一、煤炭的基础属性与形成机理

煤炭作为传统能源体系的核心组成部分，其本质属性与形成过程构成了认知该资源的基础。了解其物质构成与地质演化逻辑，是理解其工业价值与利用方式的前提。

什么是煤炭的科学定义？

煤炭是植物遗体经生物化学作用与物理化学作用转化形成的沉积有机矿产，属于多种高分子化合物与矿物质的混合物。其核心成分包括碳

、氢、等元素，同时含有硫、磷等杂质及水分、灰分等无机成分，不同类型煤炭的成分占比差异显著，直接决定其用途与利用价值。

煤炭的形成需经历哪些关键阶段？

煤炭形成需历经三个核心阶段：首先是泥炭化或腐泥化阶段，地表停滞水体中的高等植物遗体经生物化学变化形成泥炭，低等生物遗体则转化为腐泥；其次是成岩作用阶段，泥炭或腐泥因地壳沉降被埋藏，在压力与温度作用下脱水压实，转化为褐煤；最后是变质作用阶段，随着埋藏深度增加，温度与压力进一步升高，褐煤逐步变质为烟煤，最终形成无烟煤。冰川作用可能对成煤植物遗体的汇集与保存起到辅助作用。

全球范围内主要的成煤期有哪些特征？

地质史上存在三个大的成煤期：古生代的石炭纪和二叠纪，成煤植物以孢子植物为主，形成的煤种多为烟煤和无烟煤；中生代的侏罗纪和白垩纪，成煤植物主要是裸子植物，产出褐煤与烟煤；新生代的第三纪，成煤植物以被子植物为主，主要形成褐煤，部分为泥炭和年轻烟煤。不同成煤期的植物类型与地质环境共同决定了煤炭资源的分布与品质。

二、煤炭的分类体系与工业用途

煤炭的分类基于其变质程度、理化特性等指标，不同类别煤炭的用途存在明确差异，这种分类体系是实现资源精准利用的核心依据。

我国煤炭的工业分类包含哪些主要类型？

依据最新国家标准，我国煤炭可分为 14 个主要类型，涵盖无烟煤、贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、1/3 焦煤、肥煤、气肥煤、气煤、1/2 中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤和褐煤。分类主要依据挥发分、粘结性、发热量等指标，反映了煤炭的变质程度与工业应用潜力。

无烟煤的核心特性与主要用途是什么？

无烟煤具有挥发分低、固定碳高、比重大、燃点高、燃烧不冒烟的特点，按变质程度可分为老年、典型和年轻三类无烟煤。其主要用途包括民用燃料、合成氨造气原料，低灰低硫的优质无烟煤可用于高炉喷吹、烧结铁矿石燃料，还可作为碳电极、活性碳等碳素材料的生产原料，部分高端无烟煤可制成航空用保温型煤。

炼焦煤家族包含哪些关键煤种？

炼焦煤是用于焦炭生产的核心煤种，主要包括焦煤、1/3 焦煤、肥煤、瘦煤等类型。焦煤粘结性强，单独炼焦可获高强度焦炭；1/3 焦煤兼具焦煤、肥煤和气煤特性，配煤炼焦适应性强；肥煤能产生大量胶质体，是配煤炼焦的基础煤种；瘦煤挥发分低，可增强焦炭抗碎强度。这些煤种通过合理配比，可生产满足钢铁工业需求的优质焦炭。

褐煤的突出特点与利用方向有哪些？

褐煤是变质程度最低的煤炭类型，具有水分大、比重小、不粘结、含氧量高（15-30%）、发热量低、易风化碎裂的特点，按透光率可分为年老褐煤与年轻褐煤。其主要用途为发电燃料和气化原料，部分褐煤可用于制造活性碳、褐煤蜡，年轻褐煤还可生产腐植酸铵等有机肥料。

三、煤炭的开采工艺与安全规范

煤炭开采需兼顾效率与安全，科学的开采工艺选择与严格的安全管理制度，是保障行业可持续运行的核心支撑。

高效煤炭开采的核心定义与基本要求是什么？

高效煤炭开采是指在保障安全与环保的前提下，通过合理工艺、先进设备配套实现煤炭快速、优质、低损耗开采的方式，核心目标是提高劳动生产率与经济效益。其基本要求包括：开展详细地质勘探以掌握煤层赋存条件，进行科学开采设计，配备专业人员并加强培训，确保各环节符合安全环保标准。

不同厚度煤层应采用何种开采工艺？

薄煤层（厚度＜1.3m）宜采用刨煤机或薄煤层采煤机采煤法，可提升截割效率与煤质；中厚煤层（1.3m～3.5m）普遍采用综合机械化采煤法，实现采煤、装煤、运煤、支护的机械化作业；厚煤层（＞3.5m）可根据条件选择分层开采或一次采全高开采，后者需采用大功率采煤机与强力液压支架，适用于顶底板稳定的煤层。

煤矿企业必须建立哪些核心安全管理制度？

根据《煤矿安全规程》要求，煤矿企业需建立健全全员安全生产责任制、安全风险分级管控、事故隐患排查治理、安全投入保障等基础制度，同时需设立 “三违” 管理、入井检身、出入井人员清点、测风、煤尘防治等专项制度。此外，还需制定作业规程与操作规程，并根据灾害类型建立相应防治制度，如高瓦斯煤矿需配备专职通风副总工程师及专门防治机构。

入井人员必须遵守哪些基本安全规定？

入井人员必须佩戴安全帽等个体防护用品，穿着带有反光标识的工作服，严禁携带烟草、点火物品，入井前严禁饮酒；必须随身携带自救器、标识卡和矿灯，严禁穿化纤衣服。煤矿企业需实时掌握入井人员数量及井下人员位置信息，确保应急状态下的人员管控与救援效率。

四、煤炭的清洁利用技术体系

在环保要求日益严格的背景下，煤炭清洁利用技术成为破解资源利用与环境矛盾的关键，其核心在于实现资源高效转化与污染物控制。

煤炭分级分质利用技术的核心原理是什么？

该技术基于煤在不同转化阶段反应性的差异，通过控制热解过程实现低阶煤的分级转化与分质利用，避免煤炭结构过度拆分，从而提升资源利用效率。其以热解技术为核心，旨在通过梯级利用实现煤炭中不同组分的定向转化，减少能源浪费与污染物排放。

粉煤加氢转化技术的创新点与产物是什么？

该技术由新奥集团研发，核心是煤粉与氢气在中温高压条件下发生快速加氢热解反应，可实现 “高温高气、低温高油” 工况自由转换。其创新之处在于解决了传统热解技术粉煤利用难、焦油品质差、环保问题突出等痛点，产物包括甲烷、轻质芳烃和清洁半焦，融合了煤制气与煤制油技术的优势。

煤炭清洁利用技术的产业化条件有哪些？

以粉煤加氢转化技术为例，产业化需满足三大条件：一是完成核心设备升级与工艺验证，如二代新型一体化煤加氢气化炉实现稳定运行；二是解决环保瓶颈，如油尘分离及含油、含酚废水处理问题；三是具备规模化应用的资源基础，如在新疆、陕北等低阶煤富集区布局项目。同时，技术需通过性能考核验证，并取得相应安全标志与审批手续。氧