采矿工程英语翻译.doc

LESSON 1 煤炭开采史 人类首次使用煤炭的时期可能追溯到原始社会，确定这种黑色石头能够燃烧无疑是偶然的，这个现象可能是在几千年间世界上（不同地方的人们）独立发现的。这些独立的发现极可能是这样产生的：原始人碰巧在暴露出黑色石头的矿上营火。这是他们惊讶的发现那儿可以燃烧。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。中国对煤炭的使用最早的记录出现在公元前1100年，从圣经我们上得知所罗门王时是相当熟悉煤的在今天的叙利亚。在wales，有证据显示，在青铜时代的人们用煤火葬，而且众所周知，罗马人使用了这种能源。这儿还有其他的古代参考资料。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 所以煤炭能够燃烧的说法，甚至一些相关的应用流传了几千年。然而，实践并坚持使用煤炭的是中世纪的英国。 在美国，到处可以找到证据表明印第安人偶然使用了煤炭。然而，美国第一次有记载的利用煤炭的是法国探险家，他在1679年报道了一个在伊利诺斯河边的暴露的露头。这样之后，法国和英国其他的探险家取得了一个又一个发现，但是，第一个有记载的实际使用时在1702年的维吉尼亚州，一个法国的殖民者被允许在他的铁厂使用煤。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 最早有记载的商业煤矿是在1750年。煤田从詹姆斯河延伸到里士满伊利诺斯附近，现在那儿被遗弃了。除了当地的消费，煤炭还被运往philadelphia,，New York和Boston.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 起始，所有煤炭都是手工用销和钎从坚固的固体矿床上砍下来的。然后它们被工人用铲掘到篮子 、箱子和推车上，运到外面或井底车场。随后，车子有了改进，但仍需工人拽木板。随着时间推移，铁皮，铁轨被用到矿车上，骡子矮马和普通马被用于拉运。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 逐渐地，黑火药被用于爆破煤炭，但底部掏槽，侧面掏槽和钻孔仍需要人工进行，在17世纪和18世纪，采矿业取得一系列重大发展，1775年，第一台蒸汽机在英国被瓦特发明，它被用于抽出开采过程中的地下水，非常重要的，它使矿井有可能开采更深的部分，第一条轨道修成了，第一台用煤的蒸汽机车在1814年的英国被乔治。斯蒂芬逊改进了，第一辆电动机车在1883年的德国用于地下交通。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 工作面的机械化操作在1900年前就开始了，它体现冲压机和链条式切割机的发展（冲压机，链条式切割机用于爆破，爆炸前的煤层和岩层）、电动式和压缩空气式机车的使用，甚至有人做了关于连续采矿机械的一些早期实验。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。长臂开采直到1910年才在美国普遍使用，尤其是在伊利诺斯州。但后来它在开采厚煤层方面无法和逐渐填法和房柱法竞争，因为他们借助了机械化。与此同时，长臂开采在欧亚继续占有主要地位，因为那里主要是瘦煤和深埋的煤层。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 在第二次世界大战中，德国在工作面改进了长臂开采的铲送机，它可以连续把煤加载到链式运输机上。这是由几个世纪的各式割煤机发展起来的。然而，这最重要的发展是液压支架，自航屋顶千斤顶和旋塞鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。他们大大减小了在人工设置单体支柱和木垛时所需的体力。随着技术的发展，美国煤炭公司又一次长臂开采产生了兴趣。对美国而言，大量改变和一般性的加强是必须的。在一些失败和误用后，长臂开采在这个国家被实际运用，假设开采条件是正确的，也被逐渐增加的产量所证实。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。露天开采是最早的采煤方法。它被考虑用于煤床暴露于地表、上覆物只有几英寸厚的情况，在深部岩层和岩石下，最经济的方法是地下开采，事实上这也是唯一的方法，所以，露天开采直到1910前还是微不足道的。从大范围看，被骡子拉着的刮土铲运机和铲运车普及程度很低。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。练习 译文 第一种For many years the continually improving productivity in US coal mining was the envy of the world.( 多年来,不断提高的美国煤矿效益令人羡慕)。 Such steady improvement meant a fairly level, or even slightly declining,price to the consumer despite large increases in wages,materials,taxes,and other costs of production.（这样的稳步提高意味着相当的水平,或甚至轻微下降,给消费者尽管价格大幅上涨工资、材料、税收、和其他生产成本。） However,this trend has drastically declined since 1968 because of the new stringent Federal safety regulations;rigid controls on surface water,and air pollution;and the mass of newly introduced,and constantly changing,bureaucratic reports. （然而,这种趋势自1968年以来数量急剧下降,因为新的严格的联邦安全法规,严格控制地表水,空气污染,及新引进的各种标准,并且不断在改变着,官僚主义报告）。 The problem now is to not only meet the new safety and environmental requirements but,at the same time,to revive the steady progress of the past. (现在的问题是,不仅要满足新的安全、环保要求,而且,与此同时,还要来恢复过去稳步前进的步伐。) Reserves of all fossil fuels are limited,but the United States has more reserves in coal than in oil,gas,oil shale,and tar sands combined.( 所有化石燃料储量是有限的,但美国有更多的储备在煤比石油、天然气、石油页岩,沥青沙的总和。) Even if coal reserves are over estimated ,as some in the industry believe,the relative dominance compared to other fossil fuels is apparent.(即使煤炭储量在估计, 像一些业内人士相信, 相对优势比其它化石燃料是很明显的.) Reserves of all fossil fuels are finite,so far the long pull the world is forture in having nuclear energy.( 储备的化石燃料是有限的,到目前为止,世界的长远计划是寄托在核能。) The distant future may see all fossil fuels consumed for higher uses than boiler fuel,for example,petrochemicals,lubricants,gasoline,chemicals,etc. (在遥远的未来可能会看到所有化石燃料在其他方面的消耗比锅炉燃料的使用更高,例如、石化、润滑油、汽油、化学品等。)渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 Table 1.1 US Reserves of Fossil Fuels Expressed in Heat Value.( 表1.1美国储备的化石燃料热值表达)铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。Reserves储量Coal煤Oil石油Natural gas天然气Tar sands油砂Oil shale油页岩Total总量Quadrillions of Btu17307237319067406425653 表1.1 productivity per man day.(人均日产量) Metric equivalent:（公式等效）擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 1 stX0.9071847=tDespite the tremendous importance of coal,the industry is faced with serious problems,such as；(尽管有重大意义的煤、产业正面临著严峻的问题,如)贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。1) Air and water pollution both at the mines and at the consuming end. (空气和水的污染在矿山和消费两者间结束。)坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。2) The onerous new Federal safety regulations.（ 繁重的新的联邦安全条例。）蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。3) Public outcry against surface mining and lack of satisfactory restoration in some cases.（公众强烈抗议露天采矿和一定程度上缺乏满意的地表修复。）買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。4) A shortage of qualified supervisory and engineering personnel,as well as mine workers,to meet the growing demand for coal and the increasingly more difficult mining conditions.（缺乏合格的监督和工程人员,以及煤炭工人,来满足日益增长的煤炭需求和越来越多的困难开采条件。）綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。5) A need to improve machinery,techniques,and managerial ability to resume the former yearly improvement in productivity and cost.（需要改进机械、技术与管理能力,以恢复前些年度在生产力和成本上的增值。）驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 There are certainly solutions to all of these problems, which are challenges that a young person entering the industry should welcome as great opportunities.（当然要解决所有这些问题,对于一个年轻人进入这个受欢迎的行业有更多的机会但是富有挑战的。）猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。练习 译文 第二种第一课的exercise（page3）有很多年美国煤炭产业生产率的不断提高令世界羡慕。这种稳定的增长意味着尽管在出资，原料，税收和其他生产花费上增长很大但是对消费者的价格却保持相当的水平甚至相对下降。然而，据官方报道，从1968年以来这种趋势急剧下降因为联邦新的严格的安全规定；地表水的严格控制以及空气污染和大量新引进的不断进行的改革。看图表1.1锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。现在的问题是面对新的安全和环保需求的同时去复苏过去稳定的增长。所有化石燃料的储备都是有限的，但是美国煤炭的储量比石油，天然气，油页岩和油砂大。像许多公司相信的那样，即使煤炭储量超过估计，这种比其他化石燃料的优势是很明显的，表1.1。所有化石燃料的储备都是有限的，所以为了世界长久的发展要拥有核能。遥远的未来也许能看到所有的化石燃料比例如化工溶剂，润滑剂，汽油，化学制品等锅炉燃料更多的使用。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。尽管煤炭非常重要，企业仍面临着许多问题，例如：在开采和消费时产生的空气和水污染新的繁重的联邦新安全规定公众反对露天开采和在一些情况下缺乏令人满意的恢复缺乏合理的监督和工程人员及煤炭工人去面对对煤炭更多的要求和煤炭开采更加困难的情况需要改进机械，技术和管理能力以恢复前些年生产率和成本的提高 这些问题都有一定的解决办法，进入该行业的年轻人应该把这些挑战当作巨大的机会来欢迎。LESSON 2煤的成因煤炭是大量植物材料遗体的积累。估计表明大约0.9到2.1m的适当压实的植物材料能够形成0.3m的烟煤。那么，允许很厚的植物材料堆积多次，这种植物材料有时覆盖几百甚至几千平方英里的条件是什么呢？輒峄陽檉簖疖網儂號泶。类似于过去地质年代中普遍存在的条件，至少部分条件，今天也存在于世界上不同地区种类繁多的沼泽地中。植物的积累现在正发生在从亚北极到热带的广泛地区内并正在形成泥煤。泥炭地的两种主要类型分别是：（1）发展于相对高于海平面的大陆内部（2）形成于接近海平面的较低沿海地区的。在这两种类型的地区里，泥炭层要求植物的生长超过腐烂，使植物材料得以积累而不被侵蚀掉。这两种泥炭地满足这个条件是应为它们在高地下水位的不良排水地区，这保护植物碎片不像往常那样快速腐烂。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。一些小的泥煤沼泽也存在于一系列小的不排水的凹地里，内陆和沿海地区都有这种情况。最初在这些沼泽里生长的只有寓水性的植物，但是随着这些凹地边缘的浅地被填平，包括树这些更大的植物渐渐的能够生长并逐渐填满凹地。在一些地方这些沼泽一般从几英亩到几百英亩大小不等，仍然还未填满，所以泥煤的形成过程从未停止过。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。大量广泛分布的煤层在岩层顺序中的特点表明他们形成的条件和发现于现代化海岸或者近海岸沼泽的相似。佛罗里达州的埃弗格莱兹，佐治亚州东南部大灌木林沼泽，北卡罗来纳州和弗吉尼亚州的迪斯默尔沼泽都是这种沼泽现有的例子。与欧洲西北海岸毗邻的广大泥炭地也使人联想到许多有相同特点的条件。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。泥煤的堆积使其有根据，在沉淀的矿床里有像密西西比河的三角洲一样有不一样的历史却仍有许多相同的特点。泥煤层和三角洲中与之有关的地层表明成煤条件与在美国东部和世界其他地区相似地层中有大的煤矿床形成的地层中盛行的条件十分相似。例图2.1就是在现代三角洲平原上为泥煤做的图解。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。沿海的沼泽比内陆的沼泽要更好的保存主要是因为它们有更多的机会被海水覆盖和海底的沉积矿床所填埋。广大的煤炭沼泽存在的主流气候是从温带到亚热带的。那时，地球较广范围内的气候要比现在实际温度平均得多。总之，泥炭随后地转变到煤所必需的条件是：1.沼泽或湿地的环境和气候要有利于植物的生长。2.植物残骸堆积时有一定范围的沉降，或者植物原料沉淀时密封，允许长时间的堆积。3.即使是在水中或者沼泽中，在植物原料腐烂前要有足够的湿润条件允许其隔绝空气，以及充分地迅速的累积以抑制细菌的活动。酸性的沼泽水一般在沼泽的水平面下几英寸到几尺范围内阻止细菌的活动。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。4.接近海边或者沉降地区使植物原料在海面上涨或陆地下沉时可以被沉淀物掩埋。5.堆积地点没有在发生侵蚀后随即发生移动。在泥煤积累时，上层泥煤的重量使下层的泥煤紧密结合，主要靠挤压出大量的水。在沼泽环境中不同的化学作用和细菌的活动都会发生在植物的残骸上。沉积物的掩埋，物理化学作用都与环境的变化有关系，失水和挥发的物质变成褐煤，这就是形成煤的最早期阶段。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。因为被掩埋的更深，压力继续压缩褐煤，与掩埋深度有关的热度的增加将进一步除去成煤物质的挥发份。煤的等级将逐渐的变得更高，从褐煤上升到亚无烟煤，烟煤，半无烟煤，无烟煤，直到变质无烟煤。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。第二单元练习 煤是由植物的积累和其物理化学性质的改变而形成的一种易燃的岩石。煤作为人类最早的燃料可以像木材一样被点燃和燃烧，但是与相同数量的木材比较它能够提供更多的热量，而且它还有很多的工业用途。和木材不一样的是，煤通常不能在地表被发现，它从地球内坚硬的岩石里开采出来。在开采之前，由于煤在岩层层序中形成了独一无二的特性，所以让我们简略的思考下所有地壳岩石的一般特性。 氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。 虽然已经有一些地质学理论建立，但相对地球的最早期历史我们还知之甚少。对月球的载人探测及其岩石的勘探提供了我们一些有关于地球起源问题和历史的答案。在地球历史的这段时期里，我们关心的是我们出现在这里之前大面积的水域在地球上如何形成的以及熔化了的岩石（火成岩）如何形成实质性的陆地区域。风化以及其他的过程侵蚀了岩石的表面，使其形成了小颗粒。通过降雨所形成的水流运输这些材料（碎石）,最终在大面积的水域里沉积下来了。就这样，在熔化了的火成岩上开始形成了沉积岩的地质层序。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。 地球的外壳和它上面的覆盖物是由几个大板块的移动（主要在水平位置上）构成的。这样的运动，尽管很小，但一直在发生。这些水平运动伴随着垂直运动会引起大陆和海洋相对位置的改变。拥有适宜气候低洼海岸的沼泽是煤炭聚集的理想位置，随后被河流带来的沉积物所埋葬，并且大量的海岸线地区受相对小的垂直运动所影响。这些大的板块从过去到现在都在不停地或断断续续地移动着，导致大陆和海洋的结构的多样性，同时煤的形成条件也在许多地区和不同时出现。我们大陆的广大地区曾多次浅海淹没，在整个地质时代当代大陆只有相对较小的部分高于海平面。巨大力量的作用板块边缘被海水淹没和打破了地壳岩石，形成了巨大的带状山脉。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。LESSON 3 煤的地质年代从前寒武纪的沉积岩中得知，煤的一般分布是通过沉积岩的次序来体现的，只有相对稀少的材料才会变得像煤，有的甚至变成石墨。这些材料被认为是当地集中的藻类植物或真菌。谚辞調担鈧谄动禪泻類。在寒武纪中，从最古老的岩石中发现重要有机体的化石是常见的，它们是海藻沉积物和海洋生物的贝壳遗骸。它们主要在石灰石和其他石灰质岩层中发现。最早知道的陆生植物化石是在志留纪岩层中出现的，少量的煤是在志留纪和泥盆纪上覆岩层中发现的，分布在世界各地，包括北美。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。第一个大煤层是在北美的密西西比州和宾夕法尼亚州的岩层和欧洲的白垩纪年代岩层中发现的。在过去大多数北美的煤矿来源于美国和加拿大的宾夕法尼亚州地层。西方国家过去几年快速增长的煤炭产品主要来自白垩纪和第三纪的煤层。阿巴拉亚契煤的煤层特点如图3.2所示。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。在世界各地煤分布在从志留纪到第四纪的所有地质时期。没有太多商业价值的煤层被发现在比密西西比年代更久的地层年代，尽管在欧洲有局部地区也开采泥盆纪的煤炭。二叠纪的煤炭在美国被开采，但是这一地质年代的煤层更多的被保留在世界的其他地方，尤其是在苏联和澳大利亚。三叠纪的煤被一些欧洲国家开采但是储量很少。尽管欧洲和亚洲部分地区开采，侏罗纪的煤层储量在大部分地方相对较少。然而，侏罗纪煤层在西伯利亚和加拿大西部却有很大储量。大量的白垩纪和第三纪的煤层在美国西部，加拿大西部以及世界上其他地方发现，也将是美国西部露天开采的巨大基础。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。成煤条件已经存在很长时间了，特别是自从密西西比州地层年代之后，一些被影响的地区达到成千上万英里大小。独立煤层的厚度从零点几英寸到数英寸不等，被报道在一些地方最厚的可达91米。大部分烟煤的厚度小于6.1米，大多数煤田介于0.9到3米之间。在美国西部一些发展较快速的含次烟煤和褐煤的煤层可达30.5米可以进行露天开采。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。在一些地区，沉积岩地层会达到几千英尺厚，但这还是比较少见的。在一个煤田中，含煤地层有4572-6096米厚，但是已勘探出的煤层通常存在于世界上小于1524米的地下。在美国，大部分勘探出的煤层处于914.4米的深度，但几乎所有的开采深度已从几英尺到305米。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。部分沉积岩在水中形成，泥，泥浆和沙子被溪水预淤积起来最终形成页岩和泥岩，粉砂岩和砂岩。在地质年代的早期，虽然尚未在最早的沉积岩中发现，动物和简单海洋生物已经出现。在前寒武纪的沉积岩中只能发现很原始的藻类和真菌遗迹以及像虫一样的地洞，但是关于寒武纪的海生生物多样性的集合物已经出现。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。许多海生动物和植物从海水中吸取碳酸钙。当他们积聚在海底，其他的贝类和钙碳酸盐泥形成厚度从几英尺到几百英尺的沉积岩，演变称现在的石灰岩和大理岩。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。在过去多变的地质年代中，巨大的海域被切割，蒸发作用使盐度升高难以维持生命，导致了石膏和硬石膏的沉积。尽管许多沉积岩都被先前发生过的沉积作用标示，但其他的积聚类型也被证实，包括风蚀作用和溪流湖泊沉积作用。在沉积岩中，我们今天所看到的煤层岩是由许多不同时期的大量植物材料沉积而形成的，而这种沉积有独特的性质。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。第三单元 练习 煤炭在世界的各个州都有发现，包括南极洲，虽然绝大部分的煤炭被发现于北半球（北美洲、欧洲和亚洲）。煤炭大约在世界的60个国家都有被开采，但是世界上大约2/3的可开采储量被预计存在于美国、前苏联和中国，它们一起占据了世界产量的一多半。其余的主要产煤国位于欧洲，预计占有世界可开采量的20%，但是产煤量却占了世界的1/ 3（包括褐煤）。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。 因为许多不同的方法来估计煤储量和现有关于煤的可用信息差很大，对各个国家的不同的储备比较是困难的。然而根据第一手资料表明，保守估计，美国拥有世界上至少有五分之一到六分之一的煤储量，还有些估计是一个更大的百分比。大约八分之一的美国地下是含煤地层，这些地层存在在至少37个州。在过去确定的地区已被开采的主要因素包括厚度，煤炭质量，可开采煤层的数量，开采条件，邻近的市场。尽管煤田的大部分分布，直到1970年中期，超过90%的美国煤矿都在密西西比河的东部地区。在1970年后期一个显著巨大的增长比例在美国的生产出现在密西西比河的西部地区每年贡献25%的生产。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。 除了分布以外，表3.4展示了美国地区的煤炭等级。在这个国家东半部地区几乎所有的煤都是含沥青的煤和无烟煤。虽然所有等级的煤在美国的西半部地区都有发现，但是其大部分都是亚烟煤和褐煤。裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。Fig.3.2 阿巴拉契煤田中含煤的地层序列简化部分。 在A处岩层缓缓折叠成背斜，在B处的是向斜Fig.3.3 含煤的州的地层序列简化部分的代表。 在这些地区中大部分岩层上有一层冰川流过。LESSON 4煤田地质构造 很多地质因素影响着煤的厚度，质量和开采条件。泥煤积累不久以后，形成一些特点，而其他特点在深埋藏和煤化作用后出现。一些相同的特点将从以下几个方面进行描述：仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。1.煤夹层和裂开的煤 在泥炭沼泽中植物原料积累，河流周期性地泛滥，堆积薄的淤泥层，变成了页岩夹层或者泥砂岩，在植物原料煤化以后。特别是在洪水河边相对地沉积的很厚一层，在洪峰后，沼泽也随着重建。这种导致煤撕裂发生在煤田中（图4.1）。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。2.冲蚀 在植物原料积累和各种沉积物埋藏之后，它可能被河流向下冲蚀。这种岩层的缺失叫做水冲蚀缺失。（图4.2）。冲蚀可能发生在泥炭沉积不久之后或者很久之后，甚至煤被其它沉积物覆盖。后来槽堆满泥浆和其他泥沙沉积物，以至于煤的存在位置被页岩或砂岩占据。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。3.倾斜和褶曲 贯穿整个地质时代，水平和垂直应力作用导致岩石顺序变化，例如折叠只会使底层倾斜产生局部变化（包括煤层），有时影响的区域很广大例如一个间歇地下沉的盆地的范围会有几千平方英里，有时折叠底层很强烈，有时这种褶曲是那样强烈以至于煤层几乎接近垂直或者实际上可能倒转。部分被强烈侵蚀的褶曲使追踪这连续的煤田变得困难。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。4.断层 断层是岩石断裂形成的，每层的断裂向不同方向移动。这种移动测得可能是几英尺，几十甚至几百英尺或者更少。移动可能向任何方向，从水平到垂直。两种最常见的断层形式，用立体图举例描述，如图4.3。压力发在相反的方向上或者拉紧的，在破裂的表面岩石被拉开有位移表示正断层，【4.3（A）】。水平方向有压力的断层，岩石以另一方式存在，举例如4.3（B），展示了逆冲断层或者逆断层。如果一个钻眼钻孔非常接近正断层，会缩短关键层的间距，然而在一个逆断层，层序的部分会被重复地钻孔。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。5.碎屑岩墙和黏土脉 不规则垂直-倾斜平板状的块在碎屑状的原料（粘土，泥沙，沙粒）中，中断了煤层，被称为碎屑岩墙（如图4.4）。它们也被称为顶底板突出，也在另一些领域中运用。它们可能来自于一英寸到几英寸的断裂而且常扩展到更多距离到几百英寸。它们伸展到一定的距离到煤覆盖的岩层，当开采煤时会不断的导致顶板变弱。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。6.顶底板突出在许多矿中，大量的顶板页岩向下突出缓慢的挤入煤层中。顶底板突出的煤层渐渐变薄，但是并没有表现出被腐蚀。这些顶底板突出常常较小，很少超过煤层厚度的一半，常常只有几英尺宽，即使一些大的突出被发现。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。7.节理和裂隙 烟煤通常有稠密的、相对平滑垂直裂隙或楔隙，裂隙与裂隙之间都是一英寸到几英寸的距离。这里有两个很常见的方向趋势的层理，接近90。这种层理能够更好伸展，叫做主要解理面，另一种叫煤层的短而不清楚的解理面。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。8.结核 煤和副矿常常包含着一些球形、盘形或不规则形式的聚集物。它们可能很细或几英寸宽，尽管最常见宽度只有几英寸。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。LESSON 4 练习1.煤层底板和顶板 煤层的顶底板岩石性质可能对煤的可采性有重要影响。通常，粘土下面的煤层（也归类为底土，底岩，底粘土或耐火土）他们在物理方面性质变化很大。它可能相当软弱，特别它是湿的时候，可能阻碍大型挖煤设备的使用。在很多例子中，在煤层采空和煤巷掘进后，底板材料不够结实而不能支撑过重的负担，从而需要煤柱支撑。在这个例子中，煤柱下的粘土向侧面和向外流动到采空区和巷道的空白处。这种流动叫做底板鼓起或底板挤压。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。 煤上几英寸的煤层性质对采煤有重要的影响。当用木结构或顶锚支撑时，材料必须足够结实去保持所需时间的稳定。页岩和粉砂岩是最常见的顶板岩类型，并且在位置和性质方面变化最多。一些页岩和泥砂岩是相当硬的，表现为很结实，很坚定的顶板。其他是相对松软，易断裂的或者具有滑动的特点而难于支撑。石灰岩和砂岩是更好的顶板岩层，但是这些岩层易变化会导致顶板质量变化大。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。2.岩浆入侵在一些采煤区，煤层和相关的地层曾经被熔融的火层岩侵入而被迫改变层积顺序从下图可看出(图4.5)。火层岩一般看成是岩墙，通常像扁平的物块垂直切割沉积的岩层。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。 被称为煤的很多材料有不同的重要的性质。由于不同的原因煤的物理和化学性质很复杂。首先，这就是煤很多类型的植物最终变化成泥煤，的形成。第二，植物的不同部分（树木的组织，树皮，叶子，孢子，种子等）成为最初的泥煤，有很多不同的特征和不同的形成过程。第三，最初泥煤聚集环境不同。第四，在宽广的地质环境中存在多种地藏条件。其他地质因素，如最终埋深，最大温度和压力，火成岩侵入的影响和持续的地质时间通过这些条件来影响煤的形成，同样可以影响煤的性质。正如我们所知道的那样，在泥炭煤化以后矿物质积累或者与泥炭有关或者在积在煤层里，同样也对煤的性质有很深的影响。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。表格：Fig.4.1 煤层的破裂 Fig.4.2 一些特征影响煤的连续性。煤在A处通过近代的水侵蚀移动，沉积侵蚀在B处，C 处是在煤沉积后的侵蚀，D处溪水流动通过煤的堆积时间。 陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。Fig.4.3 断层。正断层A中上盘沿断层面相对向下运动，下盘相对向上运动；逆断层B中上盘向上运动。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。Fig.4.4. 一个碎屑堤坝中断了煤层和上覆岩层.LESSON 5第五课 煤的特性和分类第一节煤的物理和化学性质 煤的物理性质与其在自然状态或作为燃料最终使用之前的特性有关。例如，煤的硬度和可磨性决定了煤的开采、输送和粉碎设备的维修费用；煤的比重和煤的伴生矿物决定了选煤厂所用的选煤技术，也决定了煤仓容量，货物体积以及其它储藏设备。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。 固体的比重是指一立方该固体的重量与一立方水的重量之比。纯净煤的比重一般在1.23到1.72之间，随着褐煤到无烟煤分级的升高而变大。这意味着煤的重量是水重量的1.23到1.72倍。煤中的伴生矿，比如页岩、泥岩、沙岩、石膏、方解石，它们的比重在2.0到2.7之间，然而黄铁矿的比重大约为5.0。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。硬度和煤的结构和分级有关。煤是否结实和煤床的地理位置和构成有关。暗煤比亮煤更结实。高挥发份煤通常比低挥发份煤更结实。结实的煤有良好的抵抗破坏以及在破碎后产生更少颗粒的性质，所以较之其它煤更方便运输。就煤对设备磨损性而言，煤中的杂质对设备的磨损可能比煤还要严重。謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。可磨性是煤的物理性质，它决定着煤相对易于碎程度。它是一个复合特性包含许多性质比如硬度、强度以及裂隙等。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。脆性或者稳定性是指煤在开采和运输过程中抵挡破碎的性质。这种性质在洗煤方面有重大的意义，因为洗煤成本是随着送进洗厂的煤细度增加而增加。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。影响原煤尺寸大小的因素包括煤的硬度、易碎性以及煤层裂隙。现代地下煤开采方法能比以前手工采煤方法开采出更多细度更好的煤。麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。煤的主要组成成分有碳、氢、氮、硫、氧。煤中的碳是随着等级的提高而增加，最高等级的是石墨。煤中碳的含量很大程度上决定着煤的发热值。煤中氢的含量一般在4.5%到5.5%之间，同时也提供一定的热值。氢在干燥的煤中主要是包围在饱和或者部分饱和的碳中，形成环形结构。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。氮可能是目前煤中唯一作为有机物出现的一种元素。其在煤中的含量可能在很小百分之零点几到3%之间改变，但在干燥和无灰分情况下一般是在1%到2%之间。風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。硫在煤中以有机物和无机物两种形式存在。有机硫在煤物质中均匀分布，它存在于含蛋白质或者非蛋白质的植物通过腐化演化来的硫氢化合物中。在总含硫量少于1%的煤中，一半以上的硫通常是有机的。在高含硫量的煤中，无机硫的含量会更高。灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。氧在煤中有几种存在形式。比如说羟基、羰基、羧基，特别是在一些低等级的煤中。而无机氧可能会在水、硅酸盐、氧化物、碳酸盐以及硫酸盐中。氧含量对于煤的焦化、液化、气化有很大作用。铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。所有的煤中都含有不可燃烧成分，它的起源是煤起源的一部分。有机矿物质与无机矿物质的混合物可能在成煤过程中起到了一定的作用。煤在燃烧后剩余的物质称为灰分。在完整的厚煤床的煤甚至是纯煤的灰分含量至少含有2%或者3%，到10%左右，大多数的商业用煤有时会更多。平时我们用的高灰分的矿物可能被称为高灰煤、沥青页岩或者黑色板岩。攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。练习1许多煤用量大的消费者以及大多数大型煤开采公司，都有配备齐全的煤取样和分析实验室。消费者做这项工作是为了检查煤的质量以及煤燃烧设备的工作效率。而煤开采者做这项工作是检测通过不同采煤方法产品的质量，例如开采煤层的方法提升到一个新的领域。趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。值得注意的是，在任何分析之前，煤样只代表了样本来源于哪一种煤。这些样本会包含不同尺寸的煤块以及板岩、灰分、黄铁矿等。通常，精煤的分析方法和粗煤不同。夹覡闾辁駁档驀迁锬減。1.化学分析 煤的热值和含硫量是通过前期大量频繁的测试得出的。前期的分析包括四个内容：水分、挥发分、固定碳、灰分。这四个组分的百分比之和应等于100%。这些分析只是初步区分煤的可燃部分和不可然部分。视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。 煤的热值是指每磅煤所含有的热量以Btu为单位所表示的值。1Btu（英制单位）是使1磅华氏60的水升温至华氏61所需的热量。为了比较两种或多种煤的热值，它们的热值分析是在干燥（无水分）的条件下进行的。为了把干燥时的热值转换为应用基下的热值，我们采用以下公式；偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。应用基下的热值=干燥基下的热值（100-水分）/100煤的成分在最终分析中能更好的体现出来。这些分析指出碳、氢、氮、硫、氧、灰分在煤中的比例，有时还包括氯。緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。煤的其它分析与煤最终的特殊用途有关。例如，煤的自由膨胀系数可决定煤的焦化特性。煤灰分的可磨性指数可决定煤在锅炉里的燃烧性能。騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。2.岩相分析煤的岩相分析是早期我们把煤看做岩石，然后从它的出现的各种明暗夹层加以区分。通常有两种方法：超薄切片法和表面抛光法。在显微镜通过研究各种煤岩类型和微煤岩类型，发现的或多或少的相似成分称为煤素质（无机岩石中的相似成分）。这些煤的显微成分包括镜煤素、丝碳煤素、半丝碳煤素、树脂煤素质、碎片体煤岩。不同的煤显微成分决定不同种类的煤反过来不同种类的煤中煤的显微成分也不同。通过了解大量的不同煤显微成分，在一定条件下，现如今的岩相分析技术可以预测出一种特殊煤的特性。这种技术被用于确定煤混合物中生产焦煤的成分。疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。课文2煤的性质和分类第二章：煤的分类 已经存在几种煤的分类方法。大部分都是以化学分析和某些物理测量煤在进一步的压力和温度（变质）下的反应为基础的。这个进一步的反应表明一个连续的煤系列从褐煤到各种烟煤再到无烟煤和变质无烟煤。这美国煤等级的分类标准，由美国试验与材料协会制定，见表5.1。随后的章节解释了用在表格里面的术语。镞锊过润启婭澗骆讕瀘。 在确定煤等级时，矿物质不包括在分析中，因为他一点也不能反应煤的变质程度。在较高等级煤中，湿度通常很低而且被排除在测定的等级影响因素中。在较低等级煤中，湿度被认为是煤的基本性质，因此水分包括在分析中，作为等级划分的基础。榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。 残留在炭渣的有机物，根据标准分析过程通过非燃烧过程的热量将挥发性成分（比如瓦斯）排除的，这被称为固定碳。挥发分是部分在标准分析程度下作为气体被移除的有机物质。煤的燃烧所产生的热称为发热量，它也是由标准分析过程所决定。这（BUT）英国的热量单位，通常被用来表示热值，是一英镑水升一度所需要的热量，它一般被称作是多少磅碳。烧结的特点是在标准实验过程中测试粉末状的样品煤是否或会熔化形成固体状态在高温条件下。邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。 由于全世界大多数煤的分类都基于类似的标准，所以将其他地方所采用的分类描述煤等级与美国分类法描述的煤等级进行比较总是可行的。嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。 对于在高温高压下会进一步形成较高等级的煤这一观点有不同的意见，但是煤碳方面的科学家认为在一个长期中适当的热是更重要的决定因素。该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。 煤的变质程度增加从褐煤到亚烟煤这一等级经历了高挥发性，中挥发性，低挥发性的烟煤的等级，到无烟煤和变质无烟煤。这等级上的增长是大致以不稳定物质的进一步亏损和碳含量的增加