第10章 可燃有机矿床.ppt

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1、可燃有机矿床是指有机成因的，可以燃烧的矿产。按其存在状态可分为3类：固体燃料矿床，如煤、油页岩等；液态燃料矿床，如石油等；气体燃料矿床，如天然气等。可燃有机矿产在国民经济建设中占有十分重要的地位，现代能源主要由石油、煤、天然气提供。此外，可燃有机岩矿产还是化工和医药的重要原料，单从石油中可提炼出1000多种产品。第十章可燃有机矿床一、煤矿床的概念、特点煤(coal)是指在沼泽盆地中堆积的大量植物（包括高等植物和低等植物）的遗体残骸，经过沉积成岩作用形成的固态可燃矿产。根据成煤植物性质不同可分为2类：①

2、腐殖煤，由高等植物在沼泽盆地中形成，包括褐煤、烟煤和无烟煤等；②腐泥煤，由低等植物在湖沼中形成，包括藻煤、石煤等。煤矿床产于地质历史上温暖潮湿的气候带的沉降盆地内，分布面积广；产于一定时期沼泽相或湖沼过渡相黑色或灰黑色沉积岩系内，层位稳定，产状与沉积岩层一致；矿体多呈层状或似层状，亦可呈凸镜状或豆荚状；矿石以块状、薄层状构造为主，煤层中的有机组分极易氧化，经氧化后残留的部分主要是一些粘土矿物，多表现为灰白色粘土线。成煤作用示意图二、成煤作用腐泥类成煤作用示意图三、煤的形成条件1时代条件（植物条件）a腐

3、泥类自寒武纪至现代均可能形成；b腐植类形成于泥盆纪之后，我国C、P、J、R分别是孢子植物、裸子植物和被子植物极盛时期，也是主要的聚煤期。2古气候条件温暖潮湿气候有利植物生长、植物腐烂、植物遗体保存。3构造条件a地壳保持长期平稳、缓慢下降是形成较厚煤层的重要构造条件；理想条件：地壳下降速度与植物埋藏、聚集速度平衡；形成多层煤的条件：地壳升降或间隙性下降。b同沉积期构造控制聚煤盆地的升降速度及煤层的厚度。c成煤后构造影响煤层的保存和开采条件。4地理条件大面积沼泽化、宽缓低洼地区，如滨海平原、内陆大湖泊、宽

4、广河谷、河口三角洲、海湾泻湖、山间盆地等。5我国重要的聚煤期聚煤期指成煤的时代。总体上，我国主要的聚煤期有4个：石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪。北方：C3、P1、J、（R）南方：C1、P2、J、R四、煤的物质组成及煤岩分类1．煤的物质组成煤的化学组成可分为有机质和无机质两大类，其中有机组分主要为碳、氢、氧、氮等元素组成的化合物，是组成煤的主体部分；无机质包括水分和矿物杂质，是影响煤质量的有害组分。煤的主要成分及特征如下：（1）碳，是煤中最主要的成分和最主要的可燃物质。煤中碳含量越高，发热量越大，煤质也

5、越好。通常碳含量随着煤变质程度的加深而增高。（2）氢，在煤中含量较少，但比较重要，其燃烧热相当于同重量碳的4.2倍。煤中氢含量一般随变质程度加深而减少。（3）氧，含量变化较大，并随着煤化程度加深而减少，风化煤层中氧含量明显增高。（4）氮，煤中氮含量较少，主要来自成煤植物中的蛋白质。（5）硫，是煤中最有害的杂质，燃烧生成SO2既腐蚀金属设备，又污染环境。焦炭中混入硫，严重影响钢材质量。煤中无机硫以黄铁矿、石膏等形式存在。（6）磷，是煤中另一主要的有害杂质，以磷灰石和微量有机磷存在于煤中。炼铁时，焦炭中的

6、磷进入生铁中使钢铁性能变脆。此外煤中还有砷、氯、汞、硒及氟等有害杂质，总体含量少，但局部集中时也易造成环境污染。2．煤岩分类煤岩＝植物残留体组成的具一定形态分子(木质组织碎片、孢子、花粉、胶质层、树脂、藻类等）＋基质（无一定形状和轮廓的凝胶化物质）根据形态分子和基质的比例和配合关系，分为：镜煤黑色、光泽强、质匀、性脆、具贝壳状断口，垂直层理方向裂隙发育。成分中凝胶化物质一般在95％以上，挥发分和含氢量高，灰分低，粘结性强。含镜煤较多的烟煤宜炼焦。亮煤黑色但颜色比镜煤稍浅，光泽较强，仅次于镜煤，性较脆，

7、有时具贝壳状断口，均一程度较镜煤差，隐约可见微细层理。成分由多量凝胶化物质与少量形态分子组成。亮煤可用于炼焦。暗煤灰黑色，光泽暗淡，坚硬，致密，韧性较大，断口呈不规则状，不显层理，成分中凝胶化物质较少，矿物质含量较多，形态分子多而复杂。暗煤不适合单独炼焦。丝碳暗黑色，具纤维状结构和丝绢光泽，形如天然木炭，硬度小，脆性大，染手。薄片中丝炭的植物组织、细胞结构保存清清楚，细胞腔常被矿物填充，碳含量高，氢含量低，灰分高，不宜炼焦。3．煤的分类工业分类：根据工业用途的不同，我国将煤分为10大类，除褐煤和无烟煤

8、之外，某余8种统称为烟煤，其主要特征和用途如下：褐煤长焰煤气煤肥煤焦煤瘦煤弱粘煤不粘煤贫煤无烟煤比重轻重含碳量少多挥发份多少五、煤层和含煤岩系1．煤层煤层(coalbed)是指泥炭层经过煤化作用，由有机质和矿物质转变而成的层状、似层状或多种复杂形态的地质体。它是人们开采和利用的对象。在含煤岩系正常层序中，直接伏于煤层下面的沉积表层称为煤层的底板；直接盖在煤层上面的沉积岩层称为煤层的顶板。煤层底板主要是沼泽相的粘土岩，泥质岩和粉砂岩。底板中多富含植物根化石