煤地质学复习题及答案

2018-12-12 22:52

名词解释

腐质煤——高等植物遗体在泥炭沼泽中,经成煤作用转变而成的煤。

腐泥煤——湖泽、泄湖中的藻类等浮游生物在还原环境下经过腐解形成的煤。

腐植腐泥煤——原始物质为高等植物和低等植物共同形成的煤,为腐植煤和腐泥煤的过渡类型。

成煤作用——由植物死亡、堆积一直到转变成煤经过了一系列的演变过程,在这个转变过程中所经受的各种作用总称为成煤作用。

煤化作用——泥炭或腐泥转变为褐煤、烟煤、无烟煤的地球化学作用。 泥炭化作用——高等植物死亡以后,变成泥炭的生物化学作用过程。 腐泥化作用——在还原环境下,由低等植物转变为腐泥的作用。 成岩作用——泥潭转变为年轻的褐煤所经受的作用。

变质作用——从年轻褐煤再转变为老褐煤、烟煤、无烟煤所经受的作用。

煤的工业分析:是评价煤的基本依据。它包括煤的水分、灰分、挥发分产率和固定碳四个项目的测定。

灰分产率:测定煤中所有可燃物完全燃烧以及矿物质在一定温度下,经一系列复杂化学反应以后所剩下的残渣。

外在水分:是指煤在开采、运输、储存和洗选过程中润湿在煤的外表及大毛细孔中的水分。

内在水分:内在水分是指吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔中的水分。 高位发热量:指煤在大气中燃烧时产生的热量。

低位发热量:指煤在工业窑炉中燃烧时所产生的热量。

宏观煤岩类型——依据煤的总体相对光泽强度划分的类型。它是煤岩成分共生组合的反映。

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。

显微煤岩类型——显微煤岩组分的共生组合。

显微煤岩成分——在光学显微镜下能够识别出来的组成煤的基本成分。 腐植腐作用——

真相对密度——在20℃时煤(不包括煤的孔隙)的质量与同体积水的质量之比。 视相对密度——在20℃时煤(包括煤的孔隙)的质量与同体积水的质量之比。 堆密度——单位体积(包括煤颗粒之间的孔隙和煤颗粒内部的毛细孔)的煤的质量。 孔隙率——煤的毛细孔和裂隙之总体积与煤的总体积之比,又称孔隙度。 硬度——煤抵抗外来机械作用的能力。

内生裂隙——煤化过程中,煤中的凝胶化合物受到温度和压力等因素的影响,体积均匀收缩产生内张力而形成的一种裂隙。

外生裂隙——煤形成以后,受构造应力的作用而产生的一种裂隙。

煤的风化——地表附近或出露地表的煤在大气圈和生物圈各种营力作用下所产生的物理和化学变化。

含煤建造——是一套在成因上有共生关系并含有煤层(或煤线)的沉积岩系。

相——对地理观察或作用具有均匀和/或统一性质的地理单元;体系内物理和化学性质完全均一的部分。

相序——多相系统中各相的排列顺序。

相律递变规律——只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区,才能原生的重叠在一起。

旋回结构——煤系沉积层序中有共生关系的岩性、岩相有规律的重复交替的现象。

简答

1、成煤阶段如何划分?

成煤作用大致可分为两个阶段:第一阶段主要发生于地表的泥潭沼泽、湖泊以及浅海滨岸地带,植物死亡后的遗体在各种微生物的参与下,不断分解、化合、聚集,在这一阶段中其主要作用的是表生的生物化学作用,,结果使低等植物转变为腐泥,高等植物则形成泥炭,该阶段称为腐泥化阶段或泥炭化阶段;已形成的泥炭或腐泥,由于地壳沉降等原因被沉积物覆盖埋于地下深处,成煤作用就进入了第二阶段,及煤化阶段。在第二阶段中,起主导作用的是使煤在温度、压力条件下进一步转化的物理化学作用,及煤的成岩作用和变质作用。

2、植物残体不同分解方式的条件与特征是什么? 3、成煤的必要条件有哪些?

温暖湿润的气候,以利于陆生植物的繁茂生长;沼泽所提供的缺氧还原环境;持续下陷的盆地或低地,以便造成植物残骸和无机沉积物的大量堆集;陆生高等植物的大发展。

4、煤的水分、灰分、挥发分、以及发热量随煤级的变化规律?

煤的水分、灰分、挥发份含量随着煤级的升高而降低,发热量随着煤级的升高而升高。5、简述氧弹量热法测定煤的发热量的方法?

用氧弹热量计先称取一定量的试样,放入充有过量氧气的氧弹内,再将氧弹放在一个盛有足够浸没氧弹的水的容器(通常称水桶或内桶)中,并使氧弹内的可燃物点火燃烧,放出的热量被内桶中的水吸收并使水温升高,根据温升即可计算出试样的热值即煤炭发热量。

6、煤炭的分类方法有哪些?

a煤的成因分类:成煤的原始物料和堆积环境分类,称为煤的成因分类 b煤的科学分类:煤的元素组成等基本性质分类,称为科学分类。

c煤的实用分类:煤的实用分类又称煤的工业分类。按煤的工艺性质和用途分类,称为实用分类。

7、按GB5751-86,中国煤炭的分类及依据? 分类:①无烟煤:一号、二号、三号;

②烟煤:贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤;

③褐煤:一号、二号。

依据:以代表煤化程度的干燥无灰基挥发份产率Vdaf(%)和反应煤的结焦性的胶质层最大厚度值Y值(mm)两个指标作为参数

8、简述各类煤的用途。

无烟煤:主要是民用和制造合成氨的原料,低灰低硫、可磨性好的无烟煤可做高炉喷吹及烧结铁矿石的燃料,也可制作碳素材料; 贫煤:多用作动力、发电或民用燃烧;

贫瘦煤:大部分用作民用和动力、少量用于制气; 瘦煤:炼焦配煤、瘦化剂、民用、动力; 焦煤:炼焦用煤;

1/3焦煤:良好的炼焦配煤; 肥煤:炼焦煤配;

气肥煤:高温干馏制煤气、炼焦配煤; 气煤:炼焦配煤、生产干馏煤气;

1/2中粘煤:炼焦配煤、气化用煤、动力;

弱粘煤:气化用煤、电厂、机车和锅炉燃料,炼焦配煤;

不粘煤:气化、发电、民用; 长焰煤:气化、发电、机车燃料;

9、煤的宏观煤岩类型有哪些及各自的特征?宏观煤岩成分的类型及各自特征?

按宏观煤岩成分的组合及其反映出来的平均光泽强度, 可划分为四种宏观煤岩类型, 即: 光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤。各类型的特征如下。

光亮型煤:主要由镜煤和亮煤组成 ( >80%) , 光泽很强。由于成分比较均一, 常呈均一状或不

明显的线理状结构。内生裂隙发育, 脆度较大, 容易破碎。光亮型煤的质量最好, 中煤化程度时是最好的冶金焦用煤。

半亮型煤:亮煤和镜煤占多数 (50% ~80%) , 含有暗煤和丝炭。光泽强度比光亮型煤稍弱。由于各种宏观煤岩成分交替出现, 常呈条带状结构。具棱角状或阶梯状断口。

半暗型煤:镜煤和亮煤含量较少 (50% ~20%) , 而暗煤和丝炭含量较多, 光泽比较暗淡, 常具有条带状、线理状或透镜状结构。半暗型煤的硬度、韧性和比重都较大, 半暗型煤的质量多数较差。

暗淡型煤:镜煤和亮煤含量很少 ( <20%) , 而以暗煤为主, 有时含较多的丝炭。光泽暗淡, 不显层理, 块状构造, 呈线理状或透镜状结构, 致密坚硬, 韧性大, 比重大。暗淡型煤的质量多数很差, 但含壳质组多的暗淡型煤的质量较好, 且比重小。

媒岩成分类型:镜煤、丝煤、亮煤、暗煤。特点如下

镜煤:镜煤的颜色深黑、光泽强, 是煤中颜色最深和光泽最强的成分。它质地纯净, 结构均一, 具贝壳状断口和内生裂隙。镜煤性脆, 易碎成棱角状小块。在煤层中, 镜煤常呈凸透镜状或条带状, 条带厚几毫米至 1 ~2cm, 有时呈线理状存在于亮煤和暗煤之中。镜煤是由植物的木质纤维组织经凝胶化作用转变而成的。镜煤的显微组成比较单一,是一种简单的宏观煤岩成分。

丝炭:外观像木炭, 颜色灰黑, 具明显的纤状结构和丝绢光泽, 丝炭疏松多孔, 性脆易碎,能染指。丝炭的胞腔有时被矿物质充填, 称为矿化丝炭, 矿化丝炭坚硬致密, 比重较大。在煤层中, 丝炭常呈扁平透镜体沿煤层的层理面分布, 厚度多在 1 ~2mm 至几毫米之间,有时能形成不连续的薄层; 个别地区, 丝炭层的厚度可达几十厘米以上。丝炭是植物的木质纤维组织在缺水的多氧环境中缓慢氧化而成或由于森林火灾形成。丝炭也是一种简单的宏观煤岩成分。丝炭的孔隙度大, 吸氧性强, 丝炭多的煤层易发生自燃。

亮煤:亮煤的光泽仅次于镜煤, 一般呈黑色, 较脆易碎, 断面比较平坦, 比重较小。亮煤的均一程度不如镜煤, 表面隐约可见微细层理。亮煤有时也有内生裂隙, 但不如镜煤发育。在煤层中, 亮煤是最常见的宏观煤岩成分, 常呈较厚的分层, 有时甚至组成整个煤层。

亮煤的组成比较复杂。它是在覆水的还原条件下, 由植物的木质纤维组织经凝胶化作用, 并掺入一些由水或风带来的其他组分和矿物杂质转变而成。

暗煤:暗煤的光泽暗淡, 一般呈灰黑色, 致密坚硬, 比重大, 韧性大, 不易破碎, 断面比较粗糙, 一般不发育内生裂隙。在煤层中, 暗煤是常见的宏观煤岩成分, 常呈厚、薄不等的分层, 也可组成整个煤层。

暗煤的组成比较复杂。它是在活水有氧的条件下, 富集了壳质组、惰性组或掺进较多的矿物质转变而成。含惰性组或矿物质多的暗煤, 质量较差; 富含壳质组的暗煤, 煤质较好, 且比重往往较小。

10、煤的显微煤岩组分有哪些?显微煤岩类型及划分方法? 有机煤岩组分和无机煤岩组分两大类。

有机煤岩组分又可分为镜质组、壳质组和惰性组。

无机煤岩组分是一些无机成分和矿物质,可分为三大类:原生矿物、次生矿物、后生矿物。

11、显微镜下如何识别煤的主要有机显微组分?

煤的有机显微组分可划分为三大组:镜质组、壳质组、惰性组。

低中煤阶时,镜质组在透射光下具橙红、褐红色,在反射光下呈灰至浅灰色。结构镜质体能观察到植物的细胞结构,无结构镜质体观察不到植物的细胞结构,电子显微镜下可见粒状结构。

惰性组在透射光下为黑色不透明,反射光下亮白色至黄白色。

壳质组含有大量脂肪族成分,这类组分在透光下一般为黄色,在反射光下多为深灰色、灰色(低煤级),只突起或不具突起。

12、煤中的主要无机矿物有哪些? 粘土矿物(高岭石、伊利石、蒙脱石)、碳酸盐矿物(菱铁矿、方解石、铁白云石)、硫化物(黄铁矿、白铁矿)、氧化物和氢氧化物(石英、褐铁矿、硬水铝石)、盐类(磷酸盐、硫酸盐、氯化物、硝酸盐)、重矿物和痕量元素(锆石、电气石、石榴子石、金红石、橄榄石等)

13、煤的主要元素组成有哪些以及在煤化过程的变化规律? 碳、氢、氧、氮、磷、硫

煤在连续的系列演化过程中, 可明显地显现出增碳化趋势, 即由泥炭阶段含有 C、H、O、N、S五种主要元素, 演变到无烟煤阶段基本上只含碳一种元素。因此, 煤化作用过程, 也可称作异种元素的排出过程。排出的方式是由其他元素和碳结合构成挥发性化合物, 因此造成了随煤化程度增加, 煤中的挥发物减少, 碳含量增加。

14、煤的孔隙成因类型及各自特征?

气孔:煤化作用过程中由于有机质演化产生挥发物质的逸出而留下的孔洞。特征:多为圆形、椭圆形,常见于均质镜质体和基质镜质体。

植物组织孔 特征:排列规则,大小均一,保存完整,具一定的方向性。常见于半丝质体、丝质体和结构镜质体和基质镜质体。

原生粒间孔:成煤时各种成煤物质之间的空隙。特征:排列不规则,大小不一,形态各异。

溶蚀孔:黄铁矿、碳酸盐等可溶性矿物,在地下水或热液作用下受到溶蚀而形成的次生孔隙。特征:孤立分布,大小形态不一,具有溶蚀边,一般不具连通性。

15、煤的导电性与煤化程度的关系及其原因? 干燥煤:煤导电率随煤化度的提高而增加;

未干燥煤:低变质烟煤导电率先是减小,到中变质烟煤导电率开始增大,从高变质烟煤到无烟煤导电率剧增。

原因:对Cdar<84%煤化度较低的煤,特别是褐煤与长焰煤,由于煤中的水分含量高,孔隙率较大,并且其中存在能部分溶于水的羧基与酚羟基基等酸性含氧官能团,使煤的离子导电性增大,因而低煤化度煤的导电率较高,并在一定范围内随水分含量的减少而下降。而到了无烟煤,吸附水量变化很小,但石墨化程度增强,导电性急剧增加。

16、煤在氧化过程中所经历的阶段?

第一阶段是煤表面的氧化,是煤的轻度氧化。

第二阶段是煤在空气或氧中,温度高于150℃时的进一步氧化,或者用一些氧化剂来进行氧化。

第三阶段是煤进行更深的氧化,在温度高于200℃,用较强的氧化剂来氧化。 17、简述含煤建造的岩性特征?

主要是各种粒度的碎屑岩(包括石英砂岩、长石石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩,以及粉砂岩和砾岩)和粘土岩,并夹有石灰岩、燧石层等。此外,含煤建造中还有铝土矿、耐火粘土、油页岩、菱铁矿、黄铁矿等。 18、简述沉积相的成因标志?

物理特征:包括岩石的结构和构造,反映沉积时的水动力条件,是相分析的最直观标志;

化学特征:主要包括沉积物中元素和化合物的含量、同位素和自生矿物特征等。反映

的是沉积水体的水化学和地球化学条件,包括地球化学标志、矿物学标志和部分 岩石学标志。

生物特征:主要是古生物标志,包括实体化石、痕迹化石生物遗迹三种类型。是鉴别环境最为有效的方法。

19、含煤建造的主要沉积相有哪些?

陆相包括山麓相、河流相、湖泊相、沼泽相;海相有浅海相;过渡相有滨海湖泊相、滨海三角洲相、沙洲砂坝相、泻湖海湾相、泻湖海湾波浪带相。

20、含煤建造的旋回结构特征及形成原因? 内陆性含煤建造的旋回结构

河流相:旋回常由河床相或山麓相开始,向上逐步过渡为河漫滩相、湖泊相和沼泽相; 湖泊相:旋回常开始于较粗粒的冲积相沉积,其上为滨湖相、浅湖相或沼泽相,最后是深湖相的油页岩和泥灰岩沉积。

原因:呈现出湖面先是下降,接受陆源碎屑等沉积,滨湖环境发育沼泽接受泥炭堆积;之后湖面上升,湖水变深,开始深湖相沉积。

近海性含煤建造的旋回结构

滨海型:旋回结构多由陆相、过渡相、浅海相组成。以煤层为准,可分为煤层下的海退部分和上部的海进部分。

原因:海退形成岩性、岩相组合复杂的部分,特别是泻湖相和滨海相发育,但稳定差,厚度变化也大;海侵形成岩性、岩相相对简单的部分,且分布稳定,多为泻湖相或浅海相,是煤层对比的重要标志。

三角洲型:该类旋回的煤层以下的层序从前三角洲的粉砂质粘土开始,往上为较粗粒的、交错层理发育的三角洲前缘砂、粉砂及粘土质粉砂沉积;再往上则为海相或泻湖相沉积; 旋回结构不对称。煤层位于旋回上部,下部以下沉积岩和岩性组合复杂,厚度大,变化也大;煤层上部沉积厚度小,但比较稳定。

21、简述煤厚和形态变化及其控制因素?

冲积扇体系:聚煤盆地的边缘环境,煤层延伸方向与盆地轴向相一致,向盆缘方向急剧

尖灭,向盆地方向分岔变薄,常沿远端扇形成厚煤层。

三角洲体系:煤厚变化大,煤层的延伸方向与沉积倾向平行,下三角周平原的煤层侧向较稳定,但成层较薄,河流-上三角洲平原的煤层侧向不稳定,局部出现厚煤层;最厚最稳定的煤层一般赋存与下三角洲和下三角洲的过渡带。

泻湖-障壁岛体系:煤层与岸线走向平行,煤层较薄。 控制因素:(1)2煤层分岔;(2)聚煤坳陷基底不均衡沉降;(3)煤层的的冲蚀和顶凸作用;(4)构造作用:褶皱、断裂对煤层形态的影响普遍。(5)岩浆侵入。(6)岩溶作用。

22、我国煤炭资源分布的基本特色

? 煤炭资源最丰富的国家之一,成煤期多,储量大,分布广,煤种齐全

? 煤炭资源区域分布具不均衡性.在地理分布上的总格局是西多东少、北富南贫;其中新疆、内蒙古、山西三省的煤炭资源占全国的70%以上。煤炭资源与地区经济发达程度呈逆向分布的特点。

? 烟煤占83%、无烟煤9%、褐煤8%,其中炼焦用煤占资源总量的1/5.

? 有数百个大小不等、类型各异的煤盆地,有4个大型煤盆地:鄂尔多斯盆地、吐鲁番-哈密盆地、准葛尔盆地和华北煤田。大多为板内盆地。

? 埋深在1000-2000米以浅的煤炭资源量仅占全部预测资源量的6.2%。露天开采的煤矿只有13个,并多是褐煤

? 煤田构造普遍复杂,高沼气井和瓦斯突出矿井多,占41%

? 已建成100多个大型矿区,2003年,产煤量世界第一,煤炭在能源消费中占70%以上,2050年仍占50%以上。煤炭占我国石化能源的95%以上,是石油和天然气潜在价值总和的60倍。 23、近海型煤系主要特点 1)、分布面积一般较广; 2)、岩性、岩相均比较稳定; 3)、标志层较多; 4)、旋回结构非常清楚; 5)、对比较易; 6)、煤层厚度较为稳定,但多数为薄—中厚煤层; 7)、煤层一般含硫量较高 8)、含有大量的植物化石和海生动物化石; 24、内陆型煤系主要特点 1)、煤系厚度一般较大,分布面积一般较小,岩性、岩相变化也大,煤层不易对比; 2)、煤层厚度大,层数多,厚度变化大,分岔、尖灭时有出现; 3)、煤系结构复杂,含硫较低; 4)、煤系岩石成分复杂,富含大量的植物化石和淡水动物化石; 5)、某些地壳运动强烈的地方,煤系地层中可出现火山岩及火山碎屑岩;


煤地质学复习题及答案.doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:MOS认证题库(excel)

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: