‘壹’ 什么是煤岩分析
煤是一种固体可燃有机岩。煤岩学是把煤作为一种有机岩石，以物理方法为主研究煤的物质成分、结构、性质、成因及合理利用的科学。有以下几种分类方式：
1.镜煤
镜煤的颜色深黑、光泽强，是煤中颜色最深和光泽最强的成分。
镜煤特点：
①质地纯净，结构均一，具贝壳状断口和内生裂隙。②镜煤性脆，易碎成棱角状小块。③在煤层中，镜煤常呈凸透镜状或条带状，条带厚几毫米至1～2cm，有时呈线理状存在于亮煤和暗煤之中。
镜煤的显微组成单一，主要是植物的木质显微组织经凝胶化作用形成的。
性质：V、H高，粘结性强，矿物质含量少
2.丝炭
外观象木炭，颜色灰黑，具明显的纤状结构和丝绢光泽，丝炭疏松多孔，性脆易碎，能染指。丝炭的胞腔有时被矿物质充填，称为矿化丝炭，矿化丝炭坚硬致密，比重较大。
在煤层中丝炭的数量一般不多，常呈扁平透镜体，在显微镜下观察，丝炭的显微组成也是单一的，是简单的煤岩成分，主要是植物木质纤维组织在缺水的多氧环境中缓慢氧化或由于森林火灾所形成。
特点：
①在煤层中，丝炭常呈扁平透镜体沿煤层的层理面分布，厚度多在1～2mm至几毫米之间，有时能形成不连续的薄层；个别地区，丝炭层的厚度可达几十厘米以上。
②丝炭的孔隙度大，吸氧性强，丝炭多的煤层易发生自燃。
性质：致密坚硬、比重大，H低、C高，V低，无粘结性，可选性差，孔隙大。
3．亮煤
亮煤的光泽仅次于镜煤，一般呈黑色，亮煤的组成比较复杂。它是在覆水的还原条件下，由植物的木质纤维组织经凝胶化作用，并掺入一些由水或风带来的其它组分和矿物杂质转变而成。
特点：
①较脆易碎，断面比较平坦，②比重较小。③亮煤的均一程度不如镜煤，表面隐约可见微细层理。④亮煤有时也有内生裂隙，但不如镜煤发育。⑤常呈较厚的分层，有时甚至组成整个煤层。
在煤层中，亮煤是最常见的宏观煤岩成分。
亮煤的性质接近镜煤，但质量比镜煤差。
4．暗煤
暗煤的光泽暗淡，一般呈灰黑色。暗煤的组成比较复杂。它是在活水有氧的条件下，富集了壳质组、惰性组或掺进较多的矿物质转变而成。含惰性组或矿物质多的暗煤。
特点：
①致密坚硬，比重大，韧性大，不易破碎，断面比较粗糙，②一般不发育内生裂隙。③在煤层中，暗煤是常见的宏观煤岩成分，常呈厚、薄不等的分层，也可组成整个煤层。
性质：取决于各组分的含量，如富含稳定组分，V、H高，粘结性强；富含丝炭化组分，矿物含量高，密度大，V低、弱粘结。
宏观煤岩类型
按宏观煤岩成分的组合及其反映出来的平均光泽强度，可划分为四种宏观煤岩类型，即：光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤。
1．光亮型煤
为煤层中的光泽最强的分层。
主要由镜煤和亮煤组成（＞80％），光泽很强。由于成分比较均一，常呈均一状或不明显的线理状结构。内生裂隙发育，脆度较大，容易破碎。光亮型煤的质量最好，中煤化程度时是最好的冶金焦用煤。
2．半亮型煤
亮煤和镜煤占多数（50％～80％），含有暗煤和丝炭。光泽强度比光亮型煤稍弱。出于各种宏观煤岩成分交替出现，常呈条带状结构。具棱角状或阶梯状断口。
3．半暗型煤
镜煤和亮煤含量较少（50%～20%），而暗煤和丝炭含量较多，光泽比较暗淡，常具有条带状、线理状或透镜状结构。半暗型煤的硬度、韧性和比重都较大，半暗型煤的质量多数较差。
4．暗淡型煤
镜煤和亮煤含量很少（＜20％），而以暗煤为主，有时含较多的丝炭。光泽暗淡，不显层理，块状构造，呈线理状或透镜状结构，致密坚硬，韧性大，比重大。暗淡型煤的质量多数很差，但含壳质组多的暗淡型煤的质量较好，且比重小。
煤的有机显微组分
一）镜质组
镜质组是煤中最常见最重要的显微组分组。它是由植物的根、茎、叶在覆水的还原条件下，经过凝胶化作用而形成。
镜质组可分为三种显微组分，即：结构镜质体、无结构镜质体和碎屑镜质体。
二）惰性组
又称丝质组，是煤中常见的显微组分组。它是由植物的根，茎、叶等组织在比较干燥的氧化条件下，经过丝炭化作用后在泥炭沼泽中沉积下来所形成；也可以由泥炭表面经炭化、氧化、腐败作用和真菌的腐蚀所造成。真菌菌类体在原来植物时就已是惰性组，惰性组还可以由镜质组和壳质组经煤化作用形成。惰性组在透射光下为黑色不透明，反射光下为亮白色至黄白色；碳含量最高、氢含量最低、氧含量中等；比重为1.5，磨蚀硬度和显微硬度高。突起高，挥发分低，没有任何粘结性。
三）壳质组又称稳定组、类脂组。壳质组包括孢子体、角质体、木栓质体、树脂体、渗出沥青体、蜡质体、荧光质体、藻类体、碎屑壳质体、沥青质体和叶绿素体等。它们是由比较富氢的植物物质，如孢粉质、角质、木栓质、树脂、蜡、香胶、胶乳、脂肪和油所组成；此外，蛋白质、纤维素和其它碳水化合物的分解产物也可参与壳质组的形成。壳质组含有大量的脂肪族成分，其中脂肪～蜡可溶于有机溶剂，而木栓质～角质则不溶。壳质组组分的氢含量高，加热时能产出大量的焦油和气体，粘结性较差或没有。
‘贰’ 研究方法及流程
作者采用如下方法和步骤（图1-7），以保证顺利完成主要研究内容，达到发展煤层气地质基础理论，服务于煤层气勘探开发实践的最终目的。
第一，查阅前人有关文献、区域地质调查资料和地质勘探成果，分析现有成果的研究程度以及有待于深化的主要问题，制定本文研究计划，明确研究思路和主攻方向，提出解决方法和研究流程。
图1-6山西南部二叠系山西组上主煤层含气量等值线图
第二，开展野外地质和矿井地质调查，收集现场资料，进行样品采集，同时对资料进行初步的分析整理，以进一步增进对区内煤层、煤级、瓦斯、煤层物性等特征的了解，并为后续的室内研究工作奠定坚实基础。
第三，进行样品的分析测试，包括煤岩学分析、煤层含气性分析、煤孔隙性分析、煤的顺磁共振实验、岩样X射线衍射分析、脉体流体包裹体矿物学和地球化学测试等，目的是为深化研究提供可靠的数据资料。
第四，进行地质调研、实验数据的整理分析及数值模拟软件的编制工作，进而查明研究区地质发展的四方面的历史，即煤层沉积埋藏史、盆地热历史、煤的热演化史以及煤层气生成保存史，特别是与煤层气资源评价密切相关的二次生烃史及其空间分布规律。
图1-7研究方法及流程示意图
第五，综合分析上述研究成果，从煤中有机质生烃演化角度，对本区煤层气资源前景作出评价和预测，为煤层气地质选区和勘探开发部署提供理论依据。