沼泽是地表土壤充分湿润

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1、 沼泽是地表土壤充分湿润、季节性或长期积水，丛生着喜湿性沼泽植物的低洼地段。如果沼泽中形成并积累着泥炭，则称为泥炭沼泽。泥炭化作用是植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的过程。最终形成泥炭的作用.原生质，其次为脂肪、果胶质、纤维素、半纤维素，最后是木质素、木栓质、角质、孢粉质、蜡质和树脂。凝胶化作用:指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化和物理化学变化，形成以腐植酸和沥青质为主的要成分的胶体物质（凝胶和溶胶）的过程。植物物质所受的氧化分解、脱水、脱氢及增碳化过程称为丝炭化作用当泥炭化过程中水介质流通较畅，长期有新鲜氧供给的条件下，凝胶化作用和丝炭化作用的产物被充分分解破坏，并被流水

2、带走，稳定组分大量集中的过程称为残植化作用。低等植物(藻类)和浮游生物遗体在滞流还原环境和厌氧微生物参与下，经过复杂的生物化学变化形成的富含水分的有机软泥(腐泥) 的过程称为腐泥化作用。由泥炭经过物理化学作用形成年青褐煤的过程,为煤的成岩作用 泥炭内的腐植酸、腐植质分子侧链上的亲水官能团，以及环氧数目不断地减少，形成各种挥发性产物;碳含量增加，氧和水分含量减少脱水 主要反映在发生了物理胶体反应，即成岩凝胶化作用，从而使未分解或未完全分解的木质纤维组织，不断转变为腐植酸、腐植质，使已经形成的腐植酸、腐植质变为黑色具有微弱光泽的凝胶化组分。煤变质作用概念 年青褐煤，在较高的温度、压力及较长地质时间

3、等因素的作用下，进一步发生物理化学变化，变成老褐煤(亮褐煤)、烟煤、无烟煤、变无烟煤的过程腐植物质进一步聚合，腐植酸进一步减少，使腐植物质由酸性变为中性，出现了更多的腐植复合物; 失去大量的含氧官能团煤化作用特点 1.煤在连续地系列演化过程中，可明显地显现出增碳化(相对) 趋势(特点)2.随着煤化作用进程,煤的有机分子表现为结构单一化趋势 3.随着煤化作用进程,煤的有机为分子结构表现为致致密化和定向排列的趋势 4.随着煤化作用进程,煤显微组分性质呈现为均一性趋势。5.煤化作用是一种不可逆的反应 6.煤化作用的发展是非线性的，表现为煤化作用的跃变，简称煤化跃变。第一次跃变（）：发生在长焰煤开始阶

4、段(生成沥青质与生油阶段相当) 第二次煤化跃变（）出现在肥煤到焦煤阶段(煤中甲烷的大量逸出，释放出大量的氢。富氢的侧链和键的大量缩短及减少；煤的比重下降到最小值；煤的显微孔隙度逐渐缩小，水分减少发热量则升高到最大值焦煤阶段，由于化学结构的变化，水分含量（主要是内在水分）又有所回升煤的物理、工艺性质发生转折：耐磨性、焦化流动性、粘结性、内生裂隙数目等都达到极大值，内面积、湿润热等达到最小值。称为煤化作用转折。第二次跃变的结果-煤化台阶：壳质组与镜质组在颜色、突起、反射率等的差异愈加变小 .生油生气：石油的“死亡线”)第三次跃变（ ）发生于烟煤变为无烟煤阶段(煤化作用的最终阶段，其产物是无烟煤和变

5、无烟煤的形成。)第四次跃变为无烟煤与变无烟煤分界 (在化学煤化作用方面，主要表现为氢含量与氢碳原子比的急剧下降。碳含量随埋藏深度的增加也明显地增大，同时芳香单元的芳香度和缩合度也急剧增加。硬度增大、光泽增强，到变无烟煤时几乎呈金属光泽，宏观上微层理已不明显)宏观煤岩成分是用肉眼可以区分的煤的基本组成单位，包括镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。宏观煤岩类型光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤。 在光学显微镜下能够识别出来的组成煤的基本成分，称为显微组分。小孢子多呈扁环状、细短的线条状或蠕虫状等角质体呈细长条带状，外缘光滑，内缘具锯齿状结构（表皮细胞的印痕） 。透射光下，角质体一般呈黄色，反射光下，角质体

6、呈暗灰色，树皮体，叠瓦状或鳞片状镜下为黄色到橙红色，反射光下为黄色煤的变质划分为深成变质作用（垂直分带水平分带） 、岩浆变质作用(区域岩浆热变质作用和接触变质作用) 、动力变质作用（密度增大挥发份和发热量降低煤层层理受到破坏） 。 在地层大致水平的条件下，每百米煤的挥发分降低约 2.3，即煤的变质程度随埋藏深度的加深而增高。称为希尔特定律。煤的灰分：煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残渣该残渣的质量占测定煤样质量的百分数空气干燥基 ad；干燥基 d；收到基 ar；干燥无灰基 daf；干燥无矿物质基 dmmf有机显微组分包括：镜质组（ 透射光下呈透明到半透明，呈黄色或橙红色，较均一，不含或少含矿物

7、质，见垂直裂纹。普通反射光下呈灰色，油浸反射光下呈深灰色，无突起） 、惰质组（透射光下呈黑色，不透明。反射光下突起高，呈白色，油浸反射光时呈亮白色）和壳质组 （透射光下透明到半透明，呈黄色或橙红色，轮廓清晰，外形特殊。普通反射光下大多有突起，呈深灰色，油浸反射光下灰黑色或黑灰色）基本结构单元-基本结构单元的核、核外围的官能团和烷基侧链以及基本结构单元之间联结的桥键芳香环层片的层间距： 芳香环层片堆砌高度 芳香环层片的平均直径 峰 1-OHNH 峰 2-CH 峰 3-C=O 峰 4-C=C-C=C 峰 5-2CH3 峰 6-CH3 峰 7-C-O-C,C-O-热解过程定义：煤在隔绝空气或惰性气氛

8、条件下持续加热之最高温是所发生的一系列物理化学反应的复杂过程-黏结和成焦。1）第一阶段（室温到 350400） 。从室温到活泼热分解温度，为干燥脱气阶段。褐煤在 200以上发生脱羧基反应，约 300开始热解反应。烟煤和无烟煤的原始分子结构仅发生有限的热缩合作用。120前主要脱水，约 200完成脱气（CH4、CO2 和 N2） 。（2）第二阶段（Td550） 。活泼分解，以解聚和分解反应为主，生成和排出大量挥发物（煤气和焦油） 。烟煤约 350开始软化，随后是熔融、黏结，到 550时结成半焦。（3）第三阶段（5501000） 。又称为二次脱气阶段。半焦变成焦炭，以缩聚反应为主。析出的焦油量极少，

9、挥发份主要是煤气。 等温 K=1/t*ln（a/(a-x)裂解反应 1）桥键断裂生成自由基 2）脂肪侧链裂解 3）含氧官能团裂解 4）低分子化合物的裂解（2）一次热解产物的二次热解反应 1)裂解反应 2）脱氢反应 3）加氢反应 4）缩合反应 5）桥键分解（3）煤热解中的缩聚反应 1）胶质体固化过程的缩聚反应 2）半焦到焦炭的缩聚反应真(相对)密度 TRD20时煤的质量与同体积(不包括煤中孔隙) 水的质量之比。视密度 ARD20时煤的质量与同体积（仅包括煤粒的内部孔隙）水的质量之比在 Cdaf 为 87%时,d420 出现最小值87%以前，H/CO/CN/C 的变化幅度以 O/C 减少的幅度最大

10、，由于氧的迅速减少，且氧的相对原子质量又较碳的相对原子质量大因而碳的相对增长率低于氧的减少速度这使煤的密度相对的降低了。影响煤真密度的因素有成因类型煤化程度煤岩组成矿物含量和风化程度等。煤的显微硬度与碳含量的关系,解释靠背椅曲线“椅背”, “椅面”, “椅脚”煤分子结构现代概念是什么？答：1、煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩合物，2、煤分子基本结构单元的核心是缩合芳香核，3、基本结构单元上的不规则部分包括烷基侧链和官能团，4、基本结构单元之间通过桥键连接成煤的大分子，桥键是连接相邻基本结构单元的原子或原子团，5、氧的存在形式除了官能团外，还有醚键和杂环；硫的存在形式有巯基、硫醚以及噻吩等

11、；氮的存在形式有吡咯环、胺基和亚胺基等，6、在煤的高分子化合物的缝隙中还独立存在着具有非芳香结构的低分子化合物，它们主要是脂肪族化合物，7、随着煤化程度的提高，构成核的环数不断增多，连接在核周围的侧链和官能团数量则不断变短和减少为什么说镜质组反射率是表征煤化度的科学指标？别 煤 的 煤 化 度 或 变 质 程 度 的 指 标 很 多 ，主 要 有 挥 发 分 内在水分和镜质组反射率等。在以上表征煤化度的众多指标中，镜质组反射率是公认的的科学指标，其原因如下：1）镜质组是煤中的代表性显微组分；（2）镜质组反射率随煤化度线形变化（3 ） 用 镜 质 组 反 射 率 表 征 煤 化 度 可 以 避

12、免 煤 岩 显 微 组 成 异 常 的 影 响 。普通抽提100 普通有机溶剂百分之几低分子有机化合物研究粘结性特定抽提 200 亲核溶剂2040% 基本结构单元研究粘结性热解抽提300 多环芳烃 6090% 煤分解可溶物液化超临界抽提 400 普通30% 煤分解可溶物液化加氢抽提300 供氢溶剂 90% 裂解低分有机物液化核磁- 化学位移自旋分裂积分线丝炭化作用：成煤植物的组织在积水较少、湿度不足的条件下，木质纤维组织经过:脱水作用 dehydration 和缓慢的氧化作用后，又转入缺氧的环境，进一步经煤化作用后转化为惰质组分。灰分是指煤在一定条件下完全燃烧后得到的残渣，量的多少与测定条件有

13、关空气干燥基的基准物包含空气干燥基水分，挥发分，固定碳，灰分 M 空气干燥基 A 空气干燥基、V 干燥无灰基、FC 干燥无灰基、C 干燥无矿物基、H 干燥无矿物基、O 干燥无矿物基、N 干燥无矿物基、S t干燥基 煤的显微硬度随煤化程度的变化规律从褐煤开始，显微硬度随煤02sind 021cosKL102cosKLa化程度提高而上升，在碳含量为 75 % 80 %(长焰煤、气煤)之间有一个极大值；此后，显微硬度随煤化程度提高而下降，在碳含量达到 85%左右最低；煤化程度再提高，显微硬度又开始上升，到无烟煤阶段，显微硬度几乎随煤化程度提高而直线增加 煤的孔隙率随煤化程度的变化规律 :随着煤化程度

14、的加深，总孔容积呈下降趋势，到碳含量大于 88%以后煤的孔容积又有所提高。碳含量小于 75%的褐煤，大孔占优势；碳含量 75%82%的煤，中控微孔明显增加，碳含量为 88%91%的煤微孔占优势。 粘结性烟煤热解过程可分为哪几个阶段？各阶段变化的特点是什么？产物是什么？ 答：（1）干燥脱吸阶段（室温300）120：煤炭脱水、干燥；120200：解吸，脱除吸附的 CH4、CO、CO 2等气体；300：低变质程度的煤开始热解，生成 CO2、CO 等，生成放出热解水和微量的焦油。 （2）胶质体的生成和固化阶段（300550）300480：煤分解、解聚 ，析出大量焦油和气体其中：在 450左右的温度区间

15、，焦油的析出量最大。在该阶段由于热解，生成了气(煤气和呈气态的焦油)、液（胶质体） 、固(未分解的煤)三相共存的物质，称为胶质体；450550(600)胶质体固化成为半焦：胶质体分解加速，开始缩聚，生成分子量很大的物质，胶质体固化为半焦。 （3）半焦转化为焦炭的阶段 该阶段以缩聚反应为主，由半焦转化为焦炭550750，半焦分解析出大量的气体，主要是 H2和少量的 CH4，称为热解的二次气体。半焦分解释放出大量气体后，体积收缩产生裂纹。在此阶段基本上不产生焦油；7501000，半焦进一步分解，继续析出少量气体，主要是 H2，同时半焦发生缩聚，使芳香碳网不大增大，结构单元的排列有序化进一步增强，最后半焦转化成为焦炭。煤的粘结性是指烟煤在干馏时产生的胶质体粘结自身和/或惰性物料的能力。煤的结焦性是指单种煤或配合煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下（一定的升温速度、加热终温等） ，粘结成块并最终形成具有一定块度和强度的焦炭的能力煤灰黏度是指煤灰在熔融状态下的内摩擦系数，表征煤灰在高温熔融状态下流动时的物理特性。