公用设备工程师

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2011年公用设备工程师考试精选知识点问答汇总六

115、煤海上的山西

山西省三分之一的地下埋藏着煤，世界第一产煤国——中国的煤有四分之一来自这里。从手工采煤的小煤窑，到现代机械化大煤矿乃至世界最先进的露天煤矿，今天的山西浓缩了中国近一多世纪以来的采煤历史。煤不仅为山西提供了一半以上的财政收入和将近1/20的就业机会，也为这个省带来了环境污染、产业结构等诸多问题。 煤海上的山西

四月的山西大地懒懒地躺在白晃晃的阳光下，车窗外的风景可以用两种颜色来概括：黄色和黑色。

黄色是连绵不断、荒凉干旱的黄土丘壑和平川，黑色是——煤：散布在黄土地上的大小煤矿，铁路线上疾驶的运煤专列，沿着被超重的煤车压得坑坑洼洼的道路运往邻省的煤，一路洒落的煤屑稍微扫扫就成了房前屋后的煤堆……这是一个生活在煤上的省份，如果在路上看到有辆运煤的卡车油箱上绑着煤块，不必惊讶，那是司机准备用来在路上向饭馆换取一顿饭的“货币”。

人称“煤海”的山西，全省有三分之一的地下埋藏着煤。在山西，你遇到的每20个有工作的人中，就可能会有1个的生计与煤有关。从远古以来，山西人就和煤结下了不解之缘：据明朝着名的学者顾炎武考证，中国人的老祖宗女娲在山西平定的浮山“炼五色石补天”，用的就是当地产的煤炭；在山西发掘出的古墓中，人们甚至发现了殉葬的煤块；直到今天，山西某些地方还有正月十五家家产户烧煤通宵达旦“点塔火”的风俗。

进入山西，你不可能不接触煤。

山西煤：探明储量全国第一

在中国矿业大学的标本柜里，我看到了各种各样的煤炭：从刚刚变成黑色，表面上还看得出木质纤维结构的泥炭，到已经变成煤、颜色从棕褐色逐渐加深到钢灰黑色的褐煤、焦煤和无烟煤……在外行眼里这些煤并没有多大不同，研究煤的专家却能说出每种煤的用途和性质的种种差异。

年届84岁的中国工程院院士、中国矿业大学教授韩德馨先生研究了一辈子的煤，谈起煤的家世顺手拈来：“我们看到的煤，是远古时期的植物遗体在地下埋藏，经过缺氧、温度和压力增高以及漫长的时间形成的。一般来说，埋藏时间越长，深度越深，受温度和压力的影响变质程度就越高，形成的煤的发热量就越大。比如变质程度最低的褐煤，含水分高，发热量低，质量相对较差；而变质程度中等的焦煤发热量高、结焦性好，最适宜炼钢铁；变质程度最高的无烟煤，发热量最大，是非常好的动力燃料和化工原料。”

“山西预测煤炭资源总量虽然不是全国最多，但得天独厚，几乎拥有所有种类的煤，而且优质煤的质量和数量在全国乃至全世界都属上乘。其中炼焦煤和无烟煤的储量，在全国同类煤储量中分别占52．20%和38．42%，远远胜过煤炭资源总量排前两名的新疆和内蒙古。”

煤的诞生；沧海桑田的故事

20世纪50年代苏联煤炭专家来到中国，有件事让他们十分迷惑：中国尤其是山西的煤埋藏并不深，一些地方煤层深度只有几百米，却出产煤级高、质量好的无烟煤，而在苏联，同样的煤要在一万米以下的地层中才可能找到。

中国科学院院士、中国地质大学教授杨起先生从1944年就开始研究煤的成因，他以长期实地考察的结果解开了这个谜团：“煤的形成和变质主要受地温影响，正常情况下地下每深100米温度就上升3℃，埋藏越深温度、压力就越高，形成的煤级也高。但中国的煤除了正常地温，还受到燕山期岩浆剧烈活动的影响，岩浆热的叠加使埋藏不深的煤也变成了中、高级别的煤。”

“中国较高煤级的煤就分布在当时岩浆活动剧烈、横贯中国北方的6条东西向构造带上。其中有两条活动构造带穿过山西，一条在北纬37度到38度经过临县、太原和阳泉，另一条在北纬35度到36度经过二峰山、阳城和晋城一带，山西煤级较高、质量优异的无烟煤和炼焦煤就分布在这些地方。

“山西的煤储量十分丰富，是因为这里煤的形成和保存条件都比较好。”中国地质大学教授、煤地质专家李宝芳教授补充道：“河北、山东与山西当时都位于华北板块上，煤的形成条件相似，但保存条件不如山西的好，很难找到像山西那样规模大、埋藏浅的煤田。这是因为中国大陆板块与太平洋板块碰撞拼合的过程中，越向东构造活动性越强烈，太行山以东地区构造活动比山西剧烈，含煤地层被断裂和岩浆活动破坏，所以不如山西保存得全。”

“对于煤的形成来说，温暖湿润是必需的气候条件，其中湿度比温度更加重要。”

“山西人部分地区的煤主要形成于石炭二叠纪，大约距今2．7——3亿年之间，当时山西所在的古大陆板块位于赤道附近，气候炎热潮湿，长满了由高达30多米的石松、羊齿和蕨类植物组成的热带森林，茂密的气根和板状根十分粗大，枝叶交错缠绕、遮天蔽日。随着海平面的缓慢升降，人片树木倒在水中，植物遗体在沼泽水的覆盖和微生物的参与下，经过生物化学变化和物理化学变化变成了泥炭。后来地壳下沉导致相对海平面上升，泥炭在越来越厚的沉积物覆盖下压实脱水，又在不断升高的地温作用下逐渐变成了褐煤、烟煤以至无烟煤。”

“随着华北板块继续向北漂移，到了距今1．5——2亿年左右恐龙出没的侏罗纪，山西终于到了气候湿润的北温带。山西北部可能就是当时巨大的鄂尔多斯湖盆的一部分，湖边重新长满了新的森林。随着地壳下沉，湖水淹没了岸边的森林，倒下的树木埋藏在沼泽里形成年纪更轻的煤（内蒙古、陕西一带许多煤就生成于这个时代）。在距今6千万年左右的新生代，山西北部又经历了另一个成煤期，这时形成的煤主要是煤级很低的褐煤。后来气候逐渐干燥，煤的形成终止，燕山期和喜山（喜马拉雅山）期的造山运动使华北聚煤盆地发生构造分异，山西境内耸起五台山、太行山、吕梁山等高大山峦，有些地方的煤在活动剧烈的岩浆烘烤下慢慢变成了各种煤级更高的优质煤。”

“山西前后有三个成煤期，由于各个成煤期植物遗体堆积的速度与地壳下沉的速度配合得非常好，加上成煤期后地质构造稳定，含煤地层受破坏不大，使山西保存了今日采之不尽的煤。”

经历了沧海桑田，山西的煤在地下至少沉睡了6千万年甚至3亿年之久。

“山西煤可供世界用上2千年!”

时光追溯到1860年，中国的国门刚刚被外国势力强行推开，一个高鼻子德国人随着一支“东亚外交商务使团”来到中同。他，就是在当时中国地质界的一张白纸上落下首笔的李希霍芬。12年间李希霍芬7次漫游中国各地进行地质考察，其间还有另一个秘而不宣的目的：为德国在中国寻找海军基地。在考察过山东后，李提出这样的建议：“欲图远东势力之发达，非占领胶州湾不可。”然而，李希霍芬在小国最大的发现，还是在山西。

经过两次在山西进行的地质调查，李希霍芬发出惊叹：“中国是世界第一石炭（旧时对煤的称呼）国”、“山西煤炭资源可供世界二千年之用”。在报告中他写道：“中国山西省的煤田总面积5．5万平方公里，若仔细考察的话，则它很有可能夺取美国宾夕法尼亚州的荣誉，因为后者（指山西）的煤田比例大大超过了前者。该省有几处煤矿出产的无烟煤，其品质明显地堪与宾夕法尼亚州的上等煤媲美，而每吨仅售1先令，所有煤块都大达几立力英尺。”

李希霍芬走了100多年后，在山西省会太原，我们遇见了山西煤田地质局前总工程师许惠龙先生。谈及这段历史，他百思不得其解：“不知道当时李希霍芬是用什么方法调查山西煤田面积的，他的结果与我们现在掌握的数据很接近。”

许惠龙先生毕生在山西从事煤田勘查，曾在山西煤田地质局主管全省的煤田地质勘测规划，1991年又参加了中国煤田地质总局主持的第三次全国煤田预测和资源评价，可谓对现代山西煤田的勘探开发了如指掌。“我在山西煤田地质界算是第三代了，第一代就是在中国地质界有‘山西王’之称的王竹泉先生，他是中国科学院地学部最早的学部委员，也是山西煤田地质的奠基人。”

“我刚参加工作时在王老领导下工作不到两年，印象里王老从来不穿西装，喜欢穿长袍布鞋留光头，看上去一点也个像留过洋的人。从1917年到1923年，他5次在山西进行野外调查，骑毛驴吃干粮住破庙，足迹遍及66个县。1929年王老发表《山西煤矿志》，对全山西的煤田进行详细介绍并汁算储量，指出‘山西为中国含煤最富之省份’，‘为全国工业之基础’。他首先指出大同煤田是华北石炭二叠纪煤田与塞外侏罗纪煤田的过渡区，并推断中国华北凡出露奥陶纪灰岩的地方，邻近的冲积平原下面很可能找到石炭二叠纪的含煤地层，后来这一推断果然在不少地方被证实。”

数度易手、起起落落的山西煤

李希霍芬的报告发表后，英国国会专门为攫取山西煤铁矿权召开了会议，1897年成立旨在谋取中国矿产的“福公司”。1898年福公司

（责任编辑：中大编辑）

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