煤级

[外文]：coal rank

煤化阶段或煤的变质阶段。“煤级”一词为D.E.怀特于1926年首先提出。煤级与以碳百分比表示的煤在从褐煤至无烟煤系列中所处位置是一致的。煤级这一术语在国际煤岩学委员会1957年出版的《国际煤岩学手册》中正式采用。煤级的确定借助于煤化作用参数（或称煤级参数），即那些在煤化过程中变化明显的物理、化学和工艺性质，如碳含量、氢含量、发热量、挥发分、水分、X射线衍射和镜质体反射率等。不同显微组分的煤化轨迹不同（如图）。

因为与其他显微组分组相比，镜质组在煤中含量最丰富，杂质少，最纯净，易于剥离，并常在其他沉积岩中呈包体出现。重要的是镜质体反射率在较长的煤化阶段中其增长与煤级升高呈线性的正相关关系，受还原程度的影响也小。为了排除由于显微组分不同带来的影响，国际上一般以镜质组进行煤级研究。目前使用的显微光度计等精度高，测试数据准确，因此，镜质体反射率公认是最适宜的煤级指标。

根据镜质体较大反射率，将我国煤划分为 9个煤级（即1个成岩阶段和8个变质阶段）。9个煤级与煤的9个工业牌号大致相当（如表）。

工业牌号是根据煤层平均煤样的化学、工艺性质，如挥发分产率和粘结性等确定的。而煤层平均煤样的化学、工艺性质是因煤岩组分的变化而异，因此，煤的工业牌号不等于煤级。但在煤岩组分变化不大时，常以煤的工业牌号近似地代表煤级。

镜质体反射率作为煤级指标也有不足之处。它在低煤化阶段变化幅度小;而在高煤化阶段出现各向异性,即双反射现象。但这些不足之处目前已得到一定的补偿。由于壳质组（以孢子体为例）不仅在蓝光照射下显示较强的荧光,并随着煤化程度的增高而作有规律的变化,而且随煤级的增高，光谱峰(λmax)由短波段域（绿色）向长波段域（红色）移动，其红／绿商随之增大。从泥炭到气煤煤化阶段，孢子体荧光性的变化都比较显著而有规律，然而，如果煤级继续增高，则因荧光强度过低而难于测定，但这正好弥补了镜质体反射率在低煤化阶段作为煤级指标的不足。

在镜质体量大反射率达到6％之前,镜质体较大反射率与小反射率(R0,min)之间基本上为线性关系。当达到6％时,R0,min开始转而减小，与R0,min显示负相关关系,双反射率值逐渐增大。因此，达6％以后的阶段,除使用镜质体较大反射率外,还以-R0,min和:R0,min为辅助煤级指标，亦可用R0,min作为辅助指标。

其他煤级指标大多只适用于煤化过程中的某一个或某几个阶段，如碳含量适用于Ⅰ～Ⅲ和Ⅶ阶段；发热量和水分适于0～Ⅲ阶段,水分还可用作Ⅶ阶段的指标；氢含量和X射线衍射强度适于Ⅶ阶段;挥发分适用于Ⅳ～Ⅵ阶段。

煤级的研究不仅用于煤的分类、煤的鉴定、找矿勘探中预测煤质，而且已广泛用于优化炼焦配煤、测定煤的碳化产物如焦炭、瓦斯和液体的产出率等,以及(石油、天然气的预测和评价等。

参考书目

武汉地质学院煤田教研室编：《煤田地质学》(上册)，地质出版社，北京，1979。