将l～1.1g空气干燥煤样放入不锈钢制的耐压氧弹中，用氧气瓶将氧弹充氧至2.6～2.8MPa利用电流加热弹筒内的金属丝使煤样着火，试样在压力和过量的氧气中完全燃烧，产生CO2和H2O，灰和燃烧产物被水吸收后生成H2SO4和HNO3。
燃烧产生的热量被内套筒中的水吸收，根据水温的上升并进行一系列温度校正后，可计算出单位质量煤燃烧所产生的热量，称为弹筒发Qb.ad。
在弹筒内煤的燃烧是在高温度高压力下进行，所以试样中的氮和弹筒内氧气生成氧化物并溶解在水中变为稀硝酸；若试样是在空气中燃烧，其中的氮则成为游离氮逸出。煤中的硫在空气中燃烧只生成SO2逸出，而在弹筒内则生成稀硫酸。上述稀HNO3及稀H2SO4的生成及溶解于弹筒内的水中均为放热反应。
煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。其中，除了比重和导电性需要在实验室测定外，其他根据肉眼观察就能确定。煤的物理性质可当作初步评价煤质的依据，并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。
发热量的国际单位是J（焦耳）／g，中国过去使用cal（卡）／g。(1J/g=0.239Cal/g)
煤的发热量是评价煤质和热工计算的重要指标。在煤的燃烧或转化过程中，常用煤的发热量来计算热平衡、耗煤量和热效率。对动力用煤，其发热量是确定价格的主要是根据。在国际和中国煤炭分类中，煤的发热量还是低煤化度煤的分类指标之一。
是指煤受外力打击后形成的断面的形状。在煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。煤的原始物质组成和煤化程度不同，断口形状各异。
是指煤传导电流的能力，通常用电阻率来表示。褐煤电阻率低。褐煤向烟煤过渡时，电阻率剧增。烟煤是不良导体，随着煤化程度增高，电阻率减小，至无烟煤时急剧下降，而具良好的导电性。
利用上述三个公式计算出来的煤低位发热量，与目前水泥企业应用的旧公式计算出来的低位发热量相比，精度有较大提高，其中烟煤计算的低位发热量标准偏差为372J／g，精度比旧公式提高15%，无烟煤计算的低位发热量标准偏差为305J／g，精度比旧公式提高34%，褐煤计算的低位发热量标准偏差为393J／g，精度比旧公式提高36%，新公式的误差与灰分有关，如灰分（干基）大于40%，误差增大，灰分越高其误差越大。因此，使用时应注意，当干基灰分大于40%时，应另选公式计算。
a——硝酸生成热校正系数，无烟煤为0.0010，对其他煤为0.0015。
上述高位发热量中包含水的冷凝热，而煤在常规燃烧时水呈蒸汽状态随燃烧废气排出，因此需从高位发热量中减去煤燃烧后水的蒸发热，得出工业上实用的恒容低位发热量Qnet,v,ad。
新公式有两种计算方式，一是利用元素分析结果计算各种煤的低位发热量，二是利用煤的工业分析结果计算烟煤、无烟煤、褐煤低位发热量。利用元素分析结果计算发热量更为准确，但目前水泥企业均未开展这一工作。因此，这里仅介绍利用煤的工业分析结果计算煤低位发热量的新公式。
煤在实际燃烧中处于恒压状态而不是恒容状态，故工业计算中应采用恒压低位发热量（一般会用收到基）。可用高位发热量按下式换算：
煤的比重又称煤的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重是计算煤层储量的重要指标。褐煤的容重一般为1.05～1.2，烟煤为1.2～1.4，无烟煤变化范围较大，可由1.35～1.8。煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的重要的因素。在矿物质含量相同的情况下，煤的比重随煤化程度的加深而增大。
利用上述三个公式计算出来的煤低位发热量，与目前水泥企业应用的旧公式计算出来的低位发热量相比，精度有较大提高，其中烟煤计算的低位发热量标准偏差为372J／g，精度比旧公式提高15%，无烟煤计算的低位发热量标准偏差为305J／g，精度比旧公式提高34%，褐煤计算的低位发热量标准偏差为393J／g，精度比旧公式提高36%，新公式的误差与灰分有关，如灰分（干基）大于40%，误差增大，灰分越高其误差越大。因此，使用时应注意，当干基灰分大于40%时，应另选公式计算。
是指新鲜煤表面的自然色彩，是煤对不同波长的光波吸收的结果。呈褐色—黑色，一般随煤化程度的提高而逐渐加深。
是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。煤化程度越高，光泽越强；矿物质含量越多，光泽越暗；风、氧化程度越深，光泽越暗，直到完全消失。
指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹，所以又称为条痕色。呈浅棕色—黑色。一般是煤化程度越高，粉色越深。
是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同，可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关，褐煤和焦煤的硬度最小，约2～2.5；无烟煤的硬度最大，接近4。
是煤受外界的力的作用而破碎的程度。成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。在不同变质程度的煤中，长焰煤和气煤的脆度较小，肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大，无烟煤的脆度最小。
人们通常把开发煤炭资源的企业称作煤矿，把开采出来的煤矿产品称为煤炭。我国古代曾称煤炭为石涅，或称石炭。它是植物遗体埋藏在地下经过漫长复杂的生物化学、地球化学和物理化学作用转化而成的一种固体可燃矿产。它不仅是工农业和人民生活必不可少的主要燃料，而且还是冶金、化工、医药等部门的重要原料。据统计，在我国能源生产和消费构成中，煤炭一直居于主导地位，1995年，生产占75.5%，消费占75.0%。在国民经济中，工业、农业、交通运输的发展不能离开煤炭。随着近代科学技术的发展和新工艺、新方法的应用，煤炭的用途和综合利用价值将会慢慢的大。可以预计，在未来相当长的时期内，煤炭在我们国家的国民经济中都将占有很重要的地位。
新公式有两种计算方式，一是利用元素分析结果计算各种煤的低位发热量，二是利用煤的工业分析结果计算烟煤、无烟煤、褐煤低位发热量。利用元素分析结果计算发热量更为准确，但目前水泥企业均未开展这一工作。因此，这里仅介绍利用煤的工业分析结果计算煤低位发热量的新公式。
国家煤炭院于60年代推出了烟煤、无烟煤、褪煤空气干燥基低位发热量的计算公式，经过一段时间的应用，发现存在一定的缺陷和局限性。如烟煤的发热量与水分、灰分、挥发分和焦渣特征有关，但当时推导这一公式时，没有把焦渣特征定量化纳入公式中，而是根据焦渣特征的大小分组列出K值。在计算烟煤的发热量时，根据焦渣特征大小，查出K值再纳入公式。这不仅计算麻烦，而且K值呈台阶式变化，对某些挥发分在边界处的煤样，其计算误差就会增大，为此，国家煤炭院陈文敏教授领导的“七五”科技攻关项目，收集了全国大量煤样数据，利用多元回归法，采用电子计算机进行大量的数据处理，研究推导出一套计算烟煤、无烟煤、褐煤低位发热量经验公式。
煤的化学组成很复杂，但归纳起来可分为有机质和无机质两大类，以有机质为主体。
煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中，碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外，还有极少量的磷和其他元素。煤中有机质的元素组成，随煤化程度的变化而有规律地变化。通常来说，煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低，氮的含量也稍有降低。唯硫的含量则与煤的成因类型有关。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素，氧是助燃元素，三者构成了有机质的主体。煤炭燃烧时，氮不产生热量，常以游离状态析出，但在高温条件下，一部分氮转变成氨及其他含氮化合物，能回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃烧时生成硫化物气体，不仅腐蚀金属设备，与空气中的水反应形成酸雨，对环境造成污染，危害植物生产，而且将含有硫和磷的煤用作冶金炼焦时，煤中的硫和磷大部分转入焦炭中，冶炼时又转入钢铁中，极度影响焦炭和钢铁质量，不利于钢铁的铸造和机械加工。用含有氟和氯的煤燃烧或炼焦时，各种各样的管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。将含有砷的煤用于酿造和食品制造业作燃料，砷含量过高，会增加产品毒性，危及人民身体健康。
国家煤炭院于60年代推出了烟煤、无烟煤、褪煤空气干燥基低位发热量的计算公式，经过一段时间的应用，发现存在一定的缺陷和局限性。如烟煤的发热量与水分、灰分、挥发分和焦渣特征有关，但当时推导这一公式时，没有把焦渣特征定量化纳入公式中，而是根据焦渣特征的大小分组列出K值。在计算烟煤的发热量时，根据焦渣特征大小，查出K值再纳入公式。这不仅计算麻烦，而且K值呈台阶式变化，对某些挥发分在边界处的煤样，其计算Fra Baidu bibliotek差就会增大，为此，国家煤炭院陈文敏教授领导的“七五”科技攻关项目，收集了全国大量煤样数据，利用多元回归法，采用电子计算机进行大量的数据处理，研究推导出一套计算烟煤、无烟煤、褐煤低位发热量经验公式。
从上述弹筒发热量中减去硝酸、硫酸的生成热和溶解热后即得到煤的恒容高位发热量，
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