王坤琴

【摘要】：对于煤的工业分析而言，它可以确定出煤的整体组成部分，这种工业分析是在规定的条件下，从大体上讲，基本上可以分成四种组分，分别是固定碳、挥发分、水分和灰分。在对煤进行工业分析时，需要一定条件，在这四种组成部分中固定碳是煤在特殊条件下所转化出来的产物，这些都不是煤中特有的部分，很多测试结果会受到条件的影响。为了得到更加精确、完善的测试结果，我国制定出了较为详细的标准。在这四项指标当中，灰分代表无机物，而其他三项则可以代表有机物。本文作者结合自己的工作经验并加以反思，对煤的工业分析过程及意义进行了深入的探讨，具有重要的现实意义。

【关键词】： 煤；工业分析；意义；研究

1、分析煤各组分的定义

1.1 水分

水分是整个煤炭质量的重要指标之一，同时是煤工业分析的重要组成部分。在这其中，水分又分为了游离水以及化合水两种。那些能和煤共同产生化学反应的液体被统称为游离水，它们主要存在于煤的表面。所以，煤样的细孔越多，再加之颗粒越小，那么其中的含水量也就会越多。煤中的游离水又可以将其分钟两种：一种是在常温下不容易挥发的水分；另一种则是在常温下极为容易挥发的水分。不容易挥发的水分会存在于那些发育不全的空隙中，这种被称之为内在水分；而后者则吸附在煤炭颗粒的表面以及发育较全的空隙中，被称之为外在水分。当求出这两种水分的质量之和后，就可以得出煤的总水分，这种总水分代表即将投入使用状态下，煤的全部水分，即游离水分。换句话说，所谓的外在水分，实际上就是煤长时间暴露在空气中，所失去的水分，那些还尚未完全流失的水分就是内在水分。

通常情况下，煤的四种指标都会以百分比的形式出现在煤的工业分析中。根据相关的采样标准和要求，在对商品煤以及运输煤工具中采回来的煤样本被称之为应用煤，当应用煤在进行分析时，叫做收到煤样。其中的水分会以百分比的形式出现，这种百分比被称之为煤的总水分。当应用煤在空气中放置一定时间之后，其中的水分会逐渐流失，当煤中蒸汽压与空气中的蒸汽达到平衡时，流失的水分占收到煤样质量的百分数就是煤的外在水分。

1.2 煤的灰分

在整个工业分析过程中，若想得到煤的灰分，则需要把煤放入接近900°的环境中进行充分燃烧，燃烧过后会产生一系列残渣，这些剩下来的残渣便是煤的灰分，这些灰分会占总质量的百分比，这种被称之为煤的灰分产率。在对灰分进行测定时，要选用粒度小于0.2毫米的煤样，所以，测定出来的结果是干燥基的灰分产率。

空气的湿度会对煤的所含水分造成直接影响，其中的水分会根据湿度而变化，最终的结果也会不停变化。对于那些相对较为干燥的煤样而言，灰分的产率是不会发生改变的。因此，在实际工作中，空气干燥基的灰分产率是个中间数，其数值非常不固定，在通常情况下还需要将其换算成为干燥基的灰分产率。

煤的灰分是通过煤的变化而来的，并不属于煤，也不是煤的特有成分。灰分和矿物质二者之间存在较大区别，与矿物质相比而言，灰分的产量较低，而且在成分上也有一定区别。煤中的矿物质只有经过氧化、分解之后，才可以形成灰分。

1.3 挥发分与固定碳

将煤与空气进行隔绝，并在高温条件下对其进行加热，加热过程中还需要满足一定的温度，使煤中的有机物质能够达到分解反应的条件。在温度达到之后煤中便会逐级一起提的形式析出自身受热而分解出的有机分子，其余不能够分解的固体会在加热之后残留。所谓的发挥物也即是煤在加热过程中以气态形式分解出的有机物。从现实意义上讲，固定碳不能以单独的形式存在于煤样本身。固定碳与灰分融合后，所剩下的残渣被称之为焦渣，扣除其中的灰分，剩下的便是固定碳。

无机物的组成特点会通过煤的水分以及灰分充分反映出来，而挥发分以及固定碳则充分反映出了煤中有机物质的组成特点。对于挥发分而言，它可以反映出煤中大部分性质，在所有的研究和利用中，都需要用到煤挥发分的各种数据。所以，挥发分是煤的重要数据之一。

2、影响煤挥发分的主要原因

2.1 受到条件的影响

加热速度、加热时间以及加热温度等各方面因素都可以直接对测定结果造成影响。除此之外，包括容器、加热炉、支架的不同，都会直接影响到最终煤样的测试结果。

2.2 影响煤化程度的因素

当煤的煤化程度不断提升时，自身的挥发分便会不停下降。对于褐煤而言，它的挥发分都较高，通常情况下保持在70%以上，相对于无烟煤来讲，其挥发分最低，在20%以下。当煤样自身的有机质分子缩聚之后，再加上小分子化合物的运动，就会产生氢气，这样就使没产生了挥发分，随着煤样镜质组反射率的提高，煤矿分子中的脂肪侧链成下降趋势，因此，煤的挥发分会随着煤化程度而不断下降。

2.3 煤岩组分的影响

煤化会在一定程度上使煤造成挥发分，但与此同时，它也受到成因类型或煤岩类型等影响。与腐泥煤相比，腐植煤的挥发分明显较低。造成这种情况的主要原因，是由于它们的原始结构不一样，因为腐植煤是以芳香族物质为组成部分，所以当它预热后不容易被溶解；而腐泥煤在预热之后就相对較为容易分解，主要是以脂肪族为主。

3、某煤矿的工业分析

主要可采煤层为某二2煤以及某煤段的三2、三3以及三5煤。其中，二2煤层的总体结构相对其他煤层而言比较简单，属于无烟煤，而且整体煤层的情况相对稳定，其煤层的厚度情况变化不大，在安全区域内，可以采集中厚煤层。在这个煤层中，主要是以亮煤为主要原煤，其次是镜煤，其中的暗煤以及丝碳含量极少。从整体情况中看，该煤层具有Ldof、Hdof以及H/C等各种指标，而且在由下而上不断增高，R则由上而下升高，从各方面来看，该煤矿应该属于深成变质。基于这种情况，人们对其做出了进一步分析，最终发现，这与该地区岩浆热变质有着密不可分的关系。该地区有火成岩侵入，在火成岩侵入的同时，让岩浆气以及液热不断发生变质，从根本上直接影响到了煤层，从而使得煤层随之变质，形成了天然焦以及无烟煤。因此，从研究和调查中可以发现，煤层的变质与岩浆的热变质有着直接关系。

【参考文献】：

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