第一章煤、煤层、煤系、煤田第一节煤（二）煤的形成条件1、植物条件：成煤的物质基础2、气候条件：影响植物生长和植物的分解，温暖潮湿是重要的气候条件。3、地理条件：植物遗体的堆积场所。4、地壳运动条件：地壳均衡沉降（沉降速度与植物堆积速度平衡）（三）成煤过程植物从死亡及其遗体堆积，到转变为煤的全部过程叫成煤作用。这个过程经历了复杂的生物化学作用和物理化学作用。成煤作用分为二个阶段：泥炭化及腐泥化阶段煤化阶段1、泥炭化及腐泥化阶段植物繁殖、死亡、堆积，在微生物作用下不断分解、化合、聚积，高等植物形成泥炭，低等植物则形成腐泥。（1）、泥炭化作用阶段概念——高等植物遗体在泥炭沼泽中经受复杂的生物化学、物理化学作用转变为泥炭的过程叫泥炭化作用。它分为二个阶段：①第一阶段：在沼泽浅部植物遗体受氧化、分解。②第二阶段：随积水深度增加，氧化环境被还原环境代替，产生腐植酸和沥青质，形成泥炭。泥炭——黄褐、黑褐色，无光泽、质地疏松状物质，风干可作燃料，也可作化工原料和肥料。（2）腐泥化阶段概念——低等植物和浮游生物在湖泊、泻湖、海湾等还原环境中转变成腐泥的生物化学作用叫腐泥化作用。腐泥——含大量水分的黑灰、黑褐色冻胶淤泥状物质。2、煤化阶段泥炭或腐泥形成后，由于地壳下降而被其它沉积物覆盖，则进入了煤化作用阶段。此时生化作用停止，代之以物理化学作用。包括了二个连续过程：1）煤成岩作用：泥炭（腐泥）在温度、压力作用下，经压实、脱水、固结转变成褐煤（腐泥煤）。2）煤变质作用：褐煤继续在温度、压力、时间影响下转变为烟煤、无烟煤、天然焦或石墨。影响煤的变质因素:温度、压力、时间二、煤的化学成分和工艺性质（一）煤的元素组成煤是有机物质和无机物质的混合物，其中有机质是主要成分。主要有：C、H、O（占90％以上），还有N、P、S等。1、碳（C）煤中主要成分，C越多、煤发热量越高，煤中C含量随变质程度加深而增加。2、氢（H）煤中重要成分，其发热量是C的4.2倍。低等植物富含H，故腐泥煤H含量较腐植煤高。煤中H随变质程度加深而减少，烟煤系列中以气煤H含量最高。3、氧（O）煤中氧随变质程度加深而减少，但变化较大。从褐煤、长焰煤、气煤到肥煤，下降显著；从焦煤、瘦煤、贫煤到无烟煤，下降幅度较小。4、氮（N）含量较少，随变质程度加深而略趋减少。在高温下可转化为氨（NH3）及其它氮的化合物。5、硫（S）硫是煤中有害元素之一。煤中硫分为无机硫和有机硫6、磷（P）主要存在无机矿物中，含量极低，但危害大，炼焦时磷进入焦炭使钢材具冷脆性，因此炼焦用煤要求P含量在0.02％~0.03％以下。7、其它元素：煤中还有砷（As）、氯（Cl）等有害元素，还有锗（Ge）、镓（Ga）、铀（U）、锂（Li）、钒（V）等有益元素。（二）煤的工艺性质和工业指标煤的工业用途广泛，但对煤质要求各不相同。1、煤的工艺性质分析是评价煤质的重要手段1）1）发热量2）胶质层厚度3）粘结指数2、煤的工业指标有：1）水分（M）按结合状态分成二类：（1）外在水分——煤表面和表面大毛细管吸附之水，易蒸发；（2）内在水分——煤内部小毛细管吸附水，常温不失去，加热到一定温度才失去。2、灰分（A）煤完全燃烧后剩下的残渣，主要成分为Al2O3、CaO、SiO2等，它们来自煤中矿物质，按灰分高低分为6级：3、挥发分（V）隔绝空气的煤在（900±10℃）温度下加热7min，使有机质和部分矿物质分解所得气态物质称为挥发分。挥发分与煤中有机质性质、变质程度有关。泥炭为70％、褐煤为40~60%、烟煤为10~50％、无烟煤小于10％。4、焦渣三、煤的物理性质1、颜色和条痕颜色指新鲜煤块表面的自然色彩。随变质程度增加而变化：一般由褐煤、烟煤到无烟煤，其颜色从棕褐、褐黑、深黑到灰黑、钢灰色。条痕指煤粉末的颜色，它与颜色相差不大。2、光泽指煤新鲜面的反光能力，随煤变质程度增加，光泽增强。在煤岩成分中以镜煤、亮煤变化显著，故以它们作为观察对象。3、密度指单位体积煤的质量（g/cm3）影响因素（1）变质程度：越高、密度越大。（2）煤岩成分：暗煤大、亮煤次之、镜煤更次之。4.硬度、脆度硬度：抵抗外来机械作用的能力，摩氏硬度1~4之间。褐、焦硬度小，无烟煤最大；同变质程度的暗煤比亮、镜煤硬度大。脆度：外力作用下突然断裂的难易程度。低、高变质程度煤脆度小，中变质程度煤大；煤岩成分中丝炭最大，镜煤次之，暗煤最小。5、裂隙指成煤过程中，煤受到各种自然力作用而产生裂开现象。按成因分为二类：（1