Көміртегі, сутегі және оттегі негізгі органикалық заттар болып табылады, олардың үлесі 95%-дан асады; Көмірлену неғұрлым терең болса, соғұрлым көміртегі мөлшері жоғары, ал сутегі мен оттегі мөлшері азаяды. Көміртек пен сутегі көмірді жағу кезінде жылу шығаратын элементтер, ал оттегі жануды қолдайтын элемент болып табылады. Көмірді жағу кезінде азот жылу бермейді, бірақ жоғары температурада азот оксидтеріне және аммиакқа айналады және бос күйде тұнбаға түседі. Күкірт, фосфор, фтор, хлор және мышьяк көмірдің зиянды компоненттері болып табылады, олардың ішінде күкірт ең маңызды болып табылады. Көмірді жағу кезінде күкірттің көп бөлігі күкірт диоксидіне (SO2) тотығады, ол түтінмен шығарылады, атмосфераны ластайды, жануарлар мен өсімдіктердің өсуіне және адам денсаулығына қауіп төндіреді, металл жабдықтарды коррозияға ұшыратады; Құрамында күкірті жоғары көмірді металлургиялық кокстеуде пайдаланғанда кокс пен болаттың сапасына да әсер етеді. Сондықтан «күкірт» мөлшері көмір сапасын бағалаудың маңызды көрсеткіштерінің бірі болып табылады.

Белгілі бір температура мен жағдайларда көмірдегі органикалық заттардың ыдырауы нәтижесінде пайда болатын жанғыш газ «ұшқыш» деп аталады, ол әртүрлі көмірсутектер, сутек, көміртек оксиді және басқа қосылыстардан тұратын аралас газ. Ұшпа көмір сапасының негізгі көрсеткіші болып табылады, ол көмірді өңдеу мен пайдалану жолдарын және технологиялық шарттарын анықтауда маңызды анықтамалық рөл атқарады. Көмірлену дәрежесі төмен көмірде ұшпа заттар көбірек болады. Егер жану жағдайлары сәйкес келмесе, ұшпа мөлшері жоғары көмір жану кезінде әдетте «қара түтін» деп аталатын жанбаған көміртек бөлшектерін оңай шығарады; Көміртек тотығы, полициклді ароматты көмірсутектер және альдегидтер сияқты ластаушы заттарды көбірек шығарады және термиялық тиімділік төмендейді. Сондықтан көмірдің ұшпа заттарына сәйкес жану жағдайлары мен жабдықтарды таңдау керек.

Көмірде бейорганикалық заттар, негізінен су және минералдар аз, олардың болуы көмірдің сапасын және пайдалану құндылығын төмендетеді. Сульфид, сульфат және карбонат сияқты көмірдегі негізгі қоспалар минералдар болып табылады, олардың көпшілігі зиянды компоненттер.

Көмірді өңдеуге және кәдеге жаратуға «ылғалдылық» үлкен әсер етеді. Жану кезінде су буға айналғанда, ол жылуды сіңіреді, осылайша көмірдің жылулық құндылығын төмендетеді. Көмірдегі ылғалды сыртқы ылғалға және ішкі ылғалға бөлуге болады, ал ішкі ылғал негізінен көмір сапасын бағалау үшін индекс ретінде пайдаланылады. Көмірдену дәрежесі неғұрлым төмен болса, көмірдің ішкі беті соғұрлым көп және ылғалдылығы жоғары болады.

«Күл» - көмірді толығымен жағудан кейін қалған қатты қалдық және ол көмір сапасының маңызды көрсеткіші болып табылады. Күл негізінен көмірдегі жанбайтын минералдардан шығады. Минералды өртеген кезде ол жылуды сіңіруі керек, ал қождың көп мөлшері жылуды алып кетеді, сондықтан күл неғұрлым жоғары болса, көмірді жағудың жылу тиімділігі төмен болады; Неғұрлым күл көп болса, соғұрлым көмірдің жануынан күл көп шығады және соғұрлым көп ұшатын күл шығарылады. Жалпы, жоғары сапалы көмір мен таза көмірдің күлділігі салыстырмалы түрде төмен [1].

Көмір барлық континенттерде және мұхит аралдарында таралған, бірақ көмірдің дүние жүзінде таралуы өте біркелкі емес, сонымен қатар әртүрлі елдердегі көмірдің қоры да өте әртүрлі. Қытай, Америка Құрама Штаттары, Ресей және Германия көмір қорларына бай, сонымен қатар олар әлемдегі негізгі көмір өндіруші елдер болып табылады, олардың ішінде Қытай әлемдегі ең көп көмір өндіретін ел болып табылады. Қытайдың көмір ресурстары әлемде алдыңғы қатарда, АҚШ, Ресей және Австралиядан кейінгі екінші орында [9].

Көмірдің маңызды позициясы мұнаймен ауыстырылғанымен, ұзақ уақыт бойы мұнайдың біртіндеп азаюына байланысты ол міндетті түрде төмендейді. Көмірдің орасан зор қоры мен ғылым мен техниканың қарқынды дамуына байланысты көмірді газдандыру сияқты жаңа технологиялар жетіліп, кеңінен қолданыла бастады.

Табиғаттағы көмірді әртүрлі бастапқы материалдар мен жағдайларға сәйкес үш категорияға бөлуге болады, атап айтқанда гумусты көмір, қалдық гумусты көмір және сапропельді көмір.

Қытай әлемдегі көмірді бірінші болып пайдаланған мемлекет. Көмірден жасалған қолөнер бұйымдары Ляонин провинциясындағы Синьле көне мәдени орнында, ал көмірден жасалған шелпектер Хэнань провинциясындағы Гунжи қаласынан да табылды.

Шан Хай Цзиньде көмір тас ние деп аталады, ал Вэй және Цзинь әулетінде көмір графит немесе көміртек деп аталады. Көмір атауын алғаш рет Мин әулетіндегі Ли Шичжэнь «Материа медицинасының жинағы» кітабында қолданған.

Грекия мен Ежелгі Рим де көмірді бұрын пайдаланған елдер болды. Грек ғалымы Теофраст біздің дәуірімізге дейінгі шамамен 300 жылы «Тас тарихы» еңбегін жазып, онда көмірдің табиғаты мен шығу тегі жазылған. Ежелгі Рим шамамен 2000 жыл бұрын көмірді жылыту үшін пайдалана бастады.

Көмір – миллиондаған жылдар бойы өсімдіктердің бұтақтары мен тамырларында жиналған қара қарашіріктің өте қалың қабаты. Жер қыртысының өзгеруіне байланысты ол үздіксіз жер астында көміліп, ұзақ уақыт бойы ауадан оқшауланып, жоғары температура мен жоғары қысымда күрделі физикалық-химиялық өзгерістер тізбегінен кейін қара жанғыш шөгінді тау жынысын түзеді. көмірдің түзілу процесі болып табылады.

Көмір кенішіндегі көмір қабатының қалыңдығы жер қыртысының азаю жылдамдығына және осы аймақта өсімдік қалдықтарының жиналуына байланысты. Жер қыртысы тез құлдырап, өсімдік қалдықтары қалың үйілгендіктен, бұл көмір кенішіндегі көмір қабаты қалың. Керісінше, жер қыртысы баяу түсіп, өсімдік қалдықтары жұқа үйілгендіктен, бұл көмір кенішіндегі көмір қабаты жұқа. Жер қыртысының тектоникалық қозғалысына байланысты бастапқы көлденең көмір қабаттары қатпарланып, жарылған. Кейбір көмір қабаттары жер астында тереңірек көмілген, басқалары жер бетіне ығыстырылған немесе тіпті топыраққа ұшыраған, оны адамдар оңай табады. Сондай-ақ кейбір көмір қабаттары бар, олар салыстырмалы түрде жұқа және ауданы шағын, сондықтан тау-кен құндылығы жоқ, көмірдің пайда болуы туралы жаңартылған мәлімдеме жоқ.

Көмір осылай пайда бола ма? Кейбір экспозицияларды одан әрі зерттеп, талқылау керек пе. Ірі көмір кенішінде көмір қабаты қалың және көмір сапасы тамаша, бірақ оның ауданы жалпы алғанда онша үлкен емес. Егер бұл миллиондаған жылдар бойы өсімдіктердің жапырақтары мен тамырларының табиғи жинақталуы болса, оның ауданы өте үлкен болуы керек. Ертеде жердің барлық жерінде ормандар мен шабындықтар болғандықтан, жер астында барлық жерде көмір қоймасының іздері болуы керек; Көмір қабаты міндетті түрде өте қалың емес, өйткені өсімдіктердің жапырақтары мен тамырлары шіріп, өсімдіктерге сіңетін гумусқа айналады. Қайталанса, ақыры жер астына көмілгенде ол соншалықты шоғырланбайды, топырақ қабаты мен көмір қабатының шекарасы соншалықты айқын болмайды.

Дегенмен, көмірдің шын мәнінде өсімдік қалдықтарының жүйелі эволюциясы нәтижесінде пайда болатынын жоққа шығаруға болмайды, бұл бұлтартпас ақиқат. Көмір блогын мұқият қадағалайтын болсаңыз, сіз өсімдіктердің жапырақтары мен тамырларының іздерін көре аласыз; Көмірді тіліп, оны микроскоппен бақылайтын болсаңыз, өте айқын өсімдік ұлпалары мен құрылымдарын табуға болады, кейде көмір қабаттарында діңдер сияқты заттар сақталады, ал кейбір көмір қабаттары әлі де толық жәндіктердің қалдықтарымен оралған.

Жер бетінің қалыпты температурасы мен қысымы кезінде тоқырау суында жиналған өсімдік қалдықтары шымтезек немесе сапропеликтер арқылы шымтезек немесе сапропеликке айналады; Жерленгеннен кейін шымтезек немесе сапропельді балшық бассейндік жертөленің төмендеуіне байланысты терең жер астына шөгіп, диагенез арқылы қоңыр көмірге айналады; Температура мен қысым бірте-бірте жоғарылағанда метаморфизм арқылы битумды көмірге, антрацитке айналады. Пеатизация деп жоғары сатыдағы өсімдіктердің қалдықтарының батпақтарда жиналып, биохимиялық өзгерістер арқылы шымтезекке айналуын айтады. Сапропаргизация деп батпақтардағы биохимиялық өзгерістер арқылы төменгі сатыдағы организмдердің қалдықтарының сапропелді балшыққа айналу процесін айтады. Сапропаргит – су мен асфальтке бай лайлы заттың бір түрі. Мұздық процесі көмір түзетін зауыт қалдықтарын жинауға және сақтауға ықпал етуі мүмкін [2].

Көмірдің пайда болу жасы

Бүкіл геологиялық дәуірде дүние жүзінде үш негізгі көмір түзілу кезеңі бар:

Палеозойдың карбон және пермь дәуірінде көмір түзетін өсімдіктер негізінен споралы өсімдіктер болды. Көмірдің негізгі түрлері – битумды көмір және антрацит.

Мезозойдың юра және бор кезеңдерінде көмір түзетін өсімдіктер негізінен гимноспермділер болды. Көмірдің негізгі түрлері: қоңыр көмір және битумды көмір.

Кайнозойдың үшінші кезеңінде көмір түзетін өсімдіктер негізінен ангиоспермділер болды. Негізгі көмір – қоңыр көмір, одан кейін шымтезек және біраз жас битумды көмір.

Көмір әлемдегі ең кең таралған қазбалы энергетикалық ресурс болып табылады, ол негізінен төрт санатқа бөлінеді: битумды көмір және антрацит, суббитумды көмір және қоңыр көмір. Дүние жүзіндегі өндірілетін көмір қорының 60%-ы АҚШ-та (25%), Кеңестік республикаларда (23%) және Қытайда (12%) шоғырланған. Сонымен қатар, Австралия, Үндістан, Германия және Оңтүстік Африка елдерінің үлесіне дүние жүзіндегі көмірдің жалпы көлемінің 29%-ы тиесілі, ал барланған көмір қоры мұнай қорынан 63 еседен астам. Дүние жүзіндегі көмір қоры мол елдер де көмір.