詳(xiáng)解煤炭化(huà)驗/煤炭分析化(huà)驗知識(shí)
發(fā)布(bù)時間(jiān)：2014-02-01 點擊次數：1606次
人(rén)們(mén)通常把(bǎ)開發(fā)煤炭(煤炭(tàn)熱量計(jì))資(zī)源的(dí)企業稱作煤(méi)礦，把(bǎ)開采出來(lái)的煤礦產品稱為煤(méi)炭(tàn)。我國(guó)古代(dài)曾稱煤(méi)炭為石(shí)涅，或稱(chēng)石炭(tàn)。它是植物遺體(tǐ)埋藏在地下經過(guò)漫長(cháng)復雜(zá)的生(shēng)物化學，地球化學(xué)和物理(lǐ)化(huà)學作用(yòng)轉化(huà)而(ér)成的一種固體可(kě)燃礦(kuàng)產。它不(bù)僅是工(gōng)農業和人民生(shēng)活不可(kě)缺(quē)少(shǎo)的(dí)主要燃(rán)料，而且還是冶(yě)金(jīn)，化(huà)工，醫(yī)藥(yào)等部門的重要(yào)原料(liào)。據統(tǒng)計(jì)，在(zài)我(wǒ)國能源(yuán)生產(chǎn)和(hé)消費(fèi)構成中，煤(méi)炭一直(zhí)居於主導地位(wèi)，1995年(nián)，生產占(zhān)75.5%，消(xiāo)費(fèi)占(zhān)75.0%。在(zài)國民經濟(jì)中，工(gōng)業(yè)，農(nóng)業，交通(tōng)運(yùn)輸的發展(zhǎn)都離不開煤(méi)炭。隨(suí)著(zhuó)近代科學技術的(dí)發展和新工藝，新方法的應用，煤炭(煤炭熱量計)的(dí)用(yòng)途和(hé)綜(zōng)合(hé)利用(yòng)價(jià)值將(jiāng)會(huì)越來越(yuè)大。可(kě)以預計(jì)，在未(wèi)來(lái)相當(dāng)長(cháng)的時(shí)期內(nèi)，煤炭在(zài)我(wǒ)國國民經(jīng)濟中都將(jiāng)占有相當(dāng)重要的地(dì)位(wèi)。
一，礦(kuàng)物原(yuán)料(liào)特(tè)點
(一) 煤的物理(lǐ)性(xìng)質(zhì)
煤(煤(méi)炭熱量計)的(dí)物(wù)理(lǐ)性質(zhì)是(shì)煤的一(yī)定化(huà)學組成(chéng)和分子結(jié)構(gòu)的(dí)外部(bù)表現。它是由成煤(méi)的原始(shǐ)物質及其聚(jù)積條(tiáo)件(jiàn)，轉(zhuǎn)化(huà)過程(chéng)，煤化(huà)程(chéng)度(dù)和風(fēng)，氧(yǎng)化程度等(děng)因(yīn)素(sù)所(suǒ)決定(dìng)。包括顏色(sè)，光澤，粉(fěn)色(sè)，比重和容重(zhòng)，硬(yìng)度(dù)，脆度，斷(duàn)口及(jí)導電(diàn)性等。其(qí)中，除了(liǎo)比重和導電性需要在實(shí)驗室測定(dìng)外(wài)，其他根(gēn)據(jù)肉(ròu)眼觀(guān)察(chá)就可以確定。煤的物理性(xìng)質(zhì)可(kě)以(yǐ)作為初步(bù)評價煤質的依據，並用以研究煤(méi)的成(chéng)因(yīn)，變質機(jī)理和(hé)解決煤層(céng)對比等地質(zhì)問(wèn)題(tí)。
1.顏色
是(shì)指(zhǐ)新鮮(xiān)煤表(biǎo)麵的自然色彩(cǎi)，是(shì)煤(méi)對(duì)不同波長的光波吸收的(dí)結果(guǒ)。呈(chéng)褐(hè)色—黑色(sè)，一般隨(suí)煤化程度的提高(gāo)而逐漸加(jiā)深。
2.光澤(zé)
是(shì)指煤的表麵在(zài)普(pǔ)通光(guāng)下的反光(guāng)能(néng)力(lì)。一般(bān)呈(chéng)瀝(lì)青，玻璃和金剛光澤(zé)。煤化程度(dù)越高(gāo)，光澤越強(qiáng)；礦(kuàng)物質含(hán)量(liáng)越(yuè)多(duō)，光(guāng)澤越暗；風，氧化(huà)程(chéng)度越深，光澤(zé)越(yuè)暗，直到(dào)完全(quán)消失(shī)。
3.粉色
指將煤(煤(méi)炭熱量計(jì))研(yán)成粉末(mò)的顏色或(huò)煤在(zài)抹(mǒ)上(shàng)釉的(dí)瓷板(bǎn)上刻(kè)劃時留下(xià)的(dí)痕(hén)跡(jì)，所以(yǐ)又(yòu)稱為條(tiáo)痕色(sè)。呈(chéng)淺棕色—黑色。一般是(shì)煤(méi)化程(chéng)度(dù)越高，粉色越深。
4.比重(zhòng)和(hé)容(róng)重
煤的比(bǐ)重又稱煤(méi)的(dí)密(mì)度(dù)，它是不(bù)包(bāo)括(kuò)孔隙(xì)在內的(dí)一(yī)定體積(jī)的煤的重量與同溫度，同體積的水的重(zhòng)量之比。煤的容重又稱(chēng)煤的體重或(huò)假比(bǐ)重(zhòng)，它是包括(kuò)孔(kǒng)隙在內(nèi)的一(yī)定體積(jī)的(dí)煤的重量與同溫度(dù)，同(tóng)體積的水(shuǐ)的重量(liáng)之比(bǐ)。煤(méi)的容重(zhòng)是計(jì)算煤層儲量的重要指標(biāo)。褐煤(méi)的容(róng)重(zhòng)一(yī)般為(wéi)1.05～1.2，煙(yān)煤(méi)為(wéi)1.2～1.4，無煙煤變化範圍(wéi)較大(dà)，可(kě)由(yóu)1.35～1.8。煤(méi)岩組成，煤(méi)化程(chéng)度，煤中礦物(wù)質(zhì)的成分和含(hán)量是影響比重(zhòng)和(hé)容重的(dí)主要(yào)因素。在礦(kuàng)物質含量相同的(dí)情況下(xià)，煤的(dí)比重隨煤化程度(dù)的加深(shēn)而增(zēng)大。
5.硬(yìng)度
是指煤抵(dǐ)抗外來機械(xiè)作(zuò)用(yòng)的能(néng)力。根據外來(lái)機(jī)械(xiè)力(lì)作用(yòng)方式(shì)的(dí)不同(tóng)，可進(jìn)一步將煤的(dí)硬度(dù)分(fēn)為刻劃硬(yìng)度，壓(yā)痕(hén)硬(yìng)度和(hé)抗(kàng)磨硬(yìng)度(dù)三類。煤的硬度(dù)與(yǔ)煤化程度有關，褐煤和(hé)焦煤的硬(yìng)度最小，約2～2.5；無煙煤的(dí)硬(yìng)度最大，接近(jìn)4。
6.脆度(dù)
是煤(méi)受(shòu)外(wài)力(lì)作(zuò)用而破(pò)碎(suì)的程度(dù)。成煤的原始(shǐ)物(wù)質，煤(méi)岩成(chéng)分，煤化(huà)程度等都(dū)對煤的脆(cuì)度(dù)有影響。在不同變質(zhì)程度(dù)的(dí)煤中，長焰(yàn)煤和氣煤(méi)的脆(cuì)度(dù)較(jiào)小(xiǎo)，肥(féi)煤，焦煤和(hé)瘦(shòu)煤的脆度(dù)最大，無煙煤的脆度(dù)最小。
7.斷口(kǒu)
是指煤(méi)受(shòu)外(wài)力(lì)打(dǎ)擊後形成的斷(duàn)麵的(dí)形狀。在煤中(zhōng)常見的(dí)斷口(kǒu)有貝殼狀斷(duàn)口(kǒu)，參差狀(zhuàng)斷口等。煤(méi)的原(yuán)始(shǐ)物(wù)質(zhì)組成(chéng)和(hé)煤(méi)化程(chéng)度不同(tóng)，斷(duàn)口(kǒu)形狀各(gè)異。
8.導(dǎo)電(diàn)性(xìng)
是指(zhǐ)煤傳導電流的能力，通常(cháng)用電阻率來(lái)表示。褐煤(méi)電阻率(shuài)低(dī)。褐(hè)煤向(xiàng)煙(yān)煤過渡時，電阻率(shuài)劇(jù)增。煙(yān)煤是(shì)不良導體(tǐ)，隨(suí)著煤化程度增高，電阻(zǔ)率減小，至(zhì)無(wú)煙(yān)煤時急劇下降，而具良(liáng)好的導(dǎo)電性。
(二) 煤(méi)的化(huà)學組(zǔ)成(chéng)
煤(méi)的化學(xué)組成很復(fù)雜，但歸納起(qǐ)來(lái)可分(fēn)為(wéi)有機質和無(wú)機質兩大類，以有(yǒu)機(jī)質為主體。
煤中的有(yǒu)機質主(zhǔ)要(yào)由碳(tàn)，氫，氧，氮和有(yǒu)機硫等(děng)五種(zhǒng)元素(sù)組(zǔ)成(chéng)。其中，碳(tàn)，氫，氧占有(yǒu)機質的95%以(yǐ)上(shàng)。此外(wài)，還(huán)有極少(shǎo)量(liáng)的磷和(hé)其他元(yuán)素(sù)。煤(méi)中有機(jī)質的元素(sù)組成(chéng)，隨(suí)煤化程(chéng)度的變化而有規(guī)律(lǜ)地(dì)變(biàn)化(huà)。一般(bān)來(lái)講，煤(méi)化程度越深，碳的含(hán)量越高，氫和氧(yǎng)的(dí)含(hán)量越(yuè)低，氮的含量(liáng)也(yě)稍(shāo)有降低。唯(wéi)硫的(dí)含量(liáng)則與煤(méi)的成(chéng)因類(lèi)型有關。碳(tàn)和(hé)氫是煤(méi)炭(tàn)燃燒過(guò)程中(zhōng)產(chǎn)生(shēng)熱(rè)量的重(zhòng)要(yào)元(yuán)素，氧是助(zhù)燃(rán)元素，三者構成了有(yǒu)機(jī)質的主體。煤炭燃燒時，氮(dàn)不產(chǎn)生熱量(liáng)，常以遊離(lí)狀態(tài)析出，但在(zài)高(gāo)溫(wēn)條件下，一部分(fēn)氮(dàn)轉(zhuǎn)變(biàn)成(chéng)氨(ān)及(jí)其他(tā)含氮(dàn)化合物(wù)，可(kě)以回收製(zhì)造(zào)硫酸氨(ān)，尿(niào)素(sù)及(jí)氮肥(féi)。硫(liú)，磷(lín)，氟(fú)，氯，砷(shēn)等是(shì)煤中(zhōng)的有(yǒu)害(hài)元素(sù)。含硫多的(dí)煤在燃燒時生成硫化物氣體，不僅腐(fǔ)蝕金(jīn)屬(shǔ)設(shè)備(bèi)，與(yǔ)空氣中的(dí)水(shuǐ)反應(yīng)形成酸雨，汙(wū)染環(huán)境，危害(hài)植(zhí)物(wù)生產(chǎn)，而且(qiě)將含有硫(liú)和磷(lín)的(dí)煤用作冶金煉焦時(shí)，煤(méi)中的硫和磷(lín)大部(bù)分(fēn)轉入焦炭中，冶(yě)煉(liàn)時(shí)又轉(zhuǎn)入鋼鐵中(zhōng)，嚴重(zhòng)影響焦炭(tàn)和鋼(gāng)鐵質量，不利於(yú)鋼(gāng)鐵的(dí)鑄(zhù)造(zào)和機械(xiè)加工。用含有氟和氯的(dí)煤燃(rán)燒(shāo)或(huò)煉焦(jiāo)時，各種(zhǒng)管道和爐壁會遭(zāo)到(dào)強烈(liè)腐蝕(shí)。將含有砷(shēn)的煤用於釀造和食(shí)品(pǐn)工業(yè)作燃(rán)料，砷含量(liáng)過(guò)高(gāo)，會(huì)增(zēng)加(jiā)產品毒性，危(wēi)及人民身(shēn)體(tǐ)健(jiàn)康。
煤中的無機(jī)質主要是(shì)水(shuǐ)分和(hé)礦物(wù)質，它們的存在(zài)降低了(liǎo)煤(méi)的(dí)質量和利用(yòng)價值，其中絕(jué)大多(duō)數是(shì)煤中(zhōng)的有(yǒu)害成分(fēn)。
另外(wài)，還有一些稀有(yǒu)，分散(sàn)和放射性(xìng)元(yuán)素(sù)，例如，鍺，镓，銦(yīn)，釷(tǔ)，釩，鈦，鈾(yóu)……等，它們分別(bié)以有(yǒu)機(jī)或(huò)無(wú)機化合(hé)物的形態存在於煤(méi)中。其中(zhōng)某些(xiē)元素的(dí)含量，一(yī)旦達到工(gōng)業(yè)品位(wèi)或(huò)可(kě)綜(zōng)合(hé)利用時(shí)，就(jiù)是重要(yào)的礦(kuàng)產資(zī)源(yuán)。
通過(guò)元素分析可(kě)以了解煤(méi)的化(huà)學(xué)組成及其(qí)含量，通過(guò)工(gōng)業(yè)分析可(kě)以(yǐ)初步了解煤的(dí)性(xìng)質(zhì)，大致判(pàn)斷煤(méi)的(dí)種類(lèi)和(hé)用途。煤(méi)的工業分析包(bāo)括(kuò)對水分(fēn)，灰分，揮(huī)發分(fēn)的測定(dìng)和固(gù)定(dìng)碳的(dí)計(jì)算四項內(nèi)容(róng)。
1.水分(fēn)
指單位重(zhòng)量(liáng)的(dí)煤(méi)中(zhōng)水的含(hán)量。煤(méi)中(zhōng)的水分有(yǒu)外(wài)在水分，內在(zài)水分(fēn)和結晶(jīng)水三種(zhǒng)存在(zài)狀(zhuàng)態。一般(bān)以煤的內(nèi)在水分作為評定(dìng)煤質的(dí)指(zhǐ)標。煤化程度越低，煤(méi)的(dí)內部表(biǎo)麵積(jī)越大，水分(fēn)含量越(yuè)高(gāo)。水(shuǐ)分對(duì)煤的(dí)加工(gōng)利用是有(yǒu)害(hài)物質。在煤的(dí)貯(zhù)存(cún)過程(chéng)中(zhōng)，它能加(jiā)速(sù)風(fēng)化，破(pò)裂，甚至自燃；在運(yùn)輸(shū)時(shí)，會增加運量(liáng)，浪(làng)費運力，增加(jiā)運費(fèi)；煉(liàn)焦時，消耗熱量(liáng)，降低爐溫(wēn)，延(yán)長(cháng)煉(liàn)焦時間，降(jiàng)低(dī)生產效率；燃燒時，降(jiàng)低有(yǒu)效發熱量(liáng)；在高寒地區的冬(dōng)季，還會使(shǐ)煤(méi)凍結(jié)，造(zào)成(chéng)裝卸(xiè)困難(nán)。隻有在壓製煤(méi)磚(zhuān)和煤球時，需要適量的水分才(cái)能成型。
2.灰分(fēn)
是指煤(méi)在(zài)規定條件下(xià)完全燃(rán)燒後(hòu)剩下的固體殘(cán)渣。它是(shì)煤中(zhōng)的(dí)礦(kuàng)物質經過(guò)氧(yǎng)化，分解(jiě)而(ér)來。灰分(fēn)對煤的加(jiā)工(gōng)利用極為(wéi)不(bù)利(lì)。灰(huī)分(fēn)越(yuè)高(gāo)，熱效(xiào)率越(yuè)低；燃(rán)燒(shāo)時，熔化的(dí)灰(huī)分(fēn)還會在(zài)爐(lú)內(nèi)結(jié)成爐渣(zhā)，影響(xiǎng)煤的(dí)氣(qì)化和(hé)燃燒，同時(shí)造(zào)成排(pái)渣(zhā)困(kùn)難；煉焦時，全部(bù)轉入焦炭，降低(dī)了焦(jiāo)炭的強度，嚴重影(yǐng)響焦炭(tàn)質量(liáng)。煤(méi)灰(huī)成分(fēn)十(shí)分復雜(zá)，成分不同(tóng)直(zhí)接影響(xiǎng)到(dào)灰分(fēn)的(dí)熔點(diǎn)。灰熔(róng)點低的煤，燃(rán)燒(shāo)和(hé)氣化時，會給生產操作帶(dài)來許多困(kùn)難。為(wéi)此，在評價(jià)煤的(dí)工(gōng)業用途(tú)時(shí)，必(bì)須(xū)分析(xī)灰成(chéng)分，測定灰熔(róng)點。
3.揮發分(fēn)
指(zhǐ)煤(méi)中的有機物質受熱(rè)分解(jiě)產(chǎn)生的(dí)可(kě)燃性氣體。它是對煤進行(háng)分(fēn)類的(dí)主要指標，並被用來初(chū)步(bù)確定煤(méi)的(dí)加工(gōng)利(lì)用(yòng)性(xìng)質。煤的(dí)揮發分產率(shuài)與煤化程度(dù)有(yǒu)密(mì)切關係(xì)，煤化程度越低(dī)，揮發分(fēn)越(yuè)高，隨(suí)著煤(méi)化程度(dù)加深(shēn)，揮發分(fēn)逐漸(jiàn)降(jiàng)低(dī)。
4.固(gù)定碳(tàn)
測定煤的(dí)揮(huī)發分(fēn)時，剩下(xià)的(dí)不揮(huī)發(fā)物(wù)稱為焦渣。焦(jiāo)渣減去灰分稱為(wéi)固定(dìng)碳(tàn)。它是(shì)煤(méi)中不揮發的(dí)固體可燃(rán)物，可以用計算方法算(suàn)出。焦渣(zhā)的外觀(guān)與(yǔ)煤(méi)中有機質(zhì)的(dí)性質有(yǒu)密切(qiē)關係(xì)，因此(cǐ)，根據焦(jiāo)渣的外觀特(tè)征，可以定性地判斷煤的(dí)粘結(jié)性和(hé)工(gōng)業(yè)用途。
(三)煤的工藝性質(zhì)
為(wéi)了提(tí)高煤的綜合利用(yòng)價值，必(bì)須了(liǎo)解(jiě)，研(yán)究煤的工藝性質，以滿足各(gè)方麵對(duì)煤質的要(yào)求。煤(méi)的工藝性質(zhì)主要包括：粘(nián)結性(xìng)和結(jié)焦性，發(fā)熱(rè)量，化(huà)學反(fǎn)應性，熱(rè)穩定性，透(tòu)光率，機械(xiè)強度和可(kě)選(xuǎn)性等。
1.粘(nián)結性和結焦性
粘結(jié)性是指煤在幹(gān)餾過(guò)程(chéng)中(zhōng)，由(yóu)於煤中有(yǒu)機(jī)質(zhì)分解，熔融而使煤(méi)粒(lì)能夠相互粘結成塊的(dí)性能。結焦性(xìng)是(shì)指煤(méi)在幹餾時(shí)能(néng)夠結(jié)成焦炭(tàn)的(dí)性(xìng)能(néng)。煤(méi)的粘結(jié)性(xìng)是結焦(jiāo)性的必要條件，結焦性好的煤必須具有(yǒu)良好(hǎo)的粘(nián)結性，但(dàn)粘(nián)結性(xìng)好的煤不一定(dìng)能(néng)單獨(dú)煉出質量(liáng)好(hǎo)的(dí)焦炭(tàn)。這就(jiù)是為(wéi)什(shí)麼要進行(háng)配煤煉焦(jiāo)的(dí)道(dào)理。粘結性是進行煤的工業分(fēn)類的主要(yào)指標，一(yī)般用煤中(zhōng)有機質受(shòu)熱分(fēn)解(jiě)，軟化(huà)形成(chéng)的(dí)膠質(zhì)體的厚度來表示，常(cháng)稱膠質層厚度。膠(jiāo)質層越(yuè)厚，粘結(jié)性(xìng)越(yuè)好。測定粘(nián)結(jié)性和(hé)結(jié)焦性的方法很多，除膠(jiāo)質層測定(dìng)法外(wài)，還(huán)有(yǒu)羅加指數法，奧亞膨(péng)脹(zhàng)度(dù)試(shì)驗(yàn)等等(děng)。粘(nián)結(jié)性受(shòu)煤化程(chéng)度，煤岩成(chéng)分(fēn)，氧(yǎng)化程(chéng)度和(hé)礦物質(zhì)含量(liáng)等(děng)多種因(yīn)素的影響(xiǎng)。煤化(huà)程度最高(gāo)和最(zuì)低的(dí)煤，一般(bān)都沒(méi)有粘(nián)結(jié)性，膠質(zhì)層(céng)厚度也(yě)很小。
2.發(fā)熱量(liáng)
是指(zhǐ)單(dān)位(wèi)重量(liáng)的(dí)煤在(zài)完全燃燒時所(suǒ)產生的熱量(liáng)，亦(yì)稱(chēng)熱(rè)值(zhí)，常用(yòng)106J/kg表示(shì)。它是評(píng)價煤(méi)炭(tàn)質(zhì)量，尤其是評(píng)價動力(lì)用煤(méi)的重要指(zhǐ)標(biāo)。國際市場上(shàng)動(dòng)力(lì)用煤以熱(rè)值計價。我(wǒ)國(guó)自1985年(nián)6月(yuè)起(qǐ)，改革沿用(yòng)了(liǎo)幾(jī)十(shí)年的(dí)以(yǐ)灰(huī)分(fēn)計價(jià)為以熱值計價。發熱(rè)量(liáng)主(zhǔ)要(yào)與煤中的可(kě)燃(rán)元素含(hán)量和(hé)煤(méi)化(huà)程(chéng)度有關。為便(biàn)於(yú)比(bǐ)較(jiào)耗(hào)煤(méi)量，在工業(yè)生產(chǎn)中，常常(cháng)將實際消(xiāo)耗(hào)的(dí)煤量(liáng)折合(hé)成發熱(rè)量(liáng)為2.930368×107J/kg的標(biāo)準煤來(lái)進行計(jì)算。
3.化(huà)學反應性(xìng)
又(yòu)稱(chēng)活性(xìng)。是指(zhǐ)煤(méi)在(zài)一定溫度下(xià)與二(èr)氧化碳，氧和水蒸汽相(xiāng)互作用的(dí)反應能(néng)力。它(tā)是評價氣化(huà)用煤和動(dòng)力用(yòng)煤(méi)的(dí)一項重要指標(biāo)。反(fǎn)應性(xìng)強弱(ruò)直(zhí)接影響到耗(hào)煤量和(hé)煤氣(qì)的(dí)有(yǒu)效(xiào)成(chéng)分。煤的活(huó)性(xìng)一(yī)般(bān)隨煤化程(chéng)度加深而(ér)減弱。
4.熱穩(wěn)定性(xìng)
又(yòu)稱(chēng)耐(nài)熱(rè)性。是(shì)指煤(méi)在高(gāo)溫作(zuò)用(yòng)下保(bǎo)持原(yuán)來粒(lì)度的(dí)性(xìng)能。它是評(píng)價(jià)氣化(huà)用(yòng)煤和動力(lì)用煤(méi)的又(yòu)一(yī)項重要指標(biāo)。熱(rè)穩定(dìng)性的好(hǎo)壞(huài)，直(zhí)接影響爐(lú)內(nèi)能否(fǒu)正(zhèng)常(cháng)生產以及(jí)煤的氣(qì)化(huà)和(hé)燃(rán)燒效率。
5.透光(guāng)率
指低煤化(huà)程度的煤(méi)(褐煤，長焰(yàn)煤等)，在規定條(tiáo)件(jiàn)下(xià)用硝酸與(yǔ)磷酸(suān)的混合液處(chǔ)理(lǐ)後，所得溶液(yè)對光(guāng)的(dí)透過(guò)率(shuài)稱(chēng)為(wéi)透(tòu)光(guāng)率。隨著煤化程度(dù)加(jiā)深，透光率(shuài)逐漸(jiàn)加大。因此，它(tā)是(shì)區(qū)別褐(hè)煤(méi)，長焰煤和氣煤(méi)的重要指(zhǐ)標。
6.機(jī)械(xiè)強(qiáng)度
是(shì)指(zhǐ)塊(kuài)煤(méi)受外(wài)力(lì)作(zuò)用(yòng)而破(pò)碎(suì)的(dí)難(nán)易程(chéng)度。機(jī)械強度(dù)低的(dí)煤投(tóu)入氣化爐時(shí)，容(róng)易碎成小塊(kuài)和粉末，影響(xiǎng)氣(qì)化(huà)爐正(zhèng)常操作。因(yīn)此(cǐ)，氣化(huà)用(yòng)煤必須(xū)具備較(jiào)高的(dí)機械(xiè)強(qiáng)度(dù)。
7.可(kě)選(xuǎn)性
是指(zhǐ)煤通過(guò)洗選，除(chú)去(qù)其(qí)中的(dí)夾矸和(hé)礦物質(zhì)的(dí)難(nán)易程度(dù)。我國現行的選煤方法(fǎ)，詳見第四節。
二(èr)，用(yòng)途(tú)與技術(shù)經(jīng)濟指(zhǐ)標(biāo)
(一(yī)) 煤的(dí)工業(yè)分類
1958年，國家(jiā)頒(bān)布(bù)了以煉(liàn)焦(jiāo)用(yòng)煤(méi)為(wéi)主(zhǔ)的分(fēn)類方案，為工業(yè)部門合(hé)理使用煤(méi)炭(tàn)資源創造了有利條(tiáo)件(jiàn)，但在實踐中也(yě)出(chū)現(xiàn)了(liǎo)一些問(wèn)題(tí)。在認(rèn)真(zhēn)分析研(yán)究(jiū)和(hé)吸收國外(wài)先(xiān)進(jìn)分(fēn)類方法的基礎上，為(wéi)了(liǎo)使各項分(fēn)類的技(jì)術(shù)經(jīng)濟(jì)指標最能反映煤(méi)的質量(liáng)特(tè)點，達到更(gēng)加合(hé)理地(dì)利用煤炭資(zī)源的目(mù)的(dí)，1986年(nián)，國家(jiā)重新頒(bān)布(bù)了從褐煤到(dào)無(wú)煙煤的全麵技術分(fēn)類(lèi)標準(zhǔn)，將自然(rán)界中的(dí)煤(méi)劃(huá)分為14大(dà)類(lèi)，其中，褐煤(méi)和(hé)無煙(yān)煤又分別(bié)劃(huá)分為2個(gè)和3個小(xiǎo)類(表2.2.1)。這就是我(wǒ)國(guó)現(xiàn)行(háng)的煤炭(tàn)分類(lèi)國家標準。
表 2.2.1中國(guó)煤炭分(fēn)類國家(jiā)標(biāo)準(zhǔn) (GB5751-86)
(1) 分類(lèi)指(zhǐ)標及(jí)其(qí)符號Vr為幹(gān)燥無(wú)灰(huī)基(jī)揮(huī)發(fā)分(%)；Hr為(wéi)幹燥無灰基(jī)氫含量(%)；GR.I(簡(jiǎn)記(jì)G)為(wéi)煙(yān)煤(méi)的粘結(jié)指數(shù)；Y為煙煤的膠(jiāo)質層最(zuì)大(dà)厚(hòu)度；PM為煤(méi)樣的透(tòu)光率(shuài)(%)；b為煙煤(méi)的(dí)奧亞膨脹度(%)；Q-A.GNGW為(wéi)煤的恒(héng)濕(shī)無(wú)灰(huī)基高位發(fā)熱量(MJ/kg)。
(2) 煤(méi)類的編碼(mǎ)各類(lèi)煤(méi)用兩位阿拉伯(bó)數(shù)碼表示。10位(wèi)表示煤的揮(huī)發分(fēn)，個(gè)位(wèi)數(shù)在無(wú)煙(yān)煤(méi)及(jí)褐(hè)煤表(biǎo)示煤化程度(dù)，在煙(yān)煤表(biǎo)示結粘(nián)性(xìng)。
(二) 各煤(méi)類的(dí)主(zhǔ)要(yào)特征和用途(tú)
1.褐煤
它是煤化程度最低的(dí)煤。其特點(diǎn)是水分高，比重小(xiǎo)，揮發分(fēn)高(gāo)，不粘(nián)結(jié)，化學(xué)反(fǎn)應性強，熱(rè)穩定性差，發熱量低，含(hán)有不(bù)同(tóng)數(shù)量的(dí)腐殖酸(suān)。多(duō)被用(yòng)作燃料，氣化(huà)或低溫幹餾的(dí)原(yuán)料(liào)，也(yě)可(kě)用來(lái)提取褐煤(méi)蠟，腐殖(zhí)酸(suān)，製造磺(huáng)化煤或(huò)活性(xìng)炭。一(yī)號(hào)褐(hè)煤還可(kě)以作農(nóng)田，果園(yuán)的(dí)有(yǒu)機(jī)肥(féi)料。
2.長(cháng)焰(yàn)煤
它(tā)的揮(huī)發分(fēn)含(hán)量(liáng)很高，沒(méi)有或(huò)隻有(yǒu)很(hěn)小的(dí)粘(nián)結(jié)性，膠質(zhì)層(céng)厚度(dù)不超過5mm,易燃燒，燃(rán)燒時(shí)有(yǒu)很長(cháng)的火焰(yàn)，故得名(míng)長(cháng)焰煤。可作為氣化和(hé)低溫幹(gān)餾(liù)的原料(liào)，也可(kě)作(zuò)民用和動(dòng)力(lì)燃料。
3.不粘煤(méi)
它(tā)水分(fēn)大，沒有(yǒu)粘(nián)結性，加熱(rè)時基本上(shàng)不產生膠質(zhì)體(tǐ)，燃(rán)燒(shāo)時發熱量較小(xiǎo)，含有一定的(dí)次(cì)生腐殖酸。主要用作製造煤(méi)氣和民用或動力燃料(liào)。
4.弱(ruò)粘煤
水(shuǐ)分大，粘結(jié)性(xìng)較弱(ruò)，揮(huī)發分較(jiào)高，加(jiā)熱(rè)時能(néng)產生(shēng)較(jiào)少的膠質體(tǐ)，能單(dān)獨結(jié)焦，但結成的(dí)焦塊小而(ér)易碎，粉(fěn)焦(jiāo)率高(gāo)。這(zhè)種煤主(zhǔ)要用作氣(qì)化原(yuán)料(liào)和(hé)動(dòng)力(lì)燃(rán)料。
5. 1/2中(zhōng)粘煤
它(tā)具有中等(děng)粘結(jié)性和中(zhōng)高揮(huī)發(fā)分(fēn)。可(kě)以作為(wéi)配(pèi)煤(méi)煉焦(jiāo)的原料(liào)，也可以(yǐ)作(zuò)為(wéi)氣化用(yòng)煤(méi)和動(dòng)力燃料。
6.氣(qì)煤
揮發(fā)分高(gāo)，膠質層較厚，熱穩(wěn)定性差(chà)。能(néng)單(dān)獨結焦(jiāo)，但煉出(chū)的焦(jiāo)炭細(xì)長(cháng)易(yì)碎，收縮率大，且縱裂紋(wén)多，抗(kàng)碎和(hé)耐磨性較差(chà)。故(gù)隻能用作配煤煉焦(jiāo)，還可(kě)用來(lái)煉油(yóu)，製造煤氣，生產氮肥(féi)或作動(dòng)力燃料。
7.氣肥煤(méi)
它的揮發(fā)分和粘結(jié)性都很(hěn)高(gāo)，結焦性(xìng)介於氣(qì)煤(méi)和(hé)肥(féi)煤之間，單獨(dú)煉焦(jiāo)時能(néng)產生(shēng)大量(liáng)的(dí)氣體和(hé)液體(tǐ)化(huà)學物(wù)質。最適(shì)合(hé)高(gāo)溫幹(gān)餾製造(zào)煤氣(qì)，更(gēng)是配煤(méi)煉焦(jiāo)的好原料(liào)。
8.肥(féi)煤
具(jù)有(yǒu)很好的(dí)粘結性(xìng)和中(zhōng)等及中高(gāo)等揮發(fā)分(fēn)，加熱(rè)時能產生大量(liáng)的膠質體，形(xíng)成(chéng)大(dà)於25mm的(dí)膠質層(céng)，結焦性最(zuì)強。用(yòng)這種(zhǒng)煤(méi)來(lái)煉焦(jiāo)，可以煉(liàn)出熔(róng)融(róng)性(xìng)和耐磨性都很好的(dí)焦(jiāo)炭(tàn)，但(dàn)這(zhè)種(zhǒng)焦炭橫裂(liè)紋多(duō)，且焦(jiāo)根部分常有蜂焦，易碎成小塊。由於粘結(jié)性強，因(yīn)此(cǐ)，它(tā)是配(pèi)煤煉焦中的主要成分。
9. 1/3焦(jiāo)煤
它(tā)是介於焦(jiāo)煤，肥(féi)煤和(hé)氣煤之間的過渡煤(méi)，具有很(hěn)強(qiáng)的粘結(jié)性和中高等(děng)揮(huī)發分(fēn)，單獨用來煉(liàn)焦(jiāo)時，可(kě)以形(xíng)成熔融(róng)性(xìng)良好，強(qiáng)度(dù)較(jiào)大(dà)的(dí)焦(jiāo)炭。因此(cǐ)，它是良(liáng)好(hǎo)的配煤煉焦的基(jī)礎(chǔ)煤(méi)。
10.焦煤
具(jù)有中低等(děng)揮(huī)發分和(hé)中高等粘結性，加熱時可(kě)形成穩定性很好的膠質體(tǐ)，單獨(dú)用來煉焦，能形(xíng)成結構致(zhì)密(mì)，塊度大(dà)，強度(dù)高(gāo)，耐磨性好(hǎo)，裂紋少，不易破碎的焦(jiāo)炭。但因其膨(péng)脹壓力大，易造成(chéng)推(tuī)焦困難(nán)，損(sǔn)壞(huài)爐體，故(gù)一(yī)般(bān)都(dū)作為煉(liàn)焦配(pèi)煤(méi)使(shǐ)用(yòng)。
11.瘦(shòu)煤(méi)
具有(yǒu)較低揮發(fā)分和中(zhōng)等(děng)粘(nián)結(jié)性(xìng)。單獨煉焦時，能形成塊(kuài)度大，裂紋(wén)少(shǎo)，抗(kàng)碎(suì)強度較好，但耐磨性(xìng)較差(chà)的焦炭。因(yīn)此(cǐ)，用它加入配煤煉(liàn)焦(jiāo)，可以增(zēng)加焦(jiāo)炭的(dí)塊(kuài)度(dù)和強度。
12.貧(pín)瘦煤
揮發(fā)分低，粘(nián)結(jié)性較弱(ruò)，結(jié)焦(jiāo)性較(jiào)差(chà)。單獨煉(liàn)焦(jiāo)時，生(shēng)成的焦(jiāo)粉很多。但(dàn)它能起到瘦化(huà)劑的(dí)作用。故可作(zuò)煉(liàn)焦配煤使(shǐ)用，同時，也是民用和動力(lì)的好燃料。
13.貧煤
具(jù)有一定的揮(huī)發(fā)分，加(jiā)熱時不(bù)產(chǎn)生膠質(zhì)體，沒有粘(nián)結性或隻有微弱的粘結(jié)性(xìng)，燃(rán)燒火(huǒ)焰短(duǎn)，煉焦時不結(jié)焦。主要(yào)用(yòng)於動(dòng)力和(hé)民(mín)用燃料。在(zài)缺(quē)乏瘦料(liào)的地區，也可(kě)充(chōng)當配(pèi)煤煉(liàn)焦(jiāo)的(dí)瘦化(huà)劑(jì)。
14.無煙(yān)煤
它(tā)是(shì)煤化程度(dù)最高的(dí)煤。揮(huī)發分低，比重大(dà)，硬度高，燃(rán)燒時煙(yān)少(shǎo)火苗短，火力強(qiáng)。通(tōng)常(cháng)作(zuò)民用(yòng)和動(dòng)力燃(rán)料。質量好的無(wú)煙煤可作氣化原料，高爐噴吹(chuī)和(hé)燒結(jié)鐵(tiě)礦石(shí)的(dí)燃料(liào)，以及製(zhì)造(zào)電石，電(diàn)極和炭(tàn)素材料(liào)等。
(三) 工業用煤的(dí)質量要求(qiú)
煤的(dí)工業用途非(fēi)常(cháng)廣泛，歸(guī)納(nà)起來主(zhǔ)要(yào)是冶金，化工和(hé)動(dòng)力(lì)三(sān)個(gè)方麵。同時，在(zài)煉(liàn)油，醫藥，精(jīng)密鑄(zhù)造和(hé)航(háng)空(kōng)航天工(gōng)業等領域也(yě)有廣(guǎng)闊的(dí)利用前景(jǐng)。各工(gōng)業(yè)部門對(duì)所用的(dí)煤都(dū)有(yǒu)特定的質量要(yào)求和(hé)技術標準。簡要(yào)介(jiè)紹如下：
1.煉(liàn)焦用煤
煉焦(jiāo)是將煤放在幹餾(liù)爐(lú)中加熱(rè)，隨著溫度(dù)的升高(gāo)(最(zuì)終(zhōng)達到(dào)1 000℃左右)，煤(méi)中有(yǒu)機質逐漸分(fēn)解(jiě)，其(qí)中(zhōng)，揮(huī)發(fā)性物(wù)質(zhì)呈(chéng)氣態(tài)或蒸(zhēng)汽(qì)狀態逸出，成為煤氣(qì)和(hé)煤焦油，殘留下的不揮(huī)發性(xìng)產物就是焦(jiāo)炭(tàn)。焦(jiāo)炭在煉鐵爐中起著還(huán)原(yuán)，熔化礦石，提供(gōng)熱能(néng)和支(zhī)撐(chēng)爐(lú)料(liào)，保持爐(lú)料透(tòu)氣性能良好的(dí)作(zuò)用。因(yīn)此，煉焦用(yòng)煤的(dí)質量(liáng)要求，是以(yǐ)能得到(dào)機械(xiè)強度高，塊(kuài)度均(jūn)匀，灰分和硫(liú)分低(dī)的(dí)優(yōu)質(zhì)冶(yě)金焦為目的。國家對冶金焦(jiāo)用(yòng)煤(méi)有(yǒu)專(zhuān)門(mén)的質量標(biāo)準(zhǔn)，見表2.2.2。
表 2.2.2冶金(jīn)焦(jiāo)用煤質量(liáng)標(biāo)準 (GB397-65)見上(shàng)圖
2氣(qì)化用(yòng)煤(méi)
煤的(dí)氣(qì)化是以氧，水(shuǐ)，二氧化碳，氫等(děng)為(wéi)氣(qì)體(tǐ)介質，經過熱化學處理(lǐ)過(guò)程，把煤(méi)轉變為各(gè)種(zhǒng)用(yòng)途的煤氣。煤氣(qì)化所得的(dí)氣體(tǐ)產物(wù)可(kě)作工(gōng)業和(hé)民用(yòng)燃(rán)料以及(jí)化工合(hé)成(chéng)原料。常(cháng)用的製(zhì)氣(qì)方(fāng)法有(yǒu)兩種：①固(gù)定床氣化法。目前國內主要用(yòng)無煙煤和(hé)焦炭作氣(qì)化原料，製(zhì)造(zào)合(hé)成氨原(yuán)料氣(qì)。要求作(zuò)為原料煤的固定(dìng)碳＞80%，灰分(fēn)(Ag)＜25%，硫分(SgQ)≤2%，要求粒度(dù)要均匀(yún)，25～75mm,或(huò)19～50mm,或13～25mm，機(jī)械強度(dù)＞65%，熱穩定(dìng)性(xìng)S+13＞60%，灰熔點(T2)＞1 250℃，揮發(fā)分不高(gāo)於9%，化(huà)學反(fǎn)應性愈(yù)強愈(yù)好。②沸騰層氣(qì)化法(fǎ)。對原(yuán)料煤的質量要求是：化(huà)學反應(yīng)性要大於60%，不(bù)粘結或(huò)弱粘結(jié)，灰分(Ag)＜25%，硫(liú)分(fēn)(SgQ)＜2%，水(shuǐ)分(fēn)(WQ)＜10%，灰熔點(diǎn)(T2)＞1 200℃，粒度(dù)＜10mm，主(zhǔ)要(yào)使用褐煤，長焰(yàn)煤和(hé)弱(ruò)粘(nián)煤等。
3.煉(liàn)油(yóu)用(yòng)煤
一(yī)般以褐(hè)煤(méi)，長(cháng)焰煤為主(zhǔ)，弱粘(nián)煤和(hé)氣煤也可以(yǐ)使(shǐ)用(yòng)，其(qí)要(yào)求(qiú)取(qǔ)決(jué)於煉(liàn)油(yóu)方法(fǎ)。①低(dī)溫幹(gān)餾法，是(shì)將(jiāng)煤置(zhì)於550℃左右(yòu)的(dí)溫(wēn)度下進(jìn)行幹餾(liù)，以(yǐ)製(zhì)取低溫焦(jiāo)油(yóu)，同時(shí)還(huán)可以得到半焦和低(dī)溫(wēn)焦(jiāo)爐煤氣(qì)。煤(méi)種為褐煤，長焰(yàn)煤，不粘煤(méi)或弱粘煤(méi)，氣(qì)煤。對原(yuán)料(liào)煤的質量要(yào)求是：焦油產率(Tf)＞7%，膠質(zhì)層厚(hòu)度＜9mm，熱穩定(dìng)性S+13＞40%，粒(lì)度(dù)6～13mm,最好為20～80mm 。②加氫液化(huà)法(fǎ)，是(shì)將煤，催(cuī)化劑和重(zhòng)油(yóu)混(hùn)合(hé)在一(yī)起(qǐ)，在高溫高(gāo)壓下使(shǐ)煤中有機(jī)質(zhì)破壞，與(yǔ)氫(qīng)作用(yòng)轉化(huà)成低分(fēn)子(zǐ)液(yè)態或氣態產物，進(jìn)一(yī)步加(jiā)工(gōng)可(kě)得(dé)到(dào)汽油，柴(chái)油等燃(rán)料。原(yuán)料(liào)煤(méi)主(zhǔ)要為褐(hè)煤(méi)，長(cháng)焰煤及(jí)氣煤(méi)。要求煤(méi)的(dí)碳氫(qīng)化(C/H)＜16，揮發分＞35%，灰分(Ag)＜5%，煤岩(yán)的絲炭含量＜2%。
4.燃(rán)料用煤
任(rèn)何(hé)一(yī)種煤(méi)都可以作為工業和(hé)民用(yòng)的燃(rán)料(liào)。不(bù)同工業部門對燃料(liào)用煤的質(zhì)量(liáng)要(yào)求(qiú)不一(yī)樣。蒸汽機車用(yòng)煤要(yào)求(qiú)較(jiào)高(gāo)，國(guó)家規定(dìng)是：揮發分(fēn)(Vr)≥20%，灰分(Ag)≤24%，灰熔(róng)點(diǎn)(T2)≥1 200℃，硫分(SgQ)長隧(suì)道及隧(suì)道群(qún)區段(duàn)≤1%，低位發熱(rè)量2.09312×107～2.51174×107J/kg以上(shàng)。發電廠一(yī)般(bān)應盡量用灰分(fēn)(Ag)＞30%的(dí)劣質(zhì)煤(méi)，少(shǎo)數大型(xíng)鍋(guō)爐(lú)可用(yòng)灰分(fēn)(Ag)20%左右的煤(méi)。為了將(jiāng)優(yōu)質煤用於(yú)發展(zhǎn)冶(yě)金和(hé)化(huà)學(xué)工(gōng)業，近年來(lái)，我國在(zài)開展(zhǎn)低熱值煤(méi)的應(yīng)用(yòng)方麵取得了較快的(dí)進展，不少(shǎo)發(fā)熱量僅(jǐn)有(yǒu)8 372.5J/ kg左右的(dí)劣質煤和煤(méi)矸(gān)石(shí)也(yě)能(néng)用於(yú)一般工廠(chǎng)，有的發(fā)電(diàn)廠已摻(chān)燒煤(méi)矸(gān)石達30%。
煤的(dí)其他(tā)用途還(huán)很多(duō)。如，褐煤(méi)和氧(yǎng)化(huà)煤(méi)可以生產(chǎn)腐(fǔ)殖酸類肥料；從褐(hè)煤中可以(yǐ)提取褐煤(méi)蠟(là)供(gōng)電氣，印(yìn)刷(shuā)，精密(mì)鑄造，化工等部門使用(yòng)；用優質(zhì)無煙(yān)煤可(kě)以(yǐ)製(zhì)造(zào)碳(tàn)化矽，碳(tàn)粒(lì)砂，人造剛玉(yù)，人造(zào)石墨(mò)，電極(jí)，電(diàn)石(shí)和供高爐(lú)噴(pēn)吹或(huò)作(zuò)鑄造燃料(liào)；用煤(méi)瀝青(qīng)製成(chéng)的(dí)碳(tàn)素纖(xiān)維(wéi)，其抗拉強度(dù)比鋼材(cái)大千(qiān)倍，且重量輕，耐(nài)高溫(wēn)，是發展太(tài)空技(jì)術(shù)的重(zhòng)要(yào)材(cái)料；用煤瀝(lì)青還可以(yǐ)製成(chéng)針(zhēn)狀(zhuàng)焦，生(shēng)產(chǎn)新型(xíng)的(dí)電爐電(diàn)極(jí)，可提高電(diàn)爐煉鋼的生產(chǎn)效(xiào)率(shuài)等(děng)等。總(zǒng)之，隨(suí)著(zhuó)現代科學(xué)技術的(dí)不斷進(jìn)步，煤炭(tàn)的(dí)綜合利用(yòng)技(jì)術(shù)也(yě)在(zài)迅速發(fā)展，煤炭的綜(zōng)合利(lì)用領域(yù)必將(jiāng)繼(jì)續擴大。
三，礦業簡史
(一) 古(gǔ)代煤礦業(yè)簡(jiǎn)史
我國(guó)是世界(jiè)上(shàng)發現(xiàn)，利用(yòng)煤(méi)炭最早的(dí)國家(jiā)。1973年，在遼寧省(shěng)沈(shěn)陽市(shì)北陵附近(jìn)新石(shí)器(qì)時(shí)代(dài)的新樂(lè)遺(yí)址下層發現(xiàn)了為(wéi)數不少的(dí)精(jīng)煤(méi)製品。其中(zhōng)有(yǒu)：圓泡形飾(shì)25件(jiàn)，耳(ěr)（王當）形飾6件(jiàn)，圓(yuán)珠15件，和(hé)這(zhè)些煤製(zhì)品同(tóng)時出(chū)土的(dí)還有(yǒu)碎煤(méi)精，精(jīng)煤(méi)半(bàn)成品和煤塊97塊。這些煤(méi)製(zhì)品，經過前(qián)遼寧(níng)省煤(méi)田地質勘(kān)探(tàn)公司(sī)科研所(suǒ)鑒(jiàn)定，“呈弱油(yóu)脂光(guāng)澤，均(jūn)一狀結(jié)構(gòu)，硬度(dù)，韌性(xìng)均很(hěn)大為其特點”，很容(róng)易(yì)用火柴(chái)點燃，燃燒(shāo)時發(fā)出明(míng)亮而(ér)帶黑(hēi)煙(yān)的火焰，並(bìng)發出(chū)一(yī)種燒橡(xiàng)皮的(dí)氣(qì)味(wèi)。經(jīng)過工業分析和元素(sù)分析(xī)證明，其原(yuán)料(liào)就是(shì)燭煤。這(zhè)是世界(jiè)上用煤最早的(dí)確鑿(záo)證(zhèng)據(jù)，也是說明(míng)我(wǒ)國(guó)早在(zài)六(liù)七千(qiān)年(nián)前就(jiù)已(yǐ)發現並(bìng)開始利用煤炭的歷(lì)史(shǐ)見(jiàn)證(zhèng)。
50年(nián)代(dài)中期(qī)和70年(nián)代(dài)中(zhōng)期，考(kǎo)古工(gōng)作者先後(hòu)在陝(shǎn)西省4處西周墓中出(chū)土了(liǎo)煤雕製品，其(qí)中，寶(bǎo)雞市茹(rú)家(jiā)莊一處就出土了(liǎo)200餘(yú)枚之(zhī)多。據此可以判斷，早在(zài)西(xī)周時(shí)期，作(zuò)為當時全國政(zhèng)治(zhì)，經濟(jì)中心(xīn)的(dí)陝西地(dì)區，煤(méi)炭已經被開采(cǎi)利用(yòng)。
戰國時(shí)期(qī)，除繼續(xù)利用(yòng)煤(méi)炭雕刻(kè)生(shēng)活(huó)用(yòng)品外，還(huán)在(zài)當(dāng)時(shí)的著(zhù)作(zuò)中出現了關(guān)於煤的記載(zǎi)。先(xiān)秦(qín)時期的地理著作《山海(hǎi)經(jīng)》就(jiù)有3處有關(guān)石(shí)涅(niè)的(dí)記載(zǎi)：一處(chǔ)見(jiàn)於(yú)該書(shū)的《西山(shān)經》，“女床(chuáng)之山，其(qí)陽多(duō)赤銅，其(qí)陰(yīn)多(duō)石涅(niè)”；另二處(chǔ)見於(yú)《中(zhōng)山經》，“岷山之首，曰女幾之(zhī)山(shān)，其(qí)上多(duō)石涅”，“又東(dōng)一百五十裏，曰風雨之山(shān)，其上多(duō)白金，其下多石涅”。據有(yǒu)關(guān)專(zhuān)家(jiā)考證，女床之(zhī)山，女幾之山(shān)，風(fēng)雨之(zhī)山(shān)，分(fēn)別(bié)位於(yú)今陝(shǎn)西鳳(fèng)翔，四川(chuān)雙(shuāng)流，什邡和(hé)通江(jiāng)，南江，巴(bā)中(zhōng)一帶。古(gǔ)今(jīn)對照(zhào)，以(yǐ)上各地均(jūn)有(yǒu)煤(méi)炭產出，證明《山(shān)海(hǎi)經》的記載基(jī)本是(shì)對(duì)的(dí)，同(tóng)時，說(shuō)明當(dāng)時這些地(dì)方(fāng)的煤(méi)炭(tàn)已(yǐ)被發(fā)現，而且已(yǐ)積(jī)累(léi)了一些(xiē)找煤的(dí)初步地質知識(shí)。
西(xī)漢(hàn)至魏(wèi)晉南北(běi)朝，出現(xiàn)了(liǎo)一定規模的煤(méi)井(jǐng)和相應(yīng)的采煤(méi)技術，煤的(dí)用(yòng)途，不僅用(yòng)作(zuò)生產燃(rán)料(liào)，而且還(huán)用(yòng)於冶鐵；不僅能(néng)夠(gòu)利用(yòng)原(yuán)煤，而(ér)且還把(bǎ)粉煤進行成型(xíng)加(jiā)工成煤餅，從而提(tí)高(gāo)了煤炭(tàn)的使(shǐ)用(yòng)價(jià)值。煤(méi)的(dí)產地(dì)不僅(jǐn)在(zài)北方(fāng)，而且(qiě)在南(nán)方，甚至(zhì)新(xīn)疆也都有了產(chǎn)煤的記載。同時，煤雕(diāo)工藝在(zài)這時已初步(bù)普(pǔ)及。
隋，唐至元代，煤炭(tàn)開(kāi)發更(gēng)為普(pǔ)遍，用途更加(jiā)廣泛(fàn)，冶金，陶瓷等(děng)行業(yè)均以煤(méi)作燃(rán)料(liào)，煤炭成了(liǎo)市場上(shàng)的主(zhǔ)要商(shāng)品，地位日(rì)益重要，人們(mén)對(duì)煤(méi)的認識更加(jiā)深化(huà)。特(tè)別(bié)應該指出的(dí)是，唐(táng)代(dài)用煤煉焦開(kāi)始(shǐ)萌(méng)芽(yá)，到(dào)宋代(dài)，煉(liàn)焦技術(shù)已(yǐ)臻(zhēn)成(chéng)熟。1978年(nián)秋和1979年(nián)冬，山(shān)西考(kǎo)古研究(jiū)所(suǒ)曾(zēng)在(zài)山西(xī)省稷(jì)山縣馬村金(jīn)代(dài)磚(zhuān)墓(mù)中發掘出(chū)大(dà)量(liáng)焦炭(tàn)。1957年冬至 1958年4月(yuè)，河北(běi)省(shěng)文化局文(wén)物工作隊在(zài)河北(běi)峰(fēng)峰(fēng)礦(kuàng)區的硯(yàn)台鎮發掘出(chū)3座宋(sòng)，元(yuán)時(shí)期的煉(liàn)焦(jiāo)爐(lú)遺(yí)址。焦(jiāo)炭(tàn)的(dí)出(chū)現和煉焦技(jì)術的(dí)發明(míng)，標(biāo)誌著煤(méi)炭的(dí)加工利用已(yǐ)進入了一(yī)個(gè)嶄(zhǎn)新(xīn)的(dí)階段(duàn)。
從(cóng)明(míng)朝到清道(dào)光20年(nián)(1840年(nián))的(dí)時間(jiān)裏，當(dāng)時的封(fēng)建統(tǒng)治(zhì)者(zhě)比較重視煤炭的開發(fā)，對發(fā)展(zhǎn)煤炭生產采取(qǔ)了(liǎo)一(yī)些措施，礦業(yè)管理政(zhèng)策(cè)也發生(shēng)了某些(xiē)利於(yú)煤業(yè)的變化(huà)，煤炭(tàn)行業(yè)的各個環節，比以(yǐ)前都有較大(dà)的進步。煤炭開發技術(shù)得(dé)到了(liǎo)發展(zhǎn)，形成(chéng)了(liǎo)豐(fēng)富多彩(cǎi)的中(zhōng)國古代(dài)煤(méi)炭科(kē)學技術。盡管當時都(dū)是手工(gōng)作業煤窯，但(dàn)因(yīn)其開采利(lì)用早(zǎo)於其(qí)他國(guó)家，因(yīn)此(cǐ)，17世紀(jì)以(yǐ)前，中(zhōng)國(guó)煤炭(tàn)技(jì)術和管(guǎn)理許(xǔ)多方(fāng)麵(miàn)都處於世(shì)界(jiè)領先(xiān)地位，這是值得(dé)我們(mén)自豪的。但是(shì)，日(rì)益衰敗腐朽的(dí)封(fēng)建(jiàn)製度(dù)終(zhōng)於阻礙了(liǎo)古代(dài)煤業的繼續(xù)前(qián)進(jìn)，這就(jiù)導致了(liǎo)中國(guó)近(jìn)代(dài)煤(méi)礦(kuàng)的誕生。
(二(èr)) 近(jìn)代煤礦(kuàng)業簡(jiǎn)史
1840年鴉(yā)片戰爭(zhēng)以後(hòu)，中國的(dí)門戶被迫開(kāi)放，進入了(liǎo)半封建半殖(zhí)民(mín)地社(shè)會，開(kāi)始出現(xiàn)近(jìn)代航(háng)運(yùn)業(yè)和機(jī)器(qì)工(gōng)業，需(xū)要(yào)大量煤(méi)炭，而(ér)舊(jiù)式手工煤(méi)窯生(shēng)產(chǎn)已(yǐ)遠遠不能適應需要，因此，清廷洋務派積(jī)極醖(yùn)釀引進西方(fāng)先進的(dí)采煤技(jì)術和(hé)設備(bèi)，於(yú)是(shì)近代煤礦開始(shǐ)出現。近(jìn)代煤礦的主(zhǔ)要標誌(zhì)，一(yī)是(shì)資本主義經營(yíng)方式；二(èr)是(shì)在(zài)提升(shēng)，通風，排(pái)水(shuǐ)三個(gè)生產環(huán)節(jié)上(shàng)使用(yòng)以蒸汽為(wéi)動(dòng)力的提(tí)升機，通風機和(hé)排(pái)水機，其(qí)他生產(chǎn)環(huán)節(jié)仍(réng)然靠人力(lì)和(hé)畜(xù)力。這種技術狀況差(chà)不多一直延續(xù)到1949年，其中(zhōng)即或有(yǒu)所(suǒ)變化，也(yě)隻是局部(bù)的，微小的。這是近代(dài)煤礦區別於古代手工(gōng)煤(méi)窯(yáo)和現(xiàn)代(dài)機械化礦(kuàng)井(jǐng)的(dí)主要技術特征。
我(wǒ)國最(zuì)早(zǎo)的(dí)近代(dài)煤礦(kuàng)是台(tái)灣的(dí)基隆煤礦和河(hé)北的開(kāi)平煤礦。基(jī)隆煤(méi)礦是清政府兩(liǎng)江總(zǒng)督(dū)沈葆(bǎo)禎(zhēn)雇用(yòng)英國(guó)煤(méi)師(shī)開辦的，1876年興建(jiàn)，1878年出(chū)煤，年產(chǎn)量(liáng)約3～5萬t，因(yīn)經(jīng)營(yíng)管理(lǐ)不善，投(tóu)產不(bù)久產(chǎn)量就日漸(jiàn)下降，1884年中法戰爭時，礦(kuàng)井(jǐng)被炸，停止(zhǐ)生產。開平煤礦是直(zhí)隸總督(dū)李(lǐ)鴻章1876年命唐廷(tíng)樞等籌建(jiàn)的，1877年(nián)籌辦，1881年建(jiàn)成唐(táng)山礦，以後(hòu)又(yòu)建成(chéng)林西(xī)，西山等礦(kuàng)，到1894年(nián)，平均(jūn)日產(chǎn)達到(dào)1 500t，最高(gāo)日(rì)產達(dá)2 000t。這期(qī)間還先後開辦(bàn)了規模大(dà)小不(bù)同，壽(shòu)命長(cháng)短(duǎn)不一的近代煤(méi)礦(kuàng)14個，或官(guān)辦(bàn)，或官(guān)商合辦(bàn)，或(huò)官(guān)督商(shāng)辦，都有(yǒu)官僚(liáo)資本(běn)主(zhǔ)義性(xìng)質。因(yīn)管理(lǐ)不(bù)善(shàn)，資(zī)金(jīn)不足，規模很小，大多數都(dū)歸於失(shī)敗(bài)。
1894年(nián)中日甲午(wǔ)戰爭之後(hòu)，中國國(guó)勢(shì)益(yì)衰(shuāi)，列(liè)強乘勢接踵而來，外(wài)國資(zī)本(běn)大量(liáng)侵入(rù)中(zhōng)國煤礦(kuàng)。1898年4月(yuè)，中德(dé)簽(qiān)訂的《膠(jiāo)澳租(zū)借條(tiáo)約》規定(dìng)：“德國(guó)在山東(dōng)境(jìng)內(nèi)自(zì)膠(jiāo)州灣修築(zhù)南(nán)北兩(liǎng)條鐵(tiě)路，鐵路沿綫兩(liǎng)旁(páng)各三十華裏(lǐ)(15km)以內的礦(kuàng)產，德商(shāng)有(yǒu)開采權。”此(cǐ)後(hòu)，英(yīng)，俄(é)，法，日(rì)相(xiāng)繼攫得了類(lèi)似的權利(lì)。據不(bù)完(wán)全統計(jì)，從1895～1912年間，帝(dì)國主義(yì)攫取中(zhōng)國(guó)煤礦權的條約，協定(dìng)和合(hé)同共(gòng)42項(包(bāo)括其他礦藏)，涉及(jí)遼(liáo)，吉(jí)，黑(hēi)，滇(diān)，桂(guì)，川(chuān)，皖，閩，黔，魯，浙，晉，冀，熱(rè)，豫，鄂(è)，藏，新等(děng)19省(shěng)。開辦了開平，灤州，焦(jiāo)作(zuò)，孟縣(xiàn)，平定州(zhōu)(現平定縣)，潞安，澤州(zhōu)，平(píng)陽(yáng)府屬煤礦，本溪湖(hú)，臨(lín)城(chéng)等規模較大(dà)的(dí)煤(méi)礦。外資煤礦(kuàng)的(dí)產(chǎn)量(liáng)占中(zhōng)國(guó)當時近代煤(méi)礦(kuàng)總產(chǎn)量(liáng)的83.2%，基本上(shàng)控製(zhì)了中國的煤(méi)炭工(gōng)業(yè)。帝國主義的侵略(lüè)激起了中(zhōng)國(guó)人民(mín)的反抗，從1903年起，掀(xiān)起了(liǎo)收(shōu)回礦權運(yùn)動，1911年達(dá)到高潮。中國的愛國紳商，不滿利源(yuán)外(wài)流，在(zài)人(rén)民(mín)開(kāi)展收回(huí)礦權的鬥爭的運動中，集(jí)資開辦(bàn)了(liǎo)一(yī)批(pī)煤礦(kuàng)。官僚買辦(bàn)見開煤(méi)礦有利可圖，不(bù)願坐失良機(jī)，亦想方設(shè)法開辦煤(méi)礦。於是(shì)，從(cóng)1895～1936年中(zhōng)國近(jìn)代(dài)煤礦(kuàng)呈(chéng)現(xiàn)出發(fā)展的趨(qū)勢(shì)。
1937年“七·七(qī)”事(shì)變(biàn)後(hòu)，日(rì)本(běn)帝國主義(yì)侵(qīn)占了我國(guó)的(dí)絕(jué)大多數煤(méi)礦(kuàng)，包(bāo)括外(wài)資經(jīng)營的，都陸續(xù)被其(qí)霸占，開(kāi)采方式(shì)完全是掠奪性的(dí)。從1931～1945年(nián)，日本(běn)共霸(bà)占我國(guó)大小(xiǎo)煤(méi)礦200多處，掠奪煤(méi)炭4.2億t，被其破(pò)壞(huài)的煤炭資源不(bù)計其(qí)數。
抗日戰爭時(shí)期(qī)，國民(mín)政(zhèng)府資源委員會直轄煤礦29處(chǔ)，還采(cǎi)取資助(zhù)經費(fèi)等辦(bàn)法(fǎ)，鼓勵私(sī)人開(kāi)辦煤(méi)礦(kuàng)，共59處(chǔ)，年(nián)總產量約(yuē)為600多(duō)萬t。在(zài)解放(fàng)區，也辦(bàn)了(liǎo)一些(xiē)小煤窯(yáo)，供(gōng)當地(dì)軍(jūn)民(mín)作燃料。據戰後(hòu)統計(jì)，晉，察，冀邊區共(gòng)有小(xiǎo)煤(méi)窯(yáo)473個(gè)，日產(chǎn)煤炭(tàn)共計(jì)2 739t。
1945年抗(kàng)日戰(zhàn)爭勝利(lì)後，日本霸占的煤(méi)礦(kuàng)小(xiǎo)部分由解放(fàng)區(qū)人民(mín)政府接(jiē)管，大部(bù)分(fēn)被(bèi)國(guó)民黨政(zhèng)權接(jiē)管(guǎn)。解放(fàng)戰(zhàn)爭初(chū)期，受政治(zhì)，軍(jūn)事形(xíng)勢多(duō)變的影響(xiǎng)，有些煤(méi)礦(kuàng)幾經易(yì)手(shǒu)，處(chǔ)於停產或(huò)半(bàn)停產(chǎn)狀態。1947年以後，國民(mín)政府逐步崩潰(kuì)，直(zhí)到1949年新中(zhōng)國(guó)誕(dàn)生，這些(xiē)煤礦(kuàng)才陸續(xù)回到(dào)人(rén)民政府手中，但(dàn)已(yǐ)遭(zāo)到嚴(yán)重的破壞。
(三) 現(xiàn)代煤(méi)礦業簡史
據不完(wán)全統計(jì)，新中國建國時(shí)，各地(dì)人(rén)民(mín)政府從舊中(zhōng)國共接收了約40個煤礦企業，200處(chǔ)礦(kuàng)井和少數幾個露(lòu)天礦(kuàng)。它(tā)們主(zhǔ)要(yào)分(fēn)布在東(dōng)北，華北和華東的山東，安(ān)徽兩省，除少(shǎo)數(shù)幾處外，規(guī)模(mó)都(dū)很(hěn)小(xiǎo)，設(shè)備簡陋(lòu)，技術(shù)落後，加(jiā)上長期戰(zhàn)爭(zhēng)的破壞，已(yǐ)是千瘡(chuāng)百孔，一(yī)片衰(shuāi)微破敗(bài)的(dí)景象。例如(rú)，山(shān)西大(dà)同煤礦9對(duì)礦(kuàng)井(jǐng)全部被水(shuǐ)淹(yān)沒，機(jī)器(qì)設備破壞(huài)無遺(yí)，井下(xià)沒(méi)有一(yī)個完好的(dí)工(gōng)作(zuò)麵，地麵沒(méi)有(yǒu)一間(jiān)完(wán)整的(dí)廠房，沒有(yǒu)一(yī)部機器(qì)可以正(zhèng)常運轉，沒有(yǒu)一(yī)條巷(xiàng)道可以正(zhèng)常(cháng)通(tōng)車(chē)，生產(chǎn)完(wán)全停頓；遼寧撫順煤礦(kuàng)的西露天礦和龍(lóng)鳳礦(kuàng)井已被水淹，基本停產(chǎn)；河南焦作煤礦(kuàng)18個坑(kēng)口(kǒu)中(zhōng)11個(gè)完(wán)全破(pò)壞，7個僅(jǐn)剩井架(jià)，已完全停產(chǎn)；山東淄博，棗莊(zhuāng)，山(shān)西陽泉等(děng)較大(dà)的煤(méi)礦也是(shì)一(yī)片廢(fèi)墟(xū)。新中國的煤礦業就(jiù)是(shì)在這樣(yàng)一個(gè)爛(làn)攤(tān)子上起(qǐ)步的(dí)。
