科普中國-煤炭

煤炭是古代植物埋藏在地下經(jīng)歷了復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)變化逐漸形成的固體可燃性礦物。

煤炭被人們譽為黑色的金子，工業(yè)的食糧，它是十八世紀(jì)以來人類世界使用的主要能源之一，進入二十一世紀(jì)以來，雖然煤炭的價值大不如從前，但畢竟很長的一段時間之內(nèi)煤炭還是我們?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活必不可缺的能量來源之一，煤炭的供應(yīng)也關(guān)系到我國的工業(yè)乃至整個社會方方面面的發(fā)展的穩(wěn)定，煤炭的供應(yīng)安全問題也是我國能源安全中最重要的一環(huán)。

簡介

煤炭是地球上蘊藏量最豐富，分布地域最廣的化石燃料。構(gòu)成煤炭有機質(zhì)的元素主要有碳、氫、氧、氮和硫等，此外，還有極少量的磷、氟、氯和砷等元素。

碳、氫、氧是煤炭有機質(zhì)的主體，占95%以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氫和氧的含量越低。碳和氫是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生熱量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃燒時，氮不產(chǎn)生熱量，在高溫下轉(zhuǎn)變成氮氧化合物和氨，以游離狀態(tài)析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最為重要。煤炭燃燒時絕大部分的硫被氧化成二氧化硫（SO2），隨煙氣排放，污染大氣，危害動、植物生長及人類健康，腐蝕金屬設(shè)備；當(dāng)含硫多的煤用于冶金煉焦時，還影響焦炭和鋼鐵的質(zhì)量。所以，“硫分”含量是評價煤質(zhì)的重要指標(biāo)之一。

煤中的有機質(zhì)在一定溫度和條件下，受熱分解后產(chǎn)生的可燃性氣體，被稱為“揮發(fā)分”，它是由各種碳?xì)浠衔?、氫氣、一氧化碳等化合物組成的混合氣體。揮發(fā)分也是主要的煤質(zhì)指標(biāo)，在確定煤炭的加工利用途徑和工藝條件時，揮發(fā)分有重要的參考作用。煤化程度低的煤，揮發(fā)分較多。如果燃燒條件不適當(dāng)，揮發(fā)分高的煤燃燒時易產(chǎn)生未燃盡的碳粒，俗稱“黑煙”；并產(chǎn)生更多的一氧化碳、多環(huán)芳烴類、醛類等污染物，熱效率降低。因此，要根據(jù)煤的揮發(fā)分選擇適當(dāng)?shù)娜紵龡l件和設(shè)備。

煤中的無機物質(zhì)含量很少，主要有水分和礦物質(zhì)，它們的存在降低了煤的質(zhì)量和利用價值。礦物質(zhì)是煤炭的主要雜質(zhì)，如硫化物、硫酸鹽、碳酸鹽等，其中大部分屬于有害成分。

“水分”對煤炭的加工利用有很大影響。水分在燃燒時變成蒸汽要吸熱，因而降低了煤的發(fā)熱量。煤炭中的水分可分為外在水分和內(nèi)在水分，一般以內(nèi)在水分作為評定煤質(zhì)的指標(biāo)。煤化程度越低，煤的內(nèi)部表面積越大，水分含量越高。

“灰分”是煤炭完全燃燒后剩下的固體殘渣，是重要的煤質(zhì)指標(biāo)。灰分主要來自煤炭中不可燃燒的礦物質(zhì)。礦物質(zhì)燃燒灰化時要吸收熱量，大量排渣要帶走熱量，因而灰分越高，煤炭燃燒的熱效率越低；灰分越多，煤炭燃燒產(chǎn)生的灰渣越多，排放的飛灰也越多。一般，優(yōu)質(zhì)煤和洗精煤的灰分含量相對較低1。

在各大陸、大洋島嶼都有煤分布，但煤在全球的分布很不均衡，各個國家煤的儲量也很不相同。中國、美國、俄羅斯、德國是煤炭儲量豐富的國家，也是世界上主要產(chǎn)煤國，其中中國是世界上煤產(chǎn)量最高的國家。中國的煤炭資源在世界居于前列，僅次于美國、俄羅斯和澳大利亞。

歷史

雖然煤炭的重要位置已被石油所替代，但在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，由于石油的日漸枯竭，導(dǎo)致它必然走向衰敗，而煤炭因儲量巨大，加之科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，煤炭氣化等新技術(shù)日趨成熟，并得到廣泛應(yīng)用。

根據(jù)成煤的原始物質(zhì)和條件不同，自然界的煤可分為三大類，即腐植煤、殘植煤和腐泥煤。

中國是世界上最早利用煤的國家。遼寧省新樂古文化遺址中，就發(fā)現(xiàn)有煤制工藝品，河南鞏義市也發(fā)現(xiàn)有西漢時用煤餅煉鐵的遺址。

《山海經(jīng)》中稱煤為石涅，魏、晉時稱煤為石墨或石炭。明代李時珍的《本草綱目》首次使用煤這一名稱。

希臘和古羅馬也是用煤較早的國家，希臘學(xué)者泰奧弗拉斯托斯在公元前約300年著有《石史》，其中記載有煤的性質(zhì)和產(chǎn)地；古羅馬大約在2000年前已開始用煤加熱。

形成

煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質(zhì)，由于地殼的變動不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化等因素，形成的黑色可燃沉積巖，這就是煤炭的形成過程。

一座煤礦的煤層厚薄與這地區(qū)的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關(guān)。地殼下降的速度快，植物遺骸堆積得厚，這座煤礦的煤層就厚，反之，地殼下降的速度緩慢，植物遺骸堆積的薄，這座煤礦的煤層就薄。又由于地殼的構(gòu)造運動使原來水平的煤層發(fā)生褶皺和斷裂，有一些煤層埋到地下更深的地方，有的又被排擠到地表，甚至露出地面，比較容易被人們發(fā)現(xiàn)。還有一些煤層相對比較薄，而且面積也不大，所以沒有開采價值，有關(guān)煤炭的形成尚未找到更新的說法。

煤炭是這樣形成的嗎？有些論述是否應(yīng)當(dāng)進一步加以研究和探討。一座大的煤礦，煤層很厚，煤質(zhì)很優(yōu)，但總的來說它的面積并不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然堆積而成的，它的面積應(yīng)當(dāng)是很大的。因為在遠(yuǎn)古時期地球上到處都是森林和草原，因此，地下也應(yīng)當(dāng)?shù)教幱袃Υ婷禾康暮圹E；煤層也不一定很厚，因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐殖質(zhì)，又會被植物吸收，如此反復(fù)，最終被埋入地下時也不會那么集中，土層與煤層的界限也不會劃分得那么清楚。

但是，無可否認(rèn)的事實和依據(jù)，煤炭千真萬確是植物的殘骸經(jīng)過一系統(tǒng)的演變形成的，這是顛撲不破的真理，只要仔細(xì)觀察一下煤塊，就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡；如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察，就能發(fā)現(xiàn)非常清楚的植物組織和構(gòu)造，而且有時在煤層里還保存著像樹干一類的東西，有的煤層里還包裹著完整的昆蟲化石。

在地表常溫、常壓下，由堆積在停滯水體中的植物遺體經(jīng)泥炭化作用或腐泥化作用，轉(zhuǎn)變成泥炭或腐泥；泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉至地下深部，經(jīng)成巖作用而轉(zhuǎn)變成褐煤；當(dāng)溫度和壓力逐漸增高，再經(jīng)變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質(zhì)的淤泥狀物質(zhì)。冰川過程可能有助于成煤植物遺體匯集和保存2。

煤的形成年代

在整個地質(zhì)年代中，全球范圍內(nèi)有三個大的成煤期：

• 古生代的石炭紀(jì)和二疊紀(jì)，成煤植物主要是孢子植物。主要煤種為煙煤和無煙煤。
• 中生代的侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)，成煤植物主要是裸子植物。主要煤種為褐煤和煙煤。
• 新生代的第三紀(jì)，成煤植物主要是被子植物。主要煤種為褐煤，其次為泥炭，也有部分年輕煙煤。

分類

煤炭是世界上分布最廣闊的化石能資源，主要分為煙煤和無煙煤、次煙煤和褐煤等四類。世界煤炭可采儲量的60%集中在美國（25%）、蘇聯(lián)加盟共和國（23%）和中國（12%），此外，澳大利亞、印度、德國和南非4 個國家共占29%，上述7國或地區(qū)的煤炭產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的80%，已探明的煤炭儲量在石油儲量的63倍以上，世界上煤炭儲量豐富的國家同時也是煤炭的主要生產(chǎn)國。

煤炭分類表

根據(jù)國家科委推薦的《中國煤炭分類方案》，我國煤炭分為十大類，一般將瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、弱粘結(jié)、不粘結(jié)、長焰煤等統(tǒng)稱為煙煤；貧煤稱為半無煙煤；揮發(fā)分大于40%的稱為褐煤。

無煙煤可用于制造煤氣或直接用作燃料，煙煤用于煉焦、配煤、動力鍋爐和氣化工業(yè)；褐煤一般用于氣化、液化工業(yè)、動力鍋爐等。

煤炭分類表（以煉焦用煤為主）

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煤炭粒度分類

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國標(biāo)煤炭分類

國標(biāo)把煤分為三大類，即無煙煤、煙煤和褐煤，共29個小類。無煙煤分為3個小類，數(shù)碼為01、02、03，數(shù)碼中的“0”表示無煙煤，個位數(shù)表示煤化程度，數(shù)字小表示煤化程度高；煙煤分為12個煤炭類別，24個小類，數(shù)碼中的十位數(shù)（1~4）表示煤化程度，數(shù)字小表示煤化程度高；個位數(shù)（1~6）表示粘結(jié)性，數(shù)字大表示粘結(jié)性強；褐煤分為2個小類，數(shù)碼為51、52，數(shù)碼中的“5”表示褐煤，個位數(shù)表示煤化程度，數(shù)字小表示煤化程度低。

在各類煤的數(shù)碼編號中，十位數(shù)字代表揮發(fā)分的大小，如無煙煤的揮發(fā)分最小，十位數(shù)字為0，褐煤的揮發(fā)分最大，十位數(shù)字為5，煙煤的十位數(shù)字介于1~4之間，個位數(shù)字對煙煤類來說，是表征其粘結(jié)性或結(jié)焦性好壞，如個位數(shù)字越大，表征其粘結(jié)性越強，如個位數(shù)字為6的煙煤類，都是膠質(zhì)層最大厚度Y值大于25mm的肥煤或氣肥煤類，個位數(shù)為1的煙煤類，都是一些沒有粘結(jié)性的煤，如貧煤、不粘煤和長煙煤。個位數(shù)字為2~5的煙煤，他們的粘結(jié)性隨著數(shù)碼的增大而增強1。

質(zhì)量指標(biāo)

（1）水分（M）

煤的水分分為兩種，一是內(nèi)在水分（Minh），是由植物變成煤時所含的水分；二是外水（Mf），是在開采、運輸?shù)冗^程中附在煤表面和裂隙中的水分．全水分是煤的外在水分和內(nèi)在水分總和。一般來講，煤的變質(zhì)程度越大，內(nèi)在水分越低。褐煤、長焰煤內(nèi)在水分普通較高，貧煤、無煙煤內(nèi)在水分較低。

水分的存在對煤的利用極其不利，它不僅浪費了大量的運輸資源，而且當(dāng)煤作為燃料時，煤中水分會成為蒸汽，在蒸發(fā)時消耗熱量；另外，精煤的水分對煉焦也產(chǎn)生一定的影響。一般水分每增加2%，發(fā)熱量降低100kcal/kg（大卡/千克）；冶煉精煤中水分每增加1%，結(jié)焦時間延長5－10min。

（2）灰分（A）

煤在徹底燃燒后所剩下的殘渣稱為灰分，灰分分外在灰分和內(nèi)在灰分。外在灰分是來自頂板和夾研中的巖石碎塊，它與采煤方法的合理與否有很大關(guān)系。外在灰分通過分選大部分能去掉。內(nèi)在灰分是成煤的原始植物本身所含的無機物，內(nèi)在灰分越高，煤的可選性越差?；沂怯泻ξ镔|(zhì)．動力煤中灰分增加，發(fā)熱量降低、排渣量增加，煤容易結(jié)渣；一般灰分每增加2%，發(fā)熱量降低100kcal/kg左右。冶煉精煤中灰分增加，高爐利用系數(shù)降低，焦炭強度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1%，焦炭強度下降2%，高爐生產(chǎn)能九下降3%，石灰石用量增加4 %。

（3）揮發(fā)分（V）

煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時，所排出的氣體和液體狀態(tài)的產(chǎn)物稱為揮發(fā)分。揮發(fā)分的主要成分為甲烷、氫及其他碳?xì)浠衔锏?。它是鑒別煤炭類別和質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。一般來講，隨著煤炭變質(zhì)程度的增加，煤炭揮發(fā)分降低。褐煤、氣煤揮發(fā)分較高，瘦煤、無煙煤揮發(fā)分較低。

（4）固定碳含量（FC）

固定碳含量是指除去水分、灰分和揮發(fā)分的殘留物，它是確定煤炭用途的重要指標(biāo)。從100減去煤的水分、灰分和揮發(fā)分后的差值即煤的固定碳含量。根據(jù)使用的計算揮發(fā)分的基準(zhǔn)，可以計算出干基、干燥無灰基等不同基準(zhǔn)的固定碳含量。

（5）發(fā)熱量（Q）

發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤完全的燃燒時所產(chǎn)生的熱量，主要分為高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。煤的高位發(fā)熱量減去水的汽化熱即是低位發(fā)熱量。發(fā)熱量國際單位為百萬焦耳/千克（MJ/kg），常用單位大卡斤克，換算關(guān)系為：1MJ/kg=239.14kcal/kg?1J=0.239gcal?1cal=4.18J。如發(fā)熱量550kcaL/g，550kcal/kg=550÷239. 14=23MJ/kg.為便于比較，我們在衡量煤炭時消耗時，要把實際使用的不同發(fā)熱量的煤炭換算成標(biāo)準(zhǔn)煤，標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量為29.27MJ/kg（7000kcal/kg）。國內(nèi)貿(mào)易常用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為收到基低位發(fā)熱量（Qnet,ar），它反映煤炭的應(yīng)用效果，但外界因素影響較大，如水分等，因此Qnet,ar不能反映煤的真實品質(zhì)。國際貿(mào)易通用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為空氣干燥基高位發(fā)熱量（Qnet,ar），它能較為準(zhǔn)確的反映煤的真實品質(zhì)，不受水分等外界因素影響。在同等水分、灰分等情況下，空氣干燥基高位發(fā)熱量比收到基低位發(fā)熱量高1.25MJ/g（300kcal/kg）左右。

（6）膠質(zhì)層最大厚度（Y）

煙煤在加熱到一定溫度后，所形成的膠質(zhì)層最大厚度是煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測定中利用探針測出的膠質(zhì)體上、F 層面差的最大值。它是煤炭分類的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。動力煤膠質(zhì)層厚度大，容易結(jié)焦；冶煉精煤對膠質(zhì)層厚度有明確要求。

（7）粘結(jié)指數(shù)（G）

在規(guī)定條件下以煙煤在加熱后粘結(jié)專用無煙煤的能力，它是煤炭分類的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，是冶煉精煤的重要指標(biāo)。粘結(jié)指數(shù)越高，結(jié)焦性越強。

應(yīng)用范圍

煤炭的用途十分廣泛，可以根據(jù)其使用目的總結(jié)為三大主要用途：動力煤、煉焦煤、煤化工用煤，主要包括氣化用煤，低溫干餾用煤，加氫液化用煤等。

動力煤

（1）發(fā)電用煤：中國約1/3以上的煤用來發(fā)電，平均發(fā)電耗煤為標(biāo)準(zhǔn)煤370g/（kW·h）左右。電廠利用煤的熱值，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

（2）蒸汽機車用煤：占動力用煤3%左右，蒸汽機車鍋爐平均耗煤指標(biāo)為100kg/（萬噸·km）左右。

（3）建材用煤：約占動力用煤的13%以上，以水泥用煤量最大，其次為玻璃、磚、瓦等。

（4）一般工業(yè)鍋爐用煤：除熱電廠及大型供熱鍋爐外，一般企業(yè)及取暖用的工業(yè)鍋爐型號繁多，數(shù)量大且分散，用煤量約占動力煤的26%。

（5）生活用煤：生活用煤的數(shù)量也較大，約占燃料用煤的23%。

（6）冶金用動力煤：冶金用動力煤主要為燒結(jié)和高爐噴吹用無煙煤，其用量不到動力用煤量的1%。

煉焦煤

中國雖然煤炭資源比較豐富，但煉焦煤資源還相對較少，煉焦煤儲量僅占中國煤炭總儲量27.65%。

煉焦煤類包括氣煤（占13.75%），肥煤（占3.553%），主焦煤（占5.26%），瘦煤（占4.01%），其他為未分牌號的煤（占0.55%）；非煉焦煤類包括無煙煤（占10.93%），貧煤（占5.55%），弱粘煤（占1.74%），不粘煤（占13.8%），長焰煤（占12.52%），褐煤（占12.76%），天然焦（占0.3%），未分牌號的煤（占13.80%）和牌號不清的煤（占1.06%）。

煉焦煤的主要用途是煉焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高溫冶煉而成，一般1.3噸左右的焦煤才能煉一噸焦炭。焦炭多用于煉鋼，是鋼鐵等行業(yè)的主要生產(chǎn)原料，被喻為鋼鐵工業(yè)的“基本食糧”。

中國是焦炭生產(chǎn)大國，也是世界焦炭市場的主要出口國。2003年，全球焦炭產(chǎn)量是3.9億噸，中國焦炭產(chǎn)量達到1.78億噸，約占全球總產(chǎn)量的46%。在出口方面，2003年中國共出口焦煤1475萬噸，其中出口歐盟458萬噸，約占1/3。2004年，中國共出口焦炭1472萬噸，相當(dāng)于全球焦炭貿(mào)易總量的56%，國際焦炭市場仍供不應(yīng)求。2008年中國焦炭產(chǎn)量總計約32700萬噸，2009年1月至9月焦炭產(chǎn)量25276.87萬噸1。

中國狀況

資源概述

中國煤炭資源豐富，除上海以外其他各省區(qū)均有分布，但分布極不均衡。在中國北方的大興安嶺-太行山、賀蘭山之間的地區(qū)，地理范圍包括煤炭資源量大于1000億噸以上的內(nèi)蒙古、山西、陜西、寧夏、甘肅、河南6省區(qū)的全部或大部，是中國煤炭資源集中分布的地區(qū)，其資源量占全國煤炭資源量的50%左右，占中國北方地區(qū)煤炭資源量的55%以上。在中國南方，煤炭資源量主要集中于貴州、云南、四川三省，這三省煤炭資源量之和為3525.74億噸，占中國南方煤炭資源量的91.47%；探明保有資源量也占中國南方探明保有資源量的90%以上。

2007年度中國能源礦產(chǎn)新增探明資源儲量有較大增加，17種主要礦產(chǎn)新增大型礦產(chǎn)地62處，其中煤炭新探明41處大型礦產(chǎn)地，其中資源儲量超過10億噸的特大型礦產(chǎn)地有14處，凈增查明資源儲量448億噸。中國已經(jīng)查證的煤炭儲量達到7241.16億噸，其中生產(chǎn)和在建已占用儲量為1868.22億噸，尚未利用儲量達4538.96億噸。

2006年1-12月中國煤炭開采和洗選行業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值698,829,619,000元，比上年同期增長了23.45%；實現(xiàn)累計產(chǎn)品銷售收入709,234,867,000元，比上年同期增長了23.72%，實現(xiàn)累計利潤總額67,726,662,000元，比上年同期增長了25.34%。

2007年1-12月中國煤炭開采和洗選行業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值916,447,509,000元，比上年同期增長了28.06%。2008年1-10月中國煤炭開采和洗選行業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值1,155,383,579,000元，比上年同期增長了57.81%。

“十一五”期間是煤炭工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的最佳時期。煤炭是中國的基礎(chǔ)能源，在一次能源構(gòu)成中占70%左右。“十一五”規(guī)劃建議中進一步確立了“煤為基礎(chǔ)、多元發(fā)展”的基本方略，為中國煤炭工業(yè)的興旺發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。“十一五”期間需要新建煤礦規(guī)模3億噸左右，其中投產(chǎn)2億噸，轉(zhuǎn)結(jié)“十二五”1億噸。中國煤炭工業(yè)將繼續(xù)保持旺盛的發(fā)展趨勢，今后一個較長時期內(nèi)，中國煤炭工業(yè)的發(fā)展前景都將非常廣闊。

海關(guān)總署公布的數(shù)據(jù)顯示，2014年8月份，中國煤炭進口量降至1886萬噸，環(huán)比下降18.11%，同比下降27.3%，已經(jīng)連降六個月，并且降幅進一步擴大。

2015年12月1日，陜西省政府網(wǎng)站消息，為破解煤炭市場需求不足、價格走低等難題，榆林市積極創(chuàng)新區(qū)域合作機制，打造終端銷售市場，暢通運輸網(wǎng)絡(luò)。2015年1-10月榆林市累計銷售煤炭達3.1億噸，其中，累計銷往河北省煤炭1.1億噸、山西4000萬噸、陜西關(guān)中地區(qū)2800萬噸、內(nèi)蒙古2400萬噸、河南1800萬噸、山東1700萬噸、寧夏1000萬噸、甘肅800萬噸、北京700萬噸、湖北450萬噸，占榆林市煤炭銷售總量的86%。

基本情況

中國幅員遼闊，物產(chǎn)豐富，中華民族賴以生息繁衍、發(fā)展壯大、立足世界民族之林的要物質(zhì)基礎(chǔ)。在已發(fā)現(xiàn)的142種礦物中，煤炭占有特別重要的位量，資源豐富，分布廣泛，煤田面積約55萬平方公里，居世界產(chǎn)煤國家之前列。

中國聚煤期的地質(zhì)時代由老到新主要是：早古生代的早寒武世：晚古生代的早石炭世、晚石炭世—早二疊世、晚二疊世；中生代的晚三疊世，早、中侏羅世、晚株羅世—早白堊世和新生代的第三紀(jì)。其中以晚石炭世——早二疊世，晚二疊世，早、中侏羅世和晚侏羅世—早白堊世四個聚煤期的聚煤作用最強。中國含煤地層遍布全國，包括元古界、早古牛界、晚古生界、中生界和新生界，各省（區(qū)）都有大小小一、經(jīng)濟價值不等的煤田。

中國聚煤期及含煤地層的分布在：華北、華南、西北、西南（滇、藏）、東北和臺灣六個聚煤區(qū)而各有不向。

國務(wù)院在2014年發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020年）》中確定，將重點建設(shè)晉北、晉中、晉東、神東、陜北、黃隴、寧東、魯西、兩淮、云貴、冀中、河南、內(nèi)蒙古東部、新疆等14個億噸級大型煤炭基地。數(shù)據(jù)顯示，2013年14個大型煤炭基地產(chǎn)量33.6億噸，占全國總產(chǎn)量的91%。

產(chǎn)地分布

山西省：大同、陽泉、太原、呂梁、長治、晉城、忻州、朔州、臨汾

黑龍江?。弘p鴨山、雞西、鶴崗、七臺河、密山

山東?。簼鷮帯椙f、泰安、龍口、菏澤

內(nèi)蒙古：鄂爾多斯、烏海、呼倫貝爾、錫林郭勒、阿拉善盟

陜西?。河芰?、銅川、神木

遼寧?。焊沸隆犴?、調(diào)兵山

寧夏回族自治區(qū)：寧東

江蘇?。盒熘?/p>

四川?。号手?/p>

貴州省：六盤水

安徽?。夯幢薄⒒茨?、蒙城、渦陽

河南?。浩巾斏?、鄭州、焦作、許昌、三門峽、永城

河北?。洪_灤、峰峰、井陘、邯鄲、張家口

新疆維吾爾自治區(qū)：準(zhǔn)東、吐哈、庫拜、伊犁

甘肅省：窯街、靖遠(yuǎn)、華亭

云南?。呵?、昭通、文山、保山、開遠(yuǎn)、麗江

環(huán)境問題及措施

開采中的環(huán)境問題

（1）地表塌陷

煤炭開采多數(shù)以地下礦井開采為主，這種開采方式必然會造成地表塌陷，而且地表塌陷的面積要比煤炭開采面積大1倍左右，長時間的地表塌陷就會在平原地區(qū)出現(xiàn)積水受淹的現(xiàn)象，部分地區(qū)也會出現(xiàn)土地資源鹽漬化的現(xiàn)象，這對于土地資源的破壞是極其嚴(yán)重的，而在山地地區(qū)嚴(yán)重的地表塌陷還會引起山體滑坡和泥石流，對土地資源和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了十分不利的影響，極大的破壞了生態(tài)平衡。

（2）水資源污染

在煤炭開采的過程中會應(yīng)用到很多的水資源，這些水資源一般在利用完之后不經(jīng)處理就直接排放，而煤炭開采的廢棄水資源對土地和地表植物具有很大的殺傷力，而且還造成了水資源浪費的現(xiàn)象。例如：在煤礦資源附近一般有大量的農(nóng)田，如果煤炭開發(fā)中廢棄的水源沒有處理滲入到農(nóng)田中，就會造成農(nóng)作物的減產(chǎn)或者死亡；如果滲入到地下水中，就會對飲用水造成污染，直接威脅人類的身體健康。因此，煤炭開發(fā)中的廢水排放對環(huán)境和人類造成了十分嚴(yán)重的災(zāi)難，必須要得到高度的重視。

（3）大氣污染

在煤炭資源開發(fā)過程中，開采露天煤礦、礦場矸石自燃、煤礦層瓦斯抽排等作業(yè)活動都會產(chǎn)生或釋放大量有害氣體、粉塵，廢氣主要包括CO、CO2、SO2、CH4等。其中，CO、CO2、CH4會造成溫室效應(yīng)；SO2不僅污染空氣，還會影響礦區(qū)植物生長發(fā)育，甚至?xí)?dǎo)致酸雨產(chǎn)生。酸雨不僅能大面積破壞森林、農(nóng)作物，還會導(dǎo)致水質(zhì)酸化而使大部分水生物死亡，更能腐蝕一些建筑物及其他室外材料。

（4）固體廢棄物污染

煤炭開發(fā)過程中會產(chǎn)生一種叫煤矸石的固體廢棄物，這種物質(zhì)是煤炭開發(fā)中最重要的固體廢物，由于其沒有使用價值所以被排放出來之后也是常年的堆積在一起，這種情況就會占用礦區(qū)周邊大量的土地，同時其在風(fēng)化之后還會產(chǎn)生自燃的現(xiàn)象，自燃后排放出的有毒氣體對礦區(qū)附近的自然環(huán)境造成了十分嚴(yán)重的破壞，并且在遇到暴雨后堆積成山的煤矸。5

（5）地質(zhì)損壞

煤炭資源不合理的開發(fā)與利用會給地質(zhì)環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。不合理開采煤礦對地質(zhì)造成的危害主要有三方面，即：破壞資源、污染環(huán)境、引發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害。煤礦濫開采對資源破壞主要表現(xiàn)為地表水存儲循環(huán)狀態(tài)與地下水存儲受到破壞，致使煤礦區(qū)域附近地表水流失、地下水位下降，不僅煤炭資源出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p失，土地資源也受到嚴(yán)重破壞；環(huán)境污染方面問題主要表現(xiàn)為矸石與煤層等有害物的遷移和擴散，煤礦區(qū)附近的水質(zhì)、空氣及土壤等環(huán)境指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)：常見的礦山地質(zhì)災(zāi)害有兩種形式，即：井下地質(zhì)災(zāi)害與地表地質(zhì)災(zāi)害。煤礦區(qū)域的許多山體崩塌與滑坡都是因巖石發(fā)生移動引起的，泥石流災(zāi)害在煤礦區(qū)域附近十分常見。煤炭資源不合理的開發(fā)與利用引起的各種地質(zhì)問題，不僅對煤礦區(qū)員工正常生產(chǎn)勞動和附近居民生活具有很大影響，而且也對煤碳企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展具有制約性作用。最重要的是不合理的煤炭資源開發(fā)與生產(chǎn)工作引起的地質(zhì)環(huán)境破壞是不可逆轉(zhuǎn)的。6

具體措施

1．補充并健全煤炭資源開發(fā)與環(huán)境保護相關(guān)的法律法規(guī)

在環(huán)境問題爆發(fā)的初期階段，國家頒布及實施了《中華人民共和國煤炭法》、《中華人民共和國環(huán)境保護法》等相應(yīng)的法律法規(guī)，用來約束資源開發(fā)等行為，加大對環(huán)境的保護力度，使自然資源得到更加合理的配置、并取得了明顯的效果。但通過對法律法規(guī)的實踐發(fā)現(xiàn)，這些法規(guī)雖然在一定程度上保障了煤炭開發(fā)工作，但仍然有很多地方需要改進，國家宏觀調(diào)控及自然資源整合等政策在某些地區(qū)難以展開，進一步補充并健全國家相關(guān)政策及法律法規(guī)顯得更加重要了。為了能使煤炭開發(fā)過程中造成的資源浪費及環(huán)境污染問題得到一定的遏制，將生態(tài)損失降至最低，應(yīng)堅持預(yù)防為主、治理為輔的理念，制定用來制約礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞的法律規(guī)定并嚴(yán)格實施，在前期，煤炭開發(fā)項目必須經(jīng)過嚴(yán)格的審批流程，在后期，必須對其實施環(huán)境影響評價。

2．整合監(jiān)管執(zhí)法力量

煤炭資源開發(fā)是一個十分系統(tǒng)的大型工程，如果讓相關(guān)部門各自分開執(zhí)法，則不利于高效開展煤炭資源開發(fā)生態(tài)補償工作，因此，要想?yún)f(xié)調(diào)統(tǒng)籌一系列生態(tài)補償行動，就應(yīng)籌建專職礦區(qū)生態(tài)管理部門，全權(quán)負(fù)責(zé)礦區(qū)生態(tài)補償?shù)南嚓P(guān)收費、監(jiān)督工作。

3．合理征收管理稅費

煤炭資源生態(tài)補償?shù)馁Y金管理與其實施效果密切相關(guān)。補償資金運用必須做到公開透明、?？顚Ｓ谩Ｃ禾抠Y源開采企業(yè)應(yīng)依法依規(guī)繳納生態(tài)補償費，為了督促企業(yè)履行生態(tài)補償義務(wù)，可提前向企業(yè)征收生態(tài)補償備用金。使用該項資金時，應(yīng)遵守各項法律法規(guī)。除此之外，在招引治污企業(yè)來恢復(fù)生態(tài)時，財政轉(zhuǎn)移支付、恢復(fù)治理基金等國家補償資金的使用要做到公開透明，并盡量提高資金利用效率。

4．地下水環(huán)境保護措施研究

做好礦區(qū)水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察和預(yù)測、預(yù)報工作，規(guī)范采掘，通過限高開采、分層開采等方法降低導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育高度，保護含水層結(jié)構(gòu)；生活污水經(jīng)治理后用于農(nóng)田灌溉，施工廢水經(jīng)處理后全部回用不外排。礦井排水主要受煤塵污染，懸浮物濃度較高，應(yīng)采用高效混凝沉淀處理工藝處理；生活污水主要污染物為COD、BOD、SS，采用接觸氧化工藝一體化處理設(shè)備處理，防止因地表水污染后下滲造成地下水污染；沉陷表現(xiàn)形式主要是地表裂縫、局部滑坡或崩塌，主要由于水位下降引發(fā)，應(yīng)采用強化底板條件、減少底板突水或?qū)μ厥鈽?gòu)造留設(shè)保護煤柱等方法有效控制水位下降，減緩對土地的沉陷影響；做好礦區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)和巷道水平衡及安全支護，避免因地表水?dāng)U充或地下水涌水等造成對地下水環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境嚴(yán)重影響。

5．礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理措施

（1）地面塌陷：礦區(qū)內(nèi)的地面塌陷主要為潛在的采空區(qū)地面塌陷，它的保護與治理恢復(fù)主要是保持井巷的頂板有一定的厚度，以保證它的安全，不至于發(fā)生地面塌陷。主要防護治理措施如下：采空區(qū)地面塌陷移動盆地外圍設(shè)置截排水溝，防止地表流入移動盆地、滲入采空區(qū)；在礦山開采過程中，利用廢礦石進行回填；頂板不穩(wěn)固的可采用金屬錨桿加金屬網(wǎng)進行輔助支護。在開采時要加強頂板管理，以確保采場的穩(wěn)固與安全；對新增采空區(qū)封閉處理，對個別分散的采空區(qū)采用混凝土砌筑巖石封閉墻隔離采空區(qū)。礦山閉坑后封閉采空區(qū)。