煤層硬度分類

地下開采煤層硬度分級一般分為：

1、薄煤層，小于或等于1.3米。

2、中厚煤層，1.3～3.5米。

3、厚煤層，大于3.5米。

4、特厚煤層，超過8米。

露天開采煤層硬度分級一般分為：

1、薄煤層，小于或等于3.5米。

2、中厚煤層，3.5～10米。

擴展資料：

煤層的穩(wěn)定性

煤層的穩(wěn)定性是指在成煤時期，泥炭沼澤基底不平、邊殼不均衡沉降、河流沖蝕作用和地質(zhì)構(gòu)造變動等，使煤層出現(xiàn)的尖滅、分叉、增厚、變薄和切斷等現(xiàn)象。

穩(wěn)定煤層：煤層厚度在井田范圍內(nèi)均大于最低可采標準，變化不大，有一定規(guī)律性，結(jié)構(gòu)簡單或較簡單，全區(qū)穩(wěn)定可采。

較穩(wěn)定煤層：煤層厚度有一定的變化，在井田范圍內(nèi)，變化規(guī)律性較明顯，結(jié)構(gòu)簡單至復雜，全區(qū)基本穩(wěn)定可采或大部分可采。

不穩(wěn)定煤層：煤層厚度變化大，無明顯規(guī)律，結(jié)構(gòu)復雜至極復雜，常有增厚、變薄、分叉、尖滅等現(xiàn)象，區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定，大部可采或局部可采。

極不穩(wěn)定煤層：煤層厚度變化特別大，呈透鏡狀、雞窩狀，一般不連續(xù)，很難找出規(guī)律，在井田范圍內(nèi)斷續(xù)分布，區(qū)內(nèi)大部不可采或只有局部可采。

參考資料來源：百度百科—煤層

煤與瓦斯突出與煤層硬度系數(shù)有什么關(guān)系

二者之間沒有直接關(guān)系，煤與瓦斯突出事故的起因是因為煤層面形成的壓力平衡遭到破壞，當某個位置出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的“缺陷”時（如掘進時揭煤或在煤層中施工瓦斯鉆孔），煤層在高壓狀態(tài)下從“缺陷”部位噴出，會發(fā)生煤與瓦斯突出。硬煤層或軟煤層中只要瓦斯壓力夠大，都有可能形成煤與瓦斯突出事故！

煤的物理性質(zhì)

一、煤的物理性質(zhì)

煤的物理性質(zhì)主要包括5個方面，即光學性質(zhì)、機械性質(zhì)、空間結(jié)構(gòu)性質(zhì)、電磁性質(zhì)和熱性質(zhì)，具體如顏色、光澤、反射率、折射率、吸收率，硬度、脆度、可磨性、斷口，密度、表面積、孔隙度、壓縮性，介電常數(shù)、導電性、磁性，比熱、導熱性等。煤的物理性質(zhì)是煤的化學組成和分子結(jié)構(gòu)的外部表現(xiàn)，受到煤化程度、煤巖組成和煤風化程度的影響。

1.顏色

煤的顏色是煤對不同波長可見光波吸收的結(jié)果。在不同的光學條件下，煤呈現(xiàn)不同的顏色。在普通白光照射下，煤表面反射光線所顯示的顏色稱為表色。腐植煤的表色隨煤化程度的增高而變化，褐煤通常為褐色、褐黑色;低中煤化程度的煙煤為黑色，高煤化程度的煙煤為黑色略帶灰色，無煙煤往往為灰黑色，帶有銅黃色或銀白色的色彩。因此，根據(jù)表色可以明顯地區(qū)別出褐煤、煙煤和無煙煤。腐泥煤的表色變化較大，有深灰色、棕褐色，甚至灰綠色至黑色。煤中的水分能使顏色加深，而煤中的礦物質(zhì)往往使煤的顏色變淺。

煤研成粉末的顏色稱為粉色。它可用鋼針刻劃煤的表面或用鏡煤在未上釉的瓷板上刻劃條痕而得，粉色也稱條痕色。煤的粉色一般略淺于表色。粉色較固定，用粉色判斷煤的煤化程度效果較好。褐煤的粉色為淺褐色、褐色，低煤級煙煤為深褐色到黑褐色，中煤級煙煤為褐黑色，高煤級煙煤為黑色有時略帶褐色，無煙煤為深黑色或灰黑色。腐泥煤的粉色一般比腐植煤要淺，隨煤級的增高，粉色也逐漸加深。煤的粉色不但取決于煤化程度，還與煤巖類型和風氧化程度有關(guān)。為了統(tǒng)一對比條件，一般應(yīng)以新鮮的較純凈的光亮型煤的粉色為準。

把煤磨成薄片(厚約0.03mm)，用顯微鏡在普通透射光下觀察，煤薄片顯示出的顏色為透光色，又稱體色。透光色是煤對不同波長可見光選擇性吸收的結(jié)果。不同的煤巖組分具有不同的透光色，常見的有黃色、紅色和黑色;同一煤巖組分在不同煤化階段顯示出不同的透光色。煤級越高，透光性越差，無煙煤幾乎不透明。

把煤的表面磨光，用顯微鏡在普通反射光下觀察，煤光面上顯示出的顏色稱為反光色。各種煤巖組分的反光色均呈灰至白色色調(diào)。不同的煤巖組分反光色不同，同一煤巖組分在不同煤化階段反光色也不同。隨煤化程度的增高，煤反光色逐漸變淺。

煤的磨光面用藍光或紫外光激發(fā)而呈現(xiàn)的顏色，稱為反射熒光色。反射熒光色隨煤巖組分和煤化程度的不同而變化，有綠黃色、黃色、棕色等。隨煤級增高，熒光減弱，至高煤級熒光消失。

2.光澤

煤的光澤是指煤新鮮斷面的反光能力。光澤與煤的成因類型、煤巖成分、煤化程度和風化程度有關(guān)。腐泥煤的光澤一般都比較暗淡。腐植煤的4種宏觀煤巖成分中，鏡煤的光澤最強，亮煤次之，暗煤和絲炭的光澤暗淡。隨著煤化程度的增高，各種宏觀煤巖成分的光澤有不同程度的增強。絲炭和暗煤的光澤變化小，而鏡煤和較純凈的亮煤變化明顯。根據(jù)鏡煤或較純凈亮煤的光澤可判斷煤級，即年輕的褐煤無光澤，老褐煤呈蠟狀光澤或弱的瀝青光澤，低煤級煙煤具瀝青光澤、弱玻璃光澤，中煤級煙煤具強玻璃光澤，高煤級煙煤具金剛光澤，無煙煤具半金屬光澤。

3.反射率、折射率和吸收率

煤的反射率是在垂直照明條件下，煤巖組分磨光面的反射光強度與入射光強度之比，以百分率表示。隨著煤化程度的增高，煤的反射率不斷增強。油浸介質(zhì)中，煤的最大反射率R^o_max=0.26%～11.0%，空氣介質(zhì)中煤的最大反射率R^o_max=6.40%～22.10%。當C_daf≥85%時，反射率出現(xiàn)最大值和最小值，即雙反射現(xiàn)象。隨煤級升高，雙反射逐漸增強(表5-1)。煤的反射率是確定煤化程度最重要的光學常數(shù)，它對煤質(zhì)評價、煤加工利用、油氣勘探等地質(zhì)問題均有十分重要的意義。

表5-1 鏡質(zhì)組的反射率、折射率和吸收率

(據(jù)周師庸，1985)

煤的折射率是光線通過煤的界面時，在界面發(fā)生折射后進入煤的內(nèi)部，其入射角和折射角的正弦之比。隨著煤化程度的增高，煤的折射率也相應(yīng)增高，從1.680增至2.02。在C_daf≥85%后，折射率出現(xiàn)最大值和最小值，其差距隨煤級增高而增大。

煤的吸收率一般比較小，隨煤化程度的增高，煤的吸收率逐漸增大，從0.02增至0.39。當C_daf≥92%后，吸收率出現(xiàn)最大值和最小值，其差值隨煤級增高而增大。在高煤級階段煤的分子結(jié)構(gòu)中，芳香層狀結(jié)構(gòu)不斷增大，排列越來越規(guī)則化，在平行和垂直于芳香層面兩個方向的光學性質(zhì)出現(xiàn)顯著差異，即出現(xiàn)光學各向異性現(xiàn)象。

4.硬度

煤的硬度是指煤抵抗外來機械作用的能力。隨著外加機械作用力的性質(zhì)不同，煤的硬度表現(xiàn)形式也不一樣。煤的硬度分為刻劃硬度、壓痕硬度和磨損硬度3類。

圖5-1 煤的顯微硬度與煤化程度的關(guān)系(據(jù)E.M.泰茨，1993)

刻劃硬度是用標準礦物刻劃煤所測定的相對硬度。宏觀煤巖成分中，暗煤硬度最大，亮煤、鏡煤硬度小。煤的硬度還與煤級有關(guān)，褐煤和中煤化程度的煙煤硬度最小，為2～2.5，無煙煤硬度最大，接近4。

顯微硬度是壓痕硬度的一種，可用專門儀器測定顯微組分的硬度。測定是在顯微硬度計上進行的。煤的顯微硬度與煤化程度有關(guān)(圖5-1)。年輕褐煤和中煤級煙煤的顯微硬度最小，無煙煤的顯微硬度最大，且上升的幅度很大。

抗磨硬度是磨損硬度的一種。它是用研磨阻力的大小來表示煤磨光面上顯微組分或礦物的硬度，表現(xiàn)為顯微組分或礦物的突起現(xiàn)象，是顯微鏡下鑒定標志之一?？鼓ビ捕扰c煤化程度有關(guān)，在低、中煤級煤中，絲炭比較硬，在磨光面上顯示突起，而鏡煤比較軟，磨光面上不顯突起，隨著煤級的增高，鏡煤與絲炭抗磨硬度逐漸接近，絲炭的突起變小，甚至消失。抗磨硬度還與煤中的礦物質(zhì)、煤的裂隙、風氧化程度有關(guān)。石英、黃鐵礦、菱鐵礦增加，煤的抗磨硬度增大;煤中的裂隙增多或煤受風氧化，則使煤的抗磨硬度降低。

5.脆度和可磨性

煤的脆度是指煤受外力作用而破碎的性質(zhì)，表現(xiàn)為抗壓強度和抗剪強度。強度小者，煤易破碎，脆度大;反之，脆度小。脆度和硬度同屬抵抗外來機械作用的性質(zhì)，但受力性質(zhì)不同，表現(xiàn)的形式也不一樣，所以兩者概念不同。絲炭的脆度大，硬度也大;鏡煤的脆度大，但硬度小，暗煤的硬度大，脆度小。不同的宏觀煤巖成分和類型，其脆度不同。腐泥煤和殘植煤的脆度都較小，如我國撫順的煤精，是一種腐植腐泥煤類，其脆性小、韌性好。煤的脆度還與煤化程度有關(guān)，中煤級的煙煤脆度最大，低煤級煤的脆度變小，無煙煤的脆度最小。

有人提出顯微脆度的概念，它是在顯微鏡下根據(jù)金剛石壓錐壓入顯微組分后，壓痕產(chǎn)生裂紋的程度來測定，在一定靜載荷下，每100個壓痕中出現(xiàn)裂紋的壓痕數(shù)來表示。數(shù)值越大，顯微脆度越大。由圖5-2可見，中煤級的焦煤顯微脆度最大，隨煤級的增高或降低，顯微脆度變小。強還原煤比弱還原煤的脆度要大。

圖5-2 顯微脆度與煤化程度的關(guān)系(據(jù)И.И.Ammocob，1963)

煤的可磨性是指粉碎煤的難易程度，可用可磨性系數(shù)KHG來表示?？赡バ栽酱蟮拿涸揭追鬯?反之，越難。測定煤可磨性的方法有許多種，我國和美、英、日、印等國均采用哈德格羅夫(Hardgrave)法，已作為國家標準。煤中各顯微組分的KHG不同，其中絲質(zhì)組最高，半絲質(zhì)組其次，其后是鏡質(zhì)組，殼質(zhì)組最低。它們隨煤化程度而變化，但在中揮發(fā)分(C_daf=90%附近)時都有一個最大值。

6.煤的壓縮性

煤在恒溫下加壓，其體積變化的百分數(shù)，稱為煤的壓縮性。壓縮性與煤化程度有關(guān)，煤化程度越高，壓縮性越小。加壓后絲質(zhì)組體積變化極少，鏡質(zhì)組有變化，穩(wěn)定組分變化最大，但到高煤級時，其壓縮性比鏡質(zhì)組小。顯微組分的壓縮性隨壓力的增大而增加，殼質(zhì)組變化最大，鏡質(zhì)組其次，惰性組最小。

7.斷口

煤受外力打擊后斷開的表面，稱為斷口。斷口不包括層理面或裂隙面。煤中常見的斷口有貝殼狀斷口、階梯狀斷口、參差狀斷口、棱角狀斷口、粒狀斷口等。斷口反映了煤物質(zhì)組成的均一性和方向性的變化。組成較均一的煤，如腐泥煤、腐植腐泥煤、鏡煤等常具有貝殼狀斷口;而組成不均一的煤，常見其他類型的斷口。

8.比重與密度

煤的比重是指20℃時煤的重量與同溫度、同體積水的重量之比，用符號d²⁰₂₀表示。煤的密度是指單位體積煤的質(zhì)量。比重和密度的數(shù)值相等，但物理意義不同。比重沒有單位，而密度有單位。煤的比重與煤巖成分、煤化程度及煤中礦物質(zhì)的性質(zhì)和含量有關(guān)。

同一煤級的煤中，不同煤巖組分的真比重不同。絲質(zhì)組的真比重最大，鏡質(zhì)組次之，殼質(zhì)組最小。隨著煤化程度的增高，各種煤巖組分的真比重逐漸接近。絲質(zhì)組的真比重為1.35～1.80，鏡質(zhì)組為1.24～1.80，殼質(zhì)組為1.12～1.80(圖5-3;表5-2)。腐泥煤的比重明顯低于腐植煤。

圖5-3 煤巖組分真比重與煤化程度的關(guān)系(據(jù)楊起等，1979)

表5-2 煤巖組分在不同煤化程度時的真比重

注:V代表鏡質(zhì)組;E為殼質(zhì)組;I為惰性組;C_daf為干燥無灰基碳含量。(據(jù)白浚仁，1989，略修改)

鏡質(zhì)組在煤化程度較低時(C_daf＜85%)真比重隨煤化程度的升高而逐漸減少，至C_daf至85%～87%時，真比重為最小值(d_tr=1.24)。過此點后，真比重又隨碳含量的增加而增大。當C_daf＞90%以后，即到了無煙煤階段，真比重急劇增加，從1.35一直上升至2.25(C_daf=100%，石墨)。

煤中礦物的比重比煤巖組分大得多，如黏土礦物的比重為2.4～2.6，石英、方解石為3.7，菱鐵礦為3.8，黃鐵礦的比重為5.0等。因此煤中礦物對煤比重影響較大，隨著礦物含量的增高，煤的比重也增大。但煤中礦物質(zhì)的準確含量是很難測定的，所以要測得純煤的真比重比較困難。有人研究，煤的灰分每增加1%，煤的真比重約增高0.01。因此，煤的真比重的近似值可用下式計算:

純煤真比重=無水含灰煤的真比重－0.01×干燥煤的灰分

煤的視比重是計算儲量的重要參數(shù)之一。由于煤中礦物質(zhì)含量變化大，所以煤的視比重變化也大。在礦物質(zhì)含量較低的情況下，褐煤的容重為1.1～1.2，煙煤的容重為1.2～1.4，無煙煤的容重為1.4～1.8。在地質(zhì)勘探工作中，煤的容重要專門取樣測定。

9.煤的表面積

(1)煤的潤濕熱

固體和液體接觸時，如果固體分子和液體分子間的作用力大于液體分子之間的作用力，則固體可以被液體潤濕;反之，則不能潤濕。當煤被液體潤濕時，由于煤分子和液體分子間的作用力大于液體分子間的作用力，故有熱量放出，稱為潤濕熱。潤濕熱的大小與液體的種類和煤的表面積有關(guān)。常用的液體是甲醇，它的潤濕力強，作用快，幾分鐘內(nèi)潤濕熱基本上可全部釋放出來。據(jù)測試，潤濕熱與煤的表面積大致存在的對應(yīng)關(guān)系是:0.42J的潤濕熱相當于1m²的表面積。

煤的潤濕熱與煤巖組分和煤化程度有關(guān)，鏡質(zhì)組的潤濕熱最大，次為絲質(zhì)組，殼質(zhì)組較小。

(2)煤的表面積

煤的表面積包括外表面積和內(nèi)表面積兩部分，但外表面積所占比例極少，主要是內(nèi)表面積。煤的表面積用比表面積表示，即每克煤所具有的表面積，單位為m²/g，煤比表面積大小與煤的分子結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)。

煤中孔徑小于10nm的微孔的比表面積在總比表面中占有的比例最大。測定煤的比表面積有各種方法，如潤濕法、BET(三位物理、化學家名字的縮寫)法、微孔體積法、吸附法和氣相色譜法等。用不同方法測量比表面積的結(jié)果不同，通常CO₂作吸附質(zhì)，采用吸附法測量比表面積，其結(jié)果為:長焰煤90m²/g、氣煤50～70m²/g、肥煤10～20m²/g、焦煤20～120m²/g、瘦煤80～130m²/g、貧煤90～130m²/g，而無煙煤最高可達287m²/g。

煤的比表面積與瓦斯吸附量呈正比關(guān)系，比表面積大，瓦斯吸附量也大。煤的比表面積對研究煤層中的瓦斯含量和瓦斯突出、研究煤在氣化時的化學反應(yīng)性都具有實際意義。

10.孔隙率

煤中毛細孔和裂隙之總體積與煤的總體積之比稱為煤的孔隙率或孔隙度，也可用單位重量煤包含的孔隙體積(cm³/g)表示。

煤的孔隙率可以根據(jù)煤的真比重和視比重，用計算求得，因為氦分子能充滿煤的全部孔隙，而水銀在不加壓條件下完全不能進入煤的孔隙，故用下式可求出煤的孔隙度:

煤地質(zhì)學

式中:d_氦和d_汞為用氦和汞測定的煤的密度，g/cm³。

煤孔隙率的大小與煤級有關(guān)(表5-3)，褐煤的孔隙率高，為15%～25%，無煙煤的孔隙率也較高，約為5%～10%，而低中煤級煙煤的孔隙率較低，為2%～5%。煤的孔隙率與顯微煤巖組分和煤中礦物質(zhì)含量有關(guān)。相同煤級的煤，孔隙率可有相當大的波動范圍。

表5-3 孔隙率與煤化程度的關(guān)系

煤中孔隙的大小并不是均一的。在煤礦的瓦斯研究工作中，煤中的孔隙大小一般分為三級，即大孔、過渡孔和微孔。大孔的孔徑一般大于100nm，中孔的孔徑為100～10nm，微孔的孔徑小于10nm。

在大孔中，甲烷氣體可以產(chǎn)生層流或者紊流滲透，煤中大孔的分布直接影響到煤中瓦斯運移的能力，在過渡孔中，可以產(chǎn)生毛細管凝結(jié)、物理吸附及擴散現(xiàn)象，它影響到煤層儲藏瓦斯的能力，微孔則被甲烷分子充滿，形成類似于固溶體的形式。

11.煤的導電性

煤的導電性是指煤傳導電流的能力，通常以電阻率表示。煤的導電性與煤化程度、煤中的水分、煤中礦物質(zhì)的性質(zhì)和含量、煤巖成分，以及煤的孔隙度、風化程度等有關(guān)。

褐煤的孔隙度大，含水多，并有溶于水中的腐植酸離子，所以褐煤的導電性好，電阻率小，屬于水溶液離子導電。煙煤是不良導體，電阻率大，高煤級的煙煤至無煙煤，電阻率迅速減小，煤的導電性大大增強，無煙煤為良導體，屬于自由電子導電。褐煤的電阻率變化于10～200Ω·m之間，低中煤級煙煤的電阻率ρ=4000～5000Ω·m，高煤級煙煤的電阻率ρ=1000～10Ω·m，無煙煤的電阻率ρ=10～0.0001Ω·m。

低中煤級的煤中，鏡煤、亮煤比暗煤和絲炭的導電性差;但在高煤級煙煤和無煙煤中，情況相反，鏡煤、亮煤的導電性比暗煤好。

煤的導電性與煤中礦物的性質(zhì)和數(shù)量有關(guān)。一般煙煤的電阻率隨礦物含量的增高而變小，而無煙煤則相反，電阻率隨礦物含量的增高而增大。但煤中含黃鐵礦時，則電阻率會顯著降低。煤的電阻率還與煤的層狀構(gòu)造有關(guān)，沿層理面煤的電阻率較小，垂直層理面方向煤的電阻率較大。當煤遭受風氧化時，電阻率明顯下降。

12.磁性

物體置于磁場內(nèi)，和磁場相吸者稱順磁性物質(zhì)，和磁場相斥者稱抗磁性物質(zhì)?？勾判晕镔|(zhì)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原子或分子具有閉合的電子外層，即電子都已成對;順磁性物質(zhì)，其電子層上尚有未配對的電子。煤屬于抗磁性物質(zhì)。

物質(zhì)置于磁場內(nèi)，由于其原子核吸收了磁場能，引起物質(zhì)相對于磁場的自旋方向發(fā)生變化，這就是物質(zhì)的核磁共振。煤的核磁共振是煤的重要磁性質(zhì)之一。

在一高斯磁場下，1g物質(zhì)所呈現(xiàn)的磁化率稱物質(zhì)的抗磁性磁化率或單位質(zhì)量磁化率。煤的抗磁性磁化率隨煤化程度的增高而增高。但在煤的C_daf=80%～90%的區(qū)間內(nèi)，抗磁性磁化率增高緩慢;當煤的C_daf＞90%以后，煤的磁化率劇增。

煤的抗磁性和煤的核磁共振是研究煤結(jié)構(gòu)的有效方法。

13.導熱性

煤作為燃料或者進行干餾、氣化、液化都需要考慮到煤的導熱性。

煤的比熱是指1g質(zhì)量的煤，溫度變化1℃所需(釋放)的熱量(即熱容)與水的熱容(15℃的水)的比值。水的熱容為4.18J/g(15℃)，故煤的比熱和熱容在數(shù)值上是一致的。比熱沒有單位，室溫下煤的比熱為0.2～0.4。煤的比熱有一定的波動范圍，這是因為煤是復雜的有機高分子物質(zhì)，并含有無機礦物質(zhì)和水。煤的比熱除受煤的煤化程度影響外，還受非煤物質(zhì)及其含量的影響。

煤的比熱隨煤中水分的增加而呈直線增大，這是因為水的比熱比煤大得多。無機礦物質(zhì)的比熱較小，一般約0.19，故煤的灰分增高，則煤的比熱下降。煤的比熱還受溫度影響，測定溫度升高，煤的比熱增大。

煤的導熱性是煤加工利用時重要的物理性質(zhì)。煤的導熱性與煤的孔隙率及孔隙中的氣體有關(guān)，還與煤級及煤中無機礦物質(zhì)有關(guān)。隨煤化程度的增高，煤的導熱性增強。

二、煤的裂隙

煤的裂隙是指煤受到自然界各種應(yīng)力作用而造成的裂開現(xiàn)象。按成因不同可分為內(nèi)生裂隙和外生裂隙兩種。

1.內(nèi)生裂隙

內(nèi)生裂隙是在煤化過程中，煤中的凝膠化物質(zhì)受到溫度和壓力等因素的影響，體積均勻收縮產(chǎn)生內(nèi)張力而形成的一種張裂隙。

內(nèi)生裂隙主要出現(xiàn)在鏡煤中，有時也出現(xiàn)在均勻致密的光亮型煤分層中。內(nèi)生裂隙一般都垂直或大致垂直于層理面，只發(fā)育在鏡煤或光亮煤條帶或分層內(nèi)。內(nèi)生裂隙面較平坦光滑，有時可見到十分細密的環(huán)紋組成的眼球狀張力痕跡。內(nèi)生裂隙有大致互相垂直的兩組，其中，一組較發(fā)育，稱為主要裂隙組;另一組則較稀疏，稱為次要裂隙組(圖5-4)。

圖5-4 煤的內(nèi)生裂隙示意圖

內(nèi)生裂隙的發(fā)育程度與煤化程度有關(guān)。中煤化階段的焦煤、高煤化階段的瘦煤內(nèi)生裂隙最發(fā)育，5cm內(nèi)約有30～60條(主要裂隙組);而低煤階的長焰煤、氣煤或高煤階的貧煤則減少，5cm內(nèi)為10～20條;無煙煤和褐煤中內(nèi)生裂隙很少或沒有。褐煤由于失水，常常有切穿煤巖成分或?qū)永淼母煽s裂紋。所以，可根據(jù)煤的內(nèi)生裂隙發(fā)育程度來大致判斷煤的煤化階段。觀察煤的內(nèi)生裂隙時，要在打開的鏡煤層理面上觀察，而在垂直層理的斷面上往往看不清楚。

2.外生裂隙

外生裂隙是在煤層形成之后，受構(gòu)造應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的。外生裂隙可出現(xiàn)在煤層的任何部分，與煤層的層理呈不同角度相交，并切穿煤巖成分和煤分層的層理。外生裂隙面上常有波狀、羽毛狀或光滑的滑動痕跡，有時可見到次生礦物或破碎的煤屑。外生裂隙面有時與內(nèi)生裂隙面重疊。

在礦井下，要經(jīng)常注意測量外生裂隙方向，這對判斷斷層有一定的幫助。研究外生裂隙的方向，對提高采煤效率、預測瓦斯突出也有實際意義。

三、煤的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

1.煤的結(jié)構(gòu)

煤的結(jié)構(gòu)是指煤巖成分的形態(tài)、大小、厚度、植物組織殘跡，以及它們之間相互關(guān)系所表現(xiàn)出來的特征，它反映了成煤原始物質(zhì)的成分、性質(zhì)及在成煤時和成煤后的變化。在低煤級煤中，煤的結(jié)構(gòu)很清楚;隨著煤化程度的增高，各種煤巖成分的性質(zhì)逐漸接近，因而煤的結(jié)構(gòu)就逐漸變得均一。

煤的結(jié)構(gòu)分原生結(jié)構(gòu)和次生結(jié)構(gòu)兩種。

(1)原生結(jié)構(gòu)

煤的原生結(jié)構(gòu)是指由成煤原始物質(zhì)及成煤環(huán)境所形成的結(jié)構(gòu)。常見的原生結(jié)構(gòu)有以下8種:

1)條帶狀結(jié)構(gòu):煤巖成分呈條帶狀相互交替出現(xiàn)。按條帶的寬窄，可分為寬條帶狀結(jié)構(gòu)(條帶寬大于5mm)、中條帶狀結(jié)構(gòu)(條帶寬3～5mm)和細條帶狀結(jié)構(gòu)(條帶寬1～3mm)。條帶狀結(jié)構(gòu)在煙煤的半亮型煤和半暗型煤中最為常見，年輕褐煤和無煙煤中條帶狀結(jié)構(gòu)不明顯。

2)線理狀結(jié)構(gòu):指鏡煤、絲炭、黏土礦物等以厚度小于1mm的線理斷續(xù)分布于煤中，形成線理狀結(jié)構(gòu)。半暗型煤和半亮型煤中常見。據(jù)線理之間交替的線距，又可分為密集線理狀結(jié)構(gòu)和稀疏線理狀結(jié)構(gòu)。

3)凸鏡狀結(jié)構(gòu):指鏡煤、絲炭、黏土礦物、黃鐵礦等，常以大小不等凸鏡體形式散布于煤中，構(gòu)成凸鏡狀結(jié)構(gòu)。半暗型和暗淡型煤中常見，有時光亮型煤中也可見到。

4)均一狀結(jié)構(gòu):指組成成分較單純、均勻，形成均一狀結(jié)構(gòu)。如鏡煤、腐泥煤、腐植腐泥煤類等，都具有均一狀結(jié)構(gòu)。光亮型煤和暗淡型煤有時也表現(xiàn)出均一狀結(jié)構(gòu)。

5)粒狀結(jié)構(gòu):由于煤中散布著大量的孢子或礦物雜質(zhì)，使煤呈現(xiàn)出粒狀結(jié)構(gòu)。多見于暗煤或暗淡型煤中。有時含黃鐵礦鮞?；蚝S鐵礦結(jié)核而呈鮞粒狀結(jié)構(gòu)或豆狀結(jié)構(gòu)，它們?yōu)榱罱Y(jié)構(gòu)的變種。

6)葉片狀結(jié)構(gòu):煤中有大量的木栓層或角質(zhì)層，使煤呈現(xiàn)纖細的頁理，如葉片狀、紙片狀等，煤易被分成薄片。角質(zhì)殘植煤和樹皮殘植煤具有葉片狀結(jié)構(gòu)。

7)木質(zhì)狀結(jié)構(gòu):煤中保存了植物莖部的木質(zhì)纖維組織的痕跡，植物莖干的形態(tài)清晰可辨，稱木質(zhì)狀結(jié)構(gòu)。褐煤中?？梢姷侥举|(zhì)狀結(jié)構(gòu)，有些低煤級煙煤中也可見到。如我國山西繁峙褐煤中保存有良好的木質(zhì)狀結(jié)構(gòu)而被稱為“紫皮炭”。

8)纖維狀結(jié)構(gòu):為絲炭所特有，它是植物根莖組織經(jīng)絲炭化作用而形成的，可見到植物原生的細胞結(jié)構(gòu)沿著一個方向延伸呈現(xiàn)出纖維狀，疏松多孔。觀察時要在煤層層面的絲炭上才可見到。

(2)次生結(jié)構(gòu)

煤的次生結(jié)構(gòu)是指煤層形成后受到應(yīng)力作用產(chǎn)生的各種次生的宏觀結(jié)構(gòu)。

1)碎裂結(jié)構(gòu):煤被密集的次生裂隙相互交切成碎塊，但碎塊之間基本沒有位移，可看到煤層的層理。碎裂結(jié)構(gòu)往往位于斷裂帶的邊緣。

2)碎粒結(jié)構(gòu):煤被破碎成粒狀，主要粒級大于1mm。大部分煤粒由于相互位移摩擦失去棱角，煤的層理被破壞，碎粒結(jié)構(gòu)往往位于斷裂帶的中心部位。

3)糜棱結(jié)構(gòu):煤被破碎成很細的粉末，主要粒級小于1mm。有時被重新壓緊，已看不到煤層的層理和節(jié)理，煤易捻成粉末。糜棱結(jié)構(gòu)一般出現(xiàn)在壓應(yīng)力很大的斷裂帶中。

2.煤的構(gòu)造

煤的構(gòu)造是指煤巖成分空間排列和分布所表現(xiàn)出來的特征。它與煤巖成分自身的特征(形態(tài)、大小等)無關(guān)，而與成煤原始物質(zhì)聚積時的環(huán)境有關(guān)。煤的原生構(gòu)造分為層狀構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。

(1)層狀構(gòu)造

沿煤層垂直方向上可看到明顯的不均一性，主要是由組成成分不同而引起的，或是煤巖成分的變化，或含無機礦物夾層所引起，表現(xiàn)為層理。

按層理的形態(tài)，可分為水平層理、波狀層理和斜層理等。水平層理(連續(xù)狀、不連續(xù)狀)反映泥炭沼澤內(nèi)成煤原始物質(zhì)是在平靜的環(huán)境中幾乎沒有水流動的條件下沉積形成的。波狀層理(不連續(xù)狀、水平波狀、凸鏡狀)反映植物堆積時沼澤內(nèi)的水介質(zhì)有微弱的運動。斜層理則反映水介質(zhì)有強度較大的定向流動的堆積環(huán)境。

(2)塊狀構(gòu)造

煤的外觀均一，看不到層理。主要是成煤物質(zhì)相對均勻，在沉積環(huán)境穩(wěn)定滯水的條件下形成。腐泥煤、腐植腐泥煤及一些暗淡型腐植煤具有塊狀構(gòu)造。

由于構(gòu)造變動，使煤產(chǎn)生次生構(gòu)造，如滑動鏡面、鱗片狀構(gòu)造、揉皺構(gòu)造等。次生構(gòu)造可改變或破壞煤的原生構(gòu)造。次生構(gòu)造與構(gòu)造變動有關(guān)，對煤層進行觀察和描述時應(yīng)加以注意。

煤的物理化學性質(zhì)主要有哪些

化學：煤的成分就是C，所以具有可燃性，還原性 煤的物理性質(zhì)是煤的一定化學組成和分子結(jié)構(gòu)的外部表現(xiàn)。它是由成煤的原始物質(zhì)及其聚積條件、轉(zhuǎn)化過程、煤化 程度和風、氧化程度等因素所決定。包括顏色、光澤、粉色、比重和容重、硬度、脆度、斷口及導電性等。其中，除了比重 和導電性需要在實驗室測定外，其他根據(jù)肉眼觀察就可以確定。煤的物理性質(zhì)可以作為初步評價煤質(zhì)的依據(jù)，并用以研究煤 的成因、變質(zhì)機理和解決煤層對比等地質(zhì)問題。 1.顏色 是指新鮮煤表面的自然色彩，是煤對不同波長的光波吸收的結(jié)果。呈褐色—黑色，一般隨煤化程度的提高而逐漸加深。 2.光澤 是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈瀝青、玻璃和金剛光澤。

煤的化學性質(zhì)與物理性質(zhì)

一、煤的物理性質(zhì)是煤的一定化學組成和分子結(jié)構(gòu)的外部表現(xiàn)。它是由成煤的原始物質(zhì)及其聚積條件、轉(zhuǎn)化過程、煤化程度和風、氧化程度等因素所決定。包括顏色、光澤、粉色、比重和容重、硬度、脆度、斷口及導電性等。其中，除了比重和導電性需要在實驗室測定外，其他根據(jù)肉眼觀察就可以確定。煤的物理性質(zhì)可以作為初步評價煤質(zhì)的依據(jù)，并用以研究煤的成因、變質(zhì)機理和解決煤層對比等地質(zhì)問題。 1.顏色——是指新鮮煤表面的自然色彩，是煤對不同波長的光波吸收的結(jié)果。呈褐色—黑色，一般隨煤化程度的提高而逐漸加深。 2.光澤——是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈瀝青、玻璃和金剛光澤。煤化程度越高，光澤越強；礦物質(zhì)含量越多，光澤