煤的分類

同一類煤有近似的特性，不同類煤的性質(zhì)則有顯著差異。工業(yè)分類是為了合理地使用煤炭資源以及統(tǒng)一使用規(guī)格。理想的分類方法應(yīng)當(dāng)既有充分的科學(xué)依據(jù)，又有實(shí)用意義。煤的分類方案簡(jiǎn)介　由于研究?jī)?nèi)容和使用的不同，分類方法也有多種。早期，多根據(jù)煤的元素組成分類，這種分類方法稱科學(xué)分類法，以1924年英國(guó)煤化學(xué)家C.A.賽勒提出的分類法比較著名。以后又有根據(jù)煤的生成條件提出的成因分類法，將煤分為腐殖煤、腐泥煤和殘殖煤，這種分類法在地質(zhì)上用的較多。而最有實(shí)用意義的是將煤的成因與工業(yè)利用結(jié)合起來(lái)，以煤的變質(zhì)程度和工藝性質(zhì)為依據(jù)的技術(shù)分類法。各種以煤為燃料或原料的工業(yè)對(duì)煤都有其特定的技術(shù)要求，只有恰當(dāng)?shù)厥褂妹悍N才能保證產(chǎn)品質(zhì)量，合理地利用煤炭資源。近代以煤的變質(zhì)程度和工藝性質(zhì)為參數(shù)的分類法發(fā)展較快，使煤分類具有更嚴(yán)格的科學(xué)性和廣泛的實(shí)用性。但由于各國(guó)煤炭資源特點(diǎn)不同，以及工業(yè)技術(shù)發(fā)展水平的差異，各主要產(chǎn)煤國(guó)或以煤為主要能源的國(guó)家都根據(jù)本國(guó)情況，采用不同的分類方法。1956年，聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（ECE）煤炭委員會(huì)在國(guó)際煤分類會(huì)議上提出了國(guó)際硬煤分類表，其分類方法是以揮發(fā)分為劃分類別的指標(biāo)，將硬煤（煙煤和無(wú)煙煤）分成10個(gè)級(jí)別；以粘結(jié)性指標(biāo)（自由膨脹序數(shù)或羅加指數(shù)）將硬煤分成4個(gè)類別；又以結(jié)焦性指標(biāo)（奧亞膨脹度或葛金焦型）將硬煤分成6個(gè)亞類型，表中每個(gè)煤種均以3位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，將硬煤分為62個(gè)煤類。為便于貿(mào)易上的交往，表中又將62個(gè)煤類歸為Ⅰ～Ⅶ共11個(gè)統(tǒng)計(jì)組。對(duì)于褐煤，1974年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）第27技術(shù)委員會(huì)（TC27）以ISO2950號(hào)標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)以水分和焦油產(chǎn)率為指標(biāo)，將褐煤分為30個(gè)小類，每一小類用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。但這兩個(gè)分類方案并未在國(guó)際上得到全面推廣。1985年2月，聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的國(guó)際煤分類會(huì)議上確定，以高位發(fā)熱量小于24×106焦耳/千克、鏡質(zhì)組平均隨機(jī)反射率小于0.6%作為區(qū)分褐煤和硬煤的分界線。對(duì)中等煤化程度和高煤化程度的硬煤則選用鏡質(zhì)組隨機(jī)反射率、自由膨脹序數(shù)、揮發(fā)分產(chǎn)率、惰性組含量、高位發(fā)熱量和反射率分布特征等6個(gè)指標(biāo)和8位阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，將所有硬煤進(jìn)行編碼分類。但因劃分太細(xì)，不便于使用，難以推廣。中國(guó)煤炭分類　20世紀(jì)50年代以來(lái)，中國(guó)煤產(chǎn)量和消耗量迅速增加，為了合理利用煤炭資源，1952～1953年提出東北區(qū)和華北區(qū)兩個(gè)煉焦煤分類方案。1956年又制訂了統(tǒng)一的中國(guó)煤（以煉焦煤為主）分類方案，以大致代表煤的變質(zhì)程度的揮發(fā)分（％）和表征煤的結(jié)焦性的膠質(zhì)層最大厚度Y（mm）兩個(gè)指標(biāo)為參數(shù)，將中國(guó)煤分為10大類24小類。該方案于1958年經(jīng)國(guó)家技術(shù)委員會(huì)向全國(guó)推薦試行，起了統(tǒng)一中國(guó)煤分類的作用。但這一分類方案在試行中，也發(fā)現(xiàn)存在一定缺陷。1989年10月國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布了《中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》（GB5751-86），將中國(guó)煤分為14類（如表）。中國(guó)煤炭分類簡(jiǎn)表表中為干燥無(wú)灰基揮發(fā)分，G為粘結(jié)指數(shù)，Y為膠質(zhì)層最大厚度（mm），b為奧亞膨脹度（％），PM為煤樣的透光率（％），為煤的恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量（MJ/kg）。褐煤　泥炭經(jīng)成巖作用形成的腐殖煤，煤化程度最低，呈褐色、黑褐色或黑色，一般暗淡或呈瀝青光澤，不具粘結(jié)性。其物理、化學(xué)性質(zhì)介于泥炭和煙煤之間。水分大、揮發(fā)分高、密度小，含有腐殖酸，氧含量常達(dá)15～30％，在空氣中易風(fēng)化碎裂，發(fā)熱量低。按透光率PM大小將褐煤分為兩小類，PM為30～50％的年老褐煤，PM≤30％的為年輕褐煤。褐煤可作燃料或氣化原料，也能作提取褐煤蠟和制造腐殖酸鹽類的原料。含油率達(dá)到工業(yè)要求時(shí)可用于低溫干餾，制取焦油及其他化工產(chǎn)品。長(zhǎng)焰煤　高揮發(fā)分的微粘結(jié)或弱粘結(jié)性煤。在煙煤中變質(zhì)程度最低，單獨(dú)煉焦時(shí)生成焦炭呈長(zhǎng)條狀，強(qiáng)度甚差，粉焦率高，主要作為動(dòng)力燃料和氣化原料。不粘煤　成煤初期的原始物質(zhì)受強(qiáng)烈氧化作用，為低到中等變質(zhì)程度煤。其特征是煤中含氧較高，揮發(fā)分中等，加熱時(shí)沒有粘結(jié)性?？勺鰟?dòng)力和民用燃料或氣化原料。弱粘煤　還原程度較弱的低到中等變質(zhì)程度的煤。揮發(fā)分中等，單獨(dú)煉焦時(shí)能產(chǎn)生少量膠質(zhì)體，焦炭為強(qiáng)度較小的小塊焦。適用做動(dòng)力燃料和氣化原料。1/2中粘煤　中等變質(zhì)程度的弱粘結(jié)性煤。揮發(fā)分中等，粘結(jié)性比弱粘煤稍好，其中有一部分煤在單獨(dú)煉焦時(shí)能煉出一定強(qiáng)度的焦炭，可適量作為煉焦配煤原料，粘結(jié)性較差的一部分煤適宜做動(dòng)力燃料和氣化原料。氣煤　變質(zhì)程度介于1／2中粘煤與氣肥煤之間。主要特征是揮發(fā)分高，加熱時(shí)具有中等粘結(jié)性，單獨(dú)煉焦時(shí)焦炭細(xì)長(zhǎng)易碎，焦炭強(qiáng)度優(yōu)于長(zhǎng)焰煤，低于焦煤、肥煤。主要作為煉焦配煤，也是制造干餾煤氣的原料。氣肥煤　高揮發(fā)分的特強(qiáng)粘結(jié)性煤。性質(zhì)介于氣煤和肥煤之間，單獨(dú)煉焦時(shí)能產(chǎn)生大量液體和氣體產(chǎn)品。氣肥煤適合于制造干餾煤氣，也可作為煉焦配煤以增加化學(xué)產(chǎn)品。1／3焦煤　中高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性煤。特性介于焦煤、肥煤和氣煤間的過(guò)渡煤，單獨(dú)煉焦時(shí)能得到強(qiáng)度較好的焦炭。煉焦時(shí)其配入量可在較大范圍內(nèi)變化而獲得強(qiáng)度高的焦炭，它是煉焦配煤中的基礎(chǔ)煤。肥煤　中等及中高揮發(fā)分的特強(qiáng)粘結(jié)性煤。變質(zhì)程度中等，加熱時(shí)能產(chǎn)生較多膠質(zhì)體，單獨(dú)煉焦時(shí)能產(chǎn)生熔融性良好、強(qiáng)度較高的焦炭，但出焦困難，且焦炭有較多橫裂紋和蜂焦，故不適宜單獨(dú)煉焦，是煉焦配煤中的重要煤種。焦煤　中等變質(zhì)程度煙煤。揮發(fā)分中等或較低，結(jié)焦性好，是煉焦生產(chǎn)中的主要煤種，單獨(dú)煉焦時(shí)可煉成塊度大、熔融性好、裂紋少、強(qiáng)度高的焦炭，是優(yōu)質(zhì)煉焦原料。瘦煤　煙煤中變質(zhì)程度較高的煤種。揮發(fā)分較低，在煉焦時(shí)具有中等粘結(jié)性，單獨(dú)煉焦時(shí)能得到塊度大、裂塊少、強(qiáng)度較好的焦炭，但其耐磨性較差。一般作為煉焦配煤使用。貧瘦煤　弱粘結(jié)性低揮發(fā)分煤。單獨(dú)煉焦時(shí)，粘結(jié)性比瘦煤差，因而焦炭粉焦甚多，但作為煉焦配煤，能起到瘦化作用。也可作為動(dòng)力和民用燃料。貧煤　煙煤中變質(zhì)程度最高的煤種。在美國(guó)煤炭分類中劃分為半無(wú)煙煤。貧煤揮發(fā)分低，一般無(wú)粘結(jié)性，因此不能結(jié)焦，其燃燒時(shí)火焰短，耐燒。主要做民用或動(dòng)力燃料。無(wú)煙煤　變質(zhì)程度最高的煤種。揮發(fā)分低于10%，固定碳高于90％，燃燒時(shí)無(wú)煙，密度大，硬度高。按其揮發(fā)分和用途可分為3個(gè)小類。無(wú)煙煤是較好的民用燃料，也可以做動(dòng)力燃料，又是合成氨和碳化學(xué)產(chǎn)品的重要原料。低灰、低硫無(wú)煙煤是制造碳素材料和活性炭的原料，變質(zhì)程度較低的無(wú)煙煤還可以做高爐噴吹燃料，以代替部分焦炭。 2100433B

采煤機(jī)是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機(jī)械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一。機(jī)械化采煤可以減輕體力勞動(dòng)、提高安全性，達(dá)到高產(chǎn)量、高效率、低消耗的目的。采煤機(jī)分鋸削式、刨削式、鉆削式和銑削式四種：

采煤機(jī)司機(jī)鋸削式采煤機(jī)

即截煤機(jī)，靠安裝在循環(huán)運(yùn)動(dòng)的截鏈上的截齒深入煤壁截煤。

采煤機(jī)司機(jī)刨削式采煤機(jī)

即刨煤機(jī)，靠刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)刨削破煤。

采煤機(jī)司機(jī)鉆削式采煤機(jī)

靠鉆頭邊緣的刀齒鉆入煤體，由鉆頭中部的破煤刀齒將中部的煤體破碎。

采煤機(jī)司機(jī)銑削式采煤機(jī)

靠滾筒上的截齒旋轉(zhuǎn)銑削破煤。20世紀(jì)初開始應(yīng)用截煤機(jī)；40年代出現(xiàn)了深截式聯(lián)合采煤機(jī)；50年代初期出現(xiàn)了淺截式滾筒采煤機(jī)，生產(chǎn)能力和對(duì)頂板的適應(yīng)性都有很大提高，60年代研制成雙滾筒采煤機(jī)，使生產(chǎn)情況得到進(jìn)一步改善。中國(guó)在1949年以前很少用機(jī)械采煤。50年代開始使用截煤機(jī)和深截式聯(lián)合采煤機(jī)，60年代開始使用淺截式滾筒采煤機(jī)，70年代初在一些礦區(qū)開始使用淺截式雙滾筒采煤機(jī)，機(jī)采產(chǎn)量不斷提高。70年代以來(lái)，采煤機(jī)不斷改進(jìn),如采用大功率水冷電機(jī)來(lái)提高生產(chǎn)能力,開采厚度較大的堅(jiān)硬煤層；采用粗齒滾筒提高塊煤率；采用無(wú)鏈牽引減少機(jī)械事故并適應(yīng)長(zhǎng)工作面多臺(tái)采煤機(jī)同時(shí)作業(yè)等。

按照拋煤的原理，拋煤機(jī)可以分為機(jī)械的、風(fēng)力的以及機(jī)械與風(fēng)力聯(lián)合的三種。機(jī)械拋煤機(jī)用旋轉(zhuǎn)的葉片或擺動(dòng)的刮板來(lái)拋散燃料，風(fēng)力拋煤機(jī)用氣流來(lái)吹播燃料，而風(fēng)力機(jī)械拋煤機(jī)則兼用以上兩種拋煤方式。各種拋煤機(jī)的工作原理如圖3（1-給煤裝置；2-擊煤裝置；3-傾斜板；4-風(fēng)力播煤裝置）所示，其中(a)、(b)機(jī)械拋煤機(jī)；(c)風(fēng)力拋煤機(jī)；(d)風(fēng)力機(jī)械拋煤機(jī)。

機(jī)械拋煤機(jī)所拋成的煤層中，粗粒落于遠(yuǎn)處，細(xì)粒落于近處，細(xì)粒煤甚至就落在拋煤機(jī)出口之下，堆成小丘。風(fēng)力拋煤機(jī)則與之相反。風(fēng)力機(jī)械拋煤機(jī)由于同時(shí)采用了風(fēng)力和機(jī)械播煤，燃料在火床上的顆粒度分布較為均勻，因此得到廣泛應(yīng)用。