第二章煤的一般性质 煤的物理性质 煤的化学性质 煤的固态胶体性质
第二章 煤的一般性质 煤的物理性质 煤的化学性质 煤的固态胶体性质
第一节煤的宏观特征和微观特征 一、煤岩学概念 1、什么是煤岩学？ 用岩石学的观点和方法研究煤的组成和性质。 2、煤岩学研究方法 宏观方法一用肉眼或放大镜观察煤，根据其颜色、条痕色 光泽、硬度、断口等特征，识别煤岩类型、判断煤的性质。 微观方法一用显微镜研究煤
第一节 煤的宏观特征和微观特征 一、煤岩学概念 1、什么是煤岩学？ 用岩石学的观点和方法研究煤的组成和性质。 2、煤岩学研究方法 宏观方法－用肉眼或放大镜观察煤，根据其颜色、条痕色、 光泽、硬度、断口等特征，识别煤岩类型、判断煤的性质。 微观方法－用显微镜研究煤
微观方法一用显微镜研究煤 透射光下：薄片2×2cm,厚0.02mm。 根据颜色、 形态和结构识别显微煤岩组分、判断煤的性质； 反射光下：光片直径2cm,厚1.5-2cm圆柱体。在 普通反射光或油浸反射光下，根据颜色、形态、结构、 突起、反光性等特征识别煤岩组分、判断煤的性质。 光片分为煤光片和粉光片（砖光片）
微观方法－用显微镜研究煤 透射光下：薄片 2×2 cm，厚 0.02 mm。 根据颜色、 形态和结构识别显微煤岩组分、判断煤的性质； 反射光下：光片直径 2 cm，厚1.5-2 cm 圆柱体。在 普通反射光或油浸反射光下，根据颜色、形态、结构、 突起、反光性等特征识别煤岩组分、判断煤的性质。 光片分为煤光片和粉光片（砖光片）
二、煤的显微组分 煤的显微组分，是指煤在显微镜下能能够区别和 辨识的基本组成成分。分为： 有机显微组分：在显微镜下能观察到的煤中成煤原 始植物组织转变而成的显微组分。 无机显微组分：在显微镜下能观察到的无机矿物质
二、 煤的显微组分 煤的显微组分，是指煤在显微镜下能能够区别和 辨识的基本组成成分。分为： 有机显微组分：在显微镜下能观察到的煤中成煤原 始植物组织转变而成的显微组分。 无机显微组分：在显微镜下能观察到的无机矿物质
1、煤的有机显微组分 腐植煤的有机显微组分包括：镜质组、惰质组和壳 质组。在显微镜下的特征是： 镜质组：透射光下呈橙红色，透明或半透明，较均一， 不含或少含矿物质，见垂直裂纹。普通反射光下呈灰色， 油浸反射光下呈深灰色，无突起。 惰质组：透射光下呈黑色，不透明。反射光下突起高， 呈白色，油浸反射光时呈亮白色。 壳质组：透射光下透明到半透明，呈黄色或橙红色，轮 廓清晰，外形特殊。普通反射光下大多有突起，呈深灰 色，油浸反射光下一灰黑色或黑灰色
1、煤的有机显微组分 腐植煤的有机显微组分包括：镜质组、惰质组和壳 质组。在显微镜下的特征是： 镜质组：透射光下呈橙红色，透明或半透明，较均一， 不含或少含矿物质，见垂直裂纹。普通反射光下呈灰色， 油浸反射光下呈深灰色，无突起。 惰质组：透射光下呈黑色，不透明。反射光下突起高， 呈白色，油浸反射光时呈亮白色。 壳质组：透射光下透明到半透明，呈黄色或橙红色，轮 廓清晰，外形特殊。普通反射光下大多有突起，呈深灰 色，油浸反射光下－灰黑色或黑灰色
1,1镜质组（又称凝胶化组分）的成因 通过凝胶化作用形成。成煤植物的组织在气流闭塞 积水较深的沼泽环境下，产生极其复杂的变化。一方面 是植物组织在微生物作用下，分解、水解、化合形成新 的化合物并破坏植物组织器官的细胞结构；另一方面植 物组织在沼泽水的浸泡下吸水膨胀，使植物细胞结构变 形、破坏乃至消失，或进一步再分解为凝胶的过程。植 物组织经凝胶化作用并经煤化作用后形成凝胶化组分 （镜质组)。镜质组是煤中最主要煤岩组分，含量50 80%,甚至90%。 根据凝胶化程度的不同，镜质组还可细分为：结构 镜质体，无结构镜质体和碎屑体
1.1 镜质组（又称凝胶化组分）的成因 通过凝胶化作用形成。成煤植物的组织在气流闭塞、 积水较深的沼泽环境下，产生极其复杂的变化。一方面 是植物组织在微生物作用下，分解、水解、化合形成新 的化合物并破坏植物组织器官的细胞结构；另一方面植 物组织在沼泽水的浸泡下吸水膨胀，使植物细胞结构变 形、破坏乃至消失，或进一步再分解为凝胶的过程。植 物组织经凝胶化作用并经煤化作用后形成凝胶化组分 （镜质组）。镜质组是煤中最主要煤岩组分，含量50－ 80％，甚至90％。 根据凝胶化程度的不同，镜质组还可细分为：结构 镜质体，无结构镜质体和碎屑体
1.2、惰质组（又称丝质组）的成因 惰质组是通过丝炭化作用或火焚作用形成。 丝炭化作用：成煤植物的组织在积水较少、湿度不足的 条件下，木质纤维组织经脱水作用和缓慢的氧化作用后，又 转入缺氧的环境，进一步经煤化作用后转化为惰质化组分。 丝炭化作用也可以作用于已经受不同程度凝胶化作用的组分 上，但经丝炭化作用后的组分不能再发生凝胶化作用成为凝 胶化组分。 火焚作用：有的丝炭化组分是由于古代沼泽森林火灾后 由烧焦的炭化组织转化而来的，称为火焚丝质体。在显微镜 下观察，该类丝炭化组分细胞结构完整清晰，且由于没有经 受凝胶化作用，细胞壁没有发生吸水膨胀，因此，胞壁薄。 煤中含量在10一20%，对煤的性质有重要影响
1.2、惰质组（又称丝质组）的成因 惰质组是通过丝炭化作用或火焚作用形成。 丝炭化作用：成煤植物的组织在积水较少、湿度不足的 条件下，木质纤维组织经脱水作用和缓慢的氧化作用后，又 转入缺氧的环境，进一步经煤化作用后转化为惰质化组分。 丝炭化作用也可以作用于已经受不同程度凝胶化作用的组分 上，但经丝炭化作用后的组分不能再发生凝胶化作用成为凝 胶化组分。 火焚作用：有的丝炭化组分是由于古代沼泽森林火灾后， 由烧焦的炭化组织转化而来的，称为火焚丝质体。在显微镜 下观察，该类丝炭化组分细胞结构完整清晰，且由于没有经 受凝胶化作用，细胞壁没有发生吸水膨胀，因此，胞壁薄。 煤中含量在10－20％，对煤的性质有重要影响
1,3、壳质组（又称稳定组）的成因 壳质组又称稳定组，是由成煤植物中化学稳定性强 的组织器官转化而来的。在泥炭化作用阶段，因化学稳 定性强，没有遭受生物化学作用的破坏而保存在煤中， 经煤化作用后转化为稳定组分。 煤中常见的稳定组分有：孢子体、花粉体、树脂体 角质体、木栓体等。稳定组分在透射光下透明到半透明： 呈现黄色到橙红色，轮廓清楚，外形特殊；在反射光下 呈现深灰色，大多数有突起。 稳定组分在煤中的含量不大，对煤的性质影响很小。 个别情况下，有稳定组分富集的煤出现，如乐平树皮煤、 抚顺烛煤。稳定组分的氢含量高，发热量高
1.3、壳质组（又称稳定组）的成因 壳质组又称稳定组，是由成煤植物中化学稳定性强 的组织器官转化而来的。在泥炭化作用阶段，因化学稳 定性强，没有遭受生物化学作用的破坏而保存在煤中， 经煤化作用后转化为稳定组分。 煤中常见的稳定组分有：孢子体、花粉体、树脂体、 角质体、木栓体等。稳定组分在透射光下透明到半透明， 呈现黄色到橙红色，轮廓清楚，外形特殊；在反射光下 呈现深灰色，大多数有突起。 稳定组分在煤中的含量不大，对煤的性质影响很小。 个别情况下，有稳定组分富集的煤出现，如乐平树皮煤、 抚顺烛煤。稳定组分的氢含量高，发热量高
2、煤中的矿物质——无机显微成分 煤的无机显微成分主要是指粘士矿物、黄铁矿、石 英、方解石等，在显微镜下可以进行区分。 粘土类矿物：高岭石，伊利石，水云母，… 硫化物类矿物：黄铁矿，白铁矿， 碳酸盐类矿物：方解石，菱铁矿， 氧化物类矿物：石英， 硫酸盐类矿物：石膏
2、 煤中的矿物质——无机显微成分 煤的无机显微成分主要是指粘土矿物、黄铁矿、石 英、方解石等，在显微镜下可以进行区分。 粘土类矿物：高岭石，伊利石，水云母，… 硫化物类矿物：黄铁矿，白铁矿，… 碳酸盐类矿物：方解石，菱铁矿，… 氧化物类矿物：石英，… 硫酸盐类矿物：石膏，…
三、显微煤岩组分的反射率 在反射光下，显微组分表面的反射光强度和入射光强度之 比称为反射率。反射率可以在空气中即干物镜下测定，以R(% 表示；也可以在油浸物镜下测定，以R(%)表示。从长焰煤到 无烟煤，R增加十几倍，而R只增加两三倍。在与煤层层面成 任意交角的切面上最大反射率不变，而最小反射率则随交角不 同而变化。在三种有机显微组分中，随煤化程度的变化，只有 镜质组呈现较为均匀的变化，因此，一般将油浸物镜下测定的 镜质组最大反射率R°m作为分析比较的指标。 煤的反射率是煤岩学定量研究煤性质的重要指标，特别是 在反映煤的变质程度、预测煤的黏结性，用于煤炭分类、指导 煤炭加工利用等方面，具有十分重要的实用价值
三、 显微煤岩组分的反射率 在反射光下，显微组分表面的反射光强度和入射光强度之 比称为反射率。反射率可以在空气中即干物镜下测定，以R(%) 表示；也可以在油浸物镜下测定，以Ro (%)表示。从长焰煤到 无烟煤，Ro增加十几倍，而R只增加两三倍。在与煤层层面成 任意交角的切面上最大反射率不变，而最小反射率则随交角不 同而变化。在三种有机显微组分中，随煤化程度的变化，只有 镜质组呈现较为均匀的变化，因此，一般将油浸物镜下测定的 镜质组最大反射率Ro max作为分析比较的指标。 煤的反射率是煤岩学定量研究煤性质的重要指标，特别是 在反映煤的变质程度、预测煤的黏结性，用于煤炭分类、指导 煤炭加工利用等方面，具有十分重要的实用价值