有关人类煤矿资源的资料

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矿产资源

地球是人类栖身之所，衣食之源。地球上的矿物已知有3300多种，并构成多样的矿产资源。人类目前使用的95％以上的能源、80％以上的工业原材料和70％以上的农业生产资料都是来自于矿产资源。
矿产资源一般分为金属矿产、非金属矿产、能源矿产等，有固体、液体、气体三种形态。
地球资源是有限和不可再生的，对矿产资源的过度掘取和不合理的开发利用，必将带来资源的枯竭和对地球生态环境的负面影响。合理有效地利用地球资源，维护人类的生存环境，已经成为当今世界所共同关注的问题。
矿产资源被誉为现代工业的“粮食”和“血液”，是人类社会发展的命脉。矿产资源不仅是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，更是全球经济的产业基础。
不仅在经济领域，矿产资源同样在政治领域显示着其重要的价值。纵观上个世纪大大小小几百次战争，无论是两次世界大战，抑或是海湾战争，除了对领土的争夺外，各种矿产资源的占有权更是常常成为引发战争爆发的导火索。而为了保证国家在非常时期的安全，世界上有许多国家很早就着手进行矿产资源的战略储备。

人口资源环境

环境问题的三种主要类型是资源利用、人口增长和环境污染。
资源利用：人们所利用的环境中的任何东西都是自然资源。一些自然资源能在一个相对比较短的时间内自然地恢复或再生，称为可再生资源。可再生资源包括阳光、风和树木等。一些自然资源是不能被恢复或再生的，我们称它们为不可再生资源，如煤、石油和其它金属和非金属矿产资源。当不可再生资源被过度开发利用时，最终必将会枯竭。
人口增长：随着医学、农业的发展和卫生条件的改善，人的寿命得到延长，死亡率开始下降，全球人口数量在不断增长。但是，随着人口的不断增长，对资源均需求也同步增长。因此，人口与资源是人类社会发展的一大矛盾。
环境污染：环境对生物产生负面影响的任何变化称为环境污染。环境污染经常是伴随着有益于人类的活动而产生的，例如煤来发电带来了大气污染，用杀虫剂杀死农作物的害虫带来了土壤环境污染等。环境污染的重要因素是人类活动对地球的侵害。

能源

能源是可以为人类提供能量的自然资源，是人类赖以生存和社会赖以发展的物质基础。
煤炭：煤是由远古的植物因埋在地下而形成的一种固态化石燃料。
虽然煤炭的燃烧造成环境污染，但在未来的100年里，煤炭仍然是一种主要的能源。洁净煤燃烧技术成为当前能源领域开发的热点，许多国家都在开发保持空气清洁的煤炭燃烧技术。
石油：石油又叫原油，它是一种浓稠的黑色液体，由几亿年前生活在海洋中和较浅的内海中的小动物、海藻、原生生物形成的。大多数的石油储藏在地下砂岩层或石灰岩层的小孔中。石油的形成需要几亿年的时间，从这一点上讲，它是一种不可再生的资源。
把地下石油开采出来后，通过加热蒸馏，从原油中可以分离出燃料和其他产品。石油占全世界能源消费的1/3以上，它是大多数汽车、飞机和轮船的燃料。许多家庭也用石油取暖。塑料、油漆、药品和化妆品等都是从原油中提取的。
天然气：天然气是储存于地下多孔岩石或石油中的可燃气体，它的成因与石油的成因相似。由于它比石油轻，所以常位于石油上部。我国西部也有单独成矿的天然气矿藏。
天然气具有清洁、价格低廉和供应安全等特点，它的缺点是极易燃烧，气体泄露会引起爆炸，并发生火灾。
开发清洁能源：像其他活动一样，自然资源的生成需要消耗一定的能量，大规模的用水、土地的恢复、地貌的改造等都离不开大量的能源消耗。大量使用化石能源而造成的环境恶化危害着地球。人类惟一的出路就是寻求替代能源——可再生能源。
可再生能源：包括水电能、风能、波动能、潮汐能、地热能、生物能、太阳能等等。

燃油：私车过多，每辆车的乘客数量比起燃油耗费量来说显得过于奢侈。汽车消费追求豪华型、大排量，社会普遍没有侧重公交事业的建设，结果导致燃油耗费严重，造成燃油稀缺。低技术含量及高浪费的消费方式，是当前我国石油消费存在的最根本问题。我国西部地区产油丰富，但石油行业炼油技术含量低，且没有建立起全国性的供油管道，不但难以在国际市场上形成竞争力，还不能自供己需，加大了对进口的依赖。因此，要解决能源的产业化及可持续发展问题，必须提高石油加工业的技术含量。

　　煤：很多用煤企业生产方式粗放，浪费严重。目前全国煤矿资源回收率仅在40％左右，特别是小煤矿的回收率只有15％，从1980年至2000年，全国煤矿资源浪费280亿吨。照此下去，到2020年，全国将有560亿吨煤矿资源被浪费。

　　电力：室内能见度很好的上午，几盏大吊灯毫无顾忌地开着；商场里冷气大开，但门也大开，冷气都可以跑到几十米的远处；形象工程的亮灯工程彻夜不熄；电视机、VCD、空调等家用电器关机后仍处于待机状态，多数家庭从不把白天不用的家用电器插头拔掉；日常工作中，下班关闭电脑主机后不关显示器、不关打印机电源开关的现象十分普遍。如果全国所有的办公电脑下班后都如此“关闭”，每年浪费的电将在12亿度以上……这种浪费，让来自发达国家、尤其是北欧国家的人士感到异常不解，责备我们在“奢侈地使用能源”。

地球是太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星---月球，二者组成一个天体系统---地月系统。

地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替和四季变化。地球自转的速度是不均匀的。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体，极半径比赤道半径约短21千米。

阿波罗飞船看到的地球 阿波罗飞船看到的地球 地球升起在月球的地平线上地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部有核、幔、壳结构。地球外部有水圈和大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。

地球作为一个行星，远在46亿年以前起源于原始太阳星云。

地球基本数据

赤道半径 6378140米

扁率因子 298.257

质量 5.976×1027克

平均密度 5.52克/厘米3

表面重力加速度(赤道) 978.0厘米/秒2

表面重力加速度(极地) 983.2厘米/秒2

自转周期 23时56分4秒(平太阳时)

公转轨道半长径 149597870千米

公转轨道偏心率 0.0167

公转周期 1恒星年

黄赤交角 23度27分

一、煤

（一）煤的概念

煤是一种固态的可燃有机岩，是由植物残骸经过复杂的生物化学、物理化学以及地球化学变化而形成的。煤不是一种矿物，而是主要由碳、氢、氧、氮等元素组成的有机成分和少量矿物杂质一起构成的复杂混合物。

煤由有机质和无机质两部分构成。有机质主要是C、H、O、N、S、P等元素，其中C和H构成可燃的有机质的主要成分，而S和P在工业利用上属于有害元素。无机质包括水分和矿物杂质，它们构成煤的不可燃部分，其中矿物杂质经燃烧残留下来，称为灰分。灰分超过45％时就不再称为煤，而称炭质页岩或油页岩。

（二）煤的形成

煤是在各种地质因素综合作用的情况下形成的。要形成具有工业价值的煤层，须具备聚煤条件和成煤作用两个基本条件。

1.聚煤条件

植物遗体堆积成煤的首要条件是必须有茂盛的植物，保证成煤物质的充分供给；另一个条件是已死亡的植物应与空气隔绝，以免遭受完全氧化、分解和强烈的微生物作用而被彻底破坏。显然，不是任何地方都具备这样的条件，一般认为沼泽地区是最适宜的环境。因为沼泽地有充足的水分，不仅有利于植物生长，而且为植物遗体的保存创造了条件。水体使植物遗体与空气隔绝，这样就妨碍了喜氧细菌的生存，从而使植物遗体免遭分解破坏，得以不断堆积。

2.成煤作用

从植物遗体的堆积到形成煤层的转化过程称为成煤作用。这是一个漫长而复杂的变化过程，通常分为两个阶段。

（1）泥炭化和腐泥化作用阶段 高等植物的遗体暴露在空气中，或堆积在沼泽浅部的多氧条件下，由于大气、氧和喜氧细菌的作用，会遭受一定的氧化和分解。但随着植物遗体的不断堆积和埋藏深度的增加，则逐渐与空气隔绝，氧化环境转变为还原环境。在厌氧细菌的作用下，使氧化分解产物之间及分解产物与植物残体之间发生复杂的生物化学变化，形成多水和富含腐植酸的腐植质，这就是泥炭。从植物堆积到形成泥炭的作用，叫泥炭化作用。低等植物藻类和浮游生物死亡后沉到水底，在与空气隔绝的还原环境中，在厌氧细菌的作用下，富含脂肪和蛋白质的生物遗体分解，最后转变为含水很多的絮状胶体物质——腐植胶。腐植胶再经脱水、压实即形成富含沥青质的腐泥。从低等植物及其他生物遗体沉积到形成腐泥的作用，称为腐泥化作用。

（2）煤化作用阶段 在泥炭和腐泥形成后，随着地壳不断下降，在温度升高、压力增大的影响下，逐渐转入成煤的第二个阶段，它包括成岩作用和变质作用两个亚阶段。

成岩作用阶段 当泥炭或腐泥被泥砂等沉积物覆盖后，在上覆沉积物的静压力作用下，泥炭、腐泥逐渐失水、压实、固结，挥发分相对减少，含炭量相对增高，泥炭和腐泥分别逐渐转变成褐煤和腐泥褐煤。这一作用过程，称为煤的成岩阶段。

变质作用阶段 当褐煤层沉降到更深处时，受到继续升高的温度和不断增大的压力的作用，褐煤的内部分子结构、物理性质和化学性质发生变化，如颜色加深、光泽增强、挥发分减少、含炭量增高等，结果褐煤就逐渐转变为烟煤、无烟煤。这一变化过程就是煤的变质作用阶段。

（三）煤炭资源的分布、开发与利用

地球上的煤炭资源非常丰富，是能源宝库中十分可贵的物质财富。在80年代初期，据估计全世界煤炭资源量为136093亿t，其中已探明的可采储量超过8000亿t。在80年代初以前的200年间，全世界累计采煤约1500多亿t，这和庞大的可采储量相比，不过是只开采了极小的一部分。按照近十几年来世界煤炭的年产量估算，再考虑到今后陆续探明的新储量，估计全世界煤炭至少还可以开采二三百年。

世界煤炭资源的地理分布是很广泛的，遍及各大洲的许多地区，但又是不均衡的。总的来说，北半球多于南半球，尤其集中在北半球的中温带和亚寒带地区。

北半球北纬30°～70°之间是世界上最主要的聚煤带，占有世界煤炭资源量的70％以上。各大洲相比，北半球的三大洲都比较丰富，其中亚洲煤炭资源量高达86500多亿t，约占世界的56％以上；北美洲有40600多亿t，约占世界的26％以上；欧洲有15600多亿t，约占世界的10％以上。南半球各大洲的煤炭资源都比较少，其中大洋洲资源量有7800多亿t，约占世界的5.1％；非洲有2100多亿t，约占世界的1.4％；南美洲最少，还占不到世界的0.4％。另外，南极洲的维多利亚地区及其他地区也发现有煤炭资源，但是人们还难以估算出比较确切的资源量。各个国家相比，全世界约有80个国家和地区拥有煤炭资源。原苏联、美国和中国的煤炭资源最丰富，合计约占世界资源量的83％以上。

世界煤炭资源的地理分布，以两条巨大的聚煤带最为突出，一条横亘欧亚大陆，西起英国，向东经德国、波兰、原苏联，直到我国的华北地区；另一条呈东西向绵延于北美洲的中部，包括美国和加拿大的煤田。南半球的煤炭资源也主要分布在温带地区，比较丰富的有澳大利亚、南非和博茨瓦纳。

世界煤炭资源地理分布的特点，直接影响世界煤炭生产的地理分布。一般，煤炭资源比较丰富而经济又比较发达的地区，也是煤炭产量较高的地区。从各大洲来看，欧洲、亚洲和北美洲三洲的煤炭产量，约占世界总量的90％以上，其中仅欧洲就几乎占了一半。

煤炭的形成具有一定的时限性，并不是地质历史的任何时期都有煤炭形成。地球上的煤田虽然分布普遍、储量丰富，但绝大部分只形成于几个地质年代中，其中古生代的石炭纪、二叠纪，中生代的侏罗纪，以及新生代的第三纪，是地史上最主要的聚煤期。

我国煤炭资源十分丰富，产、储量均居世界前列。我国主要成煤期也是石炭纪—二叠纪、侏罗纪和第三纪。截至1983年底，我国已探明的储量为7400多亿t，其中可采储量达1600多亿t。我国煤炭资源主要分布在山西、内蒙古、贵州、宁夏、安徽等省区，其中以山西和内蒙古最多，两者约占全国探明储量的60％。我国最著名的煤炭产地有开滦、大同、本溪、淮南、淮北、抚顺等地。

煤是人类最早使用的能源之一。人类知道使用煤炭，已有2000多年的历史。如今，煤作为工业动力燃料，广泛用于火力发电、交通运输和冶金等方面；在许多地区，煤是最重要的民用生活燃料；煤又是重要的化工原料，通过焦化、加工等过程，可以得到许多重要的化工原料及化工产品，如煤气、煤焦油、氮肥、农药、塑料、合成纤维等上百种产品；氧化煤、褐煤和泥炭可以制造腐植酸类肥料；煤燃烧后的煤渣可制耐火砖或煤渣砖，还可作水泥的配料；有些煤层含有镓、锗、铀等稀有或放射性元素，可供综合利用。可见合理地开发利用煤炭资源是十分重要的。

煤炭作为能源也存在一些不利因素：①煤炭发热量较石油低，运输不便，对其他工业渗透作用不如石油强；②煤的转化技术虽已取得很大进展，但是大规模利用在经济上不合算；③在煤炭的开采、利用和燃烧过程中，容易造成对环境的破坏与污染。

由此可见，极为丰富的煤炭资源是人类的宝贵财富。然而，煤也存在使用的局限性等不利因素。因此，人类正在不断地研究更有效、更合理地利用煤炭资源的方法。其中，解决对环境的破坏和污染等有关问题是一个重要的方面。

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