煤岩学研究新进展

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1、煤岩学研究进展煤岩学是把煤作为有机岩石，以物理方法为主研究煤的物质成分、结构、性质、成因及合理利用的学科。是煤地质学的一个分支。1924年,R.波托涅在《普通煤岩学概论》中第一次使用煤岩学一词。显微镜下研究煤是煤岩学的主要手段。根据煤岩学理论，煤的不均一性主要表现在它是由多种性质不同的显微组分组成的，这些显微组分的不同组合就造就了煤在外表形态、光学性质及工艺性质的不同，也造就了煤的物理性质、化学性质及显微结构上的差异。由于煤岩学在研究煤炭物质的成因、性质及其加工利用等方面有着独特的，其它学科不能代替

2、的作用，而且在实践和理论两方面已经并正在取得越来越重要的成果，因此煤岩学在世界各国获得了广泛发展。1.煤岩学研究发展史我国煤岩学研究始于上世纪三十年代，早期的煤岩学研究涉及的面较广，区域煤岩学方面，既研究了华北的煤，也研究了西南和南方的煤的显微结构，既研究了烟煤，也研究了无烟煤。在应用煤岩学方面，一是对煤物质的成因及其地质意义进行一些探索；二是对煤物质的化学性质及其在碳化过程中的结焦性进行了分析测试，在普通煤岩学方面，主要是开展煤的薄光片和光片光面腐蚀等技术的试验研究。之前的研究成果对以后我国煤岩学

3、的发展奠定了坚实的基础，具有重要的现实意义。7方法试验、规程标准工作在五十年代中期主要是煤岩采样与系统鉴定有关的工作方法总结、煤片(块煤薄片和光片)磨制及定量项目的划分等，自后期至六十年代初期则集中于与煤砖光片有关的磨制、定量项目和方法的研究，并开展了重液分离、荧光分析、苯提取物消光度、贝瑞克光度计以及煤的显微硬度测定等方法的初步试验。七十年代以来，主要开展了用各种仪器方法测煤的反射率的试验研究以及煤砖光片磨制和光洁度划分标准，进一步研究了煤的旋转角、显微硬度和荧光分析方法及其应用前景。随后，扫描电

4、镜也开始应用于煤岩学领域。用扫描电镜研究褐煤的凝胶化程度、植物解剖结构(超微结构)和加氢液化的反应性，效果良好。煤岩学的发展也不是一帆风顺的，其发展历程中也经历过低迷时期，但由于煤炭在能源工业中举足轻重的地位，使得煤岩学的研究不断向前发展，取得了丰硕的成果。1.煤岩学的研究方法作为评定煤质的研究方法，煤岩学研究主要有宏观研究法和微观研究法。宏观研究法基于煤的颜色、条痕、光泽断口、脆度和硬度等划分煤的宏观类型；微观研究法主要是借助于光学显微镜研究煤的显微结构和组成。显微镜下研究煤是煤岩学的主要手段，煤

5、的显微组分、显微类型和煤化作用是煤岩学的主要研究内容，应用煤岩学方法确定的煤岩组成、煤化程度是评定煤的性质和用途的重要依据。7用煤岩成分评定炼焦用煤的质量，用惰性成分含量和反射率指导配煤。煤岩学提出了活性组分和惰性组分的概念，并按镜质组、半镜质组、惰质组、壳质组及矿物对显微组分进行分类和定量统计分析。一般情况下，镜质组随着煤变质程度的增高而增高，壳质组则逐渐减少，而惰质组没有一定的倾向。对挥发分来说，随着变质程度的增高，所用微观煤岩组分的挥发分都随之减少。在变质程度相同时，一般壳质组的挥发分最高，镜

6、质组居中，惰质组最低；微观煤岩组分含量比例的多少对煤的利用是十分重要的，因为相同变质程度的煤也会因为微观组分所含比例不同而表现出完全不同的性质；一般惰质组的反射率最高，镜质组居中，壳质组最低，并随变质程度的增高其差别逐渐缩小，最后几乎趋于一致。镜质组反射率随着变质程度的增高而增高，而且镜质组的反射率受煤变质作用的影响比较灵敏[1]。3.煤岩学的应用随着煤岩学研究的不断发展，其应用领域也在不断拓展。（1）煤成因研究：煤岩研究证明，煤是远古植物遗体演变而来，成煤环境亦可以煤岩组分、形态变化、组合规律及所

7、含矿物质等特征得到反映。如山西煤田地质研究所葛银堂等，通过对大同煤田燕子山勘探区的煤岩研究，结合区域地质分析，认为该区石炭二叠纪煤层主要由石松、楔叶及部分浅水草本植物形成，古地理环境基本为滨海冲积平原，并以森林沼泽为主，显示微异地型泥炭堆积。该区侏罗纪煤层则主要由被子植物，如苏铁、本内苏铁及松柏类组成，沉积于内陆湖盆森林沼泽环境，泥炭堆积方式为原地型[2]7。（2）煤层对比：因受成煤物质及环境条件影响，不同煤层的煤岩组分、煤岩类型及其他煤岩特点，均有所不同，从而成为重要对比标志。同一煤层中，各显微组

8、分含量比例稳定，而不同煤层，则差别甚大。煤中矿物种类及含量比，也显示这种特点。以此为标志对比煤层，效果良好。（3）预测煤化学工艺性能：测试表明，煤化学工艺性能与煤岩特征密切相关。通过鉴定煤岩组分、类型等特征，可判断煤化学工艺性能，进而预测煤类。（4）评价煤可选性：煤可选性一般通过在个别点采大样，进行筛分浮沉试验确定。这样工作量大，成本高，效果也不一定好。煤岩学为此开辟另一途径。即在显微镜下，观察一定粒度煤砖光片，测定其中矿物杂质百分比，由此分出精煤、中煤，并按中煤含量