不同的矿区为什么煤炭的价格差别会比较大

在煤矿开采中，有一种现象常常被大家很不理解，同样是开采1 吨煤，在开采条件相似的矿区，开采成本是差不多的，比如说开采1 吨煤，成本需要约120 元，但是1吨煤的售价却有很大的差别，有的吨煤售价超过2000 元，有的煤售价仅几百元，这到底是什么原因造成的呢？也就是说，在煤炭购买方眼中，有“好煤”和“差煤”之分，那么“好煤”和“差煤”到底差别在哪里呢？

影响煤炭价格的因素很多，现抛开市场供求关系的因素，仅从煤的内在因素来分析造成其价格差异的原因。煤之所以能够开采销售，主要是因为煤是一种能源，也就是说能够用煤发电、取暖、生火做饭等等；煤能够称为能源是因为煤能够燃烧发热，煤燃烧发热量的大小，决定了其价格的高低；抛开环境污染等因素，相同质量的煤，发热量高的价格就高，发热量低的价格就低。

煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量，其单位是J（焦耳）/g 或MJ（兆焦）/kg,通俗的表达术语叫“大卡”，1 大卡约等于4.18 千焦。拿来一块煤或地面上的一堆煤，一般人从外表是很难看出其差别的，当然有一些专业的人士，从煤的光亮程度、粒度大小、软硬程度等等能够做一些简单判断，但是准确的判断是不可能的。因此，煤的购买方在买煤之前，一定要进行煤的化验，或让第三方出具煤的工业分析指标测定报告。这里面包括煤的水分、灰分、挥发分、固定炭等指标，但最主要的指标是煤的发热量指标，其是在实验室通过专业的测试仪器来测试出来的。

影响煤的发热量的因素有很多，可以分为外在因素和内在因素。煤的水分、灰分等指标都会对其造成很大的影响，我们可以把这些因素看做外在因素，也就是说这些因素是通过某种工艺可以消除的因素。煤的挥发分、固定碳、煤的变质程度，也就是煤的碳元素、氢元素和氧元素的比例，这是内在因素，有些矿井通过煤炭的洗选，来提高煤的质量，实际上是降低了其外在因素的影响，尤其是灰分的影响，但其内在因素的影响改变起来是较为复杂的。此外，煤的成因类型、煤的风化程度等对煤的发热量也有一定的影响。

煤中含有一定的水分，这在外表是看不出来的。煤的水分对其发热量有较大的影响，煤的水分增高其发热量就会降低。煤的水分占煤整体质量的百分比一般不超过10%，但特殊的情况也是存在的。煤中水分的来源主要有三个方面。首先是成煤过程中，成煤植物体堆积在沼泽或湖泊底部，水因此进入了煤中；其次是煤层形成后，地下水进入煤的裂隙中；第三是煤在开采和运输过程中，水力采煤、打钻、煤层注水、防尘等过程中的外界输送水分。由于煤本身是多孔介质，这些水分便会吸附于煤的孔隙或大的裂隙之中。煤的水分对发热量的影响集中在两个方面，一是水分的存在增大了煤的质量，造成单位质量煤发热量的降低；二是发热量的测定是煤的氧化生热过程，由于煤中水分的存在，使煤氧化生热的过程中，水分发生气化，会消耗一部分热量，从而影响了发热量。

另外，煤的灰分对其发热量的影响也比较大，灰分增高会降低煤的发热量。煤的灰分是指煤在规定的条件下完全燃烧后的残留物，即煤中矿物质在一定温度下经一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣，其组成有三个方面物质。首先是原生矿物质，它是指成煤植物中所含的无机元素，主要包括碱金属和碱土金属盐，此外还有铁、硫、磷等元素。它参与成煤，含量一般为1%至2%，不能用机械方法选出。其次是次生矿物质，它是指煤形成过程中混入或与煤伴生的矿物质。如煤中的高岭土方解石、黄铁矿、石英等。它们以多种形态嵌布于煤中，形成矿物夹层、包裹体、充填矿物等。次生矿物质如果在煤中颗粒较小且分散均匀，就很难与煤分离；原生矿物质和次生矿物质形成的灰分称为内在灰分。第三是外来矿物质，它指在煤炭开采和加工处理中混入的矿物质。如煤层的顶板、底板岩石和夹矸层中的矸石，主要成分为SiO2、CaCO3 等。外来矿物质可以用重力选煤的方法去除，这种灰分称为外在灰分。内在灰分对煤发热量产生影响是因为在煤燃烧的过程中，煤中的矿物质一般都需要吸收热量进行分解，其将煤发出的热量吸收掉了，造成煤的发热量的降低，煤中矿物质越多，煤的发热量越低。外在灰分对发热量的影响主要体现在其增加了煤的质量，同时在测试的过程中吸收了外界提供的热量。有些煤的灰分很高，甚至可以达到50%以上。

煤的挥发分对煤的发热量也产生较大的影响。煤的挥发分是指把煤样在规定的条件下隔绝空气加热，并进行水分校正后的挥发物质产率。煤的挥发分主要是由水分、碳、氢的氧化物和碳氢化合物组成，但不包括物理吸附水和矿物质中的二氧化碳，所以煤的挥发分不是煤中固有的挥发性物质，而是煤在特定条件下的热分解产物。煤的挥发分主要是在成煤过程中产生的，一些植物体在高温高压下分解过程中产生的胶质体。由于煤的挥发分包括可燃成分，其燃烧会促使煤的氧化发热。因此，煤的挥发分越高，其发热量越大。

影响煤的发热量的另外一个主要因素是煤的固定碳含量。煤的固定碳越高，其发热量越大。煤的固定碳是从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物，固定碳和挥发分一样不是煤中固有的成分，而是热分解产物。在组成上固定碳除含有碳元素外，还包含氢、氧、氮和硫等元素。因此，固定碳与煤中有机质的碳元素含量是两个不同的概念。一般而言，煤中固定碳含量小于碳元素含量，只有在高煤化程度的煤中两者才比较接近。

煤的变质程度对煤的发热量有较大的影响。在腐植煤中，煤的发热量随着变质程度的增高呈现出规律性的变化。从褐煤到焦煤阶段，随着变质程度的增高，煤的发热量逐渐增大，焦煤的发热量达到最大值。从焦煤到无烟煤阶段，随着变质程度的增高，煤的发热量略有减小(见下表)。研究表明，产生这种变化的原因是从褐煤到焦煤阶段，煤中氢元素的含量变化不大，但是碳元素的含量明显增加，而氧元素的含量则大幅减少，导致煤的发热量逐渐增大；从焦煤到无烟煤阶段，煤中碳含量仍在增加，氧含量继续降低，但幅度减小。与此同时，氢含量却在明显降低，由于氢的发热量是碳发热量的3.7 倍，所以煤的发热量缓慢降低。在煤的变质程度基本相同时，腐泥煤和残植煤的发热量通常比腐植煤要高，在煤的各种有机显微镜组分中，壳质组的发热量最高，其次是镜质组，惰性组的发热量最低。

煤的风化程度对煤的发热量也有一定的影响，一些煤层的露头煤，其发热量就比较低，主要是煤与空气接触后长期氧化，煤中的碳元素降低的结果。

所以，从专业的角度看待“好煤”和“差煤”，主要是依据煤的发热量和其各类工业组分来判断，不同矿区的煤有不同的用途，普通的民用煤和动力用煤，对煤的要求有较大的差别，依据需要去配煤，才能发挥更大的效率。

（责任编辑：韩瑜）