促成煤变质作用的主要因素是温度。温度过低 （<50～60℃），褐煤的变质就不明显了。通常认为， 煤化程度是煤受热温度和持续时间的函数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ因为变质 作用的实质是煤分子的化学变化。
1.2 腐植煤的主要特征
1.2.1 泥炭:
在沼泽中形成，是植物向煤转变的过渡 产物，外观呈不均匀的棕褐色或黑褐色。
主要组成：
1.1.6.2 煤化作用
煤化作用包括成岩作用和变质作用两个连续的 过程。
(1) 成岩作用
泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下降 速度较大时，泥炭将被泥沙等沉积物覆盖。在上覆 沉积物的压力作用下，泥炭发生了压紧、失水、胶 体老化、固结等一系列变化，微生物的作用逐渐消 失，取而代之的是缓慢的物理化学作用。这样，泥 炭逐渐变成了较为致密的岩石状的褐煤。
在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程 中 ，由于地质条件和成煤年代的差异， 使煤处于不同的转化阶段。煤的这种转 化阶段称为煤化程度，有时称为变质程 度，或煤级。
按煤化程度由低到高依次是：
褐煤→烟煤（长焰煤、气煤、 肥煤、焦煤、瘦煤、 贫煤）→无烟煤
1.1.6.1 泥炭化作用
泥炭化作用的概念：
高等植物死亡后，在生物化学作用下，变成 泥炭的过程称为泥炭化作用。
1.1.3、植物的主要化学组成
（1）碳水化合物 （2）木质素 （3）蛋白质 （4）脂类化合物
1.1.4、煤炭的成因类型
根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。主要是： 腐植煤、腐泥煤、残植煤和腐植腐泥煤。 （1）腐植煤 ：由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化 作用生成。腐植煤占据主要部分，是我们讨论研究的重点。 （2） 腐泥煤：主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。储 量大大低于腐植煤，工业意义不大。 （3） 残植煤： 由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分(孢 子、角质层、树皮、树脂)富集而成。 （4）腐植腐泥煤：由高等植物、低等植物共同形成的煤。
泥炭的有机质主要包括：腐植酸、沥青 质、未分解或尚未完全分解的植物族组成、 变化不大的植物稳定组分等。
1.2.2 褐煤：
是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产物， 外表呈褐色或暗褐色。
组成：
褐煤中腐植酸的芳香核缩合程度有所增加，含氧官能团有 所减少,侧链较短,侧链的数量也减少。
外观：
大多无光泽(光泽暗)，多为块状，呈黑褐色，质地疏松；真密 度1.10～1.40，含挥发分40%左右，含水达30～60%，空 干后仍有10～30%，含碳量与发热量较低；燃点低，容易 着火，燃烧时上火快，火焰大，冒黑烟，燃烧时间短，需经 常加煤；易风化破裂。已不含未分解的植物组织残骸，呈成 层分布状态。
（2）变质作用
当褐煤层继续沉降到地壳较深处时，上覆岩层压 力不断增大，地温不断增高，褐煤中的物理化学作用 速度加快，煤的分子结构和组成产生了较大的变化。 碳含量明显增加，氧含量迅速减少，腐植酸也迅速减 少并很快消失，褐煤逐渐转化成为烟煤。随着煤层沉 降深度的加大，压力和温度提高，煤的分子结构继续 变化，煤的性质也发生不断的变化，最终变成无烟煤
煤质技术基础知识
2014年3月
1、煤的形成、分类及特征
1.1 煤的形成（简述）
煤是由古代植物残骸没入水中，经过生 物化学作用和物理化学作用，在地壳运动并 被地层覆盖等诸多特定环境下，再经系列生 物、化学、物理作用而形成的沉积有机岩 （有机生物岩）。
煤生成过程中的成煤植物来源与成煤条件 的差异造成了煤种类的多样性与煤基本性质 的复杂性。
特点：
●不含游离的腐植酸，已全部转变为中性腐植质；
●具不同程度的光泽，呈明暗交替条带状；
●至密，真密度高:1.2～1.45;
●有粘结性，炼焦煤主要原料；
●分布广,品种多,按煤化程度不同分:长焰煤、不黏 煤、 弱黏煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤等。
在这一阶段，植物首先在微生物作用下，分解和 水解为分子量较小的性质活泼的化合物，然后小分 子化合物之间相互作用，进一步合成新的较稳定的 有机化合物，如腐植酸、沥青质等。
植物经泥炭化作用成为泥炭，在两方面发生巨 大变化：
（1）组织器官 （如皮、叶、茎、根等）基本消失，细 胞结构遭到不同程度的破坏，变成颗粒细小、含水量极 大、呈胶泥状的膏状体－－泥炭; （2）组成成分发生了很大的变化，如植物中大量存在 的纤维素和木质素在泥炭中显著减少，蛋白质消失，而 植物中不存在的腐植酸却大量增加，并成为泥炭的最主 要的成分之一，通常达到40%以上。
1.1.6 成煤作用过程
由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过 程，一般需要几千万年到几亿年的时间。整个成煤作 用可划分为两个阶段：泥炭化作用 过程和煤化作用。
煤化作用又分为两个连续的过程，即成岩作用和变质 作用。
图示：
煤化作用
泥炭化作用
植物
泥炭
成岩作用
变质作用
褐煤
烟煤无烟煤
煤化程度的概念：
1.1.1 形成煤炭的植物
低等植物：蘑菇
高等植物：松树
1.1.2 低等植物和高等植物的特点
低等植物：包括菌类和藻类，是由单细胞和多细胞构成 的丝状体或叶状体植物，没有根、茎、叶等器官的分化。
高等植物：包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物 。进化 论认为，高等植物由低等植物长期进化而来，构造复杂， 有根、茎、叶的区别。
褐煤的分类：
土状褐煤：褐煤最初产物，结构疏松，易成粉末
褐煤
木褐煤：亦称柴煤，未充分腐败的特殊性态褐煤 暗褐煤：典型褐煤，破碎后成块状而不成粉末
亮褐煤：有丝状光泽，或称次烟煤
1.2.3 烟煤：
烟煤的煤化程度低于无烟煤而高于褐煤，多呈黑 色而有光泽，质地细致，燃点不太高，较易点燃；含 碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，燃烧时 间较长，因燃烧时有大量黑烟多而得名；大多数烟煤 燃烧时易结渣。
1.1.5、成煤的环境和条件
煤炭的生成，必须有气候、生物、地理、地质等条件 的相互配合，才能生成具有工业利用价值的煤炭矿藏。 这些条件包括：
（1） 大量植物的持续繁植 (生物、气候的影响)； （2）植物遗体不能完全腐烂－－适合的堆积场所 (沼 泽、湖泊等)； （3）地质作用的配合（地壳的沉降运动－－形成上 覆岩层和顶底板－－多煤层）。