煤變質程度是指在溫度、壓力、時間和它們的相互作用下，煤的物理、化學性質變化的程度。這些變化包括煤的物理特征、化學組成和工藝性能等方面。
變質過程
煤在變質過程中，其內部結構、化學組成、物理特征以及工藝性能都會呈現出一定的規律性變化。通過對煤的揮發分（V）、鏡質組反射率（R）、碳含量（C）、氫含量（H）、水分（M）、發熱量（Q）等煤級指標（亦稱煤化作用參數）的測定，可以確定煤的變質程度或煤化程度。其中，鏡質組反射率被認為是能夠更準確地反映煤的變質程度的指標，尤其是對于低煤化程度的煤，還可以結合熒光性的測定來輔助判斷。一般來說，鏡質組最大反射率（R.max）小于0.5%的煤被定義為褐煤礦，大于2.5%的煤為無煙煤，兩者之間的是煙煤。煤的類別通常用來表示其變質程度或煤化程度，如褐煤被視為未變質煤，長焰煤-氣煤視為低變質煤，氣肥煤、肥煤和焦煤視為中變質煤，瘦煤、貧煤、無煙煤視為高變質煤。也有人將瘦煤劃為中變質的煤。然而，煤的類別可能會受到煤巖成分和還原程度的影響，因此并不總是能精確地代表煤的變質程度。
影響因素
煤變質的主要影響因素包括溫度、壓力和作用的持續時間。在這三個因素中，溫度是最關鍵的一個，因為溫度促使鏡質組中芳香結構發生化學變化，官能團和鍵減少，鏈縮短、縮聚，從而使煤的變質程度增高。時間因素指的是煤受熱的持續時間，當溫度超過50-60℃時，持續時間越長，煤的變質程度就會越高。這種時間因素與溫度因素的關系主要是對深成變質作用而言。壓力雖然不是直接引起煤變質的因素，但它會影響煤的物理結構，使其體積收縮并釋放熱量，進而促進煤的變質。
含氣區段
根據煤層含氣量與變質程度的變化規律，可以將煤層分為四個不同的含氣區段：
I區
I區對應長焰煤、氣煤和肥煤，其鏡質組反射率（Ro）范圍為0.5%-1.2%。在這個區段，煤層的含氣量隨著變質程度的提高而逐漸降低，肥煤階段的吸附氣量約為10-20立方米/噸。
II區至III區
II區至III區處于焦煤、瘦煤和無煙煤3號變質階段，Ro范圍為1.2%-4.0%。在此區段，吸附氣量隨著變質程度的提升而逐漸增加，直至無煙煤3號的最大吸附氣量約30-40立方米/噸。
IV區
IV區為部分無煙煤2號至無煙煤1號分布區，其Ro為大于4.0%的區段。在這個區段，隨著變質程度的繼續提高，煤的吸附氣量迅速下降，甚至不再吸附氣體。
以上煤層吸附氣量的變化趨勢與實際測量的煤層含氣量相一致。例如，江西省上二疊統龍潭煤系因變質作用的分帶性，形成了不同變質帶的煤礦瓦斯含量差異：中、低變質帶多為低甲烷礦，中、高變質帶（焦煤-無煙煤3號）多為高沼氣礦或瓦斯突出礦，超變質帶（Ro>6.0%）多為低沼氣礦。
參考資料 >
中國煤炭分類.國家能源局.2024-10-26
不同變質程度煤的碳結構特征及其演化機制.不同變質程度煤的碳結構特征及其演化機制.2024-10-26
煤炭變質程度.煤炭學報.2024-10-26