第三節 煤炭分類和煤炭分級
一、中國煤層煤分類
參考GB/T 17607—1998。
1.范圍
規定了煤層煤按煤階、顯微組分組成及煤中礦物雜質含量（用灰分表示）的分類系統和命名表述方法，便于在國際與國內對腐植煤資源的質量與儲量交流信息和進行評價。
適用于對腐植煤進行分類和命名。不適用于腐泥煤、泥炭（Mt>75%）、碳質巖（Ad>50%）和石墨（Hdaf<0.8%）。
2.相關術語
（1）腐植煤humic coal 指高等植物遺體在泥炭沼澤中，經成煤作用轉變而成的煤。
（2）低煤階煤low rank coal 指恒濕無灰基高位發熱量小于24MJ/kg的煤。
（3）中、高煤階煤medium and high rank coal 指恒濕無灰基高位發熱量等于、大于24MJ/kg的煤。
3.分類參數、基準及符號
（1）煤階rank 對于中、高煤階煤，以鏡質組平均隨機反射率作為分類參數，
， %。
對于低煤階煤，以恒濕無灰基高位發熱量作為分類參數，Qgr，maf，MJ/kg。
（2）顯微組分組成maceral group composition 以煤的顯微組分組成中無礦物質基鏡質組含量（%，V/V）表示，Vt，mmf（vol， %）。
（3）品位grade 以干燥基灰分表示，Ad， %。
4.分類方法與類別
（1）按煤階分類
①用恒濕無灰基高位發熱量Qgr，maf=24MJ/kg為界來區分低煤階煤（<24MJ/kg）與中煤階煤（≥24MJ/kg）。
②用鏡質組平均隨機反射率=2.0%為界來區分中煤階煤（<2.0%）與高煤階煤（≥2.0%）。
③規定≥0.6%的煤必須按%來分類；<0.6%的煤必須按Qgr，maf，MJ/kg來分類。
在區分中煤階煤與低煤階煤時，計算恒濕無灰基高位發熱量用最高內在水分（HMC）作恒濕基計算基準；
劃分低煤階煤小類時，用煤中全水分（Mt）作為計算恒濕無灰基高位發熱量的計算基準。
低煤階煤的分類：
Qgr，maf從≥20MJ/kg～<24MJ/kg的煤稱之為次煙煤（subbituminous coal）。
Qgr，maf從≥15MJ/kg～<20MJ/kg的煤稱之為高階褐煤（meta-lignite）。
Qgr，maf<15MJ/kg的煤稱之為低階褐煤（para-lignite）。
中煤階煤的分類：
Qgr，maf≥24MJ/kg且<0.6%的煤稱之為低階煙煤（para-bituminous coal）。
從≥0.6%～<1.0%的煤稱之為高階煙煤（ortho-bituminous coal）。
從≥1.0%～<1.4%的煤稱之為超高階煙煤（meta-bituminous coal）。
從≥1.4%～<2.0%的煤稱之為中階煙煤（per-bituminous coal）。
高煤階煤的分類：
從≥2.0%～<3.5%的煤稱之為低階無煙煤（para-anthracite）。
從≥3.5%～<5.0%的煤稱之為中階無煙煤（ortho-anthracite）。
從≥5.0%～≤8%的煤稱之為高階無煙煤（meta-anthracite）。
（2）按煤的顯微組分組成分類 以無礦物質基鏡質組含量（%，V/V）表示煤巖顯微組分組成。
Vt，mmf（%，V/V）<40%的煤稱之為低鏡質組（low vitrinite）煤。
Vt，mmf（%，V/V）≥40%～<60%的煤稱之為中鏡質組（medium vitrinite）煤。
Vt，mmf（%，V/V）≥60%～<80%的煤稱之為較高鏡質組（moderate high vitrinite）煤。
Vt，mmf（%，V/V）≥80%的煤稱之為高鏡質組（high vitrinite）煤。
（3）按煤的品位分類 以干燥基灰分表征煤的品位。
Ad<10%的煤稱之為低灰分（low ash）煤。
Ad從≥10%～<20%的煤稱之為較低灰分（moderate low ash）煤。
Ad從≥20%～<30%的煤稱之為中灰分（medium ash）煤。
Ad從≥30%～<40%的煤稱之為較高灰分（moderate high ash）煤。
Ad從≥40%～≤50%的煤稱之為高灰分（high ash）煤。
5.命名表述
煤類名稱的冠名順序以品位、顯微組分組成、煤階依次排列。
命名表述示例：
二、中國煤炭分類
中國煤炭分類（參考GB/T 5751—2009）體系是一種應用型的技術分類體系，可以用于說明煤炭的類別，指導煤炭的利用，根據一些重要的煤質指標進行不同煤的煤質比較，指導選取適宜的煤炭分析測試方法等。
1.分類用煤樣的灰分
分類用煤樣的干燥基灰分產率應小于等于10%。對于干燥基灰分產率大于10%的煤樣，在測試分類參數前應采用重液方法進行減灰后再分類，所用重液的密度宜使煤樣得到最高的回收率，并使減灰后煤樣的灰分在5%～10%之間。對易泥化的低煤化程度褐煤，可采用灰分盡可能低的原煤。
2.分類參數
分類參數有兩類，即用于表征煤化程度的參數和用于表征煤工藝性能的參數：
用于表征煤化程度的參數：干燥無灰基揮發分（Vdaf）、干燥無灰基氫含量（Hdaf）、恒濕無灰基高位發熱量（Qgr，maf）、低煤階煤透光率（Pm）。
用于表征煤工藝性能的參數：煙煤的黏結指數（GR，I簡記G）、煙煤的膠質層最大厚度（Y）、煙煤的奧阿膨脹度（b）。
采用煤化程度參數（主要是干燥無灰基揮發分）將煤炭劃分為無煙煤、煙煤和褐煤。
注：褐煤和煙煤的劃分，采用透光率作為主要指標，并以恒濕無灰基高位發熱量為輔助指標。
無煙煤亞類的劃分采用干燥無灰基揮發分和干燥無灰基氫含量作為指標，如果兩種結果有矛盾，以按干燥無灰基氫含量劃分的結果為準。
煙煤類別的劃分，需同時考慮煙煤的煤化程度和工藝性能（主要是黏結性）。煙煤煤化程度的參數采用干燥無灰基揮發分作為指標；煙煤黏結性的參數，以黏結指數作為主要指標，并以膠質層最大厚度（或奧阿膨脹度）作為輔助指標，當兩者劃分的類別有矛盾時，以按膠質層最大厚度劃分的類別為準。
褐煤亞類的劃分采用透光率作為指標。
3.煤類劃分及代號
本分類體系中，先根據干燥無灰基揮發分等指標，將煤炭分為無煙煤、煙煤和褐煤；再根據干燥無灰基揮發分及黏結指數等指標，將煙煤劃分為貧煤、貧瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、氣肥煤、氣煤、1/2中黏煤、弱黏煤、不黏煤及長焰煤。各類煤的名稱可用下列漢語拼音字母為代號表示：
WY—無煙煤；YM—煙煤；HM—褐煤。
PM—貧煤；PS—貧瘦煤；SM—瘦煤；JM—焦煤；FM—肥煤；1/3JM—1/3焦煤；QF—氣肥煤；QM—氣煤；1/2ZN—1/2中黏煤；RN—弱黏煤；BN—不黏煤；CY—長焰煤。
4.編碼
各類煤用兩位阿拉伯數碼表示。十位數系按煤的揮發分分組，無煙煤為0（Vdaf≤10.0%），煙煤為1～4（即Vdaf>10.0%～20.0%，>20.0%～28.0%，>28.0%～37.0%和>37.0%），褐煤為5（Vdaf>37.0%）。個位數，無煙煤類為1～3，表示煤化程度；煙煤類為1～6，表示黏結性；褐煤類為1～2，表示煤化程度。
5.中國煤炭分類體系表
見表1-8～表1-12。
表1-8 無煙煤、煙煤及褐煤分類表
①凡Vdaf>37.0%，G≤5，再用透光率Pm來區分煙煤和褐煤（在地質勘查中，Vdaf>37.0%，在不壓餅的條件下測定的焦渣特征為1～2號的煤，再用Pm來區分煙煤和褐煤）。
②凡Vdaf>37.0%，Pm>50%者為煙煤；30%<Pm≤50%的煤，如恒濕無灰基高位發熱量Qgr，maf>34MJ/kg，劃為長焰煤，否則為褐煤。恒濕無灰基高位發熱量Qgr，maf的計算方法見下式：
式中 Qgr，maf——煤樣的恒濕無灰基高位發熱量，J/g；
Qgr，ad——一般分析實驗煤樣的恒容高位發熱量，J/g；
Mad——一般分析實驗煤樣水分的質量分數， %；
MHC——煤樣最高內在水分的質量分數， %。
表1-9 無煙煤亞類的劃分
①在已確定無煙煤亞類的生產礦、廠的日常工作中，可以只按Vdaf分類；在地質勘查工作中，為新區確定亞類或生產礦、廠和其他單位需要重新核定亞類時，應同時測定Vdaf和Hdaf，按本表分亞類。如兩種結果有矛盾，以按Hdaf劃亞類的結果為準。
表1-10 煙煤的分類
①當煙煤黏結指數測值G≤85時，用干燥無灰基揮發分Vdaf和黏結指數G來劃分煤類。當黏結指數測值>85時，用干燥無灰基揮發分Vdaf和膠質層最大厚度Y，或用干燥無灰基揮發分Vdaf和奧阿膨脹度b來劃分煤類。在G>85的情況下，當Y大于25.0mm時，根據Vdaf的大小可劃分為肥煤或氣肥煤；當Y≤25.0mm時，則根據Vdaf的大小可劃分為焦煤、1/3焦煤或氣煤。
②當G>85時，用Y和b并列作為分類指標。當Vdaf≤28.0%時，b>150%的為肥煤；當Vdaf>28.0%時，b>220%的為肥煤或氣肥煤。如按b值和Y值劃分的類別有矛盾時，以用Y值劃分的類別為準。
表1-11 褐煤亞類的劃分
①凡Vdaf>37.0%，Pm>30%～50%的煤，如恒濕無灰基高位發熱量Qgr，maf>34MJ/kg，則劃為長焰煤。
表1-12 中國煤炭分類簡表
①在G>85的情況下，用Y值或b值來區分肥煤、氣肥煤與其他煤類，當Y>25.0mm時，根據Vdaf的大小可劃分為肥煤或氣肥煤；當Y≤25.0mm時，則根據Vdaf的大小可劃分為焦煤、1/3焦煤或氣煤。
按b值劃分類別時，當Vdaf≤28.0%時，b>150%的為肥煤；當Vdaf>28.0%時，b>220%的為肥煤或氣肥煤。
如按b值和Y值劃分的類別有矛盾時，以Y值劃分的類別為準。
②對Vdaf大于37.0%，G≤5的煤，再以透光率Pm來區分長焰煤或褐煤。
③對Vdaf大于37.0%，Pm>30%～50%的煤，再測Qgr，maf，如其值>24MJ/kg，應劃分為長焰煤，否則為褐煤。
三、煤炭產品品種和等級劃分（參考GB/T 17608—2006）
1.粒度的劃分
各種煤的粒度劃分見表1-13、表1-14。
表1-13 無煙煤和煙煤粒度劃分
注：1.特大塊最大尺寸不得超過300mm。
2.煤炭篩分應按GB/T 477執行。
表1-14 褐煤粒度劃分
注：1.特大塊最大尺寸不得超過300mm。
2.煤炭篩分應按GB/T 477執行。
2.品種的劃分
煤炭產品按其用途、加工方法和技術要求劃分為五大類，29個品種。煤炭產品的類別、品種名稱和技術要求應符合表1-15的規定。
表1-15 煤炭產品的類別、品種和技術要求
①取篩上物累計產率最接近但不大于5%的那個篩孔尺寸，作為最大粒度。
②如用戶需要，必須采取有效的環保措施，不違反環保法規的情況下供需雙方協商解決。
3.產品的質量指標的劃分
（1）灰分（Ad） 各種煤的灰分等級劃分見表1-16～表1-19。
表1-16 冶煉用煉焦精煤灰分等級劃分
表1-17 其他用煉焦精煤煤灰分等級劃分
表1-18 噴吹用精煤灰分等級劃分
表1-19 其他煤炭產品灰分等級劃分
①灰分Ad>40%的低質煤，如需要并能保證環境質量的條件下，可雙方協商解決。
（2）硫分（St，d） 各種煤的硫分等級劃分見表1-20、表1-21。
表1-20 精煤硫分等級劃分
表1-21 其他煤炭產品硫分等級劃分
①如用戶需要，必須采取有效的環保措施，在不違反環保法規的情況下，由供需雙方協商解決。
（3）發熱量（Qnet，ar） 各種煤的發熱量等級劃分見表1-22、表1-23。
表1-22 噴吹用精煤發熱量等級劃分
表1-23 其他煤炭產品發熱量等級劃分
①發熱量（Qnet，ar）≤14.50MJ/kg的無煙煤、煙煤，如用戶需要在不違反環保法規的情況下，由供需雙方協商解決。
②只適用于褐煤。發熱量（Qnet，ar）≤11.00MJ/kg的褐煤，如用戶需要在不違反環保法規的情況下，由供需雙方協商解決。
（4）塊煤限下率 塊煤限下率等級劃分見表1-24。
表1-24 塊煤限下率等級劃分
四、稀缺、特殊煤炭資源的劃分與利用（參考GB/T 26128—2010）
稀缺煤炭資源是指具有十分重要的工業用途，其利用途徑具有一定的產業規模，需求量大但資源量又相對較少的優質煤炭資源。
特殊煤炭資源是指煤中某個或某些成分、性質與一般煤有所不同，其含量特高或特低，并具有一些特殊性質的煤炭資源。
煤炭類別為肥煤、焦煤、瘦煤的煉焦煤資源為稀缺煉焦用煤；
灰分（Ad）小于17.00%，硫分（St，d）小于1.00%的無煙煤資源為稀缺高爐噴吹用無煙煤；
灰分（Ad）小于15.00%，硫分（St，d）小于1.00%的貧煤、貧瘦煤資源為稀缺高爐噴吹用貧煤、貧瘦煤；
灰分（Ad）小于10.00%，硫分（St，d）小于0.50%的煤炭資源為特低灰、特低硫煤；
鍺含量（Ged）大于30.0μg/g的煤炭資源為高鍺煤；
總腐植酸產率（HAt，d）大于40.00%的煤炭資源為高腐植酸煤；
褐煤蠟含量（苯萃取物產率EB，d）大于3.00%的褐煤資源為高蠟褐煤；
揮發分（Vdaf）大于45.00%、焦油產率（Tar，d）大于12.00%的煤炭資源為特高揮發分、特高油含量煤；
可磨性（HGI）大于100，灰分（Ad）小于10.00%的煤炭資源為高可磨性、低灰煤；
850℃下，煤對CO2反應性（α）達到90%以上，灰分（Ad）小于10.00%的煤炭資源為高活性、低灰煤；
真相對密度（TRD）達到2.20，灰分（Ad）小于10.00%，硫分（St，d）小于0.50%的煤炭資源為高密度、低灰、低硫無煙煤；
鐵含量（Fed）小于0.30%，灰分（Ad）小于5.00%的煤炭資源為特低鐵、低灰煤。
五、質量分級
1.煤的全水分分級（參考MT/T 850—2000）
煤的全水分分級見表1-25。
表1-25 煤的全水分（Mt，%）分級
2.煤的揮發分產率分級（參考MT/T 849—2000）
煤的干燥無灰基揮發分產率見表1-26。
表1-26 煤的干燥無灰基揮發分產率（Vdaf，%）分級
3.煤灰熔融性分級（參考MT/T 853—2000）
第一部分：煤灰軟化溫度分級Classification for softening temperature of coal ash
見表1-27。
表1-27 煤灰熔融性軟化溫度（ST，℃）分級
注：煤灰熔融性測定時爐內氣氛為弱還原性。
第二部分：煤灰流動溫度分級Classification for flow temperature of coal ash
見表1-28。
表1-28 煤灰熔融性流動溫度（FT，℃）分級
注：煤灰熔融性測定時爐內氣氛為弱還原性。
4.煤的熱穩定性分級（參考MT/T 560—2008）
煤的熱穩定性分級見表1-29。
表1-29 煤的熱穩定性分級
5.煙煤黏結指數分級（參考MT/T 596—2008）
煙煤黏結指數分級見表1-30。
表1-30 煙煤黏結指數分級
6.煤的固定碳分級（參考MT/T 561—2008）
煤的固定碳分級見表1-31。
表1-31 煤的固定碳分級
7.煤中堿金屬（鉀、鈉）含量分級（參考MT/T 1074—2008）
煤中堿金屬（鉀、鈉）含量分級見表1-32。
表1-32 煤中堿金屬（鉀、鈉）含量分級
煤中鉀和鈉總量（以干燥基計）的計算方法：
w（K+Na）d=［0.830w（K2O）+0.742w（Na2O）］×Ad÷100 （1-14）
式中 w（K+Na）d——煤中鉀和鈉總量（以干燥基計）， %；
0.830——鉀占氧化鉀的系數；
w（K2O）——煤灰中氧化鉀的含量， %；
0.742——鈉占氧化鈉的系數；
w（Na2O）——煤灰中氧化鈉的含量， %；
Ad——煤的干燥基灰分，單位為質量分數， %。
參考GB/T 15224.1～3—2010。
8.灰分（參考GB/T 15224.1—2018）
各種煤的灰分分級見表1-33～表1-35。
表1-33 煤炭資源評價灰分分級
表1-34 動力煤、其他精煤和原料用煤灰分分級
表1-35 煉焦精煤、高爐噴吹用煤灰分分級
9.硫分（參考GB/T 15224.2—2010）
各種煤的硫分分級見表1-36～表1-39。
表1-36 煤炭資源評價硫分分級
動力煤硫分分級時，應按發熱量進行折算，折算的基準發熱量值規定為24.00MJ/kg。
干燥基全硫按式（1-15）進行折算：
（1-15）
式中 St，d折算——折算后的干燥基全硫， %；
Qgr，d實測——實測干燥基高位發熱量，MJ/kg；
St，d實測——實測的干燥基全硫， %。
表1-37 動力煤硫分分級
表1-38 煉焦精煤硫分分級
表1-39 高爐噴吹用煤、其他精煤和原料用煤硫分分級
10.發熱量（參考GB/T 15224.3—2010）
煤炭發熱量分級見表1-40。
表1-40 煤炭發熱量分級
其他分級參考如下標準：GB/T 20475.1—2006《煤中有害素含量分級 第1部分：磷》、GB/T 20475.2—2006《煤中有害素含量分級 第2部分：氯》、GB/T 20475.3—2012《煤中有害元素含量分級 第3部分：砷》、GB/T 20475.4—2012《煤中有害元素含量分級 第4部分：汞》、SN/T 4023—2013《進出口動力煤質量評價要求》、MT/T 560—1996《煤的熱穩定性分級》、MT/T 596—1996《煙煤黏結指數分級》、MT/T 852—2000《煤的哈氏可磨性指數分級》、MT/T 964—2005《煤中鉛含量分級》、MT/T 965—2005《煤中鉻含量分級》、MT/T 966—2005《煤中氟含量分級》、MT/T 967—2005《煤中鍺含量分級》、MT/T 1160—2011《煤的鏡質組含量分級》、MT/T 1161—2011《煤的殼質組含量分級》。
六、商品煤質量要求
商品煤質量要求參考如下標準：GB/T 18342—2018《商品煤質量 鏈條爐用煤》、GB/T 26126—2018《商品煤質量 煤粉工業鍋爐用煤》、GB/T 7562—2018《商品煤質量 發電煤粉鍋爐用煤》、GB∕T 7563—2018《商品煤質量 水泥回轉窯用煤》、GB 34170—2017《商品煤質量 民用型煤》、GB 34169—2017《商品煤質量 民用散煤》、GB/T 31862—2015《商品煤質量 褐煤》。
七、用煤技術條件
各行業用煤技術條件參考如下標準：GB 25960《動力配煤規范》、GB/T 23251—2009《煤化工用煤技術導則》、GB/T 26126—2010《中小型煤粉工業鍋爐用煤技術條件》、GB/T 18512—2008《高爐噴吹用煤技術條件》、GB/T 4063—2001《蒸汽機車用煤技術條件》、GB/T 397—2009《煉焦用煤技術條件》、GB/T 7562—2010《發電煤粉鍋爐用煤技術條件》、GB/T 7563—2000《水泥回轉窯用煤技術條件》、GB/T 9143—2008《常壓固定床氣化用煤技術條件》、MT/T 1010—2006《固定床氣化用型煤技術條件》、GB/T 29721—2013《流化床氣化用原料煤技術條件》、GB/T 29722—2013《氣流床氣化用原料煤技術條件》、GB/T 18342—2009《鏈條爐排鍋爐用煤技術條件》、GB/T 23810—2009《直接液化用原料煤技術條件》、GB/T 25210—2010《蘭炭用煤技術條件》、MT/T 1011—2006《煤基活性炭用煤技術條件》、MT/T 1030—2006《燒結礦用煤技術條件》。