煤的分类是指依据煤的自然性质和煤在热加工过程中所表现的特性,将各种性质不同的煤分为若干类别,使同一类煤有相近的特性,不同类煤的性质有明显差异。以便于科学地研究和合理地利用煤炭资源。煤的分类由于内容和目的的不同,分类方法也有多种。
现行中国煤炭分类是中国煤炭分类国家标准(GB 5751—1986),分类参数有两类,即用于表征煤化程度的参数和用于表征煤工艺性能的参数。
用于表征煤化程度的参数:
——干燥无灰基挥发分:符号为 V daf ,以质量分数表示;
——干燥无灰基氢含量:符号为 H daf ,以质量分数表示;
——恒湿无灰基高位发热量:符号为 Q gr, ma f,单位为兆焦每千克(MJ/kg);
——低煤阶煤透光率:符号为 P M ,以百分数表示。
用于表征煤工艺性能的参数:
——烟煤的黏结指数:符号为 G R·I (简记为 G );
——烟煤的胶质层最大厚度:符号为 Y ,单位为毫米(mm);
——烟煤的奥亚膨胀度:符号为 b ,以百分数表示。
首先将所有的煤按煤化程度分为3大类:无烟煤、烟煤、褐煤。再把这3大类煤划分为14个大类,17个小类。
在整个煤炭分类中,对每一类煤均可用汉语拼音代号表示,其代号采用两个汉语拼音的大写字母,如气肥煤的汉语拼音代号为QF,瘦煤的代号为SM,等等。采用汉语拼音代号的优点是既有利于数据库中贮存,又可用简单的符号来表示不同的煤种。
在煤分类方法中还采用了两位数的编码表示不同的煤类,如气煤的数字编码有34、43、44、45,共4个,瘦煤的编码有13、14,共2个,而贫煤的编码只有11。数码越多的煤类,表示其分类指标的变化范围越宽。在各类煤的数码编号中,十位数字代表挥发分的大小,如无烟煤的挥发分最小,十位数字为0,褐煤的挥发分最大,十位数字为5,烟煤类的十位数字介于1~4之间。个位数字对烟煤类来说,是表征其黏结性或结焦性好坏,如个位数字越大,表示其黏结性越强;个位数字为1的烟煤类,都是一些没有黏结性的煤,如贫煤、不黏煤和长焰煤,个位数字2~6的烟煤,它们的黏结性随着数码的增大而增强。对褐煤和无烟煤来说,每个数码编号代表一个小类别煤,如01~03分别代表1~3号无烟煤,51号及52号各代表1号及2号褐煤。但在烟煤阶段,每一数码编号并不代表1个小类煤,如瘦煤中的13号和14号,并不代表1号瘦煤和2号瘦煤,但可以看出,14号瘦煤的黏结性比13号的强。采用数码编号对指导生产和选择合适的煤源具有一定的实用意义。
表1.2.1 煤炭分类总表
注:①凡
V
daf
>37.0%,
G
<5,再用透光率
P
M
来区分烟煤和褐煤(在地质勘探中,
V
daf
>37.0%,在不压饼的条件下测定的焦渣特征为1号~ 2号的煤,再用
P
M
来区分烟煤和褐煤)。
②凡
V
daf
>37.0%、
P
M
>50%者,为烟煤,
P
M
为30%~ 50%的煤,如恒湿无灰基高位发热量
Q
gr, ma
f > 24 MJ/kg(5700 cal/g),则划为长焰煤。
主要是按照各小类的煤化程度和工艺利用特性的不同而划分的。煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发分 V daf 和干燥无灰基氢含量 H daf 作为指标,以此来区分无烟煤的小类。
表1.2.2 无烟煤分类
烟煤类别的划分,需同时考虑烟煤的煤化程度和工艺性能(主要是黏结性)。烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发份作为指标;烟煤黏结性的参数,以黏结指数作为主要指标,并以胶质层最大厚度(或奥亚膨胀度)作为辅助指标,当两者划分的类别有矛盾时,以按胶质层最大厚度划分的类别为准。烟煤大类中由老到新共划分为贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1 /3焦煤、气煤、1 /2中黏煤、弱黏煤、不黏煤和长焰煤等12个类别。其中除不黏煤、弱黏煤、长焰煤和贫煤为非炼焦煤以外,其他8个煤类均属炼焦用煤牌号。煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发分 V daf 作为指标。烟煤黏结性的参数,根据黏结性的大小不同选用黏结指数 G 、胶质层最大厚度 Y (或奥亚膨胀度 b )作为指标,以此来区分烟煤中的类别。烟煤部分按挥发分10%~ 20%、20%~ 28%、28%~ 37%和大于37%的四个阶段分为低、中、中高及高挥发分烟煤。关于烟煤黏结性,则按黏结指数 G 区分:0~5为不黏结和微黏结煤;5~20为弱黏结煤;20~50为中等偏弱黏结煤;50~65为中等偏强黏结煤;大于65则为强黏结煤。对于强黏结煤,又把其中胶质层最大厚度 Y >25 mm或奥亚膨胀度 b >150%(对于 V daf >28%的烟煤, b >220%)的煤分为特强黏结煤。
表1.2.3 烟煤的分类
续表
注:①
G
>85,再用
Y
值或
b
值来区分肥煤、气肥煤与其他煤类,当
Y
>25.0 mm时,应划分为肥煤或气肥煤,如
Y
≤25 mm,则根据其
V
daf
的大小而划分为响应的其他煤类。按
b
值分类时,
V
daf
≤28%,暂定
b
>150%的为肥煤,
V
daf
>28%,暂定
b
>220%的为肥煤或气肥煤,如按
b
值和
Y
值划分的类别有矛盾时,以
Y
值划分的为准。
②
V
daf
>37%,
G
≤5的煤,再以透光率
P
M
来区分其为长焰煤或褐煤。
③
V
daf
>37%,
P
M
为30%~ 50%的煤,再测
Q
gr, ma
f,如其值大于24 MJ/kg,应划分为长焰煤。
褐煤的两个小类也是根据其煤化度和利用特征的不同而划分的。煤化程度的参数,采用透光率 P M 作为指标,并采用恒湿无灰基高位发热量 Q gr, ma f为辅来区分烟煤和褐煤。
表1.2.4 褐煤的分类
注:凡 V daf >37.0%、 P M 为30%~ 50%的煤,如恒湿无灰基高位发热量 Q gr, ma f >24 MJ/kg(5700 cal/g),则划为长焰煤。