煤炭知识入门

煤炭 煤炭是怎样形成的 煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。虽然它的重要位置已被石油所代替，但在今后相当长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭，必然走向衰败，而煤炭因为储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭汽化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用，煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。 煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可然化石，这就是煤炭的形成过程。 一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂，有一些煤层埋到地下更深的地方，有的又被排挤到地表，甚至露出地面，比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄，而且面积也不大，所以没有开采价值，有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。 煤炭是这样形成的吗？有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿，煤层很厚，煤质很优，但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然椎积而成的，它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原，因此，地下也应当到处有储存煤炭的痕迹；煤层也不一定很厚，因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质，又会被植物吸收，如此反复，最终被埋入地下时也不会那么集中，土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。 但是，无可否认的事实和依据，煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的，这是颠簸不破的真理，只要仔细观察一下煤块，就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹；如果把煤切成薄片放到显微镜下观察，就能发现非常清楚的植物组织和构造，而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西，有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中，而且又是那么如此的优质呢？ 记得上小学的时候，我家住在离城不远的乡村，每当盛夏雨季来临时，一场暴雨过后，村子中央就会出现一条湍急的“小溪流”，我们许多小朋友就会跑到那里面去嬉戏，那小溪流也会因暴雨停止时间的延长，而变得越来越小，最后干涸。但在没有断流之前你会发现，很多水流处却被冲下来的木棍儿、杂草等漂浮物堵塞，形成一个个小的水坎儿。为了能让水流通畅，我们不时地把那些小水坎扒开，有的时候也会借此筑起一道小溪上的“堤坝”。既便是现在居住在城里，一场暴雨过后，街道上很多地方也会出现各种各样的漂浮物截住了水流，堵塞了下水道口，而且很多漂浮物又被集中地滞留在一个地方的现象。 小巫见大巫，由此我们便可以推断出煤炭的形成可能与洪水有直接关系。如果没有洪水那样强大的力量和搬运的功能，煤炭的形成绝对不会那么集中，也不会那么优质。 我们可以设想一下，在千百万年前的地质历史期间，由于气候条件非常适宜，地面上生长着繁茂高大的植物，在海滨和内陆沼泽地带，也生长着大量的植物，那时的雨量又是相当的充沛，当百年一遇的洪水或海啸等自然灾害降临时，就会淹没了草原、淹没了大片森林，那里的大小植物就会被连根拨起，漂浮在水面上，植物根须上的泥土也会随之被冲刷得干干净净，这些带着须根和枝杈的大小树木及草类植物也会相互攀缠在一起，顺流漂浮而下，一旦被冲到浅滩、湾叉就会搁浅，它们就会在那里安家落户，并且象筛子一样把所有的漂浮物筛选在那里，很快这里就会形成一道屏障，并且这个地方还会是下次洪水堆积植物残骸（也会有许多动物的残骸）的地方。当洪水消退后，这里就会形成一道逶迤的堆积植物残骸的丘岭，再经过长期的地质变化，这座植物残骸的丘岭就会逐渐地埋入地下，最后演变成今天的煤矿。 那么也许有人会问，1998年中国遭受的一场罕见的水灾，为何没有出现这样的情况呢？我认为，那是因为中国目前的森林覆盖率很低，而且有森林的地方多在高海拔地区，在平原到处是粮田，几乎到了没有什么森林可淹的境地，只不过是淹没了一些农田的防护林，并且农田防护林的树木很稀少，而且树木的根须又十分的发达，抓地抓得十分牢固，短时间的浸泡、冲击不会造成多大危害。而森林中的树木就不同了，很多树木都挤在一起生活，它们为了吸食太阳的能量，拼命地往上长，根须并不发达，一旦一处树木被洪水连根拨起，就会连带成片的树木被洪水毁掉，就如同放木排一样，顺流漂浮而下，势不可挡，最后全部堆积在一个地方。 另外，由于人类对大自然认识的增强，抵御突发性自然灾害的能力不断提高，兴修水利，筑起坚固的堤坝，加固江堤、河堤，大大地减缓了凶猛洪水的冲击力，泛滥的现象少了，甚至乖乖地听从人类的召唤，并把凶猛的洪水变成了电能、动能、热能，造福于人类，服务于人类社会。 不仅洪水有搬运动植物这样的能力，而且潮汐、台风、海啸也具备这样的能力。由于地震、火山喷发等因素引起的海啸，可以使海浪掀起三、四十米还高，并且在顷刻之间把一个岛屿上的动植物扫荡一空；把海岸线附近的一切生物全部洗劫。 再者，地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的，而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此，“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质，还是有一定的道理的，是有说服力的，也是能够令人信服的。 地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的，而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此，“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质，还是有一定的道理的，是有说服力的，也是能够令人信服的。 煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的，这是颠簸不破的真理，只要仔细观察一下煤块，就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹；如果把煤切成薄片放到显微镜下观察，就能发现非常清楚的植物组织和构造，而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西，有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中，而且又是那么如此的优质呢？ 由于古代的在植物大量沉积,被深深的埋在地层下,受到高压和高温,经过几亿年的时间,变成煤炭 煤矿和其它矿一样，是层状的，且不是到处都有，如果是地表植物积聚而成，则不会那么集中，应该到处都有，所以我认为，书上所说的不对。碳元素是地球故有的，地表的碳大部分以化合物形式存在，地心的碳以单质形式存在，地心的碳向地表喷出时，一部分为钻石，一部分为石墨，大部分为煤（不同条件下形成不同的物质），和其它大部分矿的成因一样。 植物当被压在地下，在长时间的缺氧高压的条件下便会形成煤。 石炭纪地球植物大繁盛，为煤的形成形成的强大的物质基础，后来的造山运动为煤的形成提供了外部条件。经过长年累月，便有了煤。 煤炭工业煤炭工业coal industry从事资源勘探、煤田开发、煤矿生产、煤炭贮运、加工转换和环境保护的产业部门。煤炭是世界上储量最多、分布最广的燃料资源。据世界能源委员会发表的《1992年世界能源资源调查》，1990年，全世界76个国家和地区有煤炭资源，世界煤炭可采储量为1039180兆吨 (Mt)，其中90％依次集中在前苏联、美国、中国、澳大利亚、德国、印度、南非和波兰8个国家(见煤炭资源)。1991年世界煤炭总产量为4540Mt，其中硬煤3475Mt，褐煤1065Mt。产量超过 100Mt的国家有8个:中国1087Mt，美国901Mt，前苏联 558Mt，德国 352Mt，印度241Mt，澳大利亚226Mt，波兰210Mt，南非171Mt。世界煤炭工业 世界近代煤炭工业是从 18 世纪 60年代英国的产业革命开始的，煤炭是欧美各国工业化的动力基础。第一次世界大战前后，煤产量达到高峰。1913年，英国产煤292Mt，为历史最高水平;世界煤产量为1320Mt，占世界一次能源总产量的92.2％。从20年代开始，世界能源结构逐渐由煤炭转向石油和天然气，煤产量增长缓慢，1950年世界总产量为1820Mt。1950～1973年，是石油的黄金时代，煤炭在世界能源系统中的地位迅速下降 ，1966 年被石油超过而退居第二位。1973年第一次石油危机以后，煤炭重新受到重视，生产和利用都有很大发展。以微电子技术为先导的世界新技术革命的成果，迅速渗透到煤炭领域，使这一古老的传统产业发生巨大的变革，正在从根本上改变煤炭工业的面貌，劳动生产率成倍提高，生产成本明显下降，安全状况大为改善，洁净煤技术的研究开发将使煤炭成为干净、高效和廉价的能源。这在高技术领先的美国尤为突出。1990年主要产煤国家煤炭工业主要指标如上页表中所列。中国煤炭工业 中国是世界最大产煤国。煤炭在中国经济社会发展中占有极重要的地位，1991年，煤占一次能源消费量的76％，全国70％的工业燃料和动力、80％的民用商品能源、60％的化工原料是由煤炭提供的。原煤产量达1087.4Mt，其中统配煤矿占44.2％，地方国营煤矿占18.7％，乡镇和个体煤矿占36.7％。年产10Mt以上的大型矿区有山西大同、西山、阳泉、晋城，河北开滦、峰峰 ，河南平顶山 、义马，黑龙江鹤岗、鸡西、双鸭山，安徽淮北，江苏徐州，辽宁阜新、铁法，山东兖州。全国原煤入洗比重18.1％。出口煤炭20Mt。 煤炭资源煤炭资源coal resources自然界赋存的已查明和推定的富集煤炭的资源。这些资源已证明在经济上有开采价值，或在可预见的时期内有经济价值。已探明的煤炭资源称为煤炭储量。国际上通常把煤炭储量分为预测储量、探明储量和可采储量 3 类。预测储量是根据地质理论和已获得的地质资料计算得出的储量；探明储量是经过详细勘测，可用现有技术开采的煤量；可采储量是可从探明储量中开采出来的煤量。中国的探明储量则是指经过勘探工作计算出来的全部煤量，其中大部分是勘探程度很低的储量。中国的精查储量大体上相当于国际上的探明储量，约占全国探明储量的30％。据第十一届世界能源会议估计 ， 世界煤炭预测储量为13.6万亿吨，其中对中国预测储量的估计偏低，为14650亿吨。中国1500米深度内的预测储量为32000亿吨。据世界能源委员会发表的《1992年世界能源资源调查》 ，1990 年末世界煤炭可采储量为10391.8亿吨 (见表) 。中国 1991年末煤炭探明储量为9667亿吨，其中山西、内蒙古和陕西分别占27％、21％和16％。聚煤地质时代,世界煤炭探明储量中，石炭纪占41.3％，二叠纪9.9％ ，白垩纪16.8％，侏罗纪8.1％，第三纪23.6％。中国煤炭储量以侏罗纪和石炭、二叠纪为主。 绿色煤炭绿色煤炭是指具有低硫、低磷、低熔点和发热量高等特性的煤炭，特别适宜作动力煤和化工原料。目前，准格尔旗已申请注册了“准格尔绿色煤炭”品牌商标，并打出了“用准格尔绿色煤炭，还世界碧水蓝天”的广告语。