Karbon, hidrojen ve oksijen, kömürdeki ana organik maddedir ve 'ten fazlasını oluşturur; Kömürleşme ne kadar derin olursa, karbon içeriği o kadar yüksek, hidrojen ve oksijen içeriği ise o kadar düşük olur. Kömürün yanması sırasında ısı üreten elementler karbon ve hidrojen, yanmayı destekleyen element ise oksijendir. Kömür yakıldığında nitrojen ısı üretmez, ancak yüksek sıcaklıkta nitrojen oksitlere ve amonyağa dönüşerek serbest halde çöker. Kükürt, fosfor, flor, klor ve arsenik kömürün içindeki zararlı bileşenlerdir ve bunların en önemlisi kükürttür. Kömür yakıldığında, kükürdün büyük bir kısmı, baca gazıyla birlikte atılan kükürt dioksite (SO2) oksitlenir, atmosferi kirletir, hayvanların ve bitkilerin büyümesini ve insan sağlığını tehlikeye atar ve metal ekipmanları aşındırır; Metalurjik koklaştırmada yüksek kükürt içeriğine sahip kömür kullanıldığında kok ve çeliğin kalitesi de etkilenir. Bu nedenle "kükürt" içeriği kömür kalitesini değerlendirmede önemli endekslerden biridir.

Kömürdeki organik maddenin belirli sıcaklık ve koşullar altında ayrışması sonucu oluşan yanıcı gaza, çeşitli hidrokarbonlar, hidrojen, karbon monoksit ve diğer bileşiklerden oluşan karışık bir gaz olan "uçucu" adı verilmektedir. Uçucu aynı zamanda kömürün işlenme ve kullanım şekilleri ile teknolojik koşullarının belirlenmesinde önemli bir referans rolü oynayan ana kömür kalite indeksidir. Kömürleşme derecesi düşük olan kömürün uçucu maddesi daha fazladır. Yanma koşulları uygun değilse, yüksek uçucu madde içeriğine sahip kömür, yandığında kolaylıkla "siyah duman" olarak bilinen yanmamış karbon parçacıkları üretecektir; Karbon monoksit, polisiklik aromatik hidrokarbonlar ve aldehitler gibi daha fazla kirletici madde üretilir ve termal verim düşer. Bu nedenle kömürün uçucu maddesine göre uygun yanma koşulları ve ekipmanı seçilmelidir.

Kömürde başta su ve mineraller olmak üzere az sayıda inorganik madde bulunmaktadır ve bunların varlığı kömürün kalitesini ve kullanım değerini düşürmektedir. Mineraller, çoğu zararlı bileşenler olan sülfit, sülfat ve karbonat gibi kömürdeki ana yabancı maddelerdir.

"Nem"in kömürün işlenmesi ve kullanılması üzerinde büyük etkisi vardır. Yanma sırasında su buhara dönüştüğünde ısıyı emer ve böylece kömürün kalorifik değeri düşer. Kömürdeki nem, dış nem ve iç nem olarak ikiye ayrılabilir ve iç nem genellikle kömür kalitesini değerlendirmek için bir indeks olarak kullanılır. Kömürleşme derecesi ne kadar düşük olursa, kömürün iç yüzey alanı o kadar büyük olur ve nem içeriği de o kadar yüksek olur.

"Kül", kömürün tamamen yanmasından sonra kalan katı kalıntıdır ve önemli bir kömür kalite indeksidir. Kül esas olarak kömürdeki yanmaz minerallerden gelir. Mineral yakıldığında ısıyı absorbe etmelidir ve büyük miktarda cüruf ısıyı uzaklaştıracaktır, dolayısıyla kül ne kadar yüksek olursa, kömürün yanmasının termal verimliliği o kadar düşük olur; Daha fazla kül, kömürün yakılmasıyla daha fazla kül üretilir ve daha fazla uçucu kül boşaltılır. Genel olarak yüksek kaliteli kömürün ve temiz kömürün kül içeriği nispeten düşüktür [1].

Kömür tüm kıtalara ve okyanus adalarına dağılmıştır, ancak kömürün dünyadaki dağılımı çok dengesizdir ve farklı ülkelerdeki kömür rezervleri de çok farklıdır. Çin, Amerika Birleşik Devletleri, Rusya ve Almanya kömür rezervleri açısından zengin olup, aynı zamanda dünyanın en büyük kömür üreticisi ülkeleridir; Çin, dünyanın en yüksek kömür üretimine sahip ülkesidir. Çin'in kömür kaynakları dünyada ABD, Rusya ve Avustralya'dan sonra ikinci sırada yer almaktadır [9].

Uzun süredir kömürün önemli konumu yerini petrole bırakmış olsa da, petrolün giderek tükenmesi nedeniyle kaçınılmaz olarak azalacaktır. Büyük kömür rezervleri ve bilim ve teknolojinin hızla gelişmesi nedeniyle kömür gazlaştırma gibi yeni teknolojiler olgunlaştı ve yaygın olarak kullanıldı.

Farklı orijinal malzemelere ve kömür oluşum koşullarına göre, doğadaki kömür üç kategoriye ayrılabilir: humuslu kömür, artık humuslu kömür ve sapropelik kömür.

Dünyada kömür kullanan ilk ülke Çin'dir. Liaoning Eyaletindeki Xinle antik kültür bölgesinde kömürden el sanatları bulundu ve Henan Eyaletindeki gongyi şehrinde de kömür kekleri bulundu.

Shan Hai Jing'de kömüre taş nie adı verilirken Wei ve Jin hanedanlarında kömüre grafit veya karbonlu denir. Kömür ismi ilk kez Ming Hanedanlığı döneminde Li Shizhen tarafından Materia Medica Özeti'nde kullanılmıştır.

Yunanistan ve Antik Roma da daha önce kömür kullanan ülkelerdi. Yunan bilim adamı Theophrastos, MÖ 300 civarında kömürün doğasını ve kökenini kaydeden Taşın Tarihi'ni yazdı. Antik Roma, yaklaşık 2000 yıl önce ısınma amacıyla kömür kullanmaya başladı.

Kömür, bitkilerin dalları ve kökleri tarafından milyonlarca yıldır toprakta biriken, son derece kalın bir siyah humus tabakasıdır. Yerkabuğunun değişmesi nedeniyle sürekli olarak yer altına gömülü ve uzun süre havadan izole edilmiş halde bulunur ve yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında bir dizi karmaşık fiziksel ve kimyasal değişimden sonra siyah yanıcı tortul kayayı oluşturur. kömürün oluşum sürecidir.

Bir kömür madenindeki kömür damarının kalınlığı, kabuğun azalmasının hızıyla ve bu alanda bitki kalıntılarının birikmesiyle ilişkilidir. Yer kabuğu hızla düşüyor ve bitki kalıntıları kalın bir şekilde istifleniyor, dolayısıyla bu kömür madenindeki kömür damarı da kalın. Aksine, yer kabuğu yavaşça düşüyor ve bitki kalıntıları ince bir şekilde yığılıyor, dolayısıyla bu kömür madenindeki kömür damarı da ince. Yerkabuğunun tektonik hareketi nedeniyle orijinal yatay kömür damarları kıvrılır ve kırılır. Bazı kömür damarları yeraltında daha derine gömülür, diğerleri yüzeye itilir, hatta insanlar tarafından kolayca bulunabilecek şekilde zemine maruz kalır. Ayrıca nispeten ince ve küçük alanlı bazı kömür damarları da mevcut, dolayısıyla madencilik değeri yok ve kömürün oluşumuyla ilgili güncel bir açıklama yok.

Kömür bu şekilde mi oluşuyor? Bazı açıklamaların daha fazla incelenmesi ve tartışılması gerekip gerekmediği. Büyük bir kömür madeni, kalın bir kömür damarına ve mükemmel kömür kalitesine sahiptir, ancak alanı genel olarak çok büyük değildir. Milyonlarca yıldır bitkilerin yaprak ve köklerinin oluşturduğu doğal bir birikim ise alanının çok büyük olması gerekir. Antik çağlarda ormanlar ve çayırlar dünyanın her yerinde olduğundan, yeraltında her yerde kömür depolarının izleri bulunmalıdır; Kömür damarının çok kalın olması gerekmez, çünkü bitkilerin yaprakları ve kökleri humusa dönüşür ve bitkiler tarafından emilir. Tekrarlanırsa nihayet yeraltına gömüldüğünde bu kadar yoğunlaşmayacak ve toprak tabakası ile kömür damarı arasındaki sınır o kadar net olmayacaktır.

Ancak kömürün aslında bitki artıklarının sistematik evrimi sonucu oluştuğu gerçeği ve dayanağı inkar edilemez bir gerçektir. Kömür bloğunu dikkatlice incelediğiniz sürece bitki yapraklarının ve köklerinin izlerini görebilirsiniz; Kömürü dilimler ve mikroskop altında incelerseniz, çok net bitki dokuları ve yapıları bulabilirsiniz; bazen kömür damarlarında gövde gibi şeyler korunur ve bazı kömür damarları hâlâ tam böcek fosilleriyle sarılmış durumdadır.

Yüzeyin normal sıcaklığı ve basıncı altında, durgun su içinde biriken bitki kalıntıları, turba veya sapropelik madde ile turbaya veya sapropelik maddeye dönüştürülür; Turba veya sapropelik çamur, gömüldükten sonra havza temelinin çökmesi nedeniyle yerin derinliklerine çöker ve diyajenez yoluyla linyite dönüşür; Sıcaklık ve basınç giderek arttığında metamorfizma ile bitümlü kömürden antrasite dönüşür. Turbalaşma, yüksek bitki kalıntılarının bataklıklarda birikmesi ve biyokimyasal değişiklikler yoluyla turbaya dönüşmesi sürecini ifade eder. Sapropargizasyon, bataklıklardaki biyokimyasal değişiklikler yoluyla alt organizmaların kalıntılarının sapropelik çamura dönüştüğü süreci ifade eder. Sapropargit, su ve asfalten bakımından zengin bir tür çamurlu maddedir. Buzul süreci, kömür oluşturan bitki kalıntılarının toplanmasına ve korunmasına katkıda bulunabilir [2].

Kömür oluşum yaşı

Bütün jeolojik çağda dünyada üç önemli kömür oluşum dönemi vardır:

Paleozoik Karbonifer ve Permiyen'de kömür oluşturan bitkiler çoğunlukla spor bitkileriydi. Başlıca kömür türleri bitümlü kömür ve antrasittir.

Mesozoik'in Jura ve Kretase döneminde, kömür oluşturan bitkiler çoğunlukla açık tohumlulardı. Başlıca kömür türleri linyit ve bitümlü kömürdür.

Senozoik'in tersiyerinde kömür oluşturan bitkiler çoğunlukla kapalı tohumlulardı. Ana kömür linyit olup bunu turba ve bir miktar da genç bitümlü kömür takip etmektedir.

Kömür, dünyada en yaygın olarak dağıtılan fosil enerji kaynağıdır ve temel olarak dört kategoriye ayrılır: bitümlü kömür ve antrasit, alt bitümlü kömür ve linyit. Dünyanın geri kazanılabilir kömür rezervlerinin 'ı ABD (), Sovyet cumhuriyetleri () ve Çin'de () yoğunlaşmıştır. Ayrıca Avustralya, Hindistan, Almanya ve Güney Afrika, dünya toplam kömür üretiminin 'unu gerçekleştirmektedir ve kanıtlanmış kömür rezervleri, petrol rezervlerinin 63 katından fazladır. Dünyada kömür rezervleri zengin olan ülkeler de kömürdür.