Uhlík, vodík a kyslík jsou hlavní organickou hmotou v uhlí, které tvoří více než 95 %; Čím hlubší prouhelnění, tím vyšší obsah uhlíku a nižší obsah vodíku a kyslíku. Uhlík a vodík jsou prvky, které vytvářejí teplo při spalování uhlí, a kyslík je prvek podporující hoření. Při spalování uhlí dusík nevytváří teplo, ale při vysoké teplotě se přeměňuje na oxidy dusíku a čpavek a vysráží se ve volném stavu. Síra, fosfor, fluor, chlor a arsen jsou škodlivé složky uhlí, z nichž nejdůležitější je síra. Při spalování uhlí se většina síry oxiduje na oxid siřičitý (SO2), který je vypouštěn se spalinami, znečišťuje ovzduší, ohrožuje růst zvířat a rostlin i lidské zdraví a koroduje kovová zařízení; Použití uhlí s vysokým obsahem síry v metalurgickém koksování má vliv i na kvalitu koksu a oceli. Proto je obsah „síry“ jedním z důležitých ukazatelů pro hodnocení kvality uhlí.

Hořlavý plyn vznikající rozkladem organické hmoty v uhlí za určitých teplot a podmínek se nazývá „těkavý“, což je směsný plyn složený z různých uhlovodíků, vodíku, oxidu uhelnatého a dalších sloučenin. Těkavé je také hlavním indexem kvality uhlí, který hraje důležitou referenční roli při určování způsobů zpracování a využití a technologických podmínek uhlí. Uhlí s nízkým stupněm prouhelnění má více těkavých látek. Nejsou-li podmínky spalování vhodné, uhlí s vysokým obsahem těkavých látek při hoření snadno produkuje nespálené uhlíkové částice, běžně známé jako „černý kouř“; A produkují více znečišťujících látek, jako je oxid uhelnatý, polycyklické aromatické uhlovodíky a aldehydy, a snižuje se tepelná účinnost. Proto by měly být zvoleny vhodné podmínky spalování a zařízení podle těkavých látek uhlí.

Anorganických látek je v uhlí málo, především voda a minerály, a jejich existence snižuje kvalitu a užitnou hodnotu uhlí. Minerály jsou hlavní nečistoty v uhlí, jako je sulfid, síran a uhličitan, z nichž většina jsou škodlivé složky.

„Vlhkost“ má velký vliv na zpracování a využití uhlí. Když se voda při spalování mění v páru, absorbuje teplo a tím snižuje výhřevnost uhlí. Vlhkost uhlí lze rozdělit na vnější vlhkost a vnitřní vlhkost a vnitřní vlhkost se obecně používá jako ukazatel pro hodnocení kvality uhlí. Čím nižší je stupeň prouhelnění, tím větší je vnitřní povrch uhlí a tím vyšší je obsah vlhkosti.

"Popel" je pevný zbytek, který zůstane po úplném spálení uhlí, a je to důležitý ukazatel kvality uhlí. Popel pochází hlavně z nehořlavých minerálů v uhlí. Když je nerost spalován, měl by absorbovat teplo a velké množství strusky teplo odebere, takže čím vyšší je popel, tím nižší je tepelná účinnost spalování uhlí; Čím více popela, tím více popela vzniká spalováním uhlí a tím více popílku je vypouštěno. Obecně je obsah popela ve vysoce kvalitním uhlí a čistém uhlí relativně nízký [1].

Uhlí je distribuováno na všech kontinentech a na oceánských ostrovech, ale distribuce uhlí ve světě je velmi nerovnoměrná a zásoby uhlí v různých zemích jsou také velmi odlišné. Čína, Spojené státy, Rusko a Německo jsou bohaté na zásoby uhlí a jsou také hlavními zeměmi produkujícími uhlí na světě, mezi nimiž je Čína zemí s nejvyšší těžbou uhlí na světě. Čínské uhelné zdroje jsou v popředí světa, druhé po Spojených státech, Rusku a Austrálii [9].

Významné postavení uhlí sice nahradila ropa, ale na dlouhou dobu bude v důsledku postupného vyčerpávání ropy nevyhnutelně klesat. Vzhledem k obrovským zásobám uhlí a rychlému rozvoji vědy a techniky se nové technologie, jako je zplyňování uhlí, staly vyspělými a široce používanými.

Podle různých původních materiálů a podmínek vzniku uhlí lze uhlí v přírodě rozdělit do tří kategorií, a to na humusové uhlí, zbytkové humusové uhlí a sapropelické uhlí.

Čína je první zemí na světě, která využívá uhlí. Uhelné řemeslné výrobky byly nalezeny ve starověkém kulturním místě Xinle v provincii Liaoning a uhelné koláče byly nalezeny také ve městě gongyi v provincii Henan.

V Shan Hai Jing se uhlí nazývá kamenné nie, zatímco v dynastiích Wei a Jin se uhlí nazývá grafit nebo karbon. Název uhlí byl poprvé použit v Compendium of Materia Medica Li Shizhen v dynastii Ming.

Řecko a starověký Řím byly také země, které dříve využívaly uhlí. Řecký učenec Theophrastos napsal asi v roce 300 př. n. l. Historii kamene, která zaznamenala povahu a původ uhlí. Starověký Řím začal používat uhlí k vytápění asi před 2000 lety.

Uhlí je extrémně silná vrstva černého humusu nahromaděného na zemi větvemi a kořeny rostlin po miliony let. Kvůli změně zemské kůry je nepřetržitě pohřben pod zemí a dlouhodobě izolován od vzduchu a po řadě komplikovaných fyzikálních a chemických změn za vysoké teploty a vysokého tlaku vytváří černou hořlavou sedimentární horninu, která je proces tvorby uhlí.

Tloušťka uhelné sloje v uhelném dole souvisí s rychlostí poklesu zemské kůry a akumulací rostlinných zbytků v této oblasti. Zemská kůra rychle klesá a rostlinné zbytky jsou tlusté, takže uhelná sloj v tomto uhelném dole je tlustá. Naopak zemská kůra pomalu klesá a rostlinné zbytky jsou tenké, takže uhelná sloj v tomto uhelném dole je tenká. V důsledku tektonického pohybu zemské kůry jsou původní horizontální uhelné sloje zvrásněny a rozlámány. Některé uhelné sloje jsou pohřbeny hlouběji pod zemí, jiné jsou vytlačeny na povrch, nebo dokonce vystaveny zemi, kterou lidé snadno najdou. Existují také některé uhelné sloje, které jsou relativně tenké a mají malou plochu, takže neexistuje žádná těžební hodnota a neexistuje žádné aktualizované prohlášení o tvorbě uhlí.

Vzniká uhlí tímto způsobem? Zda by se některé expozice měly dále studovat a diskutovat. Velký uhelný důl má silnou uhelnou sloj a vynikající kvalitu uhlí, ale jeho plocha není obecně příliš velká. Pokud se jedná o přirozenou akumulaci listů a kořenů rostlin po miliony let, měla by být její plocha velmi velká. Protože lesy a pastviny byly v dávných dobách všude na zemi, měly by všude v podzemí být stopy po skladování uhlí; Uhelná sloj nemusí být nutně příliš tlustá, protože listy a kořeny rostlin hnijí na humus, který budou rostlinami absorbovány. Pokud se to bude opakovat, nebude to tak koncentrované, když bude konečně pohřbeno pod zemí, a hranice mezi vrstvou půdy a uhelnou slojí nebude tak jasná.

Nelze však popřít fakt a základ, že uhlí skutečně vzniká systematickou evolucí rostlinných zbytků, což je nevyvratitelná pravda. Dokud budete pečlivě pozorovat uhelný blok, můžete vidět stopy listů a kořenů rostlin; Pokud nakrájíte uhlí a pozorujete ho pod mikroskopem, můžete najít velmi jasná rostlinná pletiva a struktury a někdy jsou v uhelných slojích zachovány věci jako kmeny a některé uhelné sloje jsou stále obaleny úplnými zkamenělinami hmyzu.

Za normální teploty a tlaku povrchu se rostlinné zbytky nahromaděné ve stojaté vodě přeměňují na rašelinu nebo sapropel rašelinou nebo sapropel; Rašelina nebo sapropelické bahno po zasypání klesá v důsledku poklesu dna pánve do hlubokého podzemí a diagenezí se přeměňuje na lignit; Při postupném zvyšování teploty a tlaku se metamorfózou přeměňuje na černé uhlí na antracit. Peatizace označuje proces, při kterém se zbytky vyšších rostlin hromadí v bažinách a biochemickými změnami se přeměňují na rašelinu. Sapropargizace označuje proces, při kterém se zbytky nižších organismů přeměňují na sapropelické bahno prostřednictvím biochemických změn v bažinách. Sapropargit je druh bahnité látky bohaté na vodu a asfalten. Proces ledovců může přispět ke sběru a uchování zbytků rostlin tvořících uhlí [2].

Věk tvorby uhlí

V celém geologickém věku existují na světě tři hlavní období tvorby uhlí:

V paleozoickém karbonu a permu byly uhlotvornými rostlinami především výtrusné rostliny. Hlavními druhy uhlí jsou bituminózní uhlí a antracit.

V juře a křídě druhohor byly uhlotvornými rostlinami převážně nahosemenné rostliny. Hlavními druhy uhlí jsou lignit a bituminózní uhlí.

Ve třetihorách kenozoika byly uhlotvornými rostlinami především krytosemenné rostliny. Hlavním uhlím je lignit, následuje rašelina a některé mladé bituminózní uhlí.

Uhlí je nejrozšířenějším fosilním zdrojem energie na světě, který se dělí hlavně do čtyř kategorií: bituminózní uhlí a antracit, subbituminózní uhlí a lignit. 60 % světových vytěžitelných zásob uhlí je soustředěno ve Spojených státech (25 %), sovětských republikách (23 %) a Číně (12 %). Austrálie, Indie, Německo a Jižní Afrika navíc tvoří 29 % celkové světové produkce uhlí a prokázané zásoby uhlí jsou více než 63krát větší než zásoby ropy. Země s bohatými zásobami uhlí ve světě jsou také uhlí.