煤地質學復習題地質工程采礦工程煤礦礦院_第1頁
煤地質學復習題地質工程采礦工程煤礦礦院_第2頁
煤地質學復習題地質工程采礦工程煤礦礦院_第3頁
煤地質學復習題地質工程采礦工程煤礦礦院_第4頁
煤地質學復習題地質工程采礦工程煤礦礦院_第5頁
已閱讀5頁,還剩12頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、- 腐植煤:主要是由高等植我物中的穩定組分富集而成,在典型的殘植煤中穩定組分含量一般都在50%-60%以上。常呈薄層或透鏡體夾在腐植煤中,或與其逐漸過渡,但有時也可能單獨構成具有工業價值的煤層。 - 腐泥煤:主要是湖泊、瀉湖中的藻類等浮游生物在還原環境下經過腐解形成的。大多呈透鏡體或薄層夾在腐植煤中,有時候也可能形成單獨的可采煤層。如膠泥煤、藻煤。 - 腐植腐泥煤:是在水盆地中離岸較遠的地方形成的,成煤的主要物質是藻類,僅少量腐植煤帶入。 - 成煤作用:從植物死亡、堆積一直到轉變為煤經過了一系列的演化過程,在這個轉變過程中所經受的各種作用的總稱。 - 煤化作用: 原始成煤物質最終轉化成煤的全部

2、作用,包括泥炭化作用階段和煤化作用階段。 - 泥炭化作用:高等植物死亡以后,變成泥炭的生物化學作用過程。 - 腐泥化作用:在還原環境下,由低等植物轉變為腐泥的作用。 - 成巖作用:泥炭形成后,由于盆地的沉降,在上覆沉積物的覆蓋下被埋藏于地下,經壓實、脫水、增碳、游離纖維素消失,出現了凝膠化組分,逐漸固結并具有了微弱的反射力,經過這種物理化學變化轉變成年輕褐煤。這一轉變所經歷的作用。 - 變質作用:是指年輕的褐煤,在較高的溫度、壓力及較長地質時間等因素的作用下,進一步受到物理化學變化,變成老褐煤、煙煤、無煙煤、變無煙煤的過程。2、成煤階段如何劃分?-成煤作用大致可以分為兩個階段:泥炭化作用階段和

3、煤化作用階段 主要是植物死亡后的遺體在各種微生物的參與下,不斷地分解、化合、聚集,主要是在表生的生物地球化學作用下,使低等植物變成腐泥,高等植物變成泥炭 | 已形成的泥炭和腐泥,由于地殼沉降等原因被沉積物覆蓋掩埋于地下深處,主要發生的是成巖作用和變質作用。泥炭轉變為褐煤、煙煤等。3、植物殘體不同分解方式的條件與特征是什么?-全敗作用:在空氣充足的條件下,植物殘骸被完全氧化,分解為二氧化碳和水。半敗作用:在空氣不足的條件下,植物殘骸不完全氧化分解的過程。泥炭化作用:條件:發生在覆水地區的水位一下,與大氣局部溝通。特征:植物產物除了泥炭以外,分解出的氣態產物有二氧化碳、水、沼氣和少量的氮。凝膠化作

4、用:條件:在沼澤中較為停滯的、不太深的覆水條件,弱氧化至還原環境及厭氧細菌的參與。特征:形成為煤中的凝膠化成分木煤、木質鏡煤、鏡煤和凝膠化基質。絲炭化作用:條件:在沼澤覆水淺且水流通暢或比較干燥的氧化條件和有氧細菌額條件。特征:生成貧氫,富炭的腐植物。殘植化作用:條件:水介質流動通暢、經常有新鮮氧氣供給的條件。特征:凝膠化作用和絲炭化作用的產物被充分分解破壞,穩定組分大量集中。腐泥化作用:條件:發生在湖泊、沼澤水深地帶及海灣和淺海等水體中,滯留還原環境和厭氧微生物參與下。特征:生成富含水分的有機軟泥。4、成煤的必要條件有哪些?-1、植物條件:物質基礎,既要有大量的植物,提高成煤的物質來源。2、

5、氣候條件:影響植物生長,同時影響植物的分解。即利于植物生長的溫暖濕潤的氣候。3、自然地理條件:植物堆積場所,利于植物細菌繁衍和活動的缺氧條件泥炭沼澤環境。4、地殼運動條件(主導條件):埋藏條件。地殼均衡沉降。除此之外還有營養的供應、介質的酸度及介質的氧化還原環境等等。-煤的工業分析:煤的工業分析又叫技術分析或實用分析,是評價煤的基本依據。它包括煤的水分、灰分、揮發分產率和固定碳四個項目的測定。 -灰分產率:是煤在規定條件下完全然燃燒后的殘留物與礦物質含量間的比值。 -內在水分:內在水分是指吸附或凝聚在煤粒內部的毛細孔(直徑10cm)中的水分。 這部分水分較難蒸發。 -外在水分:是指煤在開采、運

6、輸、儲存和洗選過程中潤濕在煤的外表及大毛細孔(直徑10cm)中的水分。-恒容高位發熱量:高位發熱量是指煤在大氣中燃燒時產生的熱量,此時煤中的硫只生成SO2,氮是游離狀態N2,水呈液態冷凝(常溫約25)。 -恒容低位發熱量:低位發熱量是指煤在工業窯爐中燃燒時所產生的熱量。2、煤的水分、灰分、揮發分、以及發熱量隨煤級的變化規律?-水分:隨煤的變質程度加深而成規律性變化:從泥炭褐煤煙煤年輕無煙煤,水分依次減少。灰分:不是固有組分,是煤中礦物質在一定條件下經一系列分解、化合等復雜反應而形成的,是煤中礦物質的衍生物。在煉焦工業中,一般煤的灰分越高,有效碳產率越低,煤級越低,反之越高。揮發分:一般隨變質程

7、度的加深,揮發分降級。發熱量:一般煤級越高,煤中固定含碳量越高,發熱量越大。當煤以鏡質組為主時,隨煤級的升降,煤的發熱量依次增高,至中級的焦煤、瘦煤達到高峰,以后稍有下降。3、簡述氧彈量熱法測定煤的發熱量的方法- 氧彈熱量計法測定煤炭發熱量的原理 原理:煤炭發熱量測定方法 儀器:氧彈熱量計 用氧彈熱量計先稱取一定量的試樣,放入充有過量氧氣的氧彈內,再將氧彈放在一個盛有足夠浸沒氧彈的水的容器(通常稱水桶或內桶)中,并使氧彈內的可燃物點火燃燒,放出的熱量被內桶中的水吸收并使水溫升高,根據溫升即可計算出試樣的熱值即煤炭發熱量。 因為量熱系統不是與外界隔絕的,它可能與周圍環境發生熱交換,為了

8、得到可靠的測定結果,要把盛氧彈的水桶放在一個雙壁水套中,通過控制水套的溫度來消除量熱系統與周圍環境的熱交換,或者經過計算對熱交換所引起的誤差進行校正。根據水套溫度的不同控制方式,目前通用的量熱計可分為絕熱式量熱計和恒溫式量熱計,4、煤炭的分類方法有哪些?-煤的成因分類:按成煤的原始植物進行分類的方法;工業分類或商業分類:按煤的工業使用方法分類;煤的科學分類:按煤的組分結構進行分類。5、按GB5751-86,中國煤炭的分類及依據?-14個大類和17個小類。常見的三類:無煙煤、褐煤、煙煤。無煙煤分為三個小類: 年老無煙煤、典型無煙煤、年輕無煙煤,主要是按照各小類工藝利用特性的不同而劃分;褐煤劃為2

9、個小類:年老褐煤和年輕褐煤,也是根據其性質和利用特征不同而劃分的;煙煤(貧煤、貧瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣肥煤、氣煤、1/3焦煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤和長焰煤共12個煤類) 6、簡述各類煤的用途-無煙煤:煤化程度最高,揮發份低,含碳量高,光澤強,硬度大,燃點高等特點,主要是民用和制作合成氨的原料,也可以制作各種碳素材料。 煙煤:煙煤分類廣,各種不同的性質決定著其具有多方面的應用。如:發電或民用燃燒;作為動力燃料或制作煤氣;煉焦配煤;等等 褐煤:水分多,密度小,氧含量高,易風化發熱量低···可以作為電廠燃料、氣化原料、鍋爐燃料等等,部分褐煤可以提取褐煤蠟或腐

10、植酸。-宏觀煤巖類型:按照煤體的總體相對光澤強度劃分的類型,是煤巖成分的自然共生組合的反應。 -宏觀煤巖成分:是用肉眼可以區分的煤的基本組成單位,包括鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭。 -顯微煤巖類型:在顯微鏡下才能鑒別的煤中有機質結構組成單元。-顯微煤巖成分: 在顯微鏡下可以區分的基本組成單元。 -腐植腐作用:在有氧條件下,植物細胞壁的木質纖維素首先受到腐木菌等真菌的侵蝕,后受到喜氧細菌的作用,形成黃腐酸,黑腐酸及腐植酸鹽等腐植物質的過程。 2、煤的宏觀煤巖類型有哪些及各自的特征?宏觀煤巖成分的類型及各自特征?-1、光亮煤:四種類型中光澤最強,與鏡煤相近。由于成分均勻,通暢條帶狀結構不明顯。具貝殼狀斷

11、口,內生裂隙發育。顯微鏡下,鏡質組一般大于80%,顯微煤巖類型以微鏡煤為主。半亮煤:常見的宏觀煤巖類型。光澤較強,常以亮煤為主,也可夾暗煤和絲炭,條帶狀結構明顯。內生裂隙發育,常具棱角狀或階梯狀斷口。以鏡質組含量6080%,以微鏡煤、微亮煤和微惰煤為主。半暗煤:光澤較弱,常以暗煤為主,鏡煤和絲炭成細條帶、透鏡狀和線理狀分布。內生裂隙不發育,斷口參差不齊,硬度和韌性大,鏡質組含量4060%,個別大于60%,但因礦物含量高,而使得煤的相對光澤強度不變。暗淡煤:光澤暗淡,主要為暗煤,鏡煤和亮煤含量小于25%,有時有少量絲炭和礦物質。通常成塊狀、致密、堅硬、韌性大、密度大,內生裂隙不發育。鏡質組含量一

12、般低于40%,惰質組含量可高達50%以上。礦物質含量較高。2、鏡煤:煤中顏色最黑,光澤最亮,成分均一,性脆,貝殼狀斷口,輪廓清晰,粘結性好,揮發分高,礦物雜質少,垂直于條帶的內生裂隙發育,大多有結構鏡質體,一般為條帶狀、透鏡狀出現。厚度12cm。絲炭:外觀像木炭,顏色黑灰色或淺灰色,纖維狀結構,絲絹光澤,疏松多孔,無粘結性。質輕者性脆,易污手;質重者,被礦物充填。以具有植物細胞結構的絲質體和辦絲質體為主。一般以扁平透鏡狀分布,厚度1-2mm至幾毫米。亮煤:表面隱約可見微細層理,光澤較強,僅次于鏡煤,較脆,內生裂隙發育,結構不均一。以鏡質組為主,含有一定的惰/殼質組。為煤層中最常見的煤巖成分,厚

13、的分層甚至整個煤層。暗煤:灰黑色,光澤暗淡,內生裂隙不發育,斷面粗糙,致密堅硬具韌性。含礦物質多,密度大,煤質差;含惰質組多,揮發分低。弱絲絹光澤,氧化環境,含殼質組多,略帶油脂光澤,揮發分和氫含量高。以較厚分層出現或單獨成層。3、煤的顯微煤巖組分有哪些?顯微煤巖類型及劃分方法?-1、鏡質組,惰質組,殼質組,腐泥組,粘土礦物,硫化物,氧化物,碳酸鹽,硫酸鹽。2、以化學工藝為目的單組分:微鏡煤(V>95%),微殼組(E>95%),微惰組(I>95%)。雙組分:微亮煤(V+E>95%),微鏡惰煤(V+I>95%),微暗煤(I+E>95%)三組分:微三合煤(V+E

14、>95%),當V>I、E,微鏡三合煤;當I>V、E,微惰三合煤;E>V、I,微殼三合煤。以研究成因為目的按鏡質組、半鏡質組含量,劃分為亮煤行、暗亮煤型、亮暗型、暗煤型四大類;再按惰質組含量做亞型的劃分,如亮煤型中處鏡質組外,以惰質組為主時,成為絲質亮煤。以殼質組為主時,稱殼質組煤。如兩者差別不大,稱為混合亮煤。4、顯微鏡下如何識別煤的主要有機顯微組分?-鏡質組:透光色為橙色;反射光下灰色,無突起,油浸反射光下呈深灰色,煤級越高,反射色越淺,高級煤級煙煤和無煙煤中呈白色;具弱熒光或不具熒光,其中基質鏡質體的熒光性最為明顯。惰質組:透射光下呈棕色、深棕色及黑色;三個組分中的

15、反射率最大,反射色由淺灰、灰白、白色到黃白色,具正突起;無熒光或弱熒光。殼質組:透射光下透明,黃紅橙色。大多輪廓清晰;反射光下呈深灰色,正突起,隨反射率增加,突起降低。油浸反射光下呈黑色到很暗的灰色。反射率在三大類中最低,據明顯的熒光效應熒光強度大于同煤的鏡質組。5、煤中的主要無機礦物有哪些?-粘土礦物:硫化物:黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等 氧化物:石英、玉髓、蛋白石、褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、長石等。碳酸鹽:白云石、菱鎂礦和霞石等。硫酸鹽:石膏。6、煤的主要元素組成有哪些以及在煤化過程的變化規律?-煤的主要元素組成有碳、氫、氧、氮、硫。煤中有機質的元素組成,隨煤化程度的變化而有規律的變化。

16、一般來講,煤化程度越深,碳的含量越高,氫和氧的含量越低,氮的含量也稍有降低。唯有硫的含量與煤的成因有關。-真相對密度:真相對密度 :在20°C時單位體積(不包括煤的內部孔隙、裂隙)煤的質量和同溫度、同體積水的質量之比,以符號(TRD)d來表示 。-視相對密度:視相對密度(通常也叫容重或假密度) :是計算煤的儲量及煤的運輸、粉碎、燃燒和設計貯煤倉的一項重要指標 -堆密度:堆密度 :煤的堆密度是指單位體積(包括煤塊之間的空隙和煤塊所有空隙在內的煤堆體積)煤的質量,單位為t/m3。 -孔隙率:煤中毛細孔餓裂隙之和總體積與煤的總體積之比。 -硬度:是指煤抵抗外來機械作用的能力。 -內生裂隙:

17、是在煤化過程中,煤中的凝膠化物質收到溫度和壓力等因素而造成的裂開現象。 -外生裂隙:是在煤層形成之后,受到造應力的作用而產生的裂隙。 -煤的風化:煤的風化是指煤層在大氣、水及溫度變化等多種因素下,使煤的組成發生變化以致煤的原有物理、化學性質、工藝性能都發生變化的作用。2、煤的光澤、顏色、硬度、脆性隨煤級的變化規律怎樣?-在不同的光學條件下,煤呈現不同的顏色。表色:隨煤化程度增高,顏色逐漸加深;煤中的水分能使顏色加深,而煤中的礦物則是使顏色變淺。粉色:隨煤級增高,粉色也逐漸加深。適光色:煤級越高,適光性越差。反光色:煤級越高,反光色逐漸變淺。反射熒光色:隨煤級增高,熒光減弱,至高級煤熒光消失。

18、隨著煤級的增高,光澤逐漸由無到弱,在由弱到強。 脆度與煤級有關,無煙煤最小,中煤級的煙煤最大,低煤級煤變小。 硬度隨著煤級的增大而增大。光澤:隨煤化程度的提高而增強;褐煤淺棕色,長焰煤、弱粘煤、不粘煤棕色,氣煤和1/3焦煤棕黑色,肥煤和焦煤黑色略帶棕色,瘦煤,貧瘦煤和貧煤黑色,無煙煤鋼灰色;中等煤化度的焦煤類的硬度最低,由焦煤向瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤過渡時,硬度依次增高,至年老無煙煤的摩氏硬度可達到4.但無煙煤向半石墨、石墨過渡時,硬度又急劇降低。從焦煤向肥煤、1/3焦煤、氣煤、長焰煤過渡時煤的硬度又提高,但年輕長焰煤至褐煤階段,煤的硬度又顯著降低;通常以焦煤和揮發分<30%的肥煤類

19、的脆性最大,煤化程度往瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤方向增高時,煤的脆性就依上述順序降低。當煤化程度向氣煤、弱粘煤、不粘煤、長焰煤方向降低時,其脆性也依次降低。3、煤的孔隙成因類型及各自特征?-植物組織孔:具有一定規則分布和排列特征的孔隙,是由于植物細胞組織內蛋白質、糖類等化學性質不穩定的化合物經生物地球化學作用強烈分解而殘留的空隙。特征:排列規則,大小均一,保存完整,具有一定的方向性。常見于半絲質體、絲質體和結構鏡質體和基礎鏡質體。原生粒間孔:成煤時各種煤物質之間的空隙。特征:排列不規則,大小不一,形態各異。常見于鏡屑體、惰屑體、殼屑體等碎屑狀顯微組分之間或顆粒狀基質鏡質體。溶蝕孔:黃鐵礦、碳酸

20、鹽等可溶性礦物,在地下水或熱液作用下受到溶蝕而形成的次生空隙。特征:孤立分布,大小形態不一,具有溶蝕邊,一般不具連通性。4、煤的導電性與煤化程度的關系及其原因?-規律:干燥基:煤導電率隨煤化度的提高而增加;未干燥煤:低變質煙煤減小, 中變質煙煤增大,高變質煙煤劇增,無煙煤變化最大。原因:對Cdar<84煤化度較低的煤,特別是褐煤與長焰煤,由于煤中的水分含量高,孔隙率較大,并且其中存在能部分溶于水的羧基與酚羥基基等酸性含氧官能團,使煤的離子導電性增大,因而低煤化度煤的導電率較高,并在一定范圍內隨水分含量的減少而下降。而到了無煙煤,吸附水量變化很小,但石墨化程度增強,導電性急劇增加。5、煤在

21、氧化過程中所經歷的階段?-第一階段是煤表面的氧化,是煤的輕度氧化。氧化作用只發生在煤的表面。第二階段是煤在空氣或氧中,溫度高于150時的進一步氧化,或者用一些氧化劑來進行氧化。這時煤的組成發生了變化,經過氧化產生了與原生腐植酸類似的能溶于堿的再生腐植酸。第三階段是煤進行更深的氧化,在溫度高于200,用較強的氧化劑來氧化。第四階段是煤的最深度的氧化,也即煤完全轉化為CO2和H20。煤的氧化是很重要的一個性質,它對煤的利用和煤結構的研究,都起著重要的作用。-含煤建造:含煤建造:在潮濕氣候條件下形成的一套具有成因聯系的含有煤層(或煤線)的沉積巖系。-相:相是一定地質時期內地表某一部分的全貌。-相序:

22、相序:相互過渡的各種相在垂直方向上的順序,它是一系列相自然組合的特征。 -相律遞變規律:沃爾索相律(相律連續性原理或相律遞變規律): 只有在橫向上成因相近且緊密相鄰發育的相才能在垂向上依次疊覆出現而沒有間斷,即在垂直層序中呈整合關系。因此,相的垂直序列反映了環境的橫向并列情況。-旋回結構:旋回結構:指在垂直剖面中一套有共生關系的巖性和巖相規律性組合和交替現象。在含煤建造中常見。 2、簡述含煤建造的巖性特征?-含煤建造的特征,主要表現在三個方面:巖性、沉積相、旋回結構1、顏色主要由灰色、灰綠色及黑色的沉積巖組成,含有一定的雜巖巖石。2、主要巖石類型有各種粒度的砂巖、粉砂巖及少量的礫巖等,有的還含

23、有油頁巖、硅質巖等這些巖石交互出現。3、巖性的變化較大,不同地區具有明顯的差異,主要取決于含煤巖系的古地理和古構造。4、含煤巖系中往往含有厚度不等的火山巖及火山碎屑巖。5、含煤 巖系中含有大量植物化石,也有的含有較豐富的動物化石及各種結核。6、一般具有較好的旋回結構。3、簡述沉積相的成因標志?-物理特征:包括巖石的結構和構造,反應沉積時的水動力,是相分析的最直觀標志。化學特征:主要包括沉積物中元素和化合物的含量、同位素和自生礦物特征等。反映的是沉積水體的水化學和地球化學條件,包括地球化學標志、礦物學標志和部分巖石學標志。生物特征:主要是古生物標志,包括實體化石、痕跡化石生物遺跡三種類型。是鑒別

24、環境最為有效的方法。4、含煤建造的主要沉積相有哪些?-陸相:山麓相、河流相、湖泊相、沼澤相 海相:淺海相 過渡相:濱海湖泊相、濱海三角洲相、沙洲砂壩相、瀉湖海灣相、瀉湖海灣波浪帶相。5、含煤建造的旋回結構特征及形成原因?-巖性特征在剖面上的規律性變化,呈現旋回現象:近煤層顏色變深,遠煤層變淺; 近煤層出現緩波狀或水平狀層理,遠煤層出現交錯 的層理和斜層理;近煤層植物化石多,遠煤層少:煤層底板含植物根部化石,頂板往往含較為完整的葉部化石;近煤層粒度較細,遠煤層較粗。形成原因:地殼的運動:地殼小的振蕩運動形成的旋回;地殼間歇性沉降形成的旋回;氣候原因:冰川作用和冰消作用交替形成的旋回。主要是對海面升降的改變而形成的。局部性氣候變化也可形成旋回結構。6、簡述煤厚和形態變化及其控制因素?-煤厚是指煤層頂、底板巖層之間的垂直距離。依據煤層結構,可將煤層分為總厚度、有益厚度和可采厚度。煤層總厚度是煤層頂底板之間各煤分層和夾石層厚度的總和;有益厚度是指煤層頂底板之間各煤分層厚度總和;可采厚度是指在現代經濟技術條件下適用于開采的煤層厚度。煤層厚度及其變化是影響煤礦開采的主要地質因素之一,煤層發生分岔、變形、尖滅等厚度變化,直接影響煤炭的儲量平衡及礦井的正常生產。引起煤層厚度及形態變化的地質因素可分為原生變化和后生變化。原生變化是指在泥炭堆積的過程中,由于

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論