煤炭一直是我國重要的基礎(chǔ)能源，近年來由于眾多因素共同作用，導(dǎo)致焦炭、焦煤價格波動幅度大，頻率高，加之焦煤行業(yè)與焦化行業(yè)未能協(xié)調(diào)發(fā)展，給焦化及其相關(guān)行業(yè)帶來嚴(yán)重影響，特別是國際金融危機(jī)前后，國內(nèi)焦煤市場經(jīng)歷了一個劇烈的上漲和下跌過程，對相關(guān)企業(yè)造成較大沖擊，企業(yè)風(fēng)險轉(zhuǎn)移需求非常強(qiáng)烈。自7月大商所總經(jīng)理劉興強(qiáng)表示年內(nèi)將爭取推出焦炭期貨新品種后，業(yè)內(nèi)對焦炭期貨的關(guān)注大大提升，希望焦炭期貨盡早上市的呼聲不斷。

焦炭期貨的上市，對焦煤企業(yè)、焦化企業(yè)、鋼廠和貿(mào)易商來說提供了新的避險工具，對期貨投資者來說多了一項投資的品種的選擇。在焦炭期貨即將上市之即，期貨中國網(wǎng)為廣大投資者匯集了焦炭期貨的相關(guān)知識，一起備戰(zhàn)焦炭期貨。

煤炭基礎(chǔ)知識

煤炭的定義

煤炭是古代植物埋藏在地下經(jīng)歷了復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)變化逐漸形成的固體可燃性礦物。一種固體可燃有機(jī)巖，主要由植物遺體經(jīng)生物化學(xué)作用，埋藏后再經(jīng)地質(zhì)作用轉(zhuǎn)變而成。俗稱煤炭。煤炭被人們譽(yù)為黑色的金子，工業(yè)的食糧，它是十八世紀(jì)以來人類世界使用的主要能源之一。

現(xiàn)在雖然煤炭的重要位置已被石油所代替，但在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，由于石油的日漸枯竭，必然走向衰敗，而煤炭因為儲量巨大，加之科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，煤炭汽化等新技術(shù)日趨成熟，并得到廣泛應(yīng)用，煤炭必將成為人類生產(chǎn)生活中的無法替代的能源之一。

根據(jù)成煤的原始物質(zhì)和條件不同，自然界的煤可分為三大類，即腐植煤、殘植煤和腐泥煤。

中國是世界上最早利用煤的國家。遼寧省新樂古文化遺址中，就發(fā)現(xiàn)有煤制工藝品，河南鞏義市也發(fā)現(xiàn)有西漢時用煤餅煉鐵的遺址。《山海經(jīng)》中稱煤為石涅，魏、晉時稱煤為石墨或石炭。明代李時珍的《本草綱目》首次使用煤這一名稱。希臘和古羅馬也是用煤較早的國家，希臘學(xué)者泰奧弗拉斯托斯在公元前約300年著有《石史》，其中記載有煤的性質(zhì)和產(chǎn)地；古羅馬大約在2000年前已開始用煤加熱。

煤炭是怎樣形成的

煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質(zhì)，由于地殼的變動不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化等因素，形成的黑色可燃沉積巖，這就是煤炭的形成過程。

一座煤礦的煤層厚薄與這地區(qū)的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關(guān)。地殼下降的速度快，植物遺骸堆積得厚，這座煤礦的煤層就厚，反之，地殼下降的速度緩慢，植物遺骸堆積的薄，這座煤礦的煤層就薄。又由于地殼的構(gòu)造運(yùn)動使原來水平的煤層發(fā)生褶皺和斷裂，有一些煤層埋到地下更深的地方，有的又被排擠到地表，甚至露出地面，比較容易被人們發(fā)現(xiàn)。還有一些煤層相對比較薄，而且面積也不大，所以沒有開采價值，有關(guān)煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。

煤炭是這樣形成的嗎？有些論述是否應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加以研究和探討。一座大的煤礦，煤層很厚，煤質(zhì)很優(yōu)，但總的來說它的面積并不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然堆積而成的，它的面積應(yīng)當(dāng)是很大的。因為在遠(yuǎn)古時期地球上到處都是森林和草原，因此，地下也應(yīng)當(dāng)?shù)教幱袃Υ婷禾康暮圹E；煤層也不一定很厚，因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐植質(zhì)，又會被植物吸收，如此反復(fù)，最終被埋入地下時也不會那么集中，土層與煤層的界限也不會劃分得那么清楚。

但是，無可否認(rèn)的事實和依據(jù)，煤炭千真萬確是植物的殘骸經(jīng)過一系統(tǒng)的演變形成的，這是顛簸不破的真理，只要仔細(xì)觀察一下煤塊，就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡；如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察，就能發(fā)現(xiàn)非常清楚的植物組織和構(gòu)造，而且有時在煤層里還保存著像樹干一類的東西，有的煤層里還包裹著完整的昆蟲化石。值得探討的是它為何形成得如此集中，而且又是那么如此的優(yōu)質(zhì)呢？

記得上小學(xué)的時候，我家住在離城不遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村，每當(dāng)盛夏雨季來臨時，一場暴雨過后，村子中央就會出現(xiàn)一條湍急的“小溪流”，我們許多小朋友就會跑到那里面去嬉戲，那小溪流也會因暴雨停止時間的延長，而變得越來越小，最后干涸。但在沒有斷流之前你會發(fā)現(xiàn)，很多水流處卻被沖下來的木棍兒、雜草等漂浮物堵塞，形成一個個小的水坎兒。為了能讓水流通暢，我們不時地把那些小水坎扒開，有的時候也會借此筑起一道小溪上的“堤壩”。既便是現(xiàn)在居住在城里，一場暴雨過后，街道上很多地方也會出現(xiàn)各種各樣的漂浮物截住了水流，堵塞了下水道口，而且很多漂浮物又被集中地滯留在一個地方的現(xiàn)象。

小巫見大巫，由此我們便可以推斷出煤炭的形成可能與洪水有直接關(guān)系。如果沒有洪水那樣強(qiáng)大的力量和搬運(yùn)的功能，煤炭的形成絕對不會那么集中，也不會那么優(yōu)質(zhì)。

我們可以設(shè)想一下，在千百萬年前的地質(zhì)歷史期間，由于氣候條件非常適宜，地面上生長著繁茂高大的植物，在海濱和內(nèi)陸沼澤地帶，也生長著大量的植物，那時的雨量又是相當(dāng)?shù)某渑?，?dāng)百年一遇的洪水或海嘯等自然災(zāi)害降臨時，就會淹沒了草原、淹沒了大片森林，那里的大小植物就會被連根撥起，漂浮在水面上，植物根須上的泥土也會隨之被沖刷得干干凈凈，這些帶著須根和枝杈的大小樹木及草類植物也會相互攀纏在一起，順流漂浮而下，一旦被沖到淺灘、灣叉就會擱淺，它們就會在那里安家落戶，并且象篩子一樣把所有的漂浮物篩選在那里，很快這里就會形成一道屏障，并且這個地方還會是下次洪水堆積植物殘?。ㄒ矔性S多動物的殘骸）的地方。當(dāng)洪水消退后，這里就會形成一道逶迤的堆積植物殘骸的丘嶺，再經(jīng)過長期的地質(zhì)變化，這座植物殘骸的丘嶺就會逐漸地埋入地下，最后演變成今天的煤礦。

那么也許有人會問，1998年中國遭受的一場罕見的水災(zāi)，為何沒有出現(xiàn)這樣的情況呢？我認(rèn)為，那是因為中國目前的森林覆蓋率很低，而且有森林的地方多在高海拔地區(qū)，在平原到處是糧田，幾乎到了沒有什么森林可淹的境地，只不過是淹沒了一些農(nóng)田的防護(hù)林，并且農(nóng)田防護(hù)林的樹木很稀少，而且樹木的根須又十分的發(fā)達(dá)，抓地抓得十分牢固，短時間的浸泡、沖擊不會造成多大危害。而森林中的樹木就不同了，很多樹木都擠在一起生活，它們?yōu)榱宋程柕哪芰浚疵赝祥L，根須并不發(fā)達(dá)，一旦一處樹木被洪水連根撥起，就會連帶成片的樹木被洪水毀掉，就如同放木排一樣，順流漂浮而下，勢不可擋，最后全部堆積在一個地方。

另外，由于人類對大自然認(rèn)識的增強(qiáng)，抵御突發(fā)性自然災(zāi)害的能力不斷提高，興修水利，筑起堅固的堤壩，加固江堤、河堤，大大地減緩了兇猛洪水的沖擊力，泛濫的現(xiàn)象少了，甚至乖乖地聽從人類的召喚，并把兇猛的洪水變成了電能、動能、熱能，造福于人類，服務(wù)于人類社會。

不僅洪水有搬運(yùn)動植物這樣的能力，而且潮汐、臺風(fēng)、海嘯也具備這樣的能力。由于地震、火山噴發(fā)等因素引起的海嘯，可以使海浪掀起三、四十米還高，并且在頃刻之間把一個島嶼上的動植物掃蕩一空；把海岸線附近的一切生物全部洗劫。

再者，地球表面上的物質(zhì)不可能永久的一成不變地等待著地球進(jìn)行沉降運(yùn)動的，而且地球表面上的物質(zhì)是在不斷地循環(huán)流動著的。因此，“水災(zāi)說”是使煤炭形成得如此集中、優(yōu)質(zhì)，還是有一定的道理的，是有說服力的，也是能夠令人信服的。

由于古代的在植物大量沉積,被深深的埋在地層下,受到高壓和高溫,經(jīng)過幾億年的時間,變成煤炭

煤礦和其它礦一樣，是層狀的，且不是到處都有，如果是地表植物積聚而成，則不會那么集中，應(yīng)該到處都有，所以我認(rèn)為，書上所說的不對。碳元素是地球故有的，地表的碳大部分以化合物形式存在，地心的碳以單質(zhì)形式存在，地心的碳向地表噴出時，一部分為鉆石，一部分為石墨，大部分為煤（不同條件下形成不同的物質(zhì)），和其它大部分礦的成因一樣。

植物當(dāng)被壓在地下，在長時間的缺氧高壓的條件下便會形成煤。

石炭紀(jì)地球植物大繁盛，為煤的形成形成的強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)，后來的造山運(yùn)動為煤的形成提供了外部條件。經(jīng)過長年累月，便有了煤。

煤炭的開采過程

矸石排放: 煤礦生產(chǎn)排放量最大的固體廢物, 也是中國工業(yè)固體廢物中產(chǎn)生量和堆積量最大的固體廢物, 產(chǎn)生量一般為煤炭產(chǎn)量的10%左右。中國煤矸石年排放量大約在1.5 億~2.0 億噸之間。截止2002 年底, 全國煤矸石積存量約34億噸, 占地2.6 萬公頃, 是中國工業(yè)固體廢物中產(chǎn)出量和累計積存量最大的固體廢物。2004 年, 全國煤矸石綜合利用量為1.35 億噸, 利用率54%。

礦井水的排放: 在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)過程中, 各種類型的水源水會通過不同的途徑進(jìn)入巷道和工作面, 為了保證采礦安全, 防止水害發(fā)生,需將礦井涌水排出。據(jù)不完全統(tǒng)計, 在采煤過程中, 2004 年全國煤礦礦井水排放約30 億m3, 平均每噸煤涌水量約為2m3。資源化利用率僅占22%左右。

瓦斯抽放與礦井通風(fēng): 在煤炭開采前和開采中抽放瓦斯氣, 是保證煤礦安全的重要措施。但將抽放的瓦斯排入大氣, 會產(chǎn)生強(qiáng)烈的溫室效應(yīng), 瓦斯中所含甲烷的溫室效應(yīng)比二氧化碳大20 倍。另外煤礦在生產(chǎn)過程中, 井下巷道每秒鐘都需要數(shù)十萬乃至數(shù)百萬立方米的空氣, 它們主要是通過礦井通風(fēng)來完成, 礦井通風(fēng)同樣含有瓦斯, 并且還有大量粉塵。據(jù)近幾年有關(guān)評價估算, 全國煤層瓦斯資源量為3×106 Mm3。2002 年中國重點煤礦煤層瓦斯產(chǎn)生量為9773.37Mm3, 其中利用瓦斯量為517.49 Mm3, 利用率5%左右。

傳統(tǒng)煤炭開采忽略其它共生、伴生礦物的開采、加工、利用, 造成了資源的浪費。中國煤系共生、伴生20 多種礦產(chǎn), 目前絕大多數(shù)沒有利用, 另外礦物的隨意存放丟棄還會造成環(huán)境污染, 破壞生態(tài)環(huán)境。

生態(tài)破壞: 煤炭開采破壞了地殼內(nèi)部原有的力學(xué)平衡狀態(tài)。引起地表塌陷, 原有生態(tài)系統(tǒng)受到破壞。這種破壞使原有土地收益的減少或喪失, 同時也造成地表水利設(shè)施的破壞和生態(tài)環(huán)境惡化。每年因開采引起的地表塌陷面積已達(dá)40萬hm2, 且平均每年以1.5 萬hm2 的速度增加。

煤炭的作用

煤炭的用途十分廣泛，可以根據(jù)其使用目的總結(jié)為兩大主要用途：(1)動力煤，(2)煉焦煤。

我國動力煤的主要用途有：

1) 發(fā)電用煤：我國約1/3 以上的煤用來發(fā)電，目前平均發(fā)電耗煤為標(biāo)準(zhǔn)煤370g/(kW?h)左右。電廠利用煤的熱值，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/P>

2) 蒸汽機(jī)車用煤：占動力用煤2%左右，蒸汽機(jī)車鍋爐平均耗煤指標(biāo)為100kg/(萬噸?km)左右。

3) 建材用煤：約占動力用煤的10%以上，以水泥用煤量最大，其次為玻璃、磚、瓦等。

4) 一般工業(yè)鍋爐用煤：除熱電廠及大型供熱鍋爐外，一般企業(yè)及取暖用的工業(yè)鍋爐型號繁多，數(shù)量大且分散，用煤量約占動力煤的30%。

5) 生活用煤：生活用煤的數(shù)量也較大，約占燃料用煤的20%。

6) 冶金用動力煤：冶金用動力煤主要為燒結(jié)和高爐噴吹用無煙煤，其用量不到動力用煤量的1%。

(2)煉焦煤

我國雖然煤炭資源比較豐富，但煉焦煤資源還相對較少，煉焦煤儲量僅占我國煤炭總儲量27.65%。

煉焦煤類包括氣煤(占13.75%)，肥煤(占3.53%)，主焦煤(占 5.81%)，瘦煤(占4.01%)，其它為未分牌號的煤(占 0.55%)；非煉焦煤類包括無煙煤(占10.93%)，貧煤(占5.55 % )， 弱堿煤(占1.74%)，不繳煤(占13.8%)，長焰煤(占12.52%)，褐煤(占12.76%)，天然焦(占0.19%)，未分牌號的煤(占13.80%)和牌號不清的煤(占1.06%)。

煉焦煤的主要用途是煉焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高溫冶煉而成，一般1.3 噸左右的焦煤才能煉一噸焦炭。焦炭多用于煉鋼，是目前鋼鐵等行業(yè)的主要生產(chǎn)原料，被喻為鋼鐵工業(yè)的“基本食糧”。

中國是焦炭生產(chǎn)大國，也是世界焦炭市場的主要出口國。2003 年，全球焦炭產(chǎn)量是3.9 億噸，中國焦炭產(chǎn)量達(dá)到1.78 億噸，約占全球總產(chǎn)量的46%。在出口方面，2003 年我國共出口焦煤1475 萬噸，其中出口歐盟458 萬噸，約占1/3。2004 年，中國共出口焦炭1472 萬噸，相當(dāng)于全球焦炭貿(mào)易總量的56%，國際焦炭市場仍供不應(yīng)求。2008 年我國焦炭產(chǎn)量總計約32700 萬噸，2009 年1月至9月焦炭產(chǎn)量25276.87萬噸。

煤主要分類

有褐煤、煙煤、無煙煤、半無煙煤等幾種。

（1）褐煤：多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質(zhì)地疏松；含揮發(fā)分40%左右，燃點低，容易著火，燃燒時上火快，火焰大，冒黑煙；含碳量與發(fā)熱量較低（因產(chǎn)地煤級不同，發(fā)熱量差異很大），燃燒時間短，需經(jīng)常加煤。

（2）煙煤：一般為粒狀、小塊狀，也有粉狀的，多呈黑色而有光澤，質(zhì)地細(xì)致，含揮發(fā)分30%以上，燃點不太高，較易點燃；含碳量與發(fā)熱量較高，燃燒時上火快，火焰長，有大量黑煙，燃燒時間較長；大多數(shù)煙煤有粘性，燃燒時易結(jié)渣。

（3）無煙煤：有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發(fā)亮。雜質(zhì)少，質(zhì)地緊密，固定碳含量高，可達(dá)80%以上；揮發(fā)分含量低，在10%以下，燃點高，不易著火；但發(fā)熱量高，剛?cè)紵龝r上火慢，火上來后比較大，火力強(qiáng)，火焰短，冒煙少，燃燒時間長，粘結(jié)性弱，燃燒時不易結(jié)渣。應(yīng)摻入適量煤土燒用，以減輕火力強(qiáng)度。

1989年10月 ，國家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布《 中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn) 》(GB5751-86)，依據(jù)干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf、粘結(jié)指數(shù)G、膠質(zhì)層最大厚度Y、奧亞膨脹度 b、煤樣透光性 P、煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量Qgr，maf等6項分類指標(biāo)，將煤分為14類。即褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、1／2中粘煤、氣煤、氣肥煤、1／3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤。