水分、 灰分无关灰分无关 2、影响因素、影响因素 同一煤化程度，煤岩成分的影响同一煤化程度，煤岩成分的影响 表表2-14 不同煤岩成分的

31、挥发分不同煤岩成分的挥发分(Vdaf%)比较比较 煤岩煤岩 树脂体树脂体 藻类体藻类体 孢子体孢子体 角质体角质体 树皮体树皮体 镜煤镜煤 亮煤亮煤 暗煤暗煤 丝炭丝炭 气煤气煤99.086.164.850.449.539.3 41.436.9 17.7 ,% 100 100 adad addaf AM VV 相同煤岩成分，煤化程度影响相同煤岩成分，煤化程度影响 表表2-15 不同煤级煤的挥发分变化范围不同煤级煤的挥发分变化范围 3、焦渣特征分类、焦渣特征分类 号粉状：没有相互粘着的颗粒号粉状：没有相互粘着的颗粒 号粘着：用手指轻碰焦渣即成粉状或团块号粘着：用手指轻碰焦渣即成粉状或团块 号弱粘

32、结：用手指轻压即碎成小块号弱粘结：用手指轻压即碎成小块 号不熔融粘结：用手指用力压才裂成小块号不熔融粘结：用手指用力压才裂成小块 号不膨胀熔融粘结：呈扁平状，银白色光泽，颗粒界线不清号不膨胀熔融粘结：呈扁平状，银白色光泽，颗粒界线不清 号微膨胀熔融粘结：用手指压不碎，银白色光泽，有小膨胀号微膨胀熔融粘结：用手指压不碎，银白色光泽，有小膨胀 泡泡 号膨胀熔融粘结：焦渣号膨胀熔融粘结：焦渣h15mm，银白色光泽，强膨胀，银白色光泽，强膨胀 煤级煤级HM1HM2CYQMFMJMSMPMWY3WY2WY1 Vdaf% 6555 5548484040363626 281820141610 106.5 6

33、.53.512%时 要减去焦渣中二氧化碳对煤样的百分数 挥发份分级MT/T849-2000 SLV LV MV MHV HV SHV 10.00 % 10.020.0 20.028.0 28.037.0 37.050.0 50.0 重复性限重复性限 一个数值在重复条件下，即在同一实验室中，由同一操一个数值在重复条件下，即在同一实验室中，由同一操 作者，用同一仪器，对同一试样，于短期内所作的重复测定，所得作者，用同一仪器，对同一试样，于短期内所作的重复测定，所得 结果间的差值（在结果间的差值（在95概率下）不能超过此数值。概率下）不能超过此数值。 一个数值在再现条件下，即在不同实验室中，对从试样

34、缩制最后阶一个数值在再现条件下，即在不同实验室中，对从试样缩制最后阶 段的同一试样中分取出来的、具有代表性的部分所作的重复测定，段的同一试样中分取出来的、具有代表性的部分所作的重复测定， 所得结果的平均值间的差值所得结果的平均值间的差值 挥发分测定的精密度 挥发分挥发分/% 重复性重复性 Vad/% 再现性再现性Vd /% 40 0.80 1.50 （四）固定碳（四）固定碳（FCFC） 1 1、固定碳（、固定碳（FCFC）的概念）的概念 FCFC不是纯碳，是由、组成的混合物不是纯碳，是由、组成的混合物。 (FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad) (FC) daf=100-Vdaf 当以

35、固定碳产率表示煤有机质特性时，必须用干燥无当以固定碳产率表示煤有机质特性时，必须用干燥无 灰基表灰基表 示，因为固定碳与煤中的水分矿物质无关。示，因为固定碳与煤中的水分矿物质无关。随煤阶的随煤阶的 增高，增高， 煤的固定碳产率也逐渐升高。煤的固定碳产率也逐渐升高。 不同煤级煤的固定碳变化范围不同煤级煤的固定碳变化范围 煤级煤级HM1HM2CYQMFMJMSMPMWY3WY2WY1 FCdaf% 3545 4552 5260 6064 64747482808684909093.5 93.596.5 96.5 2、燃料比、燃料比 国外尤其是日本国外尤其是日本 FC daf /V daf 表示燃料比

36、表示燃料比 思考题：思考题： 1. 煤工业分析（水分、灰分、挥发分）方法如何更新？煤工业分析（水分、灰分、挥发分）方法如何更新？ 2. 煤的灰分产率与矿物质含量的关系？煤的灰分产率与矿物质含量的关系？ FCd分级分级 SLFC LFC MFC MHFC HFC SHFC 45.00 % 45.0550.0 55.065.0 65.075.0 75.080.0 80.0 （五）（五） 元素分析元素分析 1、煤中、含量测定、煤中、含量测定 燃烧法燃烧法 粒级粒级 0.2mm ad 0.2g O2 2H2O+CaCl2 CaCl22H2O (吸吸H2O) CO2+2NaOH Na2CO3+H2O (

37、吸吸CO2) 4SO 2 +4PbCrO 4 4PbSO4+2Cr2O3+O2 (除除 S) 4SO 3 +4PbCrO 4 PbSO4+2Cr2O3+3O2 (除除S ) Cl2+2Ag 2AgCl (除除Cl) 2NO2+MnO2 Mn(NO3) )2 (除除N) 2、煤中、煤中N含量测定含量测定 开氏蒸馏法开氏蒸馏法 粒级粒级 0.2mm ad 0.2 混合催化剂混合催化剂(Na2SO4和和HgSO4)和和H2SO4 加热分解，煤中的氮则转化为加热分解，煤中的氮则转化为NH3，与，与H2SO4作用，作用， 转化为转化为NH3 ( (HSO4) 。加入过量的。加入过量的NaOH溶液中和溶液中和 H2SO4 ，把，把NH3从从NaOH溶液中蒸出，并吸收在硼酸溶溶液中蒸出，并吸收在硼酸溶 液中。用液中。用H2SO4标准液滴定，根据用去标准液滴定，根据用去 H2SO4的量，计的量，计 算煤中的氮含量。算煤中的氮含量。 3、煤中、煤中O含量计算含量计算 Oad=100-Cad-Had-Nad-St,ad-Mad-Aad (CO2) ad Odaf=100