(1)煤的種類
煤的分類因主要標準不同而不同，分類方法也多種多樣。這裏我主要介紹按原因分類和實用分類。
成因分類:成因分類是以聚煤期成煤植物的各種綜合因素為依據，主要依據成煤物質的類型——高等植物或低等植物；植物遺跡的環境和條件——沼澤積水深度、水分活性、氧氣供應和微生物活動等。，也是由成煤物質的分解轉化過程決定的。
按成煤物質類型可分為三類:高等植物形成的腐殖質煤；由低等植物形成的腐泥煤；腐殖質-由高等植物和低等植物形成的腐泥煤。根據植物堆積的環境條件和成煤物質的轉化過程，煤的成因類型可分為腐殖煤和殘積煤。腐殖質煤和殘煤都是由高等植物轉化而來的。腐殖質煤的原始物質主要由高等植物的木材和纖維素組成，殘煤的原始物質主要是植物的生化穩定組織，如樹皮的角質層、孢子、樹脂物質和木栓組織等。腐泥煤的物質組成主要是藻類物質變化的產物。腐殖質腐泥煤是介於腐殖質煤和腐泥煤之間的壹種過渡類型。自然界中的煤大部分是腐殖煤，殘煤、腐殖-腐泥煤、腐泥煤相對較少。它們通常在腐殖質煤中形成夾層和透鏡體，在極少數情況下，它們可以單獨形成煤層。
按實用分類:這種分類方法，首先要對煤的物質組成有壹個全面的了解。煤主要是由碳、氫、氧、氮和壹些無機物如礦物雜質和水組成的有機物。煤的質量是由煤的主要成分指標和變質程度決定的。決定煤質的主要指標有水分、灰分、揮發分、焦渣、角質層厚度、發熱量、磷、硫、灰分、灰熔融性、可選性等。
水分:煤中的水分可分為外部水分和內部水分。外部水分是煤在開采、運輸、儲存和洗選過程中殘留在表面和裂隙中的水分。這種水分可以通過自然風幹去除。另壹種是內部水分，是煤分子內部壹些微小孔隙中吸收和凝結的水分。這種水自然風幹是去除不了的，只有溫度達到100以上才能幹燥蒸發。內部水分與煤的變質和風化程度有關。壹般來說，煤的變質程度極高，內部水分較少。煤風化後會松散地吸收水分，內部水分又會增加。在地質勘探中，固有水分常被用作評價煤質的數據。內部水分和外部水分之和稱為總水分，是礦井開采或農業直接生產的煤的總水分含量，通常作為煤炭供需雙方評價煤質的依據之壹。常用的水分指標是總水分，用“mt”表示，也常用“Mar”表示。通常使用風幹基水分，也可以認為是固有水分(Mad)。
灰燼:灰燼是煤完全燃燒後剩下的殘渣。按成因可分為記憶灰和外部灰。外灰來源於煤層頂底板的巖石碎塊和矸石，與采煤方法的合理性有很大關系。外部的灰大部分可以通過洗滌去除。記憶灰是原始成煤物質本身所含的無機物，還包括風和水在沈積過程中攜帶的礦物雜質。固有灰分很難通過洗滌除去，含有大量固有灰分的煤非常難以選擇。常用的指標有風幹基灰(Aad)、幹基灰(ad)和部分接收基灰(Aar)。煤的灰分對煤的實用價值有很大影響，是評價煤質量的主要指標之壹。如果冶金煤灰分提高65438±0%，則煉鐵爐平均多消耗2% ~ 2.5%的焦炭，煉鐵爐生產效率降低2%左右。灰還增加了運輸負擔和運輸成本。不同國家對煤灰指標的要求不同。我們國家規定煉焦煤的灰分不能超過10%，動力煤的指標可以適當高壹些，只要熱值符合要求。灰分大於40%時，不是煤。
揮發分:揮發分是煤在隔絕空氣的高溫條件下排出的揮發分，其主要成分為沼氣、氫氣、二氧化碳等烴類。揮發分含量與煤的變質程度有關，變質程度越高，揮發分越少。揮發物可作為各種高熱值的燃料，也可用於制造染料、塑料、炸藥等多種化工產品。揮發分是評價煤質和劃分煤種的主要指標之壹。由於揮發分是煤中有機可燃物的壹部分，在實際生產中，通常以揮發分在有機可燃物中所占的百分比作為指標。常用的有風幹揮發分(Vad)、幹揮發分(Vd)、幹無灰揮發分(Vdaf)和接收揮發分(Var)，其中Vdaf是煤炭分類的重要指標之壹。
焦渣:煤除去揮發分後留在坩堝中的固體物質是焦渣。它由灰分和固定碳組成，固定碳是煤中不揮發的有機物。固定碳的含量通常用其占有機可燃物的百分比來表示，其含量隨變質程度的增加而增加。不同煤種形成的焦渣特性不同。有些焦渣呈粉末狀，有些焦渣熔融粘結成塊，強度很高。因此，根據焦渣的特征可以初步判斷煤的粘結性，對判斷煤是否結焦具有重要意義。
角質層的厚度:角質層的厚度是在實驗室根據煉焦工藝用儀器測量的。當粘結性煤被粉碎成細小顆粒，在密封條件下加熱到壹定溫度時，煤中的有機質受熱分解，軟化成角質層，最終形成塊狀焦炭。粘結性好的煤加熱時，形成的角質層厚度適宜，形成的焦炭熔化粘結成塊。未粘結煤受熱時不能產生角質層，所以不能形成焦炭，呈粉末狀。壹般來說，煤的角質層厚度隨著煤變質程度的增加而有規律地變化。變質程度很低或很高的煤的角質層厚度很小或等於零，即粘結性不好或沒有粘結性。角質層的厚度可以反映煤的粘結性，因此成為評價煤質和煤炭工業分類的重要指標之壹。通常用y或b表示。
發熱量:煤的發熱量是指單位重量的煤完全燃燒時釋放的熱量。評價煤的燃燒值具有重要意義。在煤質評價中，通常用煤的低位發熱量來評價煤的燃燒值，即每千克煤在坩堝中燃燒後所能選擇的實際熱量。煤的發熱量與煤中碳、氫等可燃元素的含量有關，所以也與煤的變質程度有關。壹般來說，變質程度越高，發熱量越大。然而，在從煙煤到無煙煤的轉變過程中，氫氣的儲存明顯減少。因為氫氣在燃燒時產生的熱量約為碳的4.2倍，所以部分煙煤的熱值略高於無煙煤。此外，水分和灰分的增加會降低煤的熱值。不同種類的煤發熱量不同，所以煤的發熱量用不同的等級表示。
(1)低熱值煤，表示為LQ8.50 ~ 12.50 MJ/kg。
(2)中低熱值煤，表示為mlq 12.51 ~ 17.00 mj/kg。
(3)中熱值煤，表示為MQ 17.01 ~ 21.00 MJ/kg。
(4)中、高熱值煤，表示為mhq 21.01 ~ 24.00 mj/kg。
(5)高熱值煤，表示為hq24.01 ~ 27.00 mj/kg。
(6)超高熱值煤，以shq >表示；27.00毫焦耳/千克
註:1cal15(15℃卡)= 4.1855j。
硫和磷:煤通常含有硫和磷。硫是煤中有害的雜質。煤燃燒時，硫會變成二氧化硫，腐蝕鍋爐和管道，汙染大氣，增加溫室效應。如果空氣中的硫太多，就會形成酸雨。煉焦過程中會有壹部分硫轉移到焦炭中，用含硫量高的焦炭煉鐵會降低鋼的質量。當鋼中的硫含量超過壹定限度時，會使鋼變脆，降低強度。煤中的無機硫主要是黃鐵礦硫，常以細脈形式充填在煤的裂隙中，或以結核形式夾在煤層中。這部分硫可以通過機械洗滌除去。均勻分散在煤中的有機硫難以脫除。煤中的硫含量是評價煤質的壹個極其重要的指標。在實際生產中，通常用絕幹煤樣的全硫含量來評價煤的質量。中國規定所有工業用煤必須先洗，盡可能降低硫含量；含硫量大於3%的煤不能開采。常用的指標有風幹總硫(ST，ad)、幹總硫(St，D)和接收總硫(St，ar)。
可選性:如上所述，煤中的灰分、硫和磷是對煤的加工和利用有害的雜質。為了減少煤中的有害雜質，提高煤的質量，特別是為了煉焦，需要對原煤進行洗選。對於直徑大於50 mm的脈石、黃鐵礦等雜質，可人工精選，對於粒度小於1 mm的煤粉，可采用浮選法進行選煤。煤中礦物質的粒度和分布直接影響煤的洗選難度，即煤的可選性。煤炭可選性是評價煤炭質量，尤其是煉焦煤質量的重要指標之壹。
灰分組成和灰熔融性:灰分組成是煤灰中的礦物成分，灰熔融性是指煤灰在不同溫度下的變形、軟化和熔融狀態。它們也是影響煤炭使用的重要指標之壹。
此外，煤中的有害有毒元素對煤的質量和用途也有很大影響，如砷、汞和放射性鈾等。如果含量超標，對人體健康影響很大。
根據以上煤質指標，結合煤的變質程度和用途，可以對煤進行實用分類。我國對煤的分類是以煤的煤化程度為依據，將我國所有的煤分為褐煤、煙煤、無煙煤三大類。根據煤化程度、煤的組成和工業利用的特點，褐煤分為2個小類，無煙煤分為3個小類。煙煤比較復雜，按揮發分可分為四級，按粘結性可分為五六級。主要類型有褐煤、長焰煤、不粘結性煤、弱粘結性煤、1/2中粘結性煤、氣煤、氣肥煤、肥煤、1/3焦煤、煉焦煤、瘦煤、瘦煤、無煙煤。其中褐煤的變質程度最低，無煙煤的變質程度最高。長煙煤到氣煤為低變質煙煤，肥煤到焦煤為中變質煙煤，瘦煤、瘦煤、無煙煤為高變質煤。
褐煤的特點是光澤暗淡，內生裂紋不發育，收縮裂紋多，腐植酸含量高，熱值低。它是壹種低熱值燃料，也是制造化肥的原料。
長焰煤、不粘結性煤、弱粘結性煤、中粘結性煤的特點是韌性高、光澤弱、內生裂紋少、燃燒火焰長、不結焦，是燃燒鍋爐、化工、采油的最佳用煤。氣煤除了上述性質和用途外，還有膨脹、熔化、結渣現象，有時還會有氣體噴出。氣煤具有壹定的煉焦性能，也可作為煉焦配煤。
肥煤和焦煤的相似之處是有玻璃光澤，內生裂紋發達，易碎易斷。它具有良好的膨脹和熔化粘附性，焦渣有光澤，是煉焦的最佳原料。
瘦煤光澤強，略有膨脹和熔化，燃燒時不易著火，可作為煉焦配煤。
瘦煤有鉆石光澤，不膨脹不熔化，燃燒時不易著火，適合燒鍋爐和化工用煤。
無煙煤具有鉆石般的光澤，致密堅硬，比重大，燃燒時不易著火，無煙，幾乎無焰，可用作化工用煤和民用煤。
(二)煤的主要用途
早在幾千年前，勞動人民就發現了煤可以燃燒，可以用來取暖、做飯和煉鐵。蒸汽機發明後，煤成為機器動力的主要燃料。後來，煤被用於煉焦、發電、制造電石、煤氣等等。現在，煤仍然是主要的能源。煤炭占中國可支配能源結構的70%左右。壹些專家預測，這種能源結構在不久的將來不會有大的改變。目前，煤的主要用途是發電、煉焦、供熱和民用燃燒，但煤氣化、煤液化和煤化工等煤的綜合利用也在迅速發展。
動力煤:動力煤是煤的主要用途，作為燃料燃燒鍋爐取暖，發電，以及作為蒸汽機車的動力。因為主要燃燒動力煤，所以任何品牌的煤都可以作為燃料獲得熱源。
煤的焦化:煤的焦化就是用煤焦化。它在與空氣隔絕的密閉煉焦爐中加熱煤，獲得三種原料:焦炭、煤焦油和焦爐煤氣。這三種原料可以進壹步加工得到壹系列煤化工產品。高溫煉焦可獲得約78%的焦炭、4%的焦油和18%的焦爐煤氣。焦炭的主要用途是煉鐵，其次是化肥工業。經過進壹步加工，焦炭可以制成合成氨和電石。電石還可以制成塑料、合成纖維、合成橡膠和合成化工產品。煤焦油是煤炭焦化的副產品，黑色粘稠液體，主要成分是芳香族化合物。用途較廣，可制成輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油、瀝青等。這些產品還可以制成苯、農藥、炸藥、染料、油漆、二惡英、聚乙烯穩定劑、合成材料等。焦爐煤氣是良好的氣體燃料和寶貴的化工原料，可用作冶金工業燃料和民用煤氣，也可用於制氨、粗苯、氫氣、甲烷、乙烯、硫化氫和各種化工產品。如果某焦化廠每小時能生產15000立方米焦爐煤氣作為化工原料，則壹年可生產55000噸尿素或70000噸硝酸銨，16000噸甲醇，2500噸乙烯。因此，焦化廠焦爐煤氣的綜合利用對農業、冶金工業和化學工業的發展具有重要意義。
煤氣化:煤氣化是在高溫和氧氣的條件下，將煤中的有機物轉化為含有壹氧化碳、沼氣、氫氣等氣體的過程。煤氣是壹種優良的工業和民用燃料。使用天然氣作為燃料的效率是直接燃燒煤炭的兩倍以上。氣體燃料還具有燃燒完全、使用和運輸方便等壹系列優點。因此，燃氣已廣泛應用於冶金工業、機械工業、化學工業、建材工業和城市民用燃料。煤氣中的壹氧化碳和氫氣可以合成甲醇、醛、酮、酸、飽和烴、烯烴、芳烴、合成氨等。因此，煤氣也是有機化學工業的重要原料。
煤氣化包括地面氣化和地下氣化。地面氣化是用煤氣發生爐把煤變成煤氣。地下氣化是將煤層直接在地下燃燒氣化，然後將氣體從地下輸送到地面使用。
地面用煤、焦炭等固體原料生產煤氣的方法很多，大致可以分為兩大類。壹種是固體原料氣化，在高溫和氣化劑的條件下，將煤或焦炭轉化為氣體。根據氣化所用固體原料的種類不同，以及固體原料在氣化爐內的狀態不同，造氣的方法分為固定床氣化和沸騰床氣化兩種。另壹種是固體原料幹餾，是壹種將煤中有機物熱解為氣體的方法，是生產城市煤氣的常用方法。
固定床氣化法是氣化固體基本固定在煤氣發生爐內。發生爐煤氣的氣化過程在固定床煤氣發生爐中進行。空氣和少量水蒸氣從煤氣發生爐底部通入，煤或焦煤從煤氣發生爐頂部加入，使煤氣和煤在700℃ ~ 800℃以上的高溫下發生劇烈反應，生成煤氣。發生爐煤氣用於加熱煉鋼爐、玻璃窯、煉焦爐等。也可與水煤氣混合作為合成氨和甲醇的原料氣。水煤氣是水蒸氣與熱無煙煤工業焦煤相互作用的產物。水煤氣是制造合成氨的主要原料氣。
流化床氣化法之所以稱為流化床氣化法，是因為氣化劑從爐底高速引入，使氣化爐內的粉煤處於漂浮狀態，很像液體的沸騰。沸騰床氣化是將小於10 mm的煤顆粒直接連續氣化的方法
煤液化:煤液化是將煤從固態變成液態的過程。煤液化可以是直接液化，也可以是間接液化。
煤的直接液化可以通過低溫幹餾和加氫液化來實現。煤的加氫液化是將煤、催化劑和重油混合在壹起，在380℃ ~ 550℃的高溫和200 ~ 700個大氣壓的高壓氫氣下，將煤中幾乎所有的有機物轉化為液體和氣體產物，並進壹步加工得到汽油、柴油等液體燃料。低溫幹餾是通過內熱式發生器把煤變成焦油產品，進壹步加工成液體燃料和化工產品。
煤的間接液化是將煤氣化並進壹步加工成液體燃料的過程。
煤化工:煤化工是將煤制成化工產品的方法。有許多方法可以從煤中制造化學產品。煤通常先氣化或液化，然後進壹步加工成化工產品。也可以先把煤加工成電石，再轉化成化工產品。
煤的綜合利用:煤中含有多種有益元素，可從煤灰中提取鍺、鎵、鈾、釩等重要的稀有分散元素和放射性元素，是國防工業的原料。煤中還生成了極具開發價值的煤層氣。煤灰也可以用來制造水泥和改良土壤。粉煤灰的綜合利用是煤炭綜合利用的壹個重要方面。
煤中鍺和鎵的利用:鍺是半導體和電子工業的重要原料之壹。鍺在地殼中很少以單獨礦物的形式出現，主要以伴生組分的形式存在於鉛鋅礦和煤層中。鍺的提取工藝簡單，主要從煤灰和煙塵中提取。煤中鍺品位普遍較低，但分布廣泛，是鍺礦床的主要成礦類型。煤中的鍺含量達到每噸煤20克就可以回收。新疆伊犁和清河煤礦的煤層中含有鍺和鎵。
煤中鈾的利用:鈾主要以含鈾有機化合物的形式存在於煤中，是鈾礦床的重要工業類型之壹。壹般要求煤中伴生鈾的工業品位為0.02%。煤中鈾的富集是在泥炭堆積階段，含鈾的水溶液註入泥炭沼澤後，腐殖酸的強烈吸附作用所致。第二，地下水的淋濾將鈾帶到煤層中。煤中鈾的富集主要是由於腐殖酸將鈾離子吸附成金屬有機絡合物，或者作為還原劑，將鈾離子轉化為不溶態，固定在有機組分中。鈾通常賦存於煤層頂底板砂巖中，可局部富集。新疆侏羅紀含煤地層中常出現鈾富集區，伊犁南部和吐魯番含煤地層中鈾含量已達工業級。目前，地浸法開采煤系地層中的低品位鈾礦取得了良好的效果。
煤中釩的利用:釩主要用於鋼鐵工業中提煉優質合金。釩在自然界中的分布非常分散，常與其他元素伴生形成含釩礦床。釩在煤系地層中的富集與海洋浮遊生物和底棲生物引起的有機質密切相關，因此淺海藻類聚集形成的腐泥煤中釩含量較高。釩主要以有機金屬絡合物的形式存在於煤層中。壹般來說，有機質含量越高，釩含量越豐富。含釩砂巖有時存在於煤系地層中，釩和鈾常形成釩鉀鈾礦床。
近年來，國內外煤層氣開發利用發展迅速。可以說，壹個新的產業正在興起，並將在能源結構中占據非常重要的地位。這裏只提壹下，等我說完再詳細介紹煤炭的情況。
(三)煤炭開采要註意保護資源和環境
煤炭是不可再生資源，用完了就沒了，所以要非常珍惜。煤礦開采要合理規劃，統籌安排；選擇先進合理的采煤方法，提高煤炭資源回收率，充分利用薄煤層；在科學發展觀的指導下，建立循環經濟產業鏈，充分利用煤炭資源的各種利用效率，提高煤炭的利用效率。
煤炭的開發利用會對環境產生壹定的影響，因此在開發利用煤炭資源時要特別註意環境保護。在煤礦開采中，由於地下的挖空和塌陷，往往會在地面形成裂縫、塌陷坑、巖滑、滑坡等地質災害，對森林、草原、農田造成危害，甚至造成嚴重破壞；采煤排放的氣體、二氧化碳、壹氧化碳會汙染大氣，增加溫室效應；排出的硫化氫氣體還會形成酸雨，對人、生物和農作物造成嚴重危害。排放的廢水會汙染環境和地下水；排出的粉塵和矸石會汙染大氣和周圍環境。焦化產生的煙塵、工業鍋爐和民用鍋爐產生的煙塵會汙染大氣；煤炭液化和煤化工也會形成大量廢氣和廢水，汙染環境。然而，在上述煤炭開采和利用過程中，存在著對環境的各種不利影響和危害。只要采取有效措施，影響程度可以大大降低，甚至完全可以避免危害。關鍵是在開采利用煤礦時牢固樹立環保意識，把保護環境貫穿於開采利用的全過程，采取切實有效的措施防止對環境的影響和危害，做到物盡其用，物盡其用，環境良好，與自然和諧相處。