煤級

煤化階段或煤的變質階段。“煤級”一詞為D.E.懷特於1926年首先提出。煤級與以碳百分比表示的煤在從褐煤至無煙煤系列中所處位置是一致的。煤級這一術語在國際煤岩學委員會1957年出版的《國際煤岩學手冊》中正式採用。煤級的確定藉助於煤化作用參數（或稱煤級參數），即那些在煤化過程中變化明顯的物理、化學和工藝性質，如碳含量、氫含量、發熱量、揮發分、水分、X射線衍射和鏡質體反射率等。不同顯微組分的煤化軌跡不同（如圖）。因為與其他顯微組分組相比，鏡質組在煤中含量最豐富，雜質少，最純凈，易於剝離，並常在其他沉積岩中呈包體出現。重要的是鏡質體反射率在較長的煤化階段中其增長與煤級升高呈線性的正相關關係，受還原程度的影響也小。為了排除由於顯微組分不同帶來的影響，國際上一般以鏡質組進行煤級研究。目前使用的顯微光度計等精度高，測試數據準確，因此，鏡質體反射率公認是最適宜的煤級指標。

根據鏡質體最大反射率，將中國煤劃分為 9個煤級（即1個成岩階段和8個變質階段）。9個煤級與煤的9個工業牌號大致相當（如表）。

工業牌號是根據煤層平均煤樣的化學、工藝性質，如揮發分產率和粘結性等確定的。而煤層平均煤樣的化學、工藝性質是因煤岩組分的變化而異，因此，煤的工業牌號不等於煤級。但在煤岩組分變化不大時，常以煤的工業牌號近似地代表煤級。

鏡質體反射率作為煤級指標也有不足之處。它在低煤化階段變化幅度小；而在高煤化階段出現各向異性，即雙反射現象。但這些不足之處目前已得到一定的補償。由於殼質組（以孢子體為例）不僅在藍光照射下顯示較強的熒光，並隨著煤化程度的增高而作有規律的變化，而且隨煤級的增高，光譜峰(λmax)由短波段域（綠色）向長波段域（紅色）移動，其紅／綠商隨之增大。從泥炭到氣煤煤化階段，孢子體熒光性的變化都比較顯著而有規律，然而，如果煤級繼續增高，則因熒光強度過低而難於測定，但這正好彌補了鏡質體反射率在低煤化階段作為煤級指標的不足。

在鏡質體量大反射率達到6％之前，鏡質體最大反射率與最小反射率(R0,min)之間基本上為線性關係。當達到6％時,R0,min開始轉而減小，與R0,min顯示負相關關係，雙反射率值逐漸增大。因此，達6％以後的階段，除使用鏡質體最大反射率外，還以-R0,min和:R0,min為輔助煤級指標，亦可用R0,min作為輔助指標。

其他煤級指標大多隻適用於煤化過程中的某一個或某幾個階段，如碳含量適用於Ⅰ～Ⅲ和Ⅶ階段；發熱量和水分適於0～Ⅲ階段，水分還可用作Ⅶ階段的指標；氫含量和X射線衍射強度適於Ⅶ階段；揮發分適用於Ⅳ～Ⅵ階段。

煤級的研究不僅用於煤的分類、煤的鑒定、找礦勘探中預測煤質，而且已廣泛用於優化煉焦配煤、測定煤的碳化產物如焦炭、瓦斯和液體的產出率等，以及(石油、天然氣的預測和評價等。

參考書目

武漢地質學院煤田教研室編：《煤田地質學》(上冊)，地質出版社，北京，1979。