煤碳

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煤（coal）是一種可燃的黑色或棕黑色沉積岩，通常發生在煤床或煤層的岩石地層中或礦脈中，煤主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成，前三者總和約占有機質的95%以上，是非常重要的能源，主要通過燃燒生產電力或熱能；也是冶金、化學工業的重要原料，用於精煉金屬，或生產化肥和許多化工產品。

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中 文 名 ：煤 炭

應用學科 ：資源科技（一級學科）、能源資源學（二級學科）

分 類 ： 無煙煤、煙煤、褐煤

定 義 ： 從煤礦中開採出來的：未經洗選和加工的煤。

外 文名 ：coal

拼 音 ： méi

組成元素 ：碳、氫、氧、氮、硫、磷

概況：知乎精選最新

目錄

煤炭簡介

煤炭是古代植物埋藏在地下經歷了複雜的生物化學和物理化學變化逐漸形成的固體可燃性礦物。一種固體可燃有機岩，主要由植物遺體經生物化學作用，埋藏後再經地質作用轉變而成。俗稱煤炭。中國是世界上最早利用煤的國家。遼寧省新樂古文化遺址中，就發現有煤制工藝品 ，河南鞏義市也發現有西漢時用煤餅煉鐵的遺址。《山海經》中稱煤為石涅，魏、晉時稱煤為石墨或石炭 。明代李時珍的《本草綱目》首次使用煤這一名稱。希臘和古羅馬也是用煤較早的國家，希臘學者泰奧弗拉斯托斯在公元前約300年著有 《石史》 ，其中記載有煤的性質和產地；古羅馬大約在2000年前已開始用煤加熱。 煤炭是一種可以用作燃料或工業原料的礦物。它是古代植物經過生物化學作用和地質作用而改變其物理、化學性質，由碳、氫、氧、氮等元素組成的黑色固體礦物。

煤作為一種燃料，早在800年前就已經開始。煤被廣泛用作工業生產的燃料，是從18世紀末的產業革命開始的。隨着蒸汽機的發明和使用，煤被廣泛地用作工業生產的燃料，給社會帶來了前所未有的巨大生產力，推動了工業的向前發展，隨之發展起煤炭、鋼鐵、化工、採礦、冶金等工業。煤炭熱量高，標準煤的發熱量為 7000大卡／千克。而且煤炭在地球上的儲量豐富，分布廣泛，一般也比較容易開採，因而被廣泛用作各種工業生產中的燃料。

煤炭除了作為燃料以取得熱量和動能以外，更為重要的是從中製取冶金用的焦炭和製取人造石油，即煤的低溫乾餾的液體產品——煤焦油。經過化學加工，從煤炭中能製造出成千上萬種化學產品，所以它又

是一種非常重要的化工原料，如我國相當多的中、小氮肥廠都以煤炭作原料生產化肥。我國的煤炭廣泛用來作為多種工業的原料。大型煤炭工業基地的建設，對我國綜合工業基地和經濟區域的形成和發展起着很大的作用。

此外，煤炭中還往往含有許多放射性和稀有元素如鈾、鍺、鎵等，這些放射性和稀有元素是半導體和原子能工業的重要原料。

煤炭對於現代化工業來說，無論是重工業，還是輕工業；無論是能源工業、冶金工業、化學工業、機械工業，還是輕紡工業、食品工業、交通運輸業，都發揮着重要的作用，各種工業部門都在一定程度上要消耗一定量的煤炭，因此有人稱煤炭是工業的「真正的糧食」。

我國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一，不僅儲量大，分布廣，而且種類齊全，煤質優良，為我國工業現代化提供了極為有利的條件。

鐵路煤炭調入量小幅回落，但整體仍處於較高水平。在下游用戶採購需求不旺，港口煤炭庫存高企，煤價持續面臨下滑壓力的背景下，7月份環渤海港口鐵路煤炭調入量普遍出現不同程度回落，但三港合計鐵路煤炭調入量日均仍超過100萬噸。數據顯示，7月1日至27日，秦皇島港、國投曹妃甸港和國投京唐港日均鐵路煤炭調入量102.2萬噸，較6月份減少5.5%萬噸，下降5.1%。

港口煤炭庫存繼續小幅上升。儘管環渤海港口煤炭發運量出現了小幅回升，港口鐵路煤炭調入量也有所回落，但由於煤炭產能過剩，產量較高，產地資源充足，鐵路煤炭調入量整體仍超過了港口煤炭發運量，港口煤炭庫存繼續小幅上升。數據顯示，截止到7月27日，秦皇島港、國投曹妃甸港和國投京唐港三港煤炭庫存合計1571.8萬噸，較6月末增加29.6萬噸，增長1.9%。

環渤海煤價繼續下滑。下游用戶採購需求不旺，煤炭產能釋放較多，港口鐵路煤炭調入量仍然處於較高水平，港口煤炭庫存繼續上升，7月份沿海動力煤價格繼續承壓下滑。智研諮詢數據顯示，截至7月23日一周，環渤海5500大卡動力煤平均價格為498元/噸，較6月末下降30元，降幅達到5.7%。

進入8月份，內蒙古煤炭市場繼續弱勢運行，成交一般。動力煤市場個別煤企報價已調至平均水平，焦煤市場依然成交疲軟，銷售不暢，從烏海當地洗煤廠和下游接貨企業了解到，目前該地區中硫煤的實際成交價格與平均掛牌價差20-50元/噸。

雖然8月初神華集團等大型煤企小幅提高價格，但對於內蒙古煤炭市場依然是杯水車薪，據從了解到的大型煤企及中間貿易商的情況來看，本月開始動力煤價格依然延續下行趨勢，煤炭價格依然跌跌不休，銷售量一如前期那樣不景氣，也不看好後期市場。由於下游需求仍然偏弱，停產企業繼續增加。

整體來看，受下游市場需求冷淡影響，內蒙古動力煤市場後期可能繼續保持弱勢態勢。

8月7日進入立秋，這預示着炎熱的夏季即將過去，但依照往年情形來看，「秋老虎」的餘威會使暑氣一時難消，全國各地的高溫天氣也將再持續一段時間，高溫天氣負荷大幅提高，民用電量提升，沿海六大電廠日耗也將有所提升，對於消耗庫存具有一定的作用，但受煤炭市場的供大於求格局難以改變，水電量增長明顯，打擊火電市場等因素，下游採購仍會較為謹慎，預計後期動力煤市場仍存在下調的可能性。

相關發展

部分數據顯示這條天然氣外輸管道沿線經過13個省份58個地級市172個縣區，兵團五個市16個農牧團場，目前已有159個縣級市區，50個地級市，16個農牧團場，5個師的規劃部門出具了選址意見，規劃報批率達到85%以上，中石化正在為爭取2013年國家發改委開工建設批覆做最後衝刺。

或許讀者會有些疑問，煤炭和天然氣本身就是一種已存在的能源形式，為何要多此一舉，將煤炭轉化為天然氣呢?

多年來，中國的能源結構總體上沒有大的變動，煤炭依然是主角，長期占據70%左右的比例，石油在18%上下浮動，天然氣約為5%。能源消費的主要特徵表現為：能源消費主要集中東部地區且中西部地區增長較快;煤炭消費依占主導且清潔能源比重有所上升;工業用能占主導地位且生活、商業用能比重有所提高。

《天然氣發展「十二五」規劃》中明確指出，繼續推進「十一五」期間國家已核准煤制氣項目建設，儘快達產達標。「十二五」期間，開展煤制氣項目升級示範，進一步提高技術水平和示範規模。

中國能源領域改革的關鍵是促轉型，在國內控制能源消費總量，尤其是控制煤炭的背景下，石油和天然氣未來還要提高在一次能源消費中的比重。前瞻網預計2015年中國能源自給率要保持在85%的水平。

2013年煤炭產能可能達46.3億噸，煤炭的產能過剩可能達到5億噸，而最新中國海關總署公布的終值數據顯示，中國4月份進口煤炭2349萬噸，同比增加18.9%；首四月進口煤炭8732.4萬噸，同比增加24.96%。與不斷增加的產能和進口相比，2011年社會的整體煤炭需求量為35.74億噸，2012年為35.95億噸，僅增加了0.2億噸，相當於需求幾乎沒有增加。

煤炭產能過剩、庫存積壓一直制約着煤炭企業發展。從上市煤企數據來看，煤炭行業一季度末存貨整體同比及環比都出現了增長，中國神華等大型煤企的存貨金額均較年初出現了不小的增長。

目前A股市場上市煤炭相關企業共計43家，其中一季度末存貨上升的企業占到了三分之二。一季度末上市煤企總計存貨555.09億元，其中中國神華一季度末存貨量最大，達到了193.6億元，占到了上市煤企一季度末總存貨量的34.88%，除中國神華近200億元的存貨外，其他上市煤企存貨量均沒有超過百億。上市煤企中，中煤能源一季度末的存貨排名第二，存貨量72.51億元，西山煤電一季度末的存貨量40.19億元，其他如神火股份、西山煤電等存貨也都超過了20億元。

而存貨量超過10億元的公司中，冀中能源等公司存貨環比增幅也都超過了30%。除季節性因素外，中國神華等大型煤企存貨的環比大幅增長也是今年一季度末上市煤企存貨整體大幅攀升12.47個百分點的主

要原因。

雖然就同比數據看，半數以上的上市煤企今年一季度較2012年一季度末的存貨有所下降，但整體同比卻依然上升了近6個百分點。大型煤炭上市企業中，中煤能源、西山煤電等存貨同比是下降的，但包括中國神華、山煤國際在內的公司今年一季度末的存貨較去年同期都有不小幅度的上漲。

煤炭企業受季節性因素影響較為明顯，一般四季度是用煤高峰期，煤炭企業的庫存也會下降得比較明顯。同時煤炭的需求也受到了國內經濟情況的影響，煤炭進口情況也影響着國內企業的需求。而對於庫存，另外一個重要因素就是國內企業煤炭的產能，在需求放緩的情況下，產能過剩已經成為制約煤炭企業高庫存的重要原因。

據對43家A股上市煤炭採選相關企業的一季度業績數據進行整理，近八成公司淨利潤出現了下降，與之相對應的二級市場股票也出現了同樣的走勢，近九成公司股票今年以來出現了下降。除*ST賢成外，潞安環能等多家公司的股價今年以來下跌幅度超過了20%，而中國神華等公司股價下降幅度也在10%-20%，目前僅有靖遠煤電等幾家公司股價在今年出現了大幅上漲。

從估值方面來看，上市煤企市盈率不少依舊偏高，但如果從市淨率看，超五成個股市淨率都在2倍以下。根據昨日收盤數據顯示，三分之一相關個股動態市盈率在20倍以下，中國神華的市盈率目前低於9.29倍，露天煤業的市盈率也只有9.57倍，而山西焦化、愛使股份等公司市盈率仍超過了百倍。目前，五成以上相關公司市淨率低於2倍，中煤能源最新的市淨率只有0.99倍，股價已經略低於淨資產，上海能源目前的市淨率只有1.20倍，而西山煤電等多家公司的市淨率也只有2倍左右。

5月份建設項目新開工勢頭趨弱，尤其是房屋新開工面積明顯偏弱，判斷6月份經濟基本面對煤炭需求拉動力度仍將明顯偏弱。與此同時，6月份以來南方降雨偏多，預計水電出力仍在高位，氣候因素對

煤炭需求仍是負面影響。據此判斷，6月份煤炭需求偏異指數仍在低位小幅波動。

從供應側看，受煤炭需求持續低迷和各環節煤炭庫存處在高位的影響，預計6月份煤炭產量環比明顯增加的可能性不大。同時，隨着國內外煤炭比價關係趨於均衡，加之多數接卸港煤炭庫存爆滿，預計6月份煤炭進口量環比小幅回落的可能性較大。綜上，預測6月份煤炭供求平衡指數仍將在低位小幅波動。

目前不少煤炭企業已經出現虧損，煤炭價格繼續下行的可能性不大，預計6月份價格降幅收窄甚或企穩，價格偏異指數也將低位趨穩、甚或略微回升。

煤炭消費

一、綜合能源消費概述

   上半年，全国煤炭消费量19.3亿吨，同比增长1.8%，增速比2012年回落1个百分点，比2011年回落7.6个百分点；原油表观消费量为24091.9万吨，同比增长1.17%；天然气表观消费量为799亿立方米，同比增长17.2%，对外依存度提高5.38个百分点。全社会用电量累计24961亿千瓦时，同比增长5.1%。

   整体上看，上半年，国内经济增速放缓，能源需求回落，供需形势总体宽松；同时，全社会用电量增速放缓，电力结构优化，能源经济运行弹性系数进一步下降；单位GDP能耗同比保持下降，但二季度降幅较一季度（单位GDP能耗降低3.2%）有所收窄，节能减排形势严峻。

   分能源行业看，今年上半年，煤价持续下跌，煤炭电力行业经营情况冰火两重天，山西等煤炭生产大省纷纷出台减税、抱团等救市政策；陆域油气作业稳步推进，深海油气勘探开发迈出重大步伐，但页岩气区块第二轮招标完成后，开采尚无取得重大突破；火电企业经营业绩明显好转，但火电投资下降，可再生能源并网装机容量有所提高。

   此外，能源价格机制有所完善。今年3月成品油价格形成机制将调价周期由22个工作日缩短至10个工作日，取消4%的调价幅度限制，并调整挂靠油种。自7月10日起，调高非居民用天然气门站价格，居民天然气价格不作调整。核电上网电价由个别定价改为对新建核电机组实行标杆上网电价政策，并核定全国核电标杆电价为每千瓦时0.43元。

   二、煤炭行业运行特点

   中国煤炭工业协会报告显示，今年以来，我国煤炭市场继续呈现了总量宽松、结构性过剩的态势。需求低速增长，产能快速释放，进口不断增加，全社会煤炭库存持续上升，价格下滑，效益下降。

   （一）煤炭消费

   煤炭需求增速继续放缓。据初步测算，上半年全国煤炭消费量19.3亿吨，同比增长1.8%，增速比2012年回落1个百分点，比2011年回落7.6个百分点。从主要用煤行业分析看，上半年用电量同比增长5.1%，主要是工业生产对用电增长拉动不足。

   （二）煤炭投资与建设

   1.煤炭投资下降。自2012年二季度开始煤炭采选业固定资产投资增速逐月下降，出现多年来的首次下降。上半年，煤炭采选业固定资产投资2049亿元，同比下降2.5%。其中，民间投资1158亿元，同比增长了4.5%。2012年全国煤炭洗选业投资为5286亿元，2011年为4907亿元。

   2.煤炭产能释放加快。前几年，大规模的煤炭固定资产投资形成的产能和主要产煤省区资源整合与技术改造矿井，陆续进入投产期。根据国家统计局数据，2010年以来，年平均增加煤炭产能4亿吨，产能建设超前，产能过剩压力不断加大。2012年新增产能超过3.5亿吨，今年将是在建产能集中释放期。

   3.运输上，铁路港口运煤出现负增长。上半年全国煤炭铁路运量11.4亿吨，减少3082万吨，下降2.6%；其中电煤7.95亿吨，同比减少3590万吨，下降4.3%。自去年6月以来，全国铁路煤炭运量持续负增长。6月份全国煤炭运量1.82亿吨，同比增加396万吨，增长2.2%。其中电煤1.27亿吨，同比增加66万吨，增长0.5%。近两个月日均煤炭运量环比略有增加（分别增长2.4%和0.5%），主要是季节性因素的影响。

   （三）煤炭生产与供应

   1.煤炭产量下降。自今年一季度以来全国煤炭产量同比持续下降，且降幅不断扩大。据统计快报，6月份全国煤炭产量2.95亿吨，同比减少2000万吨，下降6.4%；上半年累计产量17.9亿吨，同比减少6800万吨，下降3.7%，降幅比一季度扩大2.7个百分点。分企业看，国有煤矿产量普遍增加，前5个月国有煤矿产量同比增长1.1%；一些地区地方煤矿出现了了大量停产、减产现象，前5个月非国有煤矿产量同比下降13.9%。

   2.煤炭净进口继续增加。上半年累计进口煤炭1.58亿吨，同比增长13.3%；出口408万吨，同比下降29.4%；净进口1.54亿吨，同比增加2030万吨，增长15.1%。近期由于国内市场煤价持续下滑，进口数量连续两个月出现环比下降，6月份进口2236万吨，环比减少521万吨，下降18.9%，同比首次下降，下降17.9%。

   3.煤炭库存增加。6月末，全社会库存2.98亿吨。其中，煤炭企业存煤8990万吨，比年初增加659万吨，增长7.9%，同比增加1268万吨，增长16%；重点发电企业存煤7398万吨，比年初减少715万吨，下降8.8%，同比减少1727万吨，下降18.9%，存煤可用21天（7月10日存煤降至7176万吨，可用19天）。

　2014年河南省煤炭　

   截至2014年5月末，河南省规模以上煤炭企业数量为310家，行业资产总额为3281.51亿元，同比增长0.10%；行业负债总额为2037.19亿元，同比增长3.84%。河南省煤炭行业的资产负债率为62.08%。

　　2014年1-5月，河南省規模以上煤炭行業累計實現銷售收入為1040.44億元，同比下降11.20%；實現利潤總額為51.97億元，同比下降40.27%。河南省煤炭行業的毛利率為13.86%。

　　2014年1-5月，河南省規模以上煤炭行業的銷售成本為896.23億元，同比下降8.39%；銷售費用為13.15億元，同比增長2.31%；管理費用為49.84億元，同比下降13.18%；財務費用為25.37億元，同比增長7.46%。河南省煤炭行業的成本費用利潤率為5.28%。

形成過程

煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質，由於地殼的變動不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，並在高溫高壓下，經過一系列複雜的物理化學變化等因素，形成的黑色可燃沉積岩，這就是煤炭的形成過程。 　一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快，植物遺骸堆積得厚，這座煤礦的煤層就厚，反之，地殼下降的速度緩慢，植物遺骸堆積的薄，這座煤礦的煤層就薄。又由於地殼的構造運動使原來水平的煤層發生褶皺和斷裂，有一些煤層埋到地下更深的地方，有的又被排擠到地表，甚至露出地面，比較容易被人們發現。還有一些煤層相對比較薄，而且面積也不大，所以沒有開採價值，有關煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。 　煤炭是這樣形成的嗎?有些論述是否應當進一步加以研究和探討。一座大的煤礦，煤層很厚，煤質很優，但總的來說它的面積並不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然堆積而成的，它的面積應當是很大的。因為在遠古時期地球上到處都是森林和草原，因此，地下也應當到處有儲存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚，因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐植質，又會被植物吸收，如此反覆，最終被埋入地下時也不會那麼集中，土層與煤層的界限也不會劃分得那麼清楚。 　但是，無可否認的事實和依據，煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的，這是顛簸不破的真理，只要仔細觀察一下煤塊，就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡;如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察，就能發現非常清楚的植物組織和構造，而且有時在煤層里還保存着像樹幹一類的東西，有的煤層里還包裹着完整的昆蟲化石。在地表常溫、常壓下，由堆積在停滯水體中的植物遺體經泥炭化作用或腐泥化作用，轉變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏後， 由於盆地基底下降而沉至地下深部，經成岩作用而轉變成褐煤;當溫度和壓力逐漸增高，再經變質作用轉變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經生物化學變化轉變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經生物化學變化轉變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質的淤泥狀物質。冰川過程可能有助於成煤植物遺體匯集和保存。

煤的形成年代

在整個地質年代中，全球範圍內有三個大的成煤期：

(1)古生代的石炭紀和二迭紀，成煤植物主要是袍子植物。主要煤種為煙煤和無煙煤。

(2)中生代的株羅紀和白堊紀，成煤植物主要是裸子植物。主要煤種為褐煤和煙煤。

(3)新生代的第三紀，成煤植物主要是被子植物。主要煤種為褐煤，其次為泥炭，也有部分年輕煙煤。

形成新說

據國人自創理論《地球熱核演變說》中記載，當碳元素由一些較輕的元素聚變形成後的一定時期里，它與原始大氣里的氫元素反應生成甲烷，隨着溫度下降，氧氣變得越來越活潑，它氧化、聚合了甲烷形成了石油分子，由於長時間的氧化、聚合，石油分子越來越大，形成了大量的近似瀝青的物質，當早期地球頻繁的火山熔岩噴發在瀝青上時，由於熔岩密度大，沉入石油底部對其隔絕空氣加強熱，導致碳氫鍵斷裂，釋放氫氣，形成煤炭。(一部分石油分子不是甲烷經氧化、聚合而形成的，它們是在地球溫度較高時，由碳、氫直接形成不飽和烴聚合而成的)。

煤儲藏量

煤炭是地球上蘊藏量最豐富，分布地域最廣的化石燃料 。據世界能源委員會的評估，世界煤炭可采資源量達4.84×104億t標準煤，占世界化石燃料可采資源量的66.8%。據《1997世界能源統計評論》 統計，至1996年底，世界煤炭探明的可采儲量為1.03161×104億t，儲采比為224年，其中七位儲量最大的國家依次為美國 、中國 、澳大利亞 、印度 、德國 、南非 和波蘭

環境問題

排煙脫硫

大氣中的SO2污染主要由包括煤炭在內的燃料燃燒所致。燃燒前脫硫可由煤炭洗選及轉化中完成。燃燒中脫硫可以用加入脫硫劑辦法除掉部分硫分，常用的脫硫劑為白雲石和石灰石。 更常用的脫硫技術為排煙脫硫，即將排放的含硫煙氣或廢氣通入吸收劑和吸附劑去掉硫氧化物，又可分為干法、半干法及濕法三種。干法採用固態吸附劑、吸收劑，其裝備龐大，費用較高。半干法包括將半固態脫硫劑吹入煙道，也可將排煙氣和空氣同時吹入半固態脫硫劑，以除去煙氣中的SO2.濕法用液態吸收劑，包括鹼性吸收劑法和鹼土金屬類吸收劑法等，前者使用銨、鈉、鉀溶液，後者使用有鈣鎂的氧化物或氫氧化物溶液。

煙塵污染及防治

煤在燃燒過程中產生煙氣、塵粒可形成環境污染。其污染物可分為兩類，即氣溶膠狀態污染物和氣態污染物。煙塵屬於前者。

　　煤炭在燃燒過程中經過三個階段，首先是乾燥揮發階段，其次為燃燒階段，最後為燃盡階段，不同階段需要不同的空氣量，過大或過小的空氣量都會使燃燒不完全，而使炭粒排入空中形成黑煙。煤中不可燃成分如灰分，燃燒中部分留於灰渣，部分隨煙氣排入大氣形成煙塵，不同灰分的煤其煙塵量也有很大差別。按煙塵粒徑不同可分為降塵和飄塵，後者可以長期不降落且可輸送距離更遠。

　　煙塵可致人體呼吸道疾病，或作為其他污染物及細菌載體。還可影響植物生長及降低大氣的能見度。防治方法是改進燃燒設備和燃燒方式，減少煙塵排放量，還要安裝除塵裝備，降低煙塵排放濃度。

開採方法

　　矸石排放

　　煤礦生產排放量最大的固體廢物， 也是中國工業固體廢物中產生量和堆積量最大的固體廢物，產生量一般為煤炭產量的10%左右。中國煤矸石年排放量大約在1.5 億~2.0 億噸之間。截止2002 年底， 全國煤矸石積存量約34億噸，占地2.6 萬公頃， 是中國工業固體廢物中產出量和累計積存量最大的固體廢物。2004 年，全國煤矸石綜合利用量為1.35 億噸， 利用率54%。

礦井水的排放

　　在煤礦建設和生產過程中，各種類型的水源水會通過不同的途徑進入巷道和工作面， 為了保證採礦安全，防止水害發生，需將礦井湧水排出。據不完全統計，在採煤過程中， 2004 年全國煤礦礦井水排放約30 億m³，平均每噸煤湧水量約為2m³。資源化利用率僅占22%左右。

　　瓦斯抽放與礦井通風

　　在煤炭開採前和開採中抽放瓦斯氣， 是保證煤礦安全的重要措施。但將抽放的瓦斯排入大氣，會產生強烈的溫室效應，瓦斯中所含甲烷的溫室效應比二氧化碳大20 倍。另外煤礦在生產過程中， 井下巷道每秒鐘都需要數十萬乃至數百萬立方米的空氣，它們主要是通過礦井通風來完成， 礦井通風同樣含有瓦斯，並且還有大量粉塵。據近幾年有關評價估算， 全國煤層瓦斯資源量為3×106 。2002 年中國重點煤礦煤層瓦斯產生量為9773.37，其中利用瓦斯量為517.49 ，利用率5%左右。

開採造成的生態破壞

　　傳統煤炭開採忽略其它共生、伴生礦物的開採、加工、利用， 造成了資源的浪費。中國煤系共生、伴生20 多種礦產，目前絕大多數沒有利用， 另外礦物的隨意存放丟棄還會造成環境污染，破壞生態環境。

煤灰開採破壞了地殼內部原有的力學平衡狀態。引起地表塌陷， 原有生態系統受到破壞。這種破壞使原有土地收益的減少或喪失，同時也造成地表水利設施的破壞和生態環境惡化。每年因開採引起的地表塌陷面積已達40萬hm2，且平均每年以1.5 萬hm2 的速度增加。

應用範圍

　　煤炭的用途十分廣泛，可以根據其使用目的總結為三大主要用途：(1)動力煤，(2)煉焦煤，(3)煤化工用煤，主要包括氣化用煤，低溫乾餾用煤，加氫液化用煤等。

　　動力煤

　　1) 發電用煤：中國約1/3 以上的煤用來發電，目前平均發電耗煤為標準煤370g/(kW·h)左右。電廠利用煤的熱值，把熱能轉變為電能。

　　蒸汽機車用煤：占動力用煤3%左右，蒸汽機車鍋爐平均耗煤指標為100kg/(萬噸·km)左右。

　　建材用煤：約占動力用煤的13%以上，以水泥用煤量最大，其次為玻璃、磚、瓦等。

　　一般工業鍋爐用煤：除熱電廠及大型供熱鍋爐外，一般企業及取暖用的工業鍋爐型號繁多，數量大且分散，用煤量約占動力煤的26%。

　　生活用煤：生活用煤的數量也較大，約占燃料用煤的23%。 　　冶金用動力煤：冶金用動力煤主要為燒結和高爐噴吹用無煙煤，其用量不到動力用煤量的1%。

煉焦煤

　　中國雖然煤炭資源比較豐富，但煉焦煤資源還相對較少，煉焦煤儲量僅占中國煤炭總儲量27.65%。

　　煉焦煤類包括氣煤(占13.75%)，肥煤(占3.553%)，主焦煤(占5.26%)，瘦煤(占4.01%)，其它為未分牌號的煤(占 0.55%);非煉焦煤類包括無煙煤(占10.93%)，貧煤(占5.55 % )，弱粘煤(占1.74%)，不粘煤(占13.8%)，長焰煤(占12.52%)，褐煤(占12.76%)，天然焦(占0.3%)，未分牌號的煤(占13.80%)和牌號不清的煤(占1.06%)。

　　煉焦煤的主要用途是煉焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高溫冶煉而成，一般1.3 噸左右的焦煤才能煉一噸焦炭。焦炭多用於煉鋼，是目前鋼鐵等行業的主要生產原料，被喻為鋼鐵工業的「基本食糧」。

　　中國是焦炭生產大國，也是世界焦炭市場的主要出口國。2003 年，全球焦炭產量是3.9 億噸，中國焦炭產量達到1.78 億噸，約占全球總產量的46%。在出口方面，2003 年中國共出口焦煤1475 萬噸，其中出口歐盟458 萬噸，約占1/3。2004 年，中國共出口焦炭1472 萬噸，相當於全球焦炭貿易總量的56%，國際焦炭市場仍供不應求。2008 年中國焦炭產量總計約32700 萬噸，2009 年1月至9月焦炭產量25276.87萬噸。

煤炭分類

　　煤炭是世界上分布最廣闊的化石能資源，主要分為煙煤和無煙煤、次煙煤和褐煤等四類。世界煤炭可采儲量的60%集中在美國(25%)、前蘇聯地區(23%)和中國(12%)，此外，澳大利亞、印度、德國和南非4 個國家共占29%，上述7 國或地區的煤炭產量占世界總產量的80%，已探明的煤炭儲量在石油儲量的63 倍以上，世界上煤炭儲量豐富的國家同時也是煤炭的主要生產國。

　　根據國家科委推薦的《中國煤炭分類方案》，我國煤炭分為十大類，一般將瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、弱粘結、不粘結、長焰煤等統稱為煙煤;貧煤稱為半無煙煤;揮發分大於40%的稱為褐煤。

　　無煙煤可用於製造煤氣或直接用作燃料，煙煤用於煉焦、配煤、動力鍋爐和氣化工業;褐煤一般用於氣化、液化工業、動力鍋爐等。

　　煤炭分類表(以煉焦用煤為主)

类别	 无烟煤	 贫煤	

　　多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質地疏鬆;含揮發分40%左右，燃點低，容易着火，燃燒時上火快，火焰大，冒黑煙;含碳量與發熱量較低(因產地煤級不同，發熱量差異很大)，燃燒時間短，需經常加煤。

　　煙煤

　　一般為粒狀、小塊狀，也有粉狀的，多呈黑色而有光澤，質地細緻，含揮發分30%以上，燃點不太高，較易點燃;含碳量與發熱量較高，燃燒時上火快，火焰長，有大量黑煙，燃燒時間較長;大多數煙煤有粘性，燃燒時易結渣。

無煙煤

　　有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發亮。雜質少，質地緊密，固定碳含量高，可達80%以上;揮發分含量低，在10%以下，燃點高，不易着火;但發熱量高，剛燃燒時上火慢，火上來後比較大，火力強，火焰短，冒煙少，燃燒時間長，粘結性弱，燃燒時不易結渣。應摻入適量煤土燒用，以減輕火力強度。

　　1989年10月 ，國家標準局發布《中國煤炭分類國家標準 》(GB5751-86)，依據乾燥無灰基揮發分Vdaf、粘結指數G、膠質層最大厚度Y、奧亞膨脹度 b、煤樣透光性P、煤的恆濕無灰基高位發熱量Qgr，maf，包括乾燥無灰基氫含量Hdaf在內的7項指標，將煤分為14類。即褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤、氣肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤。

國標煤炭分類

　　國標把煤分為三大類，即無煙煤、煙煤和褐煤，共29 個小類。無煙煤分為3個小類，數碼為01、02、03,數碼中的「0」表示無煙煤，個位數表示煤化程度，數字小表示煤化程度高;煙煤分為12 個煤炭類別，24 個小類，數碼中的十位數(1~4)表示煤化程度，數字小表示煤化程度高;個位數(1~6)表示粘結性，數字大表示粘結性強;褐煤分為2 個小類，數碼為51、52,數碼中的「5」表示褐煤，個位數表示煤化程度，數字小表示煤化程度低。

　　在各類煤的數碼編號中，十位數字代表揮發分的大小，如無煙煤的揮發分最小，十位數字為0,褐煤的揮發分最大，十位數字為5,煙煤的十位數字介於1~4之間，個位數字對煙煤類來說，是表徵其粘結性或結焦性好壞，如個位數字越大，表徵其粘結性越強,如個位數字為6 的煙煤類，都是膠質層最大厚度Y 值大於25mm 的肥煤或氣肥煤類，個位數為1 的煙煤類，都是一些沒有粘結性的煤，如貧煤、不粘煤和長煙煤。個位數字為2~5 的煙煤，他們的粘結性隨着數碼的增大而增強。　

所含元素

　　構成煤炭有機質的元素主要有碳、氫、氧、氮和硫等，此外，還有極少量的磷、氟、氯和砷等元素。

　　中國煤炭資源分布圖碳、氫、氧是煤炭有機質的主體，占95%以上;煤化程度越深，碳的含量越高，氫和氧的含量越低。碳和氫是煤炭燃燒過程中產生熱量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃燒時，氮不產生熱量，在高溫下轉變成氮氧化合物和氨，以游離狀態析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最為重要。煤炭燃燒時絕大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2)，隨煙氣排放，污染大氣，危害動、植物生長及人類健康，腐蝕金屬設備;當含硫多的煤用於冶金煉焦時，還影響焦炭和鋼鐵的質量。所以，「硫分」含量是評價煤質的重要指標之一。

　　煤中的有機質在一定溫度和條件下，受熱分解後產生的可燃性氣體，被稱為「揮

發分」，它是由各種碳氫化合物、氫氣、一氧化碳等化合物組成的混合氣體。揮發分也是主要的煤質指標，在確定煤炭的加工利用途徑和工藝條件時，揮發分有重要的參考作用。煤化程度低的煤，揮發分較多。如果燃燒條件不適當，揮發分高的煤燃燒時易產生未燃盡的碳粒，俗稱「黑煙」;並產生更多的一氧化碳、多環芳烴類、醛類等污染物，熱效率降低。因此，要根據煤的揮發分選擇適當的燃燒條件和設備。

　　煤中的無機物質含量很少，主要有水分和礦物質，它們的存在降低了煤的質量和利用價值。礦物質是煤炭的主要雜質，如硫化物、硫酸鹽、碳酸鹽等，其中大部分屬於有害成分。

　　「水分」對煤炭的加工利用有很大影響。水分在燃燒時變成蒸汽要吸熱，因而降低了煤的發熱量。煤炭中的水分可分為外在水分和內在水分，一般以內在水分作為評定煤質的指標。煤化程度越低，煤的內部表面積越大，水分含量越高。

　　「灰分」是煤炭完全燃燒後剩下的固體殘渣，是重要的煤質指標。灰分主要來自煤炭中不可燃燒的礦物質。礦物質燃燒灰化時要吸收熱量，大量排渣要帶走熱量，因而灰分越高，煤炭燃燒的熱效率越低;灰分越多，煤炭燃燒產生的灰渣越多，排放的飛灰也越多。一般，優質煤和洗精煤的灰分含量相對較低。

煤炭分析

　　——優勢 　　2010年下半年，隨着國家政策的實施，煤炭產業集中度將明顯提高，產業結構得到優化，煤炭工業的規模化、機械化、現代化水平明顯提高，為煤炭產業優化升級奠定了重要基礎。 　　——劣勢 　　技術及安全水平落後。由於我國煤層賦存條件複雜，井工開採比例大，中小型礦井數量多，導致了煤炭開採技術水平的多層次性，煤礦整體技術水平和安全生產水平還相對落後，煤炭 資源潔淨開發利用研究起步晚，技術不夠成熟，大量煤炭直接燃燒而造成的環境污染還相當嚴重。要解決煤炭工業健康發展的一系列重大問題，必須依靠技術進步與創新，全面提升煤炭工業 的整體技術水平。

　　——機會

　　根據低碳經濟策，國家淘汰煤炭落後產能，甚至關閉小煤礦，不准新建煤礦，更有利於上市公司減少競爭，有利於提高集中度，有利效益的大幅提高。

　　——風險

　　新技術應用風險。環境與氣候變化問題對煤炭消費構成嚴重的壓力，為了解決該問題對煤炭行業發展帶來的負面影響，需要大力發展潔淨煤技術和煤炭的產品加工轉化等技術。

　　潔淨煤技術，主要包括煤炭的洗選、脫硫燃燒等，目前已經有相對比較成熟的技術，但是今後還面臨低氮燃燒和固炭技術的開發應用，目前存在較大困難。

中國狀況

　　資源概述 　　中國煤炭資源豐富，除上海以外其它各省區均有分布，但分布極不均衡。在中國北方的大興安嶺-太行山、賀蘭山之間的地區，地理範圍包括煤炭資源量大於1000億噸以上的內蒙古、山西、陝西、寧夏、甘肅、河南6省區的全部或大部，是中國煤炭資源集中分布的地區，其資源量占全國煤炭資源量的50%左右，占中國北方地區煤炭資源量的55%以上。在中國南方，煤炭資源量主要集中於貴州、雲南、四川三省，這三省煤炭資源量之和為3525.74億噸，占中國南方煤炭資源量的91.47%;探明保有資源量也占中國南方探明保有資源量的90%以上。

　　2007年度中國能源礦產新增探明資源儲量有較大增加，17種主要礦產新增大型礦產地62處，其中煤炭新探明41處大型礦產地，其中資源儲量超過10億噸的特大型礦產地有14處，淨增查明資源儲量448億噸。中國已經查證的煤炭儲量達到7241.16億噸，其中生產和在建已占用儲量為1868.22億噸，尚未利用儲量達4538.96億噸。

　　2006年1-12月中國煤炭開採和洗選行業實現累計工業總產值698,829,619,000元，比上年同期增長了23.45%;實現累計產品銷售收入709,234,867,000元，比上年同期增長了23.72%，實現累計利潤總額67,726,662,000元，比上年同期增長了25.34%.

　　2007年1-12月中國煤炭開採和洗選行業實現累計工業總產值916,447,509,000元，比上年同期增長了28.06%。2008年1-10月中國煤炭開採和洗選行業實現累計工業總產值1,155,383,579,000元，比上年同期增長了57.81%。

　　「十一五」期間是煤炭工業結構調整、產業轉型的最佳時期。煤炭是中國的基礎能源，在一次能源構成中占70%左右。「十一五」規劃建議中進一步確立了「煤為基礎、多元發展」的基本方略，為中國煤炭工業的興旺發展奠定了基礎。「十一五」期間需要新建煤礦規模3億噸左右，其中投產2億噸，轉結「十二五」1億噸。中國煤炭工業將繼續保持旺盛的發展趨勢，今後一個較長時期內，中國煤炭工業的發展前景都將非常廣闊。

基本情況

　　中國幅員遼闊，物產豐富，中華民族賴以生息繁衍、發展壯大、立足世界民族之林的要物質基礎。在已發現的142種礦物中，煤炭占有特別重要的位量，資源豐富，分布廣泛，煤田面積約55萬平方公里，居世界產煤國家之前列。

　　中國聚煤期的地質時代由老到新主要是：早古生代的早寒武世：晚古生代的早石炭世、晚石炭世—早二疊世、晚二疊世;中生代的晚三疊世，早、中侏羅世、晚株羅世—早白堊世和新生代的第三紀。其中以晚石炭世——---早二疊世，晚二疊世，早、中侏羅世和晚侏羅世—早白堊世四個聚煤期的聚煤作用最強。中國含煤地層遍布全國，包括元古界、早古牛界、晚古生界、中生界和新生界，各省(區)都有大小小一、經濟價值不等的煤田。

　　中國聚煤期及含煤地層的分布在：華北、華南、西北、西南(滇、藏)、東北和台灣六個聚煤區而各有不向。

　　是指灰分含量很高的各種煤炭產品。低劣煤用於鍋爐燃燒，不僅經濟性差，而且造成燃燒輔助系統和對流受熱面的嚴重磨損以及維修費用的增加，因為低劣煤灰分比較大，經濟性差，灰分量大，對受熱面的沖刷、磨損嚴重。

　　分析化驗基準間的換算

　　煤質分析化嚴重，有些基準在實際中是不存在的，是根據需要換算出來的;有些基準在實際存在，但為了方便，有時不進行測試，而是根據已知基準的分析化驗結果進行換算，這樣就簡單多了。

　　化驗室中進行煤質分析化驗時，使用的煤樣為分析煤樣。分析煤樣是經過一次次破碎和縮分得到的，它所處的狀態為空氣乾燥狀態。所以，化驗室中用分析煤樣進行分析化驗時，其基準為分析基(又稱為空氣乾燥基)。

　　分析煤樣分析基化驗結果，是化驗室中直接測到的，是最基礎的化驗結果，是換算其它基準的分析化驗結果的基礎。

　　各種基準間的換算公式：

　　干基的換算：　Xd=100Xad/(100-Mad)%

　　式中：　Xad——分析基的化驗結果;Mad——分析基水分;　Xd——換算乾燥基的化驗結果。

煤炭質量

　　煤炭質量是指煤炭的物理、化學特性及其適用性，其主要指標有灰分、水分、硫分、發熱量、揮發分、塊煤限率、含矸率以及結焦性、粘結性等。

　　正確使用微機量熱儀、升降式微機全自動量熱儀、微機灰熔點測定儀、自動測氫儀、工業分析儀、快速灰化爐、微電腦粘結指數測定儀、奧亞膨脹度測定儀煤燃點測定儀、煤炭結渣性測定儀、活性炭測定儀等煤

　　炭化驗設備，可以測試出煤炭的不同指標，從而可以確定煤炭質量。

　　1.產品質量。產品質量是企業賴以生存和發展的基礎，是企業各項工作的綜合反映。生產適銷對路、品種優良的產品，是社會主義生產企業的重要任務和社會主義生產目的的客觀要求。

　　產品質量是指產品、過程或服務滿足規定或潛在要求(或需要)的特徵或特性的總和。質量有狹義質量和廣義質量之分。狹義質量是指產品質量和有關的工作質量;廣義質量不僅指產品質量和有關的工作質量，而且還包括產品形成的過程質量和服務質量等，它把產品質量、過程質量和服務質量三者放在同等重要的地位加以考慮，更加體現了在市場經濟條件下，人們對產品質量的高度重視和質量在競爭中的決定作用。

　　從產品質量的定義可以看出，它包含兩層涵義：一是指產品自身所具有的特徵和特性，即產品的客觀屬性;另一是指產品在使用過程中用戶需求的滿足程度，即產品的適用性。當二者有機結合時，產品的特徵和特性得以充分利用，用戶的需求得以充分的滿足;社會的生產目的得以實現。如無煙塊煤用於合成氨生產，就便煤炭的特性與適用性達到了較好的結合。但若將無煙塊煤用作普通鍋爐燃料，就失去了其適用性。可見，對產品質量高低的評價是由用戶的不同需求來確定的。

質量指標

　一、水分(M )

　　煤的水分分為兩種，一是內在水分(Minh )，是由植物變成煤時所含的水分;二是外水(Mf )，是在開採、運輸等過程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和內在水分總和。一般來講，煤的變質程度越大，內在水分越低。褐煤、長焰煤內在水分普通較高，貧煤、無煙煤內在水分較低。

　　水分的存在對煤的利用極其不利，它不僅浪費了大量的運輸資源，而且當煤作為燃料時，煤中水分會成為蒸汽，在蒸發時消耗熱量;另外，精煤的水分對煉焦也產生一定的影響。一般水分每增加2 % ，發熱量降低100kcal/kg(大卡/千克);冶煉精煤中水分每增加1 % ，結焦時間延長5 一10min。

　　二、灰分(A )

　　煤在徹底燃燒後所剩下的殘渣稱為灰分，灰分分外在灰分和內在灰分。外在灰分是來自頂板和夾研中的岩石碎塊，它與採煤方法的合理與否有很大關係。外在灰分通過分選大部分能去掉。內在灰分是成煤的原始植物本身所含的無機物，內在灰分越高，煤的可選性越差。灰是有害物質.動力煤中灰分增加，發熱量降低、排渣量增加，煤容易結渣;一般灰分每增加2% ?發熱量降低10okcal / kg 左右。冶煉精煤中灰分增加，高爐利用係數降低，焦炭強度下降，石灰石用量增加;灰分每增加1 % ，焦炭強度下降2 % ，高爐生產能九下降3 % ，石灰石用量增加4 %。

　　三、揮發分(V )

　　煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時，所排出的氣體和液體狀態的產物稱為揮發分。揮發分的主要成分為甲烷、氫及其他碳氫化合物等。它是鑑別煤炭類別和質量的重要指標之一。一般來講，隨着煤炭變質程度的增加，煤炭揮發分降低。褐煤、氣煤揮發分較高，瘦煤、無煙煤揮發分較低。

　　四、固定碳含量(FC )

　　固定碳含量是指除去水分、灰分和揮發分的殘留物，它是確定煤炭用途的重要指標。從100減去煤的水分、灰分和揮發分後的差值即煤的固定碳含量。根據使用的計算揮發分的基準，可以計算出干基、乾燥無灰基等不同基準的固定碳含量。

　　五、發熱量(Q )

　　發熱量是指單位質量的煤完全的燃燒時所產生的熱量，主要分為高位發熱量和低位發熱量。煤的高位發熱量減去水的汽化熱即是低位發熱量。發熱量國際單位為百萬焦耳/千克(MJ/kg ) ，常用單位大卡斤克，換算關係為：1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如發熱量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ/kg .為便於比較，我們在衡量煤炭時消耗時，要把實際使用的不同發熱量的煤炭換算成標準煤，標準煤的發熱量為29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg )。國內貿易常用發熱量標準為收到基低位發熱量( Qnet,ar) ，它反映煤炭的應用效果，但外界因素影響較大，如水分等，因此Qnet,ar 不能反映煤的真實品質。國際貿易通用發熱量標準為空氣乾燥基高位發熱量( Qnet,ar) ，它能較為準確的反映煤的真實品質，不受水分等外界因素影響。在同等水分、灰分等情況下，空氣乾燥基高位發熱量比收到基低位發熱量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg)左右。

　　六、膠質層最大厚度(Y )

　　煙煤在加熱到一定溫度後，所形成的膠質層最大厚度是煙煤膠質層指數測定中利用探針測出的膠質體上、F 層面差的最大值。它是煤炭分類的重要標準之一。動力煤膠質層厚度大，容易結焦;冶煉精煤對膠質層厚度有明確要求。

　　七、粘結指數(G )

　　在規定條件下以煙煤在加熱後粘結專用無煙煤的能力，它是煤炭分類的重要標準之一，是冶煉精煤的重要指標。枯結指數越高，結焦性越強。

　　八、煤灰熔融性溫度(灰溶點)

　　在規定條件下得到的隨加熱溫度而變化的煤灰熔融性變形溫度(DT )、軟化溫度( ST )、流動溫度(FT ) ，常用軟化溫度(ST )來表示。灰熔融性溫度越高，煤灰不容易結渣。因鍋爐設計不同，對灰熔融性溫度要求也不一樣。煤灰熔融性溫度的高低，直接關係到煤作為燃料和氣化原料時的性能，煤灰熔融性溫度低，煤灰容易結渣，增加了排渣的難度，尤其是固態排渣的鍋爐和移動床的氣化爐，煤灰熔融性溫度要求較高。

　　九、哈氏可磨指數(HGI )

　　哈氏可磨指數是反映煤的可磨性的重要指標。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的難易程度。可磨指數趙大，煤趙容易磨碎成粉。在發電煤粉鍋爐和高爐噴吹用煤，可磨指數是質量評價的一個重要指標。

　　十、吉氏流動度(ddpm)

　　煤的流動度是表徵煤在乾餾時形成的膠質體的粘度，是煤的塑性指標之一。流動度是研究煤的流變性和熱分解力學的有效手段，又能表徵煤的塑性，可以指導配煤和焦炭強度預測。吉氏流動度是以固定力矩在煤受熱形成的膠質體中轉動的最大轉速表示的流動度指標，用每分鐘轉動的角度來表示。

　　十一、增鍋膨脹序數(CSN )

　　增塌膨脹序數是在規定條件下以煤在增禍中加熱所得焦塊膨脹程序的序號表徵煤的膨脹性和塑性指標.增禍膨脹序數的大小取決於煤灰熔融性、膠質體生成期間析氣情況和膠質體的不透氣性。

　　十二、焦渣特徵(CRC )

　　煤炭熱分解以後剩餘物質的形狀。根據不同形狀分為8 個序號，其序號即為焦渣特徵代號。

　　1──粉狀。全部是粉末，沒有相互粘着顆粒。

　　2──粘着。用手指輕碰即為粉末或基本上是粉末，其中較大的團塊輕輕一碰即成粉末。

　　3──弱粘性。用手指輕壓即成塊。

　　4 ──不熔融粘結。用手指用力壓才裂成小塊，焦渣上表面無光澤，下表面稍有銀白色光澤。

　　5 ──不膨脹熔融枯結。焦渣形成扁平的塊，煤粒的界限不易分清.焦渣上表面有明顯的銀白色金屬光澤，下表面銀白色光澤更明顯。

　　6──微膨脹熔融粘結。用手指壓不碎，焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤，但焦渣表面具有較小的膨脹泡。

　　7──膨脹熔融粘結。焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤，明顯膨脹，但高度不超過15mm。

8──強膨脹熔融粘結。焦渣的上、下表面有銀白色金屬光澤，焦渣高度大於15mm。

化學組成

煤的結構模型 早在地球象太陽一樣燃燒的時候，在反應圈附近，核變進行的同時，新生的元素一般不會發生化學反應（因為溫度過高，原子過活潑），那時的大氣里氫氣站絕對統治地位（因為它是核聚變的原材料），氧氣並不多，因為它在當時的高溫下，其放熱量較大的反應受到抑制，再加之氫氣、氦氣、氮氣等的隔離作用，所以很難與其它物質反應（當時的氦氣也很多，但它不善與其它物質反應，故稱惰性氣體）。當碳原子出生以後，其當時應該是氣體狀態，由核聚變為其創造極高溫下降到一定的的範圍了內時，它便與一些氫氣反應生成甲烷，另有一些沒有反應的，以石墨（氣體）的狀態存在下來(也有一小部分碳生成了其它化合物)。與此同時，大量的氮氣與氫氣生成了氨氣，一些硫元素生成硫化氫。（大量的甲烷氣體主要是在無殼時期產生的，在地球地殼形成之後，生成甲烷的反應仍然在進行着。）

後來，核聚變消耗更多的氫氣生成更多的氧氣，隨着氧氣的增多，氫氣的減少（很多氫氣逃逸出地球），特別是隨着地球溫度的下降，氧氣開始奪取甲烷和氨氣中的部分氫元素，造成大量的甲烷和少量的氨氣紛紛合併在一起。進而形成大分子的氣態石油和氣態氨基酸（或硫化烴等），再後來隨着溫度的下降，陸地的形成，它們開始回到江河湖泊中，黑色一片，閃閃發光，是當時一道亮麗的風景線，我們現在往往很難找到有石油的地方，而過去則相反，很難找到沒有石油的地方。這時候，在黑色的石油中開始孕育地球上過度階段的地球生命，它同時也為這些生物提供了豐富的食物（當時的生物多為厭氧型）。再再後來產生了光合作用的植物，植物創造更多的氧氣，隨着氧氣的增加，再次對某些處在高溫狀態的石油奪氫（碳氫化合物在高溫三到五百度，可以直接析氫），形成了很多密度，粘稠度更大的原油，為地球煤炭、溶洞的形成奠定了基礎。

當時的煤炭和石油是原始生物（包括陸地動物）的「麵包和奶酪」（因為煤炭在未被埋葬之前一般都是以石油的狀態存在的，所以動物們很難嘗到這種美味佳肴）。再再再後來，氧氣進一步增加，大多數裸露的石油和煤炭被空氣中氧氣氧化或燃燒殆盡。只留下那些在不同時期被火山熔岩覆蓋了的石油和煤炭，也就是我們現在所看到的石油和煤炭。

　　煤中有機質是複雜的高分子有機化合物，主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成，而碳、氫、氧三者總和約占有機質的95％以上；煤中的無機質也含有少量的碳、氫、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的組分，其含量隨煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量為50％～60％，褐煤為60％～70％，煙煤為74％～92％，無煙煤為 90％～98％。煤中硫是最有害的化學成分。煤燃燒時，其中硫生成SO2，腐蝕金屬設備，污染環境。煤中硫的含量可分為 5 級：高硫煤，大於4％；富硫煤，為2.5％～4％；中硫煤，為1.5％～2.5％；低硫煤，為1.0％～1.5％；特低硫煤 ，小於或等於1％。煤中硫又可分為有機硫和無機硫兩大類。煤炭分無煙煤半煙煤

工業分析

　　通過工業分析可大致了解煤的性質,又稱技術分析,是指煤的水分、揮發分、灰分的測定以及固定碳的計算。

　　水分可分為外在水分、內在水分以及與煤中礦物質結合的結晶水、化合水。

　　外在水分為煤炭在開採、運輸、儲存及洗選過程中，附着在煤顆粒表面和大毛細孔中的水分。

　　內在水分為吸附或凝聚在煤顆粒內部的毛細孔中的水分，溫度超過100℃時可將煤中內在水分完全蒸發出來 。

　　灰分是指煤完全燃燒後殘留的殘渣量。灰分來自煤的礦物質。揮發分是指煤中有機質可揮發的熱分解產物。

　　揮發分隨煤化程度增高而降低，可用於初步估測煤種。

　　固定碳是指煤中有機質經隔絕空氣加熱分解的殘餘物,固定碳隨變質程度的加深而增高，可作為鑑定煤變質程度的指標。

工藝性質

　　煤的工藝性質是工業評價合 理 用 煤的依據，主要包括粘結性、結焦性、發熱量、化學反應性、熱穩定性、焦油產率和可選性等。粘結性是指煤在高溫乾餾中產生膠質體，使煤粒相互粘結成塊的性能。粘結性是評價煉焦用煤的主要指標。結焦性是指在煉焦爐中能煉出適合高爐用的有足夠強度的冶金焦炭的性質。發熱量是指單位質量的煤在完全燃燒時所產生的熱量。煤的發熱量是煤質的重要指標，是計算熱平衡、耗煤量、熱效率等的依據。

伴生元素

　　指以有機或無機形態富集於煤層及其圍岩中的元素。有些元素在煤中富集程度很高，可以形成工業性礦床，如富鍺煤、富鈾煤、富釩石煤等，其價值遠高於煤本身。

　　根據煤中伴生元素的性質和用途，可分為有益元素、有害元素和指相元素3類。有益元素主要 有鍺、鎵、鈾、釩等，可被利用。有害元素 主要有硫 、磷、氟、氯、砷、鈹、鉛、硼、鎘、汞、硒、鉻等。硫是煤中常見的有害成分，其他有害元素在煤中含量一般不高，但危害極大，如砷是一種有毒元素。煤在燃燒中，硫是造成城鎮環境污染的主要物質源。當然，對有害元素如果收集、處理得當也可變成對人有用的財富。煤中伴生元素，有各自的地球化學性質，形成於不同的沉積環境中。因此，可根據元素的相對含量、元素的共生組合關係及元素的比值，來判斷相和沉積環境。

發熱數值

　　a.煤的彈筒發熱量（Qb）

　　煤的彈筒發熱量，是單位質量的煤樣在熱量計的彈筒內，在過量高壓氧（25～35個大氣壓左右）中燃燒後產生的熱量（燃燒產物的最終溫度規定為25C）。

　　由於煤樣是在高壓氧氣的彈筒里燃燒的，因此發生了煤在空氣中燃燒時不能進行的熱化學反應。如：煤中氮以及充氧氣前彈筒內空氣中的氮，在空氣中燃燒時，一般呈氣態氮逸出，而在彈筒中燃燒時卻生成N2O5或NO2等氮氧化合物。這些氮氧化合物溶於彈筒稅種生成硝酸，這一化學反應是放熱反應。另外，煤中可燃硫在空氣中燃燒時生成SO2氣體逸出，而在彈筒中燃燒時卻氧化成SO3，SO3溶於彈筒水中生成硫酸。SO2、SO3,以及H2SO4溶於水生成硫酸水化物都是放熱反應。所以，煤的彈筒發熱量要高於煤在空氣中、工業鍋爐中燃燒是實際產生的熱量。為此，實際中要把彈筒發熱量折算成符合煤在空氣中燃燒的發熱量。

　　b.煤的高位發熱量（Qgr）

　　煤的高位發熱量，即煤在空氣中大氣壓條件下燃燒後所產生的熱量。實際上是由實驗室中測得的煤的彈筒發熱量減去硫酸和硝酸生成熱後得到的熱量。

　　應該指出的是，煤的彈筒發熱量是在恆容（彈筒內煤樣燃燒室容積不變）條件下測得的，所以又叫恆容彈筒發熱量。由恆容彈筒發熱量折算出來的高位發熱量又稱為恆容高位發熱量。而煤在空氣中大氣壓下燃燒的條件濕恆壓的（大氣壓不變），其高位發熱量濕恆壓高位發熱量。恆容高位發熱量和恆壓高位發熱量兩者之間是有差別的。一般恆容高位發熱量比恆壓高位發熱量低8.4～20.9J/g,實際中當要求精度不高時，一般不予校正。

煤的轉換

　　煤變成油通常有直接液化和間接液化兩種方法。直接液化又稱「加氫液化」，主要是指在高溫高壓和催化劑作用下，對煤直接催化加氫裂化，使其降解和加氫轉化為液體油品的工藝過程；煤的間接液化是先將煤氣化，生產出原料氣，經淨化後再進行合成反應，生成油的過程。煤直接液化就是用化學方法，把氫加到煤分子中，提高它的氫碳原子比。在煤直接液化過程中，催化劑是降低生產成本和降低反應條件苛刻度的關鍵。

電價上調了，但發電企業所面臨的困境並沒有得到太大的改觀，因為電煤價格似乎總是「魔高一尺道高一丈」。據中電聯統計，自2004年國家發改委頒布煤電價格聯動機制以來，全國共實行了四次價格聯動，秦皇島5500大卡動力煤價累計上漲超過150%，但銷售電價漲幅僅有32%。

　　以往經驗證明，對於發電企業來說，要「過上好日子」，全寄望於煤電聯動顯然行不通。於是，位居五大發電企業規模之首的華能集團在4月16日正式投入到煤炭行業的最大組織――中國煤炭工業協會（下稱「中煤協」）的懷抱，加速提升自身的煤電一體化進程。

　　神華「一體化」修成正果

　　4月17日下午，全國第六大發電企業――「煤老大」神華集團總經理張玉卓在第七次煤炭工業科學技術大會上宣布：「2010年神華的發電企業盈利達到78億元。」相比之下，五大發電企業去年四盈一虧，經營狀況均大大遜於此後起之秀，「電老大」華能的利潤總額才有69.8億元。儘管在裝機容量上，「煤老大」的電力規模只有「電老大」的1/3左右，甚至還未到「電老五」中電投集團的一半。

　　「從1995年成立至今，集團煤炭年產量由550萬噸增長至3.5億噸，增長了63倍；發電裝機容量由1999年的100萬千瓦增至今年一季度的3450萬千瓦以上，增長近35倍。」張玉卓介紹說：「依靠科技進步，突破煤電油運個板塊的約束瓶頸，推進各板塊之間的深入協調和資源共享。去年神華集團銷售收入實現2170億元，利潤575億元。」

　　東北證券分析認為，神華獨特的煤電路港航一體化經營模式不僅在縱向結構上豐富了公司業務，也使其分項業務在各經營領域均表現突出。神華電力業務2010年發電量達到1411.5億千瓦時，同比增加34.5%。去年國內動力煤價格平均漲幅超過25%，但神華發電單位成本僅增加7.3%，公司電力業務至今仍保持18%的經營收益率。

　　據神華董秘黃清介紹，神華電力業務用煤絕大部分是自供，按照長約合同價格來供應，因而比市場現貨價要低。且公司的平均單機容量較高，「機組越大發電成本越低，因為其標準煤耗越低，在相同煤價情況下耗用的煤比較少。」

　　「比如錦界煤電一體化項目，同步建設了4台60萬千瓦的高臨界空冷機組，噸煤燃料成本是河北同類地區電廠燃料成本的一半，全年節約成本費用達10個億。」張玉卓告訴記者。

　　華能一季度降利逾七成

　　4月19日華能國際發布的一季報顯示，由於煤價上漲，公司盈利狀況再度惡化。受燃料價格上漲導致的成本增加拖累，公司一季度實現淨利2.26億元，同比減少76%。公司同期營業收入304億元，上年同期為243億元；成本302億元，上年同期232億元。

　　華能國際此前披露的運營數據顯示，公司一季度完成發電量754.31億千瓦時，同比增長28.77%。儘管發電量同比增長，但一季度電力企業利潤堪憂。中電聯此前報告顯示，2011年2月份有超過40%的發電企業處於虧損狀態。

　　電力行業也成為財政部4月18日公布一季度國企「賬本」時，特別點名的兩個虧損行業之一。據悉，五大發電企業均繼續出現虧損。中電聯統計信息部主任薛靜表示，一季度五大企業的火電業務虧損情況比去年更甚。

　　申銀萬國等多家券商近期指出，如果上網電價調整的傳聞屬實且得以儘快落實，將改善電廠的經營環境。此前有媒體稱，國家發改委已於4月10日上調全國16個省（區、市）上網電價，其中山西漲幅最高，為2.6分/度，山東等五省（區、市）上調2分/度。總體來看，16個省（區、市）平均上調上網電價約1.2分/度。

　　值得注意的是，此次上調上網電價將僅選擇在部分煤炭供應非常緊張、煤價上漲幅度較快的地區實施，例如山東、山西及中西部省份等，並沒有採取在全國範圍內普調電價的方式。廈門大學能源經濟研究中心主任林伯強表示，部分地區上調上網電價與實行新一輪煤電聯動不可等同，此次調價對於緩解整個火電行業的經營壓力仍難以起到明顯的改善作用。

　　繞不過的「電改」

　　方正證券認為，在當前通脹形勢如此嚴峻的情況下，上調零售電價所面臨的壓力很大，這次的調價實質上是將損失由發電企業向電網企業轉移，只是為了改善電廠盈利狀況和現金流的臨時性對策，甚至沒有涉及煤電價格倒掛的問題。二季度為傳統的火電淡季，三季度為用電高峰，若三季度煤價較當前進一步上漲，部分地區火電可能出現現金流斷裂風險，將會再次倒逼上網電價的上調。

　　事實上，要想徹底解決電力企業連年被動虧損動問題，煤電聯動並不足以解決根本問題。綜合來看，煤電一體化和上調上網電價是緩解火電企業持續虧損的短期對策，大力發展坑口電廠項目以及相配套的特高壓遠距離輸電項目是規避煤炭調運難題的中期方案，而根本性解決之道，就是推進停滯了9年的電力體制改革。

　　中電聯相關人士曾指出，實施煤電價格聯動，反而會導致煤價和電價輪番上漲，其根源在於政府指導的「成本」定價。

　　國家電監會價財部一官員表示，要徹底解決煤電矛盾，「一方面要實行發電側競價上網，一方面要實行電網主輔分離，徹底釐清輸配電價，使得發電成本通過銷售電價徹底得到疏導。」

25詞條圖冊 煤煤 參考資料： 1. 煤炭介紹：煤炭是什麼

2. 2014年中國7月港口煤炭市場需求現狀

3. 2014年1-5月河南省煤炭行業行業資產總額為3281.51億元

4. 煤炭怎樣形成的

5. 煤炭的分類

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河北省煤炭行業「開工第一課」 2021年03月16日發布