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Q 的经验公式 ,0 8090 gradadad QKMA 3）计算褐煤 ,, netVad Q 的经验公式 ,,11
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（2）利用元素分析计算褐煤、烟煤和的无烟煤发热量的半经验公式 ,,
grVdafdafdafdafdafd QCHSOA 或 或
这些公式都是在大量试验数据的基础上，通过数理统计的方法得到的。 9.煤的发热量随煤化度如何变化
答：煤的发热量随煤化度的增加呈现规律性变化，从褐煤到焦煤，发热量随煤化度加深 而增加，到焦煤达到最大值，其干燥无灰基恒容高位发热量达 kg。从焦煤到高变质 无烟煤，发热量随煤化度加深而减少，但变化幅度较小。 第四章 煤的岩相组成、性质与应用 l.试比较四类煤岩成分的外观和一般特性
答：四类煤岩成分的外观和一般特性比较见下表： 镜煤 亮煤 暗煤 丝炭 颜色 黑 黑 灰黑 灰黑
光泽 光亮、强 光亮、次 暗淡 丝绢 断口 贝壳状 贝壳状 粗糙 裂隙 发育 次之 不发育
结构均匀性 均一 次之 非均一 胞腔结构、透镜体 赋存状态 透镜状、 条带状等 分层厚 分层厚 不连续薄层 组成 单一 复杂 复杂 单一 粘结性 强 较强 弱 无
2.煤化学通常以什么显微组分作为煤的代表试述其理由。 答：煤化学通常以镜质组作为煤的代表组分，其理由如下： （1）镜质组是煤的显微组分中含量最多的组分；
（2）镜质组是煤的显微组分主要的活性组分，烟煤的镜质组在干馏过程中起主要粘结 作用；
（3）镜质组反射率随煤化度线形变化，可以很好地表征煤的煤化度。
3.判别煤的煤化度或变质程度的指标有那些为什么说镜质组反射率是表征煤化度的科学指 标？
１１ 答：判别煤的煤化度或变质程度的指标很多，主要有挥发分 V、碳含量、氢含量、最高 内在水分和镜质组反射率等。
在以上表征煤化度的众多指标中，镜质组反射率是公认的的科学指标，其原因如下： （1）镜质组是煤中的代表性显微组分；
（2）镜质组反射率随煤化度线形变化
（3）用镜质组反射率表征煤化度可以避免煤岩显微组成异常的影响。
4.我国冶金系统如何对煤的显微组分进行分类，其活性组分与惰性组分如何计算
答：我国冶金系统出于炼焦应用的考虑，根据其在干馏过程中是否有粘结性（活性），将 煤的显微组分分为活性组分和惰性组分两大类。 具体分类如下 镜质组 V 活性
半镜质组 SV 1/3 活性、2/3 惰性 稳定组 E 活性
惰质组（丝质组）I 惰性 矿物组 M 惰性
5.试比较各种显微组分的化学组成及其随煤化度的变化。 答：当rank 相同时， Vdaf，Hdaf E＞V＞I Cdaf I＞E＞V
Odaf V＞I＞E 芳碳率 fa I＞V＞E
随 rank增大，各组分间差别减小，直至消失。
6.试比较各种显微组分的干馏性质及其随煤化度的变化。 答：以气煤为例： 形成气孔的数量 E＞V＞I 焦油产率 E＞V＞I 焦炭产率 I＞V＞E
熔融膨胀性：镜质组 V――熔融，膨胀流动――有黏结活性。 稳定组E――熔融，不膨胀或少膨胀――有黏结活性。 惰质组（丝质组）I――不熔融，不膨胀――无黏结活性。 7．试比较各种显微组分的反射率及其随煤化度的变化。 答：当rank 相同时， Rmax I＞V＞E 随 rank增大，V线性增大，增率明显； E 增大明显，部分线性； I略有增大，增率很小。
大约 Cdaf大于 95%后，三者的 R 趋于一致。 8．试举一例说明煤岩学的应用。
第五章 煤分类煤质评价与中国的煤炭资源 l.为何要进行煤的分类，煤的分类指标有哪儿类
答：煤分类是认识煤炭的一个重要途径，也是煤化学学科发展到一定阶段的标志。 分类指标有四类
（1）煤化度（rank），能在一定阶段反映煤化度的诸指标； （2）煤炭显微组分的组成； １２ （3）粘结性与结焦性指标； （4）其他指标
2.中国煤分类(GB5751-86)采用那些分类指标，分类符号与编码表示什么意思 答：GB5751―86《中国煤分类》采用的分类指标随煤种不同而异。 煤化度：烟煤、无烟煤：Vdaf；褐煤：透光率Ｐm、 工艺性质：烟煤：主Ｇ；辅Ｙ，Ｂ。 无烟煤：Ｈdaf
褐煤：恒湿无灰基高位发热量Ｑgr，m，af。
共将腐殖煤分为１４大类，２９小类，其中无烟煤１大类３小类；烟煤１２大类，２４ 小类；褐煤１大类２小类。 在分类中，符号与数码的意义为：
符号――大类煤的代号，汉字名称 第一、二字的声母。如焦Ｊao，煤Ｍei――ＪＭ表 焦煤。
数码――小类煤的代码。二位阿拉伯数字。十位数表变质程度（用Ｖdaf表征，％），个 位数表工艺性质。 3.如何进行煤质评价
答：煤质评价按阶段分为初步评价阶段、详细评价阶段和最终评价阶段。其用途分别对 应于煤田普查、煤田勘探、开采与加工。
煤质评价的内容包括地质评价、工业技术评价，经济与环保评价。
煤质评价的方法是分煤种进行，因煤制宜，先简单，后深入，如从工业元素起，再工艺 性质。
4.中国煤炭资源及其分布有什么特点 答：总的特点：储量大，但分布不均匀。
至 1992 年，保有储量（可供今后开采的储量）为 9800 亿吨，年产量 2000 年达 14 亿吨，均列世界第一。但在地域上分布很不平衡，中部地区，尤华北地区，总保有储量与炼 焦煤储量均占全国 50%以上；南部地区，煤炭资源很少，如湖北，仅松滋等地有少量煤炭 资源，95%以上要从外面调入。 5．中国炼焦煤的煤种分布有什么特点
答：中国炼焦煤的煤种分布的特点是炼焦煤品种齐全，但分布也不平衡。 全国：气煤大于 50%，其他均小于 20%。 按煤种，气煤：东北、华北较多； 泥煤：中南较多；
焦煤、瘦煤：中南、西南较多。
且在中国炼焦煤中，粘结性与结焦性较好的肥、焦煤可选性较差，高硫煤（St，d 大于 2%）的含量也偏高。
第六章煤的物理性质与固态胶体性质
l．为什么说煤的所有宏观性质均在一定程度上与煤的密度有关
答：煤的宏观性质包括煤的颜色、光泽、机械性质、光学性质和电、磁性质等。这些性质都 在一定程度上决定于煤分子空间排列的紧密度， 而煤的密度正是煤分子空间排列的紧密度的 表征。因此可以说煤的所有宏观性质均在一定程度上与煤的密度有关。 2.煤的密度有哪几种表示万法，它们与煤的孔隙率有什么关系 答：煤密度的表示方法有 3 种：
１３ （1）真相对体积质量（真比重）――煤的密度（不包括煤中孔隙的体积）与参考物质的密 度在规定条件下之比。简记为 TRD。测定条件 20℃；参考物质：水。
（2）视相对体积质量（视比重）――煤的密度（包括煤中孔隙的体积）与参考物质的密度 在规定条件下之比。简记为 ARD。测定条件 20℃；参考物质：水。
（3）散密度（堆比重）――在容器中单位体积散状煤的质量，t/m 3 或 g/cm 3 。 孔隙率=（TRD－ARD）／TRD×100% 3.准确测定 TRD的前提条件是什么 答：准确测定 TRD 的前提是： （1）将煤粉碎至煤粒内部没有封闭孔。
（2）选取适当介质，使之充满煤的全部孔隙。 （3）介质与煤不存在表面效应。
同时满足上述条件（2）、（3）的最好物质之一是氦。 4.影响煤密度的因素有那些 答：影响煤密度的因素有：
(1) 煤化度：低煤化度的煤 TRD 较大，随着煤化度升高，TRD 变小；当煤化度升高到 一定程度以后，TRD 变大。镜质组的 TRD 在 Cdaf=87%处出现最小化。原因：在 Cdaf＜87% 时，C 增大，但 O减小更快，故 TRD 减小。在 Cdaf＞87%时，C 增大，O 减小较少，故 TRD 增大。
(2) 成煤原始植物：由高等植物形成的腐殖煤 TRD 大于由低等植物形成的腐泥煤。例 如，除去矿物质的纯腐殖煤的 TRD 在 g/cm 3 ，而纯腐泥煤的 TRD 约为 g/cm 3 。 (3) 岩相组成的影响： 丝炭密度最大， 镜煤、 亮煤最小。 丝炭的 TRD 为 ～ cm 3 ； 暗煤为 ～ cm 3 ；镜煤为 ～30 cm 3 ；亮煤为 ～ 3 。
(4) 矿物质：矿物的密度大于煤的有机质密度，而且不同的矿物密度也不同，因此矿物 质的含量与组成都对煤的密度由影响。一般地，可以粗略地认为，煤的灰分每增加1%，煤 的密度增加 %。
(5) 水分及风化：水分越高煤的密度越大，煤风化后，灰分和水分都相对增加，所以煤 风化使煤的密度增大。
5.煤在机械力作用下的表现可以用那些性质来表征 答：可以用硬度、脆度、可磨性和弹性等性质来表征。
其中，煤的硬度反映了煤抵抗外来机械作用力的能力；煤的脆度表征了煤炭的机械坚固 性；煤的可磨性是指煤被磨碎成煤粉的难易程度；煤的弹性是指煤受外力作用产生形变，当 外力除去后形变的复原程度。
6.为什么煤的维氏显微硬度 Hm与煤化度的关系图示为着名的\椅式曲线\
答：维氏显微强度 Hm 与 rank 的关系是着名的椅氏曲线。椅背――无烟煤，椅面―― 烟煤，椅角――褐煤；在 Cdaf~78%处，极大值；在 Cdaf~87%处，极小值。其原因与煤的 组成、结构随 rank 变化有关。
7.室温下煤的质量热容是多少它受那些因素的影响，如何影响 答：室温下的煤的质量热容是~，受rank、水分、灰分、温度的影响。
室温下的煤的质量热容随煤化度增大而减小；水分增加，热容增大；灰分增加，则热容 下降；温度对热容的影响分为两个阶段，当温度在 0～350℃范围，热容随温度升高而增大， 从 350℃～1000℃，热容随温度升高而降低，最后接近石墨的质量热容 （kgK）。 8.煤的导温系数 a的物理意义是什么它表示煤的什么性质或能力
答：煤的导温系数 a与导热系数λ成正比，与cρ成反比。导热系数λ可以表示物体的 散热能力，cρ表示物体的蓄热能力，因此导温系数 a表示了物体散热能力与蓄热能力之比。 １４ 在此，煤的导温系数a 表示了煤的温度改变的性质。
9.煤(镜质组)的反射率和折射率随煤化度如何变化，从煤结构分析为何有这样的变化 答：随煤化度的提高反射率增加。当 Cdaf＞90%时，反射率剧增。折射率随煤化度的提 高而增加，当碳含量高于 85%时增加的幅度较大。
这是由于煤化度已接近无烟煤阶段，在结构上由于煤内部分子聚集特性发生急剧变化， 分子排列更趋序理化(趋向石墨结构)、紧密化、稠环芳核层片变大，因而表现出煤的反射率 有较高的变化速率。
10.各种煤的透光率有什么不同PM 为什么可以作为褐煤与长焰煤的区分指标
答：煤的透光率与煤化度关系密切，褐煤与稀硝酸反应后产生红棕色的溶液、其透光率
低，PM<50%，低煤化度褐煤的 PM 多数<30%，高煤化度褐煤 PM 为 30%～50%；长焰煤与稀 硝酸反应后产生浅黄色至黄色溶液，PM>50%；气煤的 PM>90%；肥煤至贫煤及无烟煤与稀 硝酸反应均生成无色溶液，透光率为 100%。
由于褐煤与长焰煤的 PM 的分界明显，故透光率 PM 可以作为褐煤与长焰煤的区分指标。 11.什么是煤的荧光性煤的荧光性如何表征它们与煤的性质有什么关系
答：泥炭、褐煤和烟煤的稳定组以及某些镜质组，经紫外光或蓝光的照射、激发后，能 呈现不同颜色的荧光，这就是煤的荧光性。
煤的荧光性除了用荧光色定性描述外，通常可用如下几个荧光参数来定量表示: (1) 在 546nm处的荧光强度;
(2) 相对荧光强度的光谱分布(荧光光谱); (3) 最大荧光强度波长λmax;
(4) 红光(650nm)和绿光(500nm)强度的商 Q 值; (5) 和绿光荧光强度的商Qmax;
在 546nm荧光强度的变化过程(荧光强度变异)。
煤的荧光性对煤化度的变化极为敏感，可作为监视煤化度变化的参数。特别是在低煤化 度阶段，合适的荧光参数可作为由 Rmax 所表征的煤化度的修正与补充。
煤中镜质组的荧光性与粘结性关系密切，荧光性强的镜质组往往粘结性特别强。因而， 某些粘结性异常的烟煤可从荧光性的变化找出原因。
煤化过程中沥青化作用的强弱与成煤环境关系密切， 沉积环境的还原性强， 沥青化作用 强烈，所形成的镜质组越有可能吸附较多的沥青而显示荧光性。因此，有可能以煤中显微组 分的荧光强度等荧光参数作为煤的还原程度的指标。 12.煤的导电性与煤化度有什么关系为什么会有这种关系
答：对干燥的煤样(图中实线)来说，煤的导电率随煤化度的提高而增加，当 Cdaf>87% 后煤的导电率急剧增加。其原因是 Cdaf>87%后煤内部芳香层片迅速增大，分子内的π轨道 彼此相连，使自由电子的活动范围扩大，并有可能在一定范围内转移，从而使导电率大幅度 增大。特别到无烟煤阶段，自由电子导电迅猛迅速增大，而电阻率ρ迅速减小。在无烟煤阶 段P的变化范围非常宽广， 例如:Cdaf为%的无烟煤ρ为×10 7 Ω cm;而Cdaf 为% 的无烟煤ρ为 (垂直于芳香层面方向)或 (平行于芳香层面方向) Ωcm。由此可见， 无烟煤的电阻率具有各向异性，平行于芳香层面方向的ρ显着低于垂直方向的ρ。 未干燥粉煤试样的导电率与煤化度的关系。对 Cdaf<84%煤化度较低的煤、特别是褐煤 与长焰煤，由于煤中的水分含量高，孔隙率较大，并且其中存在能部分溶于水的羧基与酚羟 基等酸性含氧官能团，使煤的离子导电性增大，因而低煤化度煤的导电率较高，并在一定范 围内随水分含量的减小而下降。
13.煤的介电常数与煤化度有什么关系为什么会有这种关系
答：煤的介电常数与煤化度有规律的关系，开始介电常数随煤化度增加而减少，在 Cdaf
１５ 为 87%处干煤的ε出现极小值，此时ε与 n 2 的数值基本相等。随后ε急剧增大。在 Cdaf＜ 87%以前，介电常数的减少是是由于煤结构单元逐渐丧失其极性官能团所致。官能团的分析 表明，当 Cdaf＜87%以前，随煤化度增加，极性基团 OH、COOH 等减少了。当 Cdaf＞87%时， 尽管极性基团在继续减少， 但介电常数却急剧增加， 这是由于高煤化度煤导电率增大的缘故。 这种变化规律与煤结构的变化规律是一致的。
14.煤的磁性质与煤化度有什么关系它对煤结构的研究有什么意义
答：比磁化率与煤化度的关系大致为―根折线，折线上有两个明显的转折点(Cdaf79％和 Cdaf91％)，在 Cdaf79％～9l％阶段．直线的斜率减小。在 Cdaf 91％以上又急剧增加。 这说明煤的比磁化率在烟煤阶段(大致为 Cdaf79％～Cdaf91％)增加最慢，而在无烟煤阶