煤炭开采为什么需要大量木材（煤炭是木头产生的吗）

本文目录一览：

• 1、九米厚的煤层是多高的树木变成的？有什么依据呢？
• 2、木材在煤矿中的应用
• 3、煤炭开采形成的环境问题主要有哪些
• 4、木材在井下都什么用?
• 5、煤炭开采对生态环境的影响
• 6、多少木材才能变出那么厚的煤？变成烂泥还是煤，就一力之差？

九米厚的煤层是多高的树木变成的？有什么依据呢？

煤在生活中被广泛运用，它可以做燃料使用，也有被用在石化燃料，通过煤燃烧产生热量进行发电，在教科书中我们可以明白煤在形成过程中是以大量腐烂植物为基础经过多年积累沉淀在地下，它发生了一些物理和化学变化逐渐变成了煤层，那九米厚的煤层是由多高树木变成的呢？有什么依据？

煤层厚度大小不一，随着煤的形成有关技术专业研究，植物种类不同、数量及时间也不同的条件下，煤都会有厚度变化，在历史时期植物曾四次被大量毁灭，这些被毁灭植物随着时间积累以及自然环境变化慢慢的被带到了地下，在地下发生一些物理化学等作用，形成了不同品种煤炭，通过科学研究，可将其分为泥炭化和成煤化两个阶段，实测发现在泥土深层中含有大量树脂、木质纤维等，也有很多沼泽地区在泥炭形成时聚集了大量泥炭化物质，这些被收集后经过处理可以做燃料使用。根据推测煤炭平均密度大约在1.5g/m³，而木材0.5g/m³ ，便可以按照3.1:1的比例形成整个煤化过程，也在此时间内通过温度变化等损耗其中的物质，从而推测九米厚煤层大约需要36米厚的木材才能够形成。

由此可见煤在形成过程中化学反应起到了重要作用，也随着温度、地质变化等煤出现多种多样化，也会经受各种压力、物理变化让储存腐烂植物变质失去水分逐渐被压实，从而形成块状。

经过研究煤在使用中会产生大量一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等多种危害物质，对空气造成一定污染，因此在化学工业中被合理利用。煤的发现给人类带来了很大用途，也经过科学研究发觉煤来源，从中感受到科学的伟大。

木材在煤矿中的应用

木材被广泛应用到煤矿的多个领域，锚杆支护的木垫板；轨道的木枕；点柱用的各类圆木；挑顶用的小径木；架棚用的各类圆木，帮板，楔子。水沟或砌碹用的模板、帮板、齐边板等等

煤炭开采形成的环境问题主要有哪些

煤炭开采带来的环境污染和生态破坏问题日益突出,主要表现在：

1、地面水下跌

由于在煤炭开采过程中矿井水大量外排,导致地下水位下降,引起地面水下跌.

2、地层错动与地表下沉

由于煤矿井下水大量外抽,矿井上底承载能力下降,加上大部分小窑煤井在开采过程中,没有采取预留煤柱等预防措施,有的小窑煤井甚至对国有煤矿预留煤柱肆意采挖、破坏,导致地层错动,地表下沉.

3、地面水受到污染

矿井废水不经处理就外排,严重污染地面水体,淤塞河道和农田渠道,造成土壤板结,对农作物影响很大.

4、煤矸石占地及风化污染问题

5、对森林植被的破坏

煤炭开采需要大量木材,按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方；

6、二次扬尘污染问题

煤炭有相当一部分靠汽车运输,撒漏现象非常严重,大量煤炭流失,使街道煤尘飞扬.

木材在井下都什么用?

矿坑用木材，主要是支撑矿道作用，也叫坑木。

按照一些特殊木材方面要求，坑木还可以加工成木方、木板等。坑木可分为红坑、柞坑、椴坑、桦坑特、白坑、桦坑、落叶坑木等。

多以桦木、落叶松、黄花松、榆木、柞木、曲柳木、山槐为原材料。在煤炭生产建设中，工作面、巷道等作业、运输、行人地点，为了安全要进行支护，巷道的轨道运输要铺设枕木，也要用大量的坑木。

扩展资料：

坑木的使用：

1、井下各类巷道所用的木棚规格、棚距、背板数量等，都要严格执行作业规程的规定，不得随意改变。

2、井下给棚所用的木料，必须做到量材使用。严禁出现用长料改成短料使用的现象。井下杜绝出现新木头，每出现一个新木头罚责任单位50元。

3、巷道维护除特殊情况外，要坚持折梁换梁、断柱换柱的方式进行维护，尽量减少备棚数量。

4、严禁用穿楔、垛盘、圆料刹帮顶。否则，按木料价格的50%进行罚款。

5、开拓、运输、通风等其它单位需用枕木、方板材等，要先填写领料单，注明用途、规格、数量等，由生产部计算核实后，由分管领导、生产部长签字、审批报供应科，供应科按审批后的数量发料。

6、运输区、开拓区的铺轨工程及其它地点使用道木后，必须通知生产部进行验收。实际使用数量与出库数量不符，将追究用料单位责任。

参考资料来源：百度百科－坑木

煤炭开采对生态环境的影响

煤炭开采带来的环境污染和生态破坏问题日益突出，主要表现在：

1、地面水下跌

由于在煤炭开采过程中矿井水大量外排，导致地下水位下降，引起地面水下跌。

2、地层错动与地表下沉

由于煤矿井下水大量外抽，矿井上底承载能力下降，加上大部分小窑煤井在开采过程中，没有采取预留煤柱等预防措施，有的小窑煤井甚至对国有煤矿预留煤柱肆意采挖、破坏，导致地层错动，地表下沉。

3、地面水受到污染

矿井废水中悬浮物等污染物浓度较高，特别是流经含硫铁矿煤层的矿井水，酸性很大。据南坑镇水仔边一带矿区的矿井废水抽样检测，其悬浮物浓度平均值为280毫克／升，化学耗氧量浓度平均值为530毫克／升，硫酸根离子浓度高达2500毫克／升，最低PH值仅为2．7。这类矿井废水如不经处理就外排，将严重污染地面水体，淤塞河道和农田渠道，造成土壤板结，对农作物影响很大。

4、煤矸石占地及风化污染问题

煤矿排出的煤矸石一般都就近堆放。随着堆存量的不断增加，堆场的占地面积也逐年扩大。据统计，到2001年底，全市煤矸石的累计堆存量已达7500万吨，占用土地3000多亩，而且目前仍以每年新增80余万吨堆存量的速度在递增。煤矸石经风化、雨蚀、自燃后，其表面的风化层物质在风力作用下进人大气，严重污染大气环境。下雨天，在雨水的冲刷下，会携带其表层的小颗粒物质流入河道，同时还会将煤矸石伴生的硫铁矿中的硫离子和亚铁离子等浸取出来，污染水体环境。

5、对森林植被的破坏

煤炭开采需要大量木材，按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方米计算。全市仅煤炭开采业一年就需消耗木材约10万立方米，如此大的木材缺口迫使煤矿多渠道收购木材，客观上助长了乱砍滥伐，使育伐比例失调。同时，由于地下水位下降，地表含水层含水量减少，也使植被生长受到影响。

6、二次扬尘污染问题

煤炭有相当一部分靠汽车运输，撒漏现象非常严重，大量煤炭流失，使街道煤尘飞扬。

为有效防治煤炭开采过程中产生的环境污染和生态破坏，使煤矿矿区的生态环境逐步步入良性循环的发展轨道，提出以下对策建议：

一、加强矿井废水和区域环境综合治理

(一)对现有废水治理设施进行改造。对已老化、坏损的废水治理设施、设备进行修复、改造，确保矿井废水长期、稳定达标排放。

(二)对部分废弃矿井外排的废水进行治理。部分煤矿虽然停止了采煤，但仍有矿井废水(俗称老窿水)外排。主要是部分煤矿的采煤巷道间接相通，矿井废水全部从标高最低的井口外排，并将原有老巷道岩石断层和风化层中硫铁矿中的铁离子等浸取出来，导致废水中铁离子和硫酸根离子的浓度很高，严重污染水体环境。所以，对部分废弃矿井外排的废水必须进行治理，修建沉淀池，井投加石灰等药剂，经中和、反应、沉淀处理后，再达标外排。

(三)对部分环境污染和生态破坏严重的区域进行综合治理。一是对淤塞的河道进行清淤疏浚、护岸；二是做好水保工程，一般应在矿区地面径流汇入点建设污水沉淀处理池等。

二、搞好煤矸石的综合利用

目前，我市综合利用煤矸石的主要途径是发电和制砖，年利用量约65万吨，但与目前的堆存量相比，可以说利用量很小，且利用途径单一。必须努力探索综合利用煤矸石的新途径，以实现在尽可能短的时限内“消灭”煤矸石山。可采取的措施是：

(一)提高煤矸石发电的综合利用量

煤矸石发电以循环流化床锅炉为主要炉型，加入石灰石或白云石等脱硫剂，可降低烟气中硫氧化物和氮氧化物的产生量。其常用燃料热值应在12550千焦／千克以下，产生的热量既可以发电，也可以用作采暖供热，燃烧后的灰渣具有较高的活性，是生产建材的良好原料。这部分煤矸石以选煤厂排出的洗矸为主。目前，我市仅有高坑、安源和王坑三个煤矸石发电厂，总装机容量为4．8万千瓦时，年综合利用煤矸石约50万吨。可在巩固、提高现有煤矸石发电综合利用量的基础上，对上述三个电厂进行扩容改造，提高煤矸石发电综合利用量。

(二)利用煤矸石代替粘土制砖

利用煤矸石全部代替粘土，既可以降低能耗，又能减少生态破坏，这是大宗利用煤矸石的主要途径。可利用现有国家政策，采取控制、取缔粘土制砖，鼓励综合利用煤矸石制砖的方式进行，可将现有煤矸石制砖能力从现在的利用煤矸石16万吨提高到奶万吨。

(三)利用煤矸石回填处置

1、煤矸石回填采矿区

利用煤矸石回填采矿区，既可减少煤矸石占地，又可减少煤矸石对环境的污染。一般用于回填的煤矸石以砂岩、石灰岩为主。

2、煤矸石作工程填筑材料

煤矸石作填筑材料主要是指充填沟谷、采煤塌陷区等区的建筑工程用地，或用于填筑铁路、公路路基等。

三、做好矿区植被恢复和矸石堆场的覆土植被工作

(一)实施封山育林，采取植草、人工造林和疏林补方式，提高地表涵养水源、保持水土的能力。

(二)对短期内暂无法消化的煤矸石，制定切实可行被保护规划、方案和措施。宜林则林，宜草则草，努好煤矸石堆场的覆土植被保护工作。

多少木材才能变出那么厚的煤？变成烂泥还是煤，就一力之差？

煤就是植物变的，当然这个植物不只是高大的乔木，当然还可能来自灌木的木本与草本植物，它们吸收大地的养分和水分，结合阳光固化了大气层中的碳，变成了复杂的有机物，最后在漫长的地质化学作用中变成了煤炭！

植物到底会经历什么样的过程，才能变成煤炭？

石油是无机成因还是有机成因到现在还在扯皮中，尽管石油的有机成因已经成为主流说法，但由于石油和史前有机物相差实在太大，因此怀疑的人还不在少数，甚至还包括极少数科学家！

但煤炭的成因很早就形成共识了，道理很简单，我们可以在煤炭中发现煤化的植物化石，不只是化石，而是煤化的化石，从这个角度来看，煤炭就是植物变的，这个科学道理连肉眼都可以分辨！成煤的两个阶段：

第一阶段是泥炭化阶段

这个阶段是在常温与常压下，堆积在停滞水体中的植物经过腐泥作用或者泥炭化作用，变成腐泥或者泥炭的阶段，这个阶段的植物已经经过分解和化合，最后才形成泥炭或者腐泥，此时的泥炭和腐泥含有大量的腐殖酸，和原来的植物成分上已经有了很大的不同！

西伯利亚苔原或者欧洲很多沼泽都有泥炭层，从很久以前起泥炭沼泽附近的居民都知道可以作为燃料使用，因此很多当地居民有将泥炭掘回家当过冬的燃料！

可做燃料的泥炭

这些泥炭沼泽的PH值很低，所以欧洲沼泽发现过很多沼泽木乃伊，比如著名的图伦男子！而2020年发生的北极圈内火灾，也烧到了泥炭层，这个类似于煤层燃烧的火灾，可以在地下潜伏燃烧很久，一直到某个时刻露头重新形成大火！

泥炭沼泽木乃伊

泥炭层发生的大火

第二阶段是煤化阶段

这个阶段是泥炭或者腐泥因地质变动被深埋时，由于压力的作用，经过成岩过程转化成褐煤，当温度和压力继续身高时会转变成烟煤和无烟煤，这个阶段以物理化学变化为主，这个阶段也称煤化作用。

褐煤中的植物残片

泥炭：褐煤﹑烟煤﹑无烟煤﹑超无烟煤

腐泥：腐泥褐煤﹑腐泥烟煤﹑腐泥无烟煤和腐泥超无烟煤

煤炭

其中煤化作用包括成岩和变质作用两个过程，前者主要以压力为主，泥炭会在压力作用下紧实，会经历脱水、固结成为褐煤；后者则主要以温度为主，在压力辅助下，褐煤转变成烟煤和无烟煤直至超无烟煤，变质作用继续会形成半石墨和石墨！

1、煤炭的成煤作用是一个脱氧脱氢，芳构化秩序化的过程，也是一个富集有机质的沉积岩，比如在在泥炭和软褐煤阶段主要的生物化学反应是成煤原始物质形成腐殖酸。

2、硬褐煤阶段，已形成的腐殖酸逐渐失去羟基(-OH)和羧基(-COOH)等官能团，转变为腐殖质！

3、低煤化阶段煤中的芳环层很小，而且是随机分布的，是由大量富氢官能团、富氧桥以及脂肪族侧链支撑和联结；

4、煤化过程中，芳环层逐渐脱去羧基(-COOH)、羟基(-OH)、甲氧基(-OCH 3 )以及羰基等官能团，同时芳环层逐步增大，镜质体反射率也随之增高，所以煤炭闪闪发亮就是这个原因

笔者老家就有一处还没有煤化的褐煤露头点，原本以为会成为煤矿大肆开采，结果经过评估后认为没有开采价值，据说有几个原因，首先是煤化不够，其次是灰分太高，简单的说就是夹杂了石头太多了！

煤层

植物变成煤炭的比例大概是多少？也就是多少植物能变成多少煤炭？

煤炭中除了烟煤和无烟煤等区别外，灰分比例是煤炭等级的重要指标，最好的煤灰分比例很低，可以低至1%，如果灰分比例高于40%，那么就无法称之为煤了，只能叫炭质泥岩，或者高碳泥岩。

植物状态到煤炭状态的比例很难评估，不过我们可以从几个侧面来看看大概是多少交换比：

从燃烧值和密度比例可以做个简单的比较，标准煤的热值为2.93×10^7焦/千克，木材的热值取1.26×10^7焦/千克，标准煤是木材的2.33倍，而煤炭的密度差异比较大，褐煤相对密度小于1.3吨/立方米，烟煤为1.3～1.4吨/立方米，无烟煤为1.4～1.9吨/立方米，我们取值1.5吨/立方米，木材密密度跨度从0.35~0.95吨/立方米，我们取值0.5吨/立方米

那么两者总差距大约为7倍，也就是一立方米煤炭至少需要7立方米木材来转换，而且还不包括转换过程中的损失，那么从本案中9米厚煤层至少也需要63米厚的木材堆积腐化后才能形成，看起来是一个好恐怖的数字不是吗？

但其实这并没有什么，我们在森林中步行时会发现有一个非常厚的腐殖质层，这一层就是森林中大量的落叶和枯枝等形成，而煤炭需要从能形成泥炭的地方开始，这些区域营养丰富，水分充足，而且时间可以是百万年的加持，所以原材料并不是什么大问题！

煤炭形成后的地质运动

泥炭沼泽都是水平沉积的，但成煤后的煤层大都是倾斜，当然也不排除水平煤层，这和成煤后的地质运动是有关的，我们知道普通的地面都会因多种因素沉降，而地球在长期的演化中出现一些变化也是非常正常事情！

毕竟只有在完全没有干扰的情况下才会形成水平煤层！