煤巖學(xué)課件講義整理

宏觀煤巖類型與取樣制片方法王兆紅宏觀煤巖類型與取樣制片方法王兆紅1一、宏觀煤巖組成（一）宏觀煤巖成分（二）宏觀煤巖類型（三）宏觀煤巖類型成因二、取樣與制片（一）取樣1、塊煤的取樣2、粉煤的取樣3、塊焦的取樣4、焦粉的取樣一、宏觀煤巖組成2（二）制片1、粉光片2、塊光片3、薄片4、光簿片煤巖學(xué)課件3煤是一種固體可燃的有機(jī)巖石，由于成煤原始資料和成煤條件變化幅度大，因此其組成比較復(fù)雜。煤巖組成在成煤第一階段，即生物化學(xué)作用，各煤巖組分又經(jīng)受了程度不同的變化，用肉眼觀察煤時(shí)，可分辨出宏觀煤巖成分和宏觀煤巖類型。煤是一種固體可燃的有機(jī)巖石，由于成煤原始資料4一、宏觀煤巖組成

一、宏觀煤巖組成5

（一）宏觀煤巖成分宏觀煤巖成分是肉眼可以區(qū)分的基本組成單位，包括鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭。其中鏡煤和絲炭是簡(jiǎn)單煤巖成分，亮煤和暗煤是復(fù)雜的煤巖成分。1、鏡煤鏡煤呈黑色、光澤強(qiáng)，質(zhì)均勻而脆，具有貝殼狀斷口，內(nèi)生裂隙特別發(fā)育，內(nèi)生裂隙面，常呈眼球狀，有時(shí)充填方解石、黃鐵礦等簿膜。鏡煤易于破碎成棱角狀小塊。（一）宏觀煤巖成分6在煤層中鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚幾毫米到1—2厘米，有時(shí)呈線理狀?yuàn)A在亮煤或暗煤中。2、亮煤亮煤是最常見(jiàn)的一種煤巖成分，亮煤的光澤僅僅次于鏡煤，性較脆，內(nèi)生裂隙發(fā)育，比重較小，有時(shí)也有貝殼狀斷口。亮煤的均一程度不如鏡煤，表面隱約可見(jiàn)微細(xì)紋理，內(nèi)生裂隙發(fā)育程度不及鏡煤。

在煤層中鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚幾73、暗煤它的特點(diǎn)是光澤暗淡，一般呈灰黑色，致密、比重大，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，堅(jiān)硬而具有韌性。煤層中，可以由暗煤為主形成較厚的分層，甚至單獨(dú)成層。4、絲炭絲炭外觀象木炭，顏色灰黑，具有明顯的纖維狀和絲絹光澤。絲炭疏松多孔，性脆易碎，能染指。絲炭的空腔常為礦物所充填。3、暗煤8（二）宏觀煤巖類型

根據(jù)煤的平均光澤強(qiáng)度、煤巖成分的比例和組合情況劃分宏觀煤巖類型。所謂平均光澤強(qiáng)度、是指同一剖面上相同煤化程度而言的。按平均光澤強(qiáng)度的強(qiáng)弱。依次分為光亮煤、半光亮煤、半暗煤和暗淡煤四種類型。1、光亮煤主要由鏡煤和亮煤組成。光澤很強(qiáng)。由于成分均一，通常條帶狀結(jié)構(gòu)不明顯，光亮煤具有貝殼狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，脆度大，容易破碎。在顯微鏡下觀察，鏡質(zhì)組一般在85%以上。

（二）宏觀煤巖類型92、半亮煤常以亮煤為主，有時(shí)由鏡煤亮煤和暗煤組成，也可能有些絲炭。平均光澤強(qiáng)度較光亮煤稍弱。半亮煤的特點(diǎn)是條帶結(jié)構(gòu)明顯，內(nèi)生裂隙發(fā)育，常具有棱角狀斷口或呈階梯狀。半亮煤是最常見(jiàn)的煤巖類型。在顯微鏡下觀察，鏡質(zhì)組含量一般在70—80%左右。3、半暗煤由暗煤和亮煤組成，常以暗煤為主，有時(shí)也夾有鏡煤和絲炭的線理、細(xì)條帶和透鏡體。半暗煤的特點(diǎn)是光澤比較暗淡，硬度和韌性較大，比重較大。2、半亮煤104、暗淡煤主要由暗煤組成，有時(shí)有少量鏡煤、絲炭或夾矸透鏡體。光澤暗淡通常呈塊狀構(gòu)造，致密，層理不明顯，煤質(zhì)堅(jiān)硬，韌性大，比重大，內(nèi)生裂隙不發(fā)育。4、暗淡煤11（二）、宏觀煤巖類型的成因各種宏觀煤巖類型的形成，主要由沼澤沉降速度不同決定的。絲煤是在沉降速度低和淺水，并為經(jīng)常進(jìn)入的空氣所覆蓋的條件下形成的。光亮煤和半亮煤是反映淹沒(méi)的特征，暗淡煤是在稍微比較深水的覆蓋下形成的，碳質(zhì)頁(yè)巖和粘土夾層，是在“最濕”的條件下形成。（二）、宏觀煤巖類型的成因各種宏觀煤巖12二、取樣與制片二、取樣與制片13（一）取樣1、塊煤的取樣在煤層中采集塊煤樣，首先要根據(jù)地質(zhì)資料和實(shí)地觀察，然后確定有代表性的，又有條件取樣的地點(diǎn)，并且根據(jù)煤層變化穩(wěn)定與否來(lái)確定采樣地點(diǎn)的數(shù)目。一個(gè)采樣點(diǎn)，按其煤層組成復(fù)雜與否確定采樣方法。如果從底板到頂板宏觀觀煤巖類型組成復(fù)雜，則應(yīng)從頂板到底板采取一系列連續(xù)的分層塊煤樣；如果煤層的分層較厚，分層又十分明顯，可在井下記錄從頂板到底板各個(gè)分層的厚度，各分層取一到二塊（一）取樣1、塊煤的取樣14煤樣；如果整個(gè)煤層煤巖組成肉眼觀察均一，可以在幾個(gè)采樣點(diǎn)采集塊煤。2、粉煤的取樣粉煤樣在制樣過(guò)程中應(yīng)盡量避免產(chǎn)生過(guò)細(xì)的顆粒，0.1毫米以下的越少越好，因顆粒過(guò)細(xì)，在鏡下鑒定不易精確辨認(rèn)顯微組分。一般制片用煤粉樣的粒度為1毫米以下。3、塊焦的取樣有兩種方法：①尋找?guī)讐K焦頭和焦根較全的半個(gè)炭化室寬的焦塊。②按不同塊度，按其重量比率，采取焦樣。

煤樣；如果整個(gè)煤層煤巖組成肉眼觀察均一，可以在幾個(gè)采樣154、焦粉的取樣對(duì)實(shí)驗(yàn)室焦炭，要求全部粉碎后取樣。一般制片用焦粉樣的粒度為1毫米以下。焦粉樣要求0.1毫米的顆粒盡量少，甚至在制樣后，將0.1毫米以下的顆粒篩去，以保證制片質(zhì)量和鑒定效果。4、焦粉的取樣16（二）、制片（二）、制片17顯微鏡下鑒定用的樣品，根據(jù)鑒定方法不同，可分在透射光下鑒定用的薄片和在反射光下鑒定的用的光片。還有在反射光下和透射光下均可供鑒定的光薄片。塊樣制作的為塊片，用粉樣制作的為粉片。光片與薄片相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：光片制作容易，制作速度快，易于自動(dòng)化，薄片制作難度大，不易掌握，制作動(dòng)作慢，制作不易全部自動(dòng)化。粉片容易解決煤樣的代表性，但制作粉薄片的技巧難掌握。粉光片在解決粘結(jié)劑以后，制法與塊光片完全相同。顯微鏡下鑒定用的樣品，根據(jù)鑒定方法不同，18變質(zhì)程度超過(guò)焦煤以后，薄片逐漸不透明。因此采用薄片不能鑒定一系列變質(zhì)程度的煤。而光片可鑒定整個(gè)變質(zhì)階段的煤。薄片的厚煤，對(duì)鑒定結(jié)果有影響，特別是對(duì)中變質(zhì)程度以上的煤。較厚的薄片鑒定的絲質(zhì)組常高于較薄的薄片。對(duì)于絲質(zhì)組，用薄片和光片鑒定難于一致。對(duì)于不透明組分，用光片比用薄片鑒定準(zhǔn)確。變質(zhì)程度超過(guò)焦煤以后，薄片逐漸不透明。因此采用薄片不能鑒定一191、粉光片制粉光片的粘結(jié)劑，常用的有不飽和聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂和蟲(chóng)膠漆等。用環(huán)氧樹(shù)脂作粘結(jié)劑時(shí)，有澆鑄和模壓兩種方法。澆鑄樣品和環(huán)氧樹(shù)脂的比例為1：1。將配合一定量的固化劑和增塑劑的環(huán)氧樹(shù)脂和樣品在一直徑為20毫米的容器中混合，固化成型。模壓樣品和環(huán)氧樹(shù)脂的比例為3：1。將配合一定量的固化劑和增塑劑的環(huán)氧樹(shù)脂和樣品混合均勻，放入一直徑為20毫米的柱狀容器，在該容器的活塞上加一定的壓力，然后將活底和型塊用壓力推出。

1、粉光片20蟲(chóng)膠漆在常溫下為片狀固體。制法為將蟲(chóng)膠漆搗碎成粉末，與樣品以1:1的體積比例混合。在電爐上加熱，使蟲(chóng)膠漆熔化，與樣品粘著呈半流體狀態(tài)，放進(jìn)柱形模具中，模壓成型。2、塊光片塊樣制片，為防止在切片和磨制過(guò)程中由于塊樣中存在顯微裂隙導(dǎo)致松散或掉碎屑，因此樣品必須加固。不飽和聚酯粘度小，滲透性好，可用作塊樣的加固劑。方法是將已配有引發(fā)劑和促進(jìn)劑的不飽和聚酯，倒入放有塊樣的容器中，不時(shí)攪動(dòng)塊樣，蟲(chóng)膠漆在常溫下為片狀固體。制法為將蟲(chóng)膠漆搗21使不飽和聚酯充分進(jìn)入塊樣的裂隙和氣孔。固化后，用切片機(jī)切成所需要的形狀。3、薄片按制光片工序研磨到最后一道工序，然后用冷杉膠或加拿大樹(shù)膠將磨好的光面粘結(jié)在玻璃載片上。將載片上的樣品在磨片機(jī)上用粗磨料磨到只剩約0.5毫米厚，再在玻璃板上用細(xì)磨料研磨到將要透明。此時(shí)，用軟木蘸306號(hào)金剛砂，在下面裝有電燈的嵌有毛玻璃的小桌上小心研磨，直到整個(gè)樣品應(yīng)該透明的顯微的組分透明為止。將樣品沖洗干凈，待晾干后，用光學(xué)樹(shù)脂粘上玻璃蓋片，并在載片一端貼上樣品編號(hào)。使不飽和聚酯充分進(jìn)入塊樣的裂隙和氣孔。固化后，用切片224、光薄片按制薄片的工序，研磨到最后一道工序，不蓋蓋片，而是用手指按住載片，小心地在拋光機(jī)上拋光。拋光完畢，即成光薄片。4、光薄片23謝謝大家謝謝大家24宏觀煤巖類型與取樣制片方法王兆紅宏觀煤巖類型與取樣制片方法王兆紅25一、宏觀煤巖組成（一）宏觀煤巖成分（二）宏觀煤巖類型（三）宏觀煤巖類型成因二、取樣與制片（一）取樣1、塊煤的取樣2、粉煤的取樣3、塊焦的取樣4、焦粉的取樣一、宏觀煤巖組成26（二）制片1、粉光片2、塊光片3、薄片4、光簿片煤巖學(xué)課件27煤是一種固體可燃的有機(jī)巖石，由于成煤原始資料和成煤條件變化幅度大，因此其組成比較復(fù)雜。煤巖組成在成煤第一階段，即生物化學(xué)作用，各煤巖組分又經(jīng)受了程度不同的變化，用肉眼觀察煤時(shí)，可分辨出宏觀煤巖成分和宏觀煤巖類型。煤是一種固體可燃的有機(jī)巖石，由于成煤原始資料28一、宏觀煤巖組成

一、宏觀煤巖組成29

（一）宏觀煤巖成分宏觀煤巖成分是肉眼可以區(qū)分的基本組成單位，包括鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭。其中鏡煤和絲炭是簡(jiǎn)單煤巖成分，亮煤和暗煤是復(fù)雜的煤巖成分。1、鏡煤鏡煤呈黑色、光澤強(qiáng)，質(zhì)均勻而脆，具有貝殼狀斷口，內(nèi)生裂隙特別發(fā)育，內(nèi)生裂隙面，常呈眼球狀，有時(shí)充填方解石、黃鐵礦等簿膜。鏡煤易于破碎成棱角狀小塊。（一）宏觀煤巖成分30在煤層中鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚幾毫米到1—2厘米，有時(shí)呈線理狀?yuàn)A在亮煤或暗煤中。2、亮煤亮煤是最常見(jiàn)的一種煤巖成分，亮煤的光澤僅僅次于鏡煤，性較脆，內(nèi)生裂隙發(fā)育，比重較小，有時(shí)也有貝殼狀斷口。亮煤的均一程度不如鏡煤，表面隱約可見(jiàn)微細(xì)紋理，內(nèi)生裂隙發(fā)育程度不及鏡煤。

在煤層中鏡煤常呈透鏡狀或條帶狀，大多厚幾313、暗煤它的特點(diǎn)是光澤暗淡，一般呈灰黑色，致密、比重大，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，堅(jiān)硬而具有韌性。煤層中，可以由暗煤為主形成較厚的分層，甚至單獨(dú)成層。4、絲炭絲炭外觀象木炭，顏色灰黑，具有明顯的纖維狀和絲絹光澤。絲炭疏松多孔，性脆易碎，能染指。絲炭的空腔常為礦物所充填。3、暗煤32（二）宏觀煤巖類型

根據(jù)煤的平均光澤強(qiáng)度、煤巖成分的比例和組合情況劃分宏觀煤巖類型。所謂平均光澤強(qiáng)度、是指同一剖面上相同煤化程度而言的。按平均光澤強(qiáng)度的強(qiáng)弱。依次分為光亮煤、半光亮煤、半暗煤和暗淡煤四種類型。1、光亮煤主要由鏡煤和亮煤組成。光澤很強(qiáng)。由于成分均一，通常條帶狀結(jié)構(gòu)不明顯，光亮煤具有貝殼狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，脆度大，容易破碎。在顯微鏡下觀察，鏡質(zhì)組一般在85%以上。

（二）宏觀煤巖類型332、半亮煤常以亮煤為主，有時(shí)由鏡煤亮煤和暗煤組成，也可能有些絲炭。平均光澤強(qiáng)度較光亮煤稍弱。半亮煤的特點(diǎn)是條帶結(jié)構(gòu)明顯，內(nèi)生裂隙發(fā)育，常具有棱角狀斷口或呈階梯狀。半亮煤是最常見(jiàn)的煤巖類型。在顯微鏡下觀察，鏡質(zhì)組含量一般在70—80%左右。3、半暗煤由暗煤和亮煤組成，常以暗煤為主，有時(shí)也夾有鏡煤和絲炭的線理、細(xì)條帶和透鏡體。半暗煤的特點(diǎn)是光澤比較暗淡，硬度和韌性較大，比重較大。2、半亮煤344、暗淡煤主要由暗煤組成，有時(shí)有少量鏡煤、絲炭或夾矸透鏡體。光澤暗淡通常呈塊狀構(gòu)造，致密，層理不明顯，煤質(zhì)堅(jiān)硬，韌性大，比重大，內(nèi)生裂隙不發(fā)育。4、暗淡煤35（二）、宏觀煤巖類型的成因各種宏觀煤巖類型的形成，主要由沼澤沉降速度不同決定的。絲煤是在沉降速度低和淺水，并為經(jīng)常進(jìn)入的空氣所覆蓋的條件下形成的。光亮煤和半亮煤是反映淹沒(méi)的特征，暗淡煤是在稍微比較深水的覆蓋下形成的，碳質(zhì)頁(yè)巖和粘土夾層，是在“最濕”的條件下形成。（二）、宏觀煤巖類型的成因各種宏觀煤巖36二、取樣與制片二、取樣與制片37（一）取樣1、塊煤的取樣在煤層中采集塊煤樣，首先要根據(jù)地質(zhì)資料和實(shí)地觀察，然后確定有代表性的，又有條件取樣的地點(diǎn)，并且根據(jù)煤層變化穩(wěn)定與否來(lái)確定采樣地點(diǎn)的數(shù)目。一個(gè)采樣點(diǎn)，按其煤層組成復(fù)雜與否確定采樣方法。如果從底板到頂板宏觀觀煤巖類型組成復(fù)雜，則應(yīng)從頂板到底板采取一系列連續(xù)的分層塊煤樣；如果煤層的分層較厚，分層又十分明顯，可在井下記錄從頂板到底板各個(gè)分層的厚度，各分層取一到二塊（一）取樣1、塊煤的取樣38煤樣；如果整個(gè)煤層煤巖組成肉眼觀察均一，可以在幾個(gè)采樣點(diǎn)采集塊煤。2、粉煤的取樣粉煤樣在制樣過(guò)程中應(yīng)盡量避免產(chǎn)生過(guò)細(xì)的顆粒，0.1毫米以下的越少越好，因顆粒過(guò)細(xì)，在鏡下鑒定不易精確辨認(rèn)顯微組分。一般制片用煤粉樣的粒度為1毫米以下。3、塊焦的取樣有兩種方法：①尋找?guī)讐K焦頭和焦根較全的半個(gè)炭化室寬的焦塊。②按不同塊度，按其重量比率，采取焦樣。

煤樣；如果整個(gè)煤層煤巖組成肉眼觀察均一，可以在幾個(gè)采樣394、焦粉的取樣對(duì)實(shí)驗(yàn)室焦炭，要求全部粉碎后取樣。一般制片用焦粉樣的粒度為1毫米以下。焦粉樣要求0.1毫米的顆粒盡量少，甚至在制樣后，將0.1毫米以下的顆粒篩去，以保證制片質(zhì)量和鑒定效果。4、焦粉的取樣40（二）、制片（二）、制片41顯微鏡下鑒定用的樣品，根據(jù)鑒定方法不同，可分在透射光下鑒定用的薄片和在反射光下鑒定的用的光片。還有在反射光下和透射光下均可供鑒定的光薄片。塊樣制作的為塊片，用粉樣制作的為粉片。光片與薄片相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：光片制作容易，制作速度快，易于自動(dòng)化，薄片制作難度大，不易掌握，制作動(dòng)作慢，制作不易全部自動(dòng)化。粉片容易解決煤樣的代表性，但制作粉薄片的技巧難掌握。粉光片在解決粘結(jié)劑以后，制法與塊光片完全相同。顯微鏡下鑒定用的樣品，根據(jù)鑒定方法不同，42變質(zhì)程度超過(guò)焦煤以后，薄片逐漸不透明。因此采用薄片不能鑒定一系列變質(zhì)程度的煤。而光片可鑒定整個(gè)變質(zhì)階段的煤。薄片的厚煤，對(duì)鑒定結(jié)果有影響，特別是對(duì)中變質(zhì)程度以上的煤。較厚的薄片鑒定的絲質(zhì)組常高于較薄的薄片。對(duì)于絲質(zhì)組，用薄片和光片鑒定難于一致。對(duì)于不透明組分，用光片比用薄片鑒定準(zhǔn)確。變質(zhì)程度超過(guò)焦煤以后，薄片逐漸不透明。因此采用薄片不能鑒定一431、粉光片制粉光片的粘結(jié)劑，常用的有不飽和聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂和蟲(chóng)膠漆等。用環(huán)氧樹(shù)脂作粘結(jié)劑時(shí)，有澆鑄和模壓兩種方法。澆鑄樣品和環(huán)氧樹(shù)脂的比例為1：1。將配合一定量的固化劑和增塑劑的環(huán)氧樹(shù)脂和樣品在一直徑為20毫米的容器中混合，固化成型。模壓樣品和環(huán)氧樹(shù)脂的比例為3：1