万圣节活动复刻 2016:煤的有关概念

　　煤炭是世界上储量最多、分布最广的常规能源，也是重要的战略资源。它广泛应用于钢铁、电力、化工等工业生产及居民生活领域。在未来100年内，煤炭不可避免地仍将是一种主要能源。积极寻求更有效的、环境可接受的途径，最大限度地提高煤炭的能源效率，减少污染物的排放总量，并大力推广煤炭的综合利用技术，这是社会、经济、能源、环境可持续协调发展的必然要求。因此，了解和分析煤炭资源的现状及结构，这对于进一步合理配置煤炭资源、提高煤炭资源使用效率、进一步落实科学发展观具有重要的意义。3 `# l( Z$ R; N4 a  o
　　1　世界煤炭资源的现状及结构分析
5 D; O# W, }7 \# x/ e" }( ?! z( r　　目前，煤炭在世界一次能源消费中所占比重为26.5%，低于石油所占比重37.3%，高于天然气所占比重23.9%。据美国能源信息署预测，到2025年，煤炭在世界一次能源消费结构中所占比重略有下降，但在亚洲发展中国家和地区的能源市场中，煤炭仍将占主导地位。
2 T) q2 S! K; W2 f* Y% H　　从煤炭资源储量看，全世界的煤炭资源主要分布在北半球北纬30-70°之间，约占世界煤炭资源总量的70%。2006年底，世界煤炭探明可采储量为9090.64亿t，其中无烟煤和烟煤的可采储量为4787.71亿t，占总储量的52.67%；褐煤和次烟煤的可采储量为4302.93亿t，占总储量的47.33%。虽然世界煤炭资源分布很广，但其储量分布极不平衡，且从地区分布看，欧洲和欧亚大陆、亚洲太平洋地区、北美洲的煤炭储量较为集中，非洲、中南美洲、中东的储量很少(见表1)。

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　　2006年底世界煤炭探明储量9090.64亿t，平均储采比由2002年的204a减小到2003年的192a、2004年的164a、2005年的155a和2006年的147a。储量位居前5位的国家依次是：美国2466.43亿t(占世界27.1%)；俄罗斯1570.10亿t(占17.3%)；中国1145.00亿t(占12.6%)；印度924.45亿t(占10.2%)；澳大利亚785.00亿t(占8.6%)。中国探明储量位居第3位，储采比由2002年的82a减小到2003年的69a、2004年的59a、2005年的52a和2006年的48a，低于世界平均储采比(见表2)。

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　　从煤炭产量看，世界煤炭生产从20世纪50年代开始进入稳步增长阶段；70年代后期开始，动力煤产量占世界煤炭总产量的绝大部分，炼焦煤产量逐渐下降。90年代初期，美国、澳大利亚、南非的煤炭产量增长，在一定程度上弥补了世界煤炭供应的不足。1998—2000年世界煤炭产量略有下降，2001年以来逐年有所增加。1997—2006年，世界煤炭产量由23.194亿t石油当量，增加到30.797亿t石油当量，年均增长达3.2%；发达国家煤炭产量增速减缓甚至下降，经合组织(OECD)成员国煤炭产量年均增长率为-0.18%；而发展中国家和地区的煤炭产量增幅较大，中南美洲年均增长达6.94%，亚洲太平洋地区年均增长6.07%，其中中国年均增长6.46%。当然，世界煤炭产量的地区分布情况与煤炭资源储量的分布情况相同，主要集中在亚洲太平洋、北美、欧洲和欧亚大陆地区(见表3)。

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　　2006年煤炭产量前7位的国家依次是中国(占39.4%)、美国(占19.3%)、印度(占6.8%)、澳大利亚(占6.6%)、南非(占4.7%)、俄罗斯(占4.69%)、印度尼西亚(占3.9%)，前7位国家的煤炭生产量为26.294亿吨石油当量，占世界煤炭生产总量的85.4%(见表4)。从煤炭资源消费量看，世界煤炭主要用于发电和炼钢，目前世界上64%的煤炭消费用于发电。
. c! ]( x4 S! N, {　　20世纪80年代末开始，世界煤炭消费进入缓慢增长阶段。许多国家为保护环境而减少煤炭消费量，2000年世界煤炭消费量首次低于天然气消费量。据英国石油公司统计资料，1997—2006年世界煤炭消费量年均增长3.14%。2006年，世界煤炭消费总量为30.901亿吨石油当量，比上年增长4.5%。总的说来，经济发达国家的煤炭消费量趋减，所占比重下降。经合组织成员国的煤炭消费量占世界煤炭消费总量的比重，从1997年的46.29%下降到2006年的37.91%；发展中国家的煤炭消费量增速较快，1997—2006年不包括前苏联地区的发展中国家的煤炭消费量年均增长5.34%，2006年比上年增长7.8%，比1997年增长59.8%。从消费地区看，亚洲太平洋地区煤炭消费量增长最快，北美洲次之，欧洲和欧亚大陆多数国家的煤炭消费量呈下降趋势。南非是非洲主要的煤炭消费国，中美洲的煤炭消费十分有限，中东的煤炭消费量甚微。从煤炭消费量看，2006年煤炭消费量前7位的国家依次是中国(占38.6%)、美国(占18.4%)、印度(占7.7%)、日本(占3.9%)、俄罗斯(占3.6%)、南非(占3.0%)、德国(占2.7%)，前7位国家的煤炭消费量为24.041亿吨石油当量，占世界煤炭消费总量的77.8%(见表4、表5)。

8 Y: t3 ?, \! O) c; m; {1 Y* ~, Q　　2006年，煤炭再次成为世界上消费增长最快的能源，世界煤炭消费量比上年增长4.5%，是过去10年平均增长的1.4倍；中国作为世界上最大的煤炭消费国，比上年增长了8.7%，占世界煤炭消费增长的71.7%，是过去10年平均增长的2.8倍；增长最快的地区是亚洲太平洋地区，比上年增长7%，其它地区的煤炭消费增长率大都接近或超过过去10年的平均水平。. H) X& r1 M% C0 Z2 W. ^9 x
　　从世界煤炭贸易看，煤炭贸易是世界贸易的重要组成部分。世界大多数产煤国的煤炭产品以内销为主。世界煤炭贸易主要集中于亚太和欧洲两大煤炭市场，形成“东进西出、南进北出”的格局，总体上处于供大于求的局面。国际煤炭贸易主要是动力煤和炼焦煤，2002年世界煤炭贸易量为5.95亿t(根据短t换算，1短t=0.907t，下同)。2002年世界动力煤贸易量为4.15亿t，占世界煤炭贸易总量的69.7%；主要供应国和地区是：澳大利亚、中国、印度尼西亚、南非以及南美和前苏联地区；主要进口国和地区是：日本、韩国、中国台湾地区、英国、德国。2002年世界炼焦煤贸易量为1.8亿t，占世界煤炭贸易总量的30.3%；主要出口国是澳大利亚、加拿大和美国，主要进口国是日本、韩国、印度、英国和意大利。

2 b$ @( ?- r7 g+ J! Z& O, ?　　从世界煤炭价格看，20世纪80年代以来，国际煤炭市场价格的变化与石油价格涨落大致相同，但幅度略小。1991—2006年的煤炭市场价格，按照西北欧基准计算，年均增长率为2.68%；按照美国电厂煤炭进价计算，年均增长率为5.31%；按照日本进口炼焦煤到岸价计算，年均增长率为2.95%；按照日本进口锅炉用煤到岸价计算，年均增长率为1.51%。可见，2006年的煤炭价格涨幅较大(见表6)。从2003年下半年以来，国际煤炭市场价格一改20年来总体下滑的趋势而大幅上扬，2004、2005、2006年度的煤炭价格依然呈现总体上涨的趋势。目前，从总体上看，国际煤炭市场供需基本平衡，价格居高。  ^1 l4 a: m5 T5 z# ~
　　2　中国煤炭资源的现状及结构分析* S* Z7 X. Z- h) J( T- `; b9 n
　　煤炭是中国储量最多、分布最广的不可再生战略资源。根据全国第三次煤炭资源预测与评价，中国煤炭资源总量约5.57万亿t，居世界第一。2003年末查明煤炭资源储量10210.56亿t，其中，基础储量3342.03亿t，查明资源量6868.53亿t。据《地质勘探导报》报道，中国矿产资源查明储量中仅有约20%是可采储量。也就是说，中国煤炭查明资源量中只有约1373.7亿t是可采储量，这与英国石油公司《世界能源统计2007年度报告》估计的中国煤炭可采储量1145亿t比较接近；但根据国土资源部最新预测结果，中国煤炭资源可采储量达2040亿t，居世界第二。但由于人口众多，中国人均占有的资源量仅为世界平均值的一半左右，处于世界中下水平。% e7 Q( d* `. G7 a
　　中国煤炭资源分布广泛，含煤面积约60多万k㎡，约占国土面积的6%。全国32个省级行政区划，除上海市外都有不同质量和数量的煤炭资源。从地理上看，主要分布在北部和中西部，其中，秦岭—大别山以北的煤炭资源量约占全国的90%，且集中分布在山西、陕西和内蒙古。中国煤炭资源分布，总体上形成“西多东少、北富南贫”的分布格局。' ]% S  A6 v7 I" G
　　中国是世界煤炭资源大国，也是煤炭生产、消费大国。中国富煤贫油少气的能源特点和经济发展阶段，决定了煤炭将继续充当第一能源的角色。长期以来，煤炭在中国一次能源生产和消费中的比例平均高达70%以上(见表7)。

. O) o4 d6 j2 I( x' U3 x% L( s　　虽然从增长速度看，由于非煤能源的生产与消费所占比重有所增加，1990—2004年中国煤炭生产量年均增长率仅为4.33%，煤炭消费量年均增长率为4.18%，但中国在今后20年内，煤炭仍然是其最主要的可利用能源，且在一次能源结构中所占比例将保持在60%左右。
9 I& b1 |% u& R1 r  |　　目前，对于中国未来煤炭供需的预测众说纷纭。根据中国有关煤炭部门的预测，如果煤炭资源勘探和建井步伐加快，预计2010年中国煤炭产量可达24.6亿t左右。根据中国煤炭工业协会的测算，到2020年，中国煤炭最高产量可达20.5-22.1亿t；考虑到环境制约和其他限制条件，专家预测中国煤炭生产的最高峰值为25亿t左右。据中国煤炭工业发展研究中心预测，2020年中国煤炭需求量将达到26亿t。笔者根据1980—2004年的资料，假定煤炭消费占一次能源消费的60%，利用协整回归模型预测，2015年中国的煤炭消费量约为20.72亿t标煤，2020年中国的煤炭消费量约为28.55亿t标煤；如果按年降耗10%计算，利用多目标规划模型预测，2015年中国的煤炭消费量约为14.26亿t标煤，2020年中国的煤炭消费量约为19.64亿t标煤。
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    （信息来源：中商情报网）

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受世界油价的高涨的影响世界煤炭市场活跃，2007年世界煤炭贸易持续增长，其中煤炭出口量为9.09亿吨（表1），比2006年的8.59亿吨增长5.8%；煤炭进口量为9.23亿吨（表2），比2006年的8.81亿吨增长4.8%。（由于数据不甚精确，进出口数据略有出入）。
" z% R8 @' K: C$ G  }; |- r世界煤炭贸易主要集中在亚太地区、欧洲和北美地区。
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    世界前10大煤炭出口国为澳大利亚、印度尼西亚、俄罗斯、南非、哥伦比亚、美国、中国、越南、加拿大和哈萨克斯坦，合计煤炭出口量为8.55亿吨，占世界煤炭出口总量的94.1%。
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: F) F; @0 o9 p0 ~$ o    世界前10大煤炭进口国为日本、韩国、中国台湾、中国、印度、德国、英国、美国、西班牙和法国，合计煤炭出口量为5.98亿吨，占世界煤炭出口总量的64.8%。
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    亚太地区
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    近年来随着亚太地区经济持续增长，能源消费增强，成为世界最大的煤炭贸易地区，2007年煤炭出口量和进口量分别为5.21亿吨和4.86亿吨，分别比2006年增长4.2%和7.0%。
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' R+ d! T$ }) l$ P3 }# K6 x    亚太地区最大的煤炭出口国为澳大利亚，出口量为24700万吨，比2006年增长3.8%；其次为印度尼西亚，出口量为18450万吨，比2006年增长13.8%；为了增加国内煤炭供应，2007年中国出口量下降，为出口量为5010万吨，比2006年下降20.8%；越南出口量为3200万吨，比2006年增长7.4%。8 W( R- C2 y) r* Q% x1 z
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    亚太地区最大煤炭进口国为日本，进口量为18021万吨，比2006年增长0.5%；其次为韩国进口量为8624万吨，比2006年增长1.7%；中国台湾进口量为6542万吨，比2006年增长7.7%。此外中国进口量为5315万吨，比2006年增长40%；印度进口量为4985万吨，比2006年增长16.5%。
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    欧洲
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& M0 s! I0 G( j" Z2 f9 I8 H    欧洲为世界第二大煤炭进口贸易地区，2007年煤炭进口量为27668万吨，比2006年增长4.3%；出口量为2280万吨，比2006年增长4.6%。8 p2 y. h( S- A# P1 e& T) y0 h0 o

# @% {. R: F- A; ~6 C: Y2 v    该地区最大的煤炭进口国为德国，进口量为4410万吨，比2006年增长9.8%，英国进口量为4223万吨，比2006年下降15.0%；西班牙进口量为2604万吨，比2006年增长4.0%；法国的进口量为2409万吨，比2006年增长24.2%；意大利进口量为2260万吨，比2006年增长0.1%；土耳其进口量为2132万吨，比2006年增长5.1%。
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    前苏联地区" v' F% [/ h+ ]8 L8 [2 W
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    为世界第二大煤炭出口地区，2007年煤炭出口量为12430万吨，比2006年增长6.5%；进口量为3607万吨，比2006年下降1.2%。1 J' }3 @6 ]2 ^" C0 P( I8 K
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    该地区最大的煤炭出口国为俄罗斯，出口量为9600万吨，比2006年增长7.6%；其次为哈萨克斯坦，出口量为2400万吨，与2006年持平。
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    北美地区$ k& r* o8 Z+ N+ `0 |9 X4 @/ q
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    北美地区为世界第三大煤炭进出贸易地区，2007年煤炭出口量为8230万吨，比2006年增长13.6%；进口量为6040万吨，比2006年增长0.9%。* ?! `* _2 v' R! q5 ~) L! d

  N0 y/ j: o3 S+ v  L3 O    煤炭出口国为美国和加拿大，出口量分别为5070万吨和3160万吨，分别比2006年增长13.0%和14.7%。, P: m' T( l& C6 K( ~" m; S
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    煤炭进口国为美国、加拿大和墨西哥。美国进口量为2633万吨，比2006年下降14.0%；加拿大进口量为2270万吨，比2006年增长4.9%；墨西哥进口量为1137万吨，比2006年增长49.2%。
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8 H# u/ R; J( y4 }    中南美地区/ Y; u' H6 o- j" `/ ~
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    2007年中南美地区煤炭出口量为7845万吨，比2006年增长17.7%；主要出口国为哥伦比亚，出口量为6885万吨，比2006年增长15.2%；其次为委内瑞拉，出口量为960万吨，比2006年增长39.2%。8 o0 y) O+ x0 u( h; i7 j
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    2007年中南美地区煤炭进口量为3571万吨，比2006年增长11.9%。主要进口国为巴西，进口量为1828万吨，比2006年增长13.8%。
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% X" B, h4 n6 y, @" [7 r4 L' g    非洲和中东地区# v. H$ C7 g0 c0 a7 B, y$ g
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    2007年非洲地区煤炭出口量为7040万吨，比2006年增长2.1%；主要出口国为南非。非洲地区煤炭进口量为1444万吨，比2006年下降26.3%。
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; n- U- K' U  \) G    2007年中东地区煤炭进口量为1328万吨，比2006年增长1.1%。主要进口国为以色列，进口量为1240万吨，比2006年下降2.7%。

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# F" K( ]! ~, a0 h1 d! H   （信息来源：商务部网站）

一、煤
（一）煤的概念
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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。 & t5 M: n6 I1 U
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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。 
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（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。 ! s+ F* n- t0 E

.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。 % x2 d( e4 z' v5 U+ I' m, u
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2.成煤作用 
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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。 / p  Z% a' x9 U7 v
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（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。
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（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 , o1 }  `# J% J
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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。 5 D( R  E, \9 j

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。 . E- s6 X: W) w2 M- d

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。 0 [( R2 c4 a( x8 w

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。 * }7 r$ v% P) k" T+ w
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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。 # k: s: @+ u, ?- h
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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。 ; t) r2 Y! t7 c+ W
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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。 / U- @3 |7 h5 k" g# o& H; ]
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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。 ' r; ?& k7 ?% O1 T2 n, j$ r
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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。 - D+ Q6 z7 H& u5 c$ X
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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。