煤炭是由古代植物遗体演变而来的。古代植物遗体堆积后逐步演变为泥炭和腐泥.泥炭和腐泥由于地壳运动而被掩埋,在较高的温度和压力的作用下,经过成岩作用演变为褐煤。褐煤继续演变为烟煤和无烟煤的过程叫做煤的变质过程。煤炭的演变是逐级进行的:褐煤-低变质烟煤-气煤-肥煤-焦煤-瘦煤-贫煤-无烟煤。煤的碳化程度与成煤时间,所处地层的压力和温度有关.时间越长,压力越大,温度越高,则碳化程度越高.由于碳化程度受多种因素影响,因而同一成煤年代产生的煤种并不相同,相同的煤种可能来源于不同的年代.例如:侏罗纪煤普遍为低变质烟煤和气煤,而宁夏汝箕沟的侏罗纪煤由于受到火山余热的影响,加速了碳化进程,煤种为无烟煤.辽宁抚顺的长焰煤来自第三纪,阜新的长焰煤来自白垩纪,甘肃华亭的长焰煤来自侏罗纪,内蒙古准格尔的长焰煤来自石炭二叠纪。
1、焦煤
炼焦煤种,粘结性较强,单独炼焦产出的焦炭块度大,抗碎强度高,裂纹少,但膨胀压力大,造成推焦困难,一般与气煤,肥煤,瘦煤配合炼焦。山西焦煤生产的焦炭块度大,裂纹少,抗压强度高,耐磨性好。它是炼焦煤的宝藏。使用焦煤可以获得焦炭、焦油和焦炉煤气。除了冶炼,焦炭还可以造气和电石。
2、肥煤
肥煤是炼焦用煤的一种,用肥煤炼出的焦炭横裂多,焦根部蜂焦多,易碎,粘结性最强,加热时产生大量的胶体,单独炼焦产出的焦炭耐磨性好,但横裂纹多,气孔多,一般与气煤,焦煤,瘦煤配合炼焦。因该肥煤品种稀少,只占全国探明煤炭资源的5%而山西探明肥煤的储量约占全国的50%,主要分布在霍县矿区、三交矿区和古交矿区。
3、褐煤
碳化程度最低的煤种,褐色或褐黑色,水分含量高且含有腐植酸,发热量明显低于其他煤种,远距离运输经济性差,可用于生产活性炭、硫化煤、褐煤蜡、腐植酸、腐植酸铵肥料等化工产品。
4、长焰煤
长焰煤是变质程度最低的煤,由褐煤演变而来,燃烧时火焰长,无粘结性和结焦性主要用作燃料。经低温干馏可制半焦、煤气、焦油,造气后可制合成氨等,适用于各种锅炉,化学活性高,适合直接液化。
5、贫煤
贫煤是变质程度最高的烟煤,无粘结性。是无烟煤的前身,加热时几乎不产生胶体,所以叫贫煤。燃点高,燃烧时火焰短,主要用于发电,低硫低灰的优质贫煤还可用于高炉喷吹,替代部分焦炭。延续时间长主要用作动力煤,也可造气用作合成氨原料和气体燃料。太原西山、阳泉、和顺、寿阳矿区有丰富的贫煤资源。
6、无烟煤
无烟煤是一种高变质煤,具有坚硬、光泽强的特点。燃点高,燃烧时火焰短,不冒烟。无烟煤主要用于化肥和化工生产。阳泉无烟煤具有可磨性,是高炉喷吹的理想燃料。低硫低灰的优质无烟煤用途广泛,可用于合成氨工业制氢,高炉喷吹,制造电石,电极,人造石墨,碳化硅,碳纤维等,劣质无烟煤则用于发电。晋城和阳城的无烟煤被称为兰炭,在国内外享有盛誉。山西无烟煤资源储量大、质量好,居全国首位。
7、瘦煤
炼焦煤种,粘结性中等,单独炼焦产出的焦炭块度大,抗碎强度高,裂纹少,但耐磨性差,一般与气煤,肥煤,焦煤配合炼焦。其用途除作炼焦配煤外,还可用与造气、发电和其它动力用煤。山西沁水煤田、西山煤田,霍县煤田和河东煤田等都蕴藏着丰富的瘦煤资源。
8、弱粘结煤
弱粘结煤是炼焦煤与非炼焦煤之间的过度煤种,成煤初期已受到一定氧化作用的低变质烟煤,几乎没有粘结性,主要用作造气、燃料和配焦。山西大同矿区盛产低硫、低灰、低磷的弱粘结煤,是全国最大的优质动力煤基地。
9、气煤
炼焦煤种,加热时产生大量的气体,单独炼焦产出的焦炭易碎易裂,一般与肥煤,焦煤,瘦煤配合炼焦。气煤焦易推焦,煤气产率高,焦化产品回收率高。然而,缺点是许多纵向线条,细长而脆弱。煤气炼焦可以单独用于化学工业。山西天然气和煤炭资源极其丰富,储量占焦煤的63%以上。