Kol, väte och syre är det huvudsakliga organiska materialet i kol och står för mer än 95 %; Ju djupare koalifiering desto högre kolhalt och desto lägre väte- och syrehalt. Kol och väte är de element som genererar värme vid kolförbränning, och syre är det förbränningsstödjande elementet. När kol förbränns genererar inte kväve värme utan omvandlas till kväveoxider och ammoniak vid hög temperatur och fälls ut i fritt tillstånd. Svavel, fosfor, fluor, klor och arsenik är skadliga komponenter i kol, varav svavel är den viktigaste. När kol förbränns oxideras det mesta av svavlet till svaveldioxid (SO2), som släpps ut med rökgas, vilket förorenar atmosfären, äventyrar tillväxten av djur och växter och människors hälsa och korroderar metallutrustning; När kol med hög svavelhalt används i metallurgisk koksning påverkar det även kvaliteten på koks och stål. Därför är halten "svavel" ett av de viktiga indexen för att utvärdera kolkvaliteten.

Den brännbara gas som produceras genom nedbrytning av organiskt material i kol under vissa temperaturer och förhållanden kallas "flyktig", vilket är en blandgas som består av olika kolväten, väte, kolmonoxid och andra föreningar. Volatile är också det viktigaste kolkvalitetsindexet, som spelar en viktig referensroll för att bestämma kolets bearbetnings- och användningssätt och tekniska förhållanden. Kol med låg koalifikationsgrad har mer flyktigt material. Om förbränningsförhållandena inte är lämpliga kommer kolet med högt flyktigt innehåll lätt att producera oförbrända kolpartiklar vid förbränning, allmänt känd som "svart rök"; Och producera fler föroreningar som kolmonoxid, polycykliska aromatiska kolväten och aldehyder, och den termiska effektiviteten minskar. Därför bör lämpliga förbränningsförhållanden och utrustning väljas i enlighet med kolets flyktiga material.

Det finns få oorganiska ämnen i kol, främst vatten och mineraler, och deras förekomst minskar kolets kvalitet och nyttjandevärde. Mineraler är de viktigaste föroreningarna i kol, såsom sulfid, sulfat och karbonat, varav de flesta är skadliga komponenter.

"Fukt" har ett stort inflytande på bearbetning och utnyttjande av kol. När vatten övergår till ånga under förbränningen, absorberar det värme, vilket minskar kolets värmevärde. Fukt i kol kan delas in i extern fukt och inre fukt, och inre fukt används vanligtvis som ett index för att utvärdera kolkvaliteten. Ju lägre förkolningsgrad, desto större inre yta av kol och desto högre fukthalt.

"Aska" är den fasta återstoden som finns kvar efter att kol är helt förbränt, och det är ett viktigt kolkvalitetsindex. Aska kommer främst från obrännbara mineraler i kol. När mineralet förbränns bör det absorbera värme, och en stor mängd slagg kommer att ta bort värme, så ju högre aska är, desto lägre är den termiska effektiviteten för kolförbränning; Ju mer aska, desto mer aska produceras vid kolförbränning, och desto mer flygaska släpps ut. I allmänhet är askhalten i högkvalitativt kol och rent kol relativt låg [1].

Kol är fördelat på alla kontinenter och havsöar, men fördelningen av kol i världen är mycket ojämn, och kolreserverna i olika länder är också mycket olika. Kina, USA, Ryssland och Tyskland är rika på kolreserver, och de är också stora kolproducerande länder i världen, bland vilka Kina är det land med den högsta kolproduktionen i världen. Kinas kolresurser är i framkant av världen, näst efter USA, ryska och australiensiska [9].

Även om kolets viktiga position har ersatts av olja, kommer den oundvikligen att avta under en lång tid på grund av den gradvisa utarmningen av olja. På grund av de enorma reserverna av kol och den snabba utvecklingen av vetenskap och teknik har ny teknik som kolförgasning blivit mogen och använd i stor utsträckning.

Beroende på de olika ursprungliga materialen och förhållandena för kolbildning kan kol i naturen delas in i tre kategorier, nämligen humuskol, resterande humuskol och sapropeliskt kol.

Kina är det första landet som använder kol i världen. Kolhantverk hittades på den antika kulturplatsen Xinle i Liaoning-provinsen, och kolkakor hittades också i staden gongyi, Henan-provinsen.

I Shan Hai Jing kallas kol för sten nie, medan i Wei- och Jin-dynastierna kallas kol för grafit eller kol. Namnet kol användes först i Compendium of Materia Medica av Li Shizhen under Mingdynastin.

Grekland och antikens Rom var också länder som använde kol tidigare. Den grekiske forskaren Theophrastos skrev The History of Stone omkring 300 f.Kr., som registrerade kolets natur och ursprung. Det antika Rom började använda kol för uppvärmning för cirka 2000 år sedan.

Kol är ett extremt tjockt lager av svart humus som samlats på marken av växternas grenar och rötter i miljontals år. På grund av förändringen av jordskorpan begravs den kontinuerligt under jorden och isoleras från luften under lång tid, och efter en serie komplicerade fysikaliska och kemiska förändringar under hög temperatur och högt tryck bildar den en svart brännbar sedimentär bergart, som är bildningsprocessen av kol.

Tjockleken på en kolsektion i en kolgruva är relaterad till hastigheten för jordskorpans nedgång och ackumuleringen av växtrester i detta område. Jordskorpan faller snabbt, och växtrester är staplade tjocka, så kollagen i denna kolgruva är tjock. Tvärtom faller jordskorpan långsamt, och växtresterna staplas tunt, så kollagen i denna kolgruva är tunn. På grund av jordskorpans tektoniska rörelse viks de ursprungliga horisontella kolfogarna och spricker. Vissa kollag är begravda djupare under jorden, andra trycks ut till ytan, eller till och med utsatta för marken, som är lätt att hitta av människor. Det finns också några kollag som är relativt tunna och små till ytan, så det finns inget gruvvärde, och det finns inget uppdaterat uttalande om bildningen av kol.

Bildas kol på detta sätt? Huruvida några expositioner bör studeras och diskuteras ytterligare. En stor kolgruva har en tjock kollag och utmärkt kolkvalitet, men dess yta är generellt sett inte särskilt stor. Om det är en naturlig ansamling av löv och rötter av växter i miljoner år, bör dess yta vara mycket stor. Eftersom skogar och gräsmarker fanns överallt på jorden i gamla tider, borde det finnas spår av kollagring överallt under jorden; Kollagen är inte nödvändigtvis särskilt tjock, eftersom växternas blad och rötter ruttnar till humus, som kommer att absorberas av växter. Om det upprepas kommer det inte att vara så koncentrerat när det slutligen begravs under jord, och gränsen mellan jordlager och kollag blir inte så tydlig.

Det går dock inte att förneka det faktum och grunden att kol verkligen bildas av den systematiska utvecklingen av växtrester, vilket är en obestridlig sanning. Så länge man noggrant iakttar kolblocket kan man se spår av löv och rötter av växter; Om du skivar kol och observerar det under ett mikroskop kan du hitta mycket tydliga växtvävnader och strukturer, och ibland finns saker som stammar bevarade i kollag, och vissa kollag är fortfarande insvepta med kompletta insektsfossiler.

Under normal temperatur och tryck på ytan, växtrester ackumulerade i stillastående vatten omvandlas till torv eller sapropelic av torv eller sapropelic; Efter att ha begravts sjunker torv eller sapropelic lera till djupet under jorden på grund av nedgången i bassängkällaren och omvandlas till brunkol genom diagenes; När temperaturen och trycket gradvis ökar omvandlas det till bituminöst kol till antracit genom metamorfos. Torvbildning avser processen att resterna av högre växter ackumuleras i träsk och omvandlas till torv genom biokemiska förändringar. Sapropargisering hänvisar till processen att resterna av lägre organismer omvandlas till sapropelic lera genom biokemiska förändringar i träsk. Sapropargit är ett slags lerigt ämne rikt på vatten och asfalten. Glaciärprocessen kan bidra till insamling och bevarande av kolbildande växtrester [2].

Kolbildningens ålder

Under hela den geologiska tidsåldern finns det tre stora kolbildande perioder i världen:

I paleozoisk karbon och perm var de kolbildande växterna huvudsakligen sporväxter. De huvudsakliga koltyperna är bituminöst kol och antracit.

I Jura och Krita i Mesozoikum var de kolbildande växterna huvudsakligen gymnospermer. De huvudsakliga koltyperna är brunkol och bituminöst kol.

I den tertiära delen av kenozoikum var de kolbildande växterna huvudsakligen angiospermer. Det huvudsakliga kolet är brunkol, följt av torv och lite ungt bituminöst kol.

Kol är den mest utbredda fossila energiresursen i världen, som huvudsakligen är indelad i fyra kategorier: bituminöst kol och antracit, subbituminöst kol och brunkol. 60 % av världens utvinningsbara kolreserver är koncentrerade till USA (25 %), sovjetrepubliker (23 %) och Kina (12 %). Dessutom står Australien, Indien, Tyskland och Sydafrika för 29 % av världens totala kolproduktion, och de bevisade kolreserverna är mer än 63 gånger större än oljereserverna. Länderna med rika kolreserver i världen är också kol.