Kolefni, vetni og súrefni eru helsta lífræna efnið í kolum, meira en 95%; Því dýpri sem þéttingin er, því hærra er kolefnisinnihaldið og því lægra er vetnis- og súrefnisinnihaldið. Kolefni og vetni eru frumefnin sem mynda hita við bruna kola og súrefni er brunastuðningurinn. Þegar kol er brennt myndar köfnunarefni ekki hita heldur breytist í köfnunarefnisoxíð og ammoníak við háan hita og fellur út í lausu ástandi. Brennisteinn, fosfór, flúor, klór og arsen eru skaðlegir þættir í kolum, þar af er brennisteinn mikilvægastur. Þegar kolum er brennt oxast megnið af brennisteini í brennisteinsdíoxíð (SO2), sem losnar með útblásturslofti, mengar andrúmsloftið, stofnar vexti dýra og plantna og heilsu manna í hættu og tærir málmbúnað; Þegar kol með hátt brennisteinsinnihald er notað í málmvinnslukoks hefur það einnig áhrif á gæði koks og stáls. Þess vegna er innihald "brennisteins" ein mikilvægasta vísitalan til að meta gæði kola.

Eldfima gasið sem myndast við niðurbrot lífrænna efna í kolum við ákveðin hitastig og aðstæður kallast „rokgjarnt“ sem er blandað gas sem samanstendur af ýmsum kolvetnum, vetni, kolmónoxíði og öðrum efnasamböndum. Rokgjarnt er einnig aðal gæðavísitala kola, sem gegnir mikilvægu viðmiðunarhlutverki við að ákvarða vinnslu- og nýtingaraðferðir og tæknilegar aðstæður kola. Kol með lága þéttingargráðu hefur rokgjarnara efni. Ef brunaskilyrði eru ekki viðeigandi mun kolin með mikið rokgjörn innihald auðveldlega framleiða óbrenndar kolefnisagnir við brennslu, almennt þekktur sem "svartur reykur"; Og framleiða fleiri mengunarefni eins og kolmónoxíð, fjölhringa arómatísk vetniskolefni og aldehýð, og hitauppstreymi skilvirkni minnkar. Því ætti að velja viðeigandi brunaskilyrði og búnað í samræmi við rokgjarnt efni kola.

Lítið er um ólífræn efni í kolum, aðallega vatni og steinefnum, og tilvist þeirra dregur úr gæðum og nýtingargildi kola. Steinefni eru helstu óhreinindi í kolum, svo sem súlfíð, súlfat og karbónat, sem flest eru skaðleg efni.

„Raki“ hefur mikil áhrif á vinnslu og nýtingu kola. Þegar vatn breytist í gufu við bruna gleypir það hita og dregur þannig úr varmagildi kola. Raka í kolum má skipta í ytri raka og innri raka og innri raki er almennt notaður sem vísitala til að meta gæði kola. Því lægra sem kolun er, því meira innra yfirborð kola og því hærra rakainnihald.

"Aska" er fasta leifin sem eftir er eftir að kol er alveg brennd og það er mikilvægur kolgæðavísitala. Aska kemur aðallega úr óbrennanlegum steinefnum í kolum. Þegar steinefnið er brennt ætti það að gleypa hita og mikið magn af gjalli mun taka í burtu hita, þannig að því hærra sem askan er, því lægri er varmanýting kolabrennslu; Því meiri aska, því meiri aska myndast við kolabrennslu og því meiri flugaska losuð. Almennt er öskuinnihald hágæða kola og hreins kola tiltölulega lágt [1].

Kol er dreift í öllum heimsálfum og eyjum í hafinu, en dreifing kola í heiminum er mjög misjöfn og kolaforði í mismunandi löndum er einnig mjög mismunandi. Kína, Bandaríkin, Rússland og Þýskaland eru rík af kolabirgðum og þau eru einnig helstu kolaframleiðslulönd í heiminum, þar á meðal er Kína það land sem hefur mesta kolaframleiðslu í heiminum. Kolaauðlindir Kína eru í fremstu röð í heiminum, næst á eftir Bandaríkjunum, Rússlandi og Ástralíu [9].

Þótt mikilvægri stöðu kola hafi verið skipt út fyrir olíu mun hún óhjákvæmilega lækka í langan tíma vegna hægfara tæmingar á olíu. Vegna mikillar forða kola og örrar þróunar vísinda og tækni hefur ný tækni eins og kolgasun orðið þroskaður og mikið notaður.

Samkvæmt mismunandi upprunalegum efnum og skilyrðum kolamyndunar er hægt að skipta kolum í náttúrunni í þrjá flokka, nefnilega humus kol, leifar af humus kolum og sapropelic kol.

Kína er fyrsta landið til að nota kol í heiminum. Kolahandverk fannst á fornum menningarstað Xinle í Liaoning héraði og kolakökur fundust einnig í gongyi borg, Henan héraði.

Í Shan Hai Jing er kol kallað steinn nie, en í Wei og Jin ættum er kol kallað grafít eða kolefni. Nafnið kol var fyrst notað í Compendium of Materia Medica eftir Li Shizhen í Ming Dynasty.

Grikkland og Róm til forna voru einnig lönd sem notuðu kol fyrr. Gríski fræðimaðurinn Theophrastos skrifaði The History of Stone um 300 f.Kr., sem skráði eðli og uppruna kola. Róm til forna byrjaði að nota kol til upphitunar fyrir um 2000 árum.

Kol er afar þykkt lag af svörtu humus sem safnast hefur á jörðu með greinum og rótum plantna í milljónir ára. Vegna breytinga á jarðskorpunni er hún stöðugt grafin neðanjarðar og einangruð frá loftinu í langan tíma og eftir röð flókinna eðlis- og efnafræðilegra breytinga við háan hita og háan þrýsting myndar hún svart eldfimt setberg, sem er myndunarferli kola.

Þykkt kolalags í kolanámu tengist hraða jarðskorpunnar og uppsöfnun plöntuleifa á þessu svæði. Jarðskorpan er að falla hratt og plöntuleifarnar eru hrúgaðar þykkar, þannig að kolalagurinn í þessari kolanámu er þykkur. Þvert á móti fellur jarðskorpan hægt og plöntuleifunum þunnt, þannig að kolalagurinn í þessari kolanámu er þunnur. Vegna jarðvegshreyfingar jarðskorpunnar eru upprunalegu láréttu kolalögin brotin og brotin. Sumir kolalagnir eru grafnir dýpra í jörðu, öðrum er ýtt út á yfirborðið, eða jafnvel berskjaldað fyrir jörðu, sem auðvelt er að finna fyrir fólk. Það eru líka tiltölulega þunnir og smáir kolalagar, þannig að það er ekkert námuverðmæti og engin uppfærð yfirlýsing um myndun kola.

Myndast kol á þennan hátt? Hvort ætti að rannsaka og ræða einhverjar útsetningar frekar. Stór kolanáma hefur þykkan kolabotn og framúrskarandi kolgæði, en flatarmál hennar er almennt ekki mjög stórt. Ef það er náttúruleg uppsöfnun laufa og róta plantna í milljónir ára ætti flatarmál þess að vera mjög stórt. Vegna þess að skógar og graslendi voru alls staðar á jörðinni til forna, ættu að vera ummerki um kolageymslur alls staðar neðanjarðar; Kolsaumurinn er ekki endilega mjög þykkur, því lauf og rætur plantna rotna í humus, sem verður frásogast af plöntum. Ef það er endurtekið verður það ekki svo þétt þegar það er loksins grafið neðanjarðar og mörkin milli jarðvegslags og kolalags verða ekki svo skýr.

Hins vegar er ekki hægt að neita þeirri staðreynd og grundvelli að kol myndast í raun við kerfisbundna þróun plönturusla, sem er óhrekjanlegur sannleikur. Svo lengi sem þú fylgist vel með kolablokkinni, getur þú séð ummerki eftir laufum og rótum plantna; Ef þú sneiðir kol og horfir á það í smásjá geturðu fundið mjög skýra plöntuvef og mannvirki, og stundum eru hlutir eins og stofnar varðveittir í kolsaum og sumir kolsaumar eru enn vafðir fullkomnum skordýrasteingervingum.

Undir venjulegu hitastigi og þrýstingi yfirborðsins eru plöntuleifar sem safnast fyrir í stöðnuðu vatni umbreytt í mó eða sapropelic með mó eða sapropelic; Eftir að hafa verið grafinn sekkur mó eða sapropelic leðja í djúpt neðanjarðar vegna hnignunar í skálinni og breytist í brúnkol með diagenesis; Þegar hitastig og þrýstingur aukast smám saman breytist það í bikkol í antrasít með myndbreytingu. Móvæðing vísar til þess ferlis að leifar háplantna safnast fyrir í mýrum og umbreytast í mó með lífefnafræðilegum breytingum. Sapropargization vísar til þess ferlis að leifar lægri lífvera er umbreytt í sapropelic leðju með lífefnafræðilegum breytingum í mýrum. Sapropargite er eins konar drulluefni sem er ríkt af vatni og asfalteni. Jöklaferli getur stuðlað að söfnun og varðveislu kolamyndandi plöntuleifa [2].

Öld kolamyndunar

Á allri jarðfræðiöldinni eru þrjú helstu kolamyndunartímabil í heiminum:

Í Paleozoic Carboniferous og Permian voru kolamyndandi plöntur aðallega gróplöntur. Helstu kolategundirnar eru bikkol og antrasít.

Í Jurassic og Cretaceous of Mesozoic voru kolamyndandi plöntur aðallega gymnosperms. Helstu kolategundirnar eru brúnkol og bikkol.

Á þriðja ári kenósóíku voru kolamyndandi plönturnar aðallega fræfræjur. Aðalkolin eru brúnkol, þar á eftir kemur mór og nokkur ung bikkol.

Kol er útbreiddasta jarðefnaorkuauðlindin í heiminum, sem er aðallega skipt í fjóra flokka: bikkol og antrasít, undirbikkol og brúnkol. 60% af endurheimtanlegum kolaforða heimsins eru í Bandaríkjunum (25%), Sovétlýðveldunum (23%) og Kína (12%). Að auki standa Ástralía, Indland, Þýskaland og Suður-Afríka fyrir 29% af heildar kolaframleiðslu heimsins og sannreyndar kolabirgðir eru meira en 63 sinnum meiri en olíubirgðir. Löndin með ríkan kolaforða í heiminum eru líka kol.