कोळसा, दगडी : हा मुख्यतः वनस्पतींपासून आलेल्या कार्बनी पदार्थांचा बनलेला खडक असतो. तो मुख्यत्वे करून थरांच्या रूपात आढळतो आणि त्याचे थर शेल, पंकाश्म किंवा वालुकाश्म यांच्या सारख्या गाळाच्या खडकांच्या थरांत अंतःस्तरित म्हणजे अधूनमधून आढळतात.

लाखो वर्षांपूर्वी पृथ्वीवर असलेल्या वनस्पती व त्यांचे भाग ही दलदलीत वा उथळ पाण्यात साचत राहून त्यांच्या सामान्य किंवा प्रचंड जाडीच्या राशी तयार झाल्या. नंतर त्या राशींवर वाहत्या पाण्याबरोबर आलेला गाळ साचविला गेला. अशा रीतीने गाळाखाली पुरल्या गेलेल्या वनस्पतिज पदार्थांपासून दगडी कोळसा तयार झालेला असतो.

इतिहास : सु. ३,००० वर्षांपूर्वी चिनी लोक तांबे व लोह यांच्या धातुकांपासून (कच्च्या धातूपासून) धातू गाळण्यासाठी दगडी कोळशाचा उपयोग करीत असल्याचा सर्वांत जुना उल्लेख आढळतो. सॉलोमन राजांच्या कारकीर्दीतील (इ. स. पू. ९६१ ९२२) म्हणींच्या पुस्तकात कोळसा नमूद केलेला आहे. ॲरिस्टॉटल (इ. स. पू. ३८४ ३२२) यांनी त्यांच्या मेटरॉलॉनिका या पुस्तकात व त्यांचे शिष्य थीओफ्रॅस्टस (इ. स. पू. २८७) यांनी इतरत्र कोळशाबद्दल लिहिलेले आहे. त्यावेळी लोहार, सोनार इ. लोक कोळसा भट्ट्यांमध्ये वापरीत. ब्रिटनमधील रोमन लोकांच्या घरांच्या अवशेषांत (इ. स. ५० ते ५००) कोळसा व कोळशाची राख सापडते. नवव्या शतकात एका धर्मगुरूला कोळसा व कोळशाची राख सापडते. नवव्या शतकात एका धर्मगुरूला कोळसा व पीट खंडणी म्हणून मिळत असल्याचा उल्लेख आहे. लिंबर्ग या डच इलाख्यातील रोल्डक येथे इ. स. १११३ साली कोळशाचे खाणकाम चालू असल्याचा उल्लेख त्यावेळच्या वृत्तपत्रात आढळतो. त्यावेळेपासून आजतागायत या डोमॅनिएल नावाच्या खाणीतून उत्पादन होत आहे. मार्को पोलो यांनी चीनमधील कोळशाबद्दल ‘जळणारे खडक’ म्हणून इ. स. १२९८ मध्ये लिहिले आहे. तेराव्या शतकाच्या मध्यास इंग्लंडमध्ये कोळशाचे खाणकाम मोठ्या प्रमाणात सुरू झाले होते. जेम्स वॉट यांनी १७६५ मध्ये वाफेवर चालणार्‍या एंजिनाचा व १८१४ साली जॉर्ज स्टीफन्सन यांनी आगगाडीच्या एंजिनाचा शोध वाफेचे एंजिन यांनी औद्योगिक क्रांती घडवून आणली. अमेरिकेत प्रथम १६७३ साली इलिनॉय राज्यात कोळसा सापडला व १७४५ साली रिचमंड (व्हर्जिनिया) येथे कोळशाची पहिली खाण सुरू झाली. १७९३ मध्ये अँथ्रॅसाइटाची पहिली खाण सुरू झाली.

भारतात कोळसा अज्ञात अशा अगदी प्राचीन काळापासून माहीत आहे. मात्र पाश्चात्य लोक येथे येण्यापूर्वी त्याचे खाणकाम किंवा त्याचा व्यापार यांना सुरुवात झालेली नव्हती. १७७४ साली बीरभूम व पांचेत या जिल्ह्यांत कोळसा प्रथम सापडला. १८२० साली व्यवस्थित अशी अगदी पहिली खाण राणीगंज (प. बंगाल) येथे सुरू झाली. १८३९ साली कोळशाचे उत्पादन ३६ हजार टन झाले. १८५४ साली पूर्व भारतीय रेल्वे स्थापन झाल्यावर कोळशाची मागणी व उत्पादन वाढले. पुढे तागाच्या गिरण्या सुरू झाल्यावर कोळशाला अधिकाधिक मागणी येऊन दरवर्षी उत्पादनातही वाढ होऊ लागली. १९०६ साली सु. ९८ लाख टन उत्पादन झाले. यापैकी ८८ टक्के कोळसा बंगालमधून निघाला. या वेळेपासून आजतागायत कोळशाच्या वापरात व उत्पादनात सतत वाढ होत गेली. हल्ली भारतात दरवर्षी सात कोटी टनांहून अधिक कोळसा काढला जातो.

प्रकार: दगडी कोळशाचे निरनिराळे गुणधर्म असलेले पुढील प्रकार आढळतात.

पीट: याचा समावेश दगडी कोळशात करीत नाहीत, परंतु वनस्पतिज पदार्थांचे कोळशात परिवर्तन होण्याच्या प्रक्रियेतील पहिला टप्पा म्हणजे पीट तयार होणे हा होय, असे मानले जाते. म्हणून त्याचा समावेश येथे केलेला आहे. पिटाचा रंग तपकिरी, काळसर तपकिरी किंवा काळा असतो. ते सच्छिद्र असून त्याची संरचना तंतुमय किंवा काष्ठमय असते. ते कमीअधिक कुजलेल्या वनस्पतिज पदार्थांचे बनलेले असल्यामुळे त्याच्यात पाने, फांद्या अथवा लाकूड यांसारखे छिन्नविछिन्न व अर्धवट कुजलेले वनस्पतींचे अवशेष असतात.

दलदलीत किंवा पाणथळ जमिनीतील तळ्यात व डबक्यात वनस्पतींची पाने, फांद्या, फुले, फळे इ. भाग साचत राहून तयार झालेल्या राशींपासून पीट तयार झालेले असते. अशा दमट पाणथळ परिस्थितीत ऑक्सिजनचा पुरवठा अपुरा पडतो किंवा होतही नाही. शिवाय काही पूतिरोधक (जंतुनाशक) कार्बनी अम्ले तयार होत असतात. त्यामुळे सूक्ष्मजंतू किंवा कवके (बुरशी सारख्या हरितद्रव्यरहित सूक्ष्म वनस्पती) यांच्या क्रियांना पायबंद बसतो. अशा परिस्थितीत वनस्पतींच्या मऊ भागांचे व चटणीप्रमाणे बारीक चूर्ण झालेल्या भागांचे ह्यूमस नावाच्या जेलीसारख्या पदार्थामध्ये परिवर्तन होते. मृत वनस्पतिज पदार्थांची जी राशी साचलेली असते तिच्यातील घटकांवर ह्यूमसाचा लेप बसतो. त्या पदार्थातील छिद्रातही ह्यूमस शिरते आणि त्याचा लेप बसतो. असा ह्यूमसचा लेप बसलेले पदार्थ अधिक न कुजता तसेच राहतात व ते साचून पीट तयार होते.

शीत किंवा समशीतोष्ण व दमट जलवायुमान (दीर्घकालीन सरासरी हवामान) असलेल्या पुष्कळ क्षेत्रांत पीट तयार झालेले आढळते. त्या प्रदेशांतील जलवायुमानात वनस्पती वाढण्याच्या वेग कुजण्याच्या वेगापेक्षा अधिक असतो म्हणून पीट साचू शकते. गंगेच्या किंवा इतर कित्येक त्रिभुज प्रदेशांत खणलेल्या विहीरींत एका खाली एक असे गाळात पुरले गेलेले पिटाचे थर आढळले आहेत.

निरनिराळ्या जलवायुमानाच्या क्षेत्रांतील वनस्पती निरनिराळ्या असल्यामुळे निरनिराळ्या क्षेत्रांतले पीट निरनिराळ्या वनस्पतींचे बनलेले असते. उदा., टंड्रा प्रदेशातील पीट मुख्यतः रेनडियर मॉस नावाच्या दगड फुलाचे बनलेले असते. इतर प्रदेशांतील पीट दलदली जमिनीत किंवा पाण्यात वाढणाऱ्या झाडाझुडपांची पाने, फांद्या, खोडे इत्यादींच्या अवशेषांचे बनलेले असते.

वनस्पतिज पदार्थ साचत राहिले म्हणजे वरच्या थराचा भार पडत राहून खालचे थर दाबले जातात व त्यांच्यातील पाणी बाहेर घालविले जाते. ते संकोच पावून टणक होतात व त्यांचे परिपक्व पीट बनते. अशा तऱ्हेने तयार झालेले पीट गाळाखाली पुरले गेले म्हणजे ते अधिक टणक होते व त्याच्यापासून दगडी कोळशाचे सामान्य प्रकार तयार होतात [→ पीट].

लिग्नाइट किंवा तपकिरी कोळसा: हा पिटाइतका सच्छिद्र नसून त्याच्यापेक्षा अधिक घट्ट आणि कठीण असतो, पण सामान्य दगडी कोळशापेक्षा कमी घट्ट व कठीण असतो. नुसत्या डोळ्यांनी ओळखू येतील अशा वनस्पतिज संरचना याच्या बऱ्याचशा भागात नसतात, पण काही थोडे वनस्पतींच्या पानांचे किंवा सालींचे तुकडे असल्याचे सहज ओळखता येते. सूक्ष्मदर्शकाने पाहिले असता मात्र याच्यात वनस्पतिज पदार्थांचे कोशिकामय (पेशीमय) संरचना असलेले पुष्कळ तुकडे आढळतात. याचा रंग तपकिरी ते काळा, कस तपकिरी आणि भंजन (फुटणे) अनियमित असते. याच्यात बराच जलांश असतो. वाळल्यावर याचा सहज भुगा होतो.

क्रिटेशस (सु. १४ ते ९ कोटी वर्षांपूर्वीच्या) काळात व तृतीय कल्पात (सु. ६.५ ते १.२ कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळात) तयार झालेले लिग्नाइटाचे मोठे साठे उत्तर अमेरिकेत व तृतीय कल्पात तयार झालेले तसेच साठे यूरोपात आहेत. भारतात तमिळनाडू, कच्छ, राजस्थान आणि काश्मीर यांच्यातील काही क्षेत्रांत लिग्नाइटाचे साठे आहेत. त्यांपैकी सर्वांत महत्त्वाचा साठा म्हणजे तमिळनाडूच्या दक्षिण अर्काट जिल्ह्यातील नेव्हेली येथील होय. तो सु. २६० चौ. किमी. क्षेत्रात पसरलेला आहे. त्याच्यात लिग्नाइटाचे पाच थर असून त्यांपैकी मधल्या थराची अधिकात अधिक जाडी २२.७ मी. आणि सरासरी जाडी १५.२४ मी. भरते. उघडे खाणकाम करून येथील लिग्नाइट काढले जाते [→ लिग्नाइट].

बिट्युमेनी कोळसा: आपण सामान्यतः ज्याला दगडी कोळसा म्हणतो तो बिट्युमेनी असतो. आगगाड्यांची वा आगबोटींची एंजिने, कारखान्यातील भट्ट्या, पाणी तापविण्याचे बंब, घरगुती शेगड्या इत्यादींसाठी हा जळण म्हणून वापरला जातो. हा थरांच्या स्वरूपात आढळतो. त्याच्यात एकूण तीन दिशांनी जाणारी दुर्बलतेची किंवा संधीची प्रतले (पातळ्या) असतात. प्रतलांच्या अशा तीन प्रकारच्या गटांपैकी एका गटातील प्रतले कोळशाच्या स्तरणतलास (थराच्या पातळीस)समांतर असतात. उरलेल्या दोन गटांची प्रतले कोळशाच्या स्तरणतलास व एकमेकांस काटकोन करून असतात. अशी स्तरणतले असल्यामुळे कोळसा खणून काढताना किंवा फोडताना त्याचे चौरस ठोकळ्याच्या आकाराचे तुकडे सहज पडतात.

दगडी कोळशाचे सवच प्रकार साध्या पाहणीत अगदी अपारदर्शक असतात पण अत्यंत पातळ, सु. तीन सहस्त्रांश सेंमी. इतक्या किंवा त्यापेक्षा थोड्या कमी जाडीच्या त्यांच्या चकत्या केल्या असता ते दुधी काचेसारखे पारभासी होतात व सूक्ष्मदर्शकाने त्यांचे परीक्षण करता येते.

सामान्य दगडी कोळशाला बिट्युमेनी कोळसा म्हणतात. त्याच्यात प्रत्यक्ष बिट्युमेन नसते, परंतु त्याच्यापासून ⇨ कोल गॅस व ⇨ कोक तयार करताना जे ऊर्ध्वपातित (वाफ करून आणि मग ती थंड करून अलग करण्यात येणारे) पदार्थ मिळतात त्यांपैकी एक पदार्थ म्हणजे कोल टार (दगडी कोळसा डांबर) हा असतो व तो बिट्युमेनाचा एक प्रकार होय. बिट्युमेनी कोळशाची संरचना पत्रित किंवा पट्टेदार असते. पट्टे स्तरणतलास समांतर असून त्यांची जाडी कमीअधिक असते. कागदा सारख्या पातळ थरापासून तो काही थोडे सेंमी. इतक्या जाडीचे व आलटून पालटून चकचकीत व निस्तेज असे पट्टे त्याच्यात असतात. पट्ट्यांचे संघटन निरनिराळे असून ते तीन वा चार प्रकारच्या पदार्थांचे बनलेले असतात. ह्यांची नावे व गुणधर्म असे.

फ्युझेन : हे मऊ, सूक्ष्मकणी आणि लोणारी कोळशासारखे असते. फ्युझेन हा कोळशातला मलिन पदार्थ असून दगडी कोळसा हाताळला असता फ्युझेना मुळे हात काळे होतात. फ्युझेनाच्या थरास अनुसरून कोळसा सहज दुभागतो. फ्युझेन हे लोणारी कोळशाच्या धलपीसारखे दिसते आणि त्यांची संरचना कोशिकामय असते. अशा संरचनेमुळे त्यांच्यात वायू, पायराइट किंवा कॅल्साइट यासारख्या खनिजांचे कण असू शकतात. ज्या कोळशात फ्युझोनाचे पुष्कळ थर असतात तो जळल्यावर बरीच खनिज राख उरण्याचा संभव असतो, म्हणून कोळशात फ्युझेनाचे पुष्कळ थर असणे अनिष्ट असते.

फ्युझेन हे लाकडापासून किंवा सालीपासून तयार झालेले असते. ते लोणारी कोळशासारखे असते म्हणून त्याला खनिज लोणारी कोळसा असेही म्हणतात. तो कसा उत्पन्न होतो हे कळलेले नाही. त्याच्यापैकी काही अंश गतकालीन वनातील वृक्षांना वणवा लागल्यामुळे निर्माण झाला असण्याचा संभव आहे, पण बराचसा भाग वृक्ष पुरले गेल्यावर त्यांच्यापासून कोळसा निर्माण होण्याच्या प्रक्रियांत तयार झाला असावा असे दिसते.

कोळशातील काही पट्टे काळ्या चमकदार पदार्थांचे व काही पट्टे काळ्या निस्तेज पदार्थांचे बनलेले असतात. चमकदार पट्टे व्हिट्रेनाचे किंवा क्लॅरेनाचे व निस्तेज पट्टे ड्युरेनाचे बनलेले असतात.

व्हिट्रेन : हे समांग (एकजिनसी) असून काळ्या काचेसारखे दिसते. याचे भंजन शंखाभ (गोलसर पृष्ठ असलेले) असते. वृक्षांच्या काष्ठाचे किंवा सालीचे घटक पूर्णपणे अपघटित होऊन (कुजून) जी कार्बनी कलिल (अतिसूक्ष्म कण लोंबकळत्या स्वरूपात असलेली) जेली तयार होते, ती कठीण होऊन व्हिट्रेन तयार झालेले असते. व्हिट्रेनाच्या पट्ट्यांच्या कडा सरळ असून त्या इतर घटकांच्या कडांहून स्पष्ट वेगळ्या दिसतात.

क्लॅरेन:याची संरचना सूक्ष्मपत्रित असून अति-सूक्ष्मकणी आधारकात व्हिट्रेनाचे धागे आणि पातळ चकत्या विखुरल्या जाऊन हे तयार झालेले असते. भारतातील कोळशात क्लॅरेन नसते.

ड्युरेन:हे समांग नसून अनेक सूक्ष्मकणी व भिन्न घटकांचे बनलेले असते. याच्यात बीजुकांच्या (वनस्पतीच्या लाक्षणिक प्रजोत्पादक भागांच्या) वेष्टनासारख्या टिकाऊ भागांचे कमीअधिक चुरडले गेलेले व चापट झालेले अवशेष, व्हिट्रेनाचे सूक्ष्म धागे किंवा कण, फ्युझोनाच्या टिकल्या किंवा कण, रेझिनाच्या सूक्ष्म गोळ्या इ. पदार्थ अत्यंत सूक्ष्मकणी आधारकात विखुरलेले असतात. आधारक हा वनस्पतिज पदार्थ पाण्यात भिजून व कुजून निर्माण झालेल्या अति-सूक्ष्मकणी पदार्थांचा बनलेला असतो. तो इतका सूक्ष्मकणी असतो की, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक वापरल्याशिवाय त्याच घटक दिसत नाहीत.

सूक्ष्मदर्शकाने निरीक्षण केले असता कोळसा असंख्य प्राथमिक अशा सूक्ष्म घटकांचा बनलेला असतो, असे दिसून येते. या सूक्ष्म घटकांना मॅसेरले असे म्हणतात. मॅसेरले व्हिट्रिनाइट, एक्झिनाइट व इनर्टिनाइट या मुख्य गटांत विभागतात. मॅसेरले व त्यांची उत्पत्ती कोष्टक क्र. १ मध्ये दिला आहे.

                      कोष्टक क्र. १. मॅसेरले व त्यांची उत्पत्ती 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[ऊतक म्हणजे समान रचना व कार्य असलेल्या कोशिकांचे समूह; अधिलेप म्हणजे बीजुक आणि परागकण यांच्या भित्तीचा सर्वांत बाहेरचा थर; अपित्वचा म्हजे पाने किंवा खोडे यांच्या पृष्ठभागावरील एकमेकींना घट्ट चिकटलेल्या कोशिकांच्या आवरणाचा थर; उपत्वचा म्हणजे अपित्वचेच्या कोशिकांच्या बाहेरील भित्तीवरील जलरोधक व मेणचट द्रव्याचा थर].

कोळशातील निरनिराळे पट्टे मॅसेरलांच्या मिश्रणांचे असतात. ठराविक प्रकारची मॅसेरले एकत्र आढळतात. नेहमी एकत्र आढळणार्‍या मॅसेरलांच्या मिश्रणांना सूक्ष्मशिला प्रकार म्हणतात. या सूक्ष्मशिला प्रकाराची जोडी पाच मायक्रॉनांपेक्षा अधिक असते. सूक्ष्मशिला प्रकारच्या स्वरूपात कोळशाचे संघटन कोष्टक क्र. २ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे देता येते.

कोष्टक क्रं २. कोळशाचे सूक्ष्मशिला प्रकार व त्याचे संघटन
सूक्ष्मशिला प्रकार  संघटन 
व्हिट्रेनाईट व्हिट्रेनाईट
फ्युझिनाइट इनर्टिनाइट (मायक्रिनाइट नसलेले)
स्पोराइट एक्झिनाइट (स्पोरोनाइट)
क्लॅराइट व्हिट्रेनाईट व एक्झिनाइट
ड्युराइट इनर्टिनाइट व एक्झिनाइट
क्लॅरोड्युराइट इनर्टिनाइट,एक्झिनाइट व व्हिट्रेनाईट
ड्युरोक्लॅराइट व्हिट्रेनाईट,एक्झिनाइट व इनर्टिनाइट
व्हिट्रेनाईट व्हिट्रेनाईट व इनर्टिनाइट

अँथ्रॅसाइट : हा रंगाने काळा व चमकदार असून सामान्य कोळशापेक्षा अधिक कठीण असतो [कठिणता मोस मापक्रमातील दोन किंवा किंचित अधिक →कठीणता]. ठिसूळ. भंजन शंखाभ. हा पट्टेदार नसतो. हा हातळला असता हात मळत नाहीत. हा लौकर पेटत नाही. याची ज्योत आखूड व निळसर असून जळताना धूर होत नाही. याच्यात फारच थोडे बाष्पनशील (उडून जाणारे) वायू असतात. याच्यात शेकडा नव्वदापेक्षा अधिक कार्बन असल्याने याच्या जळण्याने खूप उष्णता मिळते. याचा उपयोग मुख्यतः घरगुती जळणासाठी होतो. इतर खनिज कोळशांच्या मानाने हा बर्‍याच कमी प्रमाणात आढळतो. भारतात अँथ्रॅसाइट जवळजवळ आढळत नाही असे म्हटले तरी चालेल [→ अँथ्रॅसाइट].

लिग्नाइट, बिट्युमेनी कोळसा व अँथ्रॅसाइट हे कोळशाचे मुख्य प्रकार होत, पण कधीकधी कोळशाचे अधिक सविस्तर वर्गीकरण केले जाते व पहिल्या व दुसर्‍या व तिसर्‍या प्रकारांच्या मधले गुणधर्म असणार्‍या प्रकारांचा समावेश वर्गीकरणात केला जातो. त्यांना अनुक्रमे उप-बिट्युमेनी कोळसा व अर्ध-अँथ्रॅसाइट अशी नावे दिली जातात.

उप-बिट्युमेनी कोळसा हा काळा असतो पण याचा कस उदी असतो. याची संरचना पट्टेदार असते. हवेत बराच काळ राहिल्यावर याचा मंद गतीने भुगा होतो. याच्यात १० ते २० टक्के जल आणि ८० ते ९० टक्के ज्वलनक्षम पदार्थ असतात. हा जळताना धूर निर्माण होतो. याची उष्णता देण्याची क्षमता बिट्युमेनी कोळशाच्या क्षमतेपेक्षा कमी असते.

अर्ध-अँथ्रॅसाइट हा बिट्युमेनी कोळशापेक्षा कठीण असून जळताना प्रथम आखूड पिवळी ज्योत व नंतर आखूड निळी ज्योत निर्माण होते. याची उष्णता देण्याची क्षमता अँथ्रॅसाइटापेक्षा कमी असते.

असामान्य प्रकार: लिग्नाइट, बिट्युमेनी कोळसा व अँथ्रॅसाइट हे दगडी कोळशाचे सामान्य प्रकार होत. त्यांच्यात असणारे वनस्पतिज पदार्थांचे अवशेष प्रामुख्येकरून वनस्पतींच्या लाकडांपासून व सालींपासून आलेले असतात. पण ज्याच्यातील वनस्पतिज अवशेष प्रामुख्येकरून किंवा सर्वस्वी परागकण व बीजुके यांच्यापासून किंवा शैवालांच्या शरीरांपासून किंवा या दोहोंपासून आलेले असतात, असाही कोळसा काही ठिकाणी क्वचित आढळतो. अशांपैकी मुख्य म्हणजे बॉगहेड कोळसा व कॅनल कोळसा हे होत. काही असामान्य परिस्थितींत वर उल्लेख केल्यासारखे वनस्पतिज पदार्थ साचून तयार झालेल्या पिटापासून ते तयार झालेले असतात. त्यांचे सापेक्षतः लहानसहान साठे, स्वतंत्रपणे वा बिट्युमेनी कोळशाचे थर असलेल्या गाळाच्या खडकांच्या थरांत, अधूनमधून आढळतात.

दाट झाडी असलेल्या दलदलीत अधूनमधून सरोवरे असणे शक्य असते. अशा सरोवराच्या तळावर एक विशेष प्रकारचे पीट साचणे शक्य असते. वार्‍याबरोबर वाहत आलेले परागकण किंवा बीजुके, वनस्पतींची पाने व इतर जैव पदार्थांचे कणही सरोवराच्या पाण्यात पडत असतात. पाण्यात शैवले वाढत असणे व काही सरोवरांत ती कमी तर काहींत विपुल असणे शक्य आहे. शैवलांच्या शरीरांचे भागही पाण्यात बुडून सरोवराच्या तळावर साचत असतात. असे पदार्थ साचत राहून सरोवराच्या तळावर त्यांचे एकावर एक असे थर तयार होतात. सारांश, काही सरोवरांच्या तळावर साचणार्‍या पदार्थांपैकी बहुसंख्य पदार्थ बीजुके किंवा शैवले ही किंवा त्यांचे तुकडे असतात. असे पदार्थ साचून तयार झालेल्या निक्षेपात (साचलेल्या पदार्थात) वनस्पतिज तेल आणि मेण ही विपुल प्रमाणात असल्यामुळे त्यांच्यापासून तयार होणारा कोळसा अगदी वेगळ्या प्रकारचा असतो. त्यात त्याच्याशी तुल्य अशा दर्जाच्या बिट्युमेनी कोळशापेक्षा कमी कार्बन असतो, पण हायड्रोजन पुष्कळच अधिक असतो.

पाण्याचे अल्पकाळ टिकणारे प्रवाह अधूनमधून निर्माण होऊन सरोवरात शिरत असतात. त्यांच्याबरोबर कमीअधिक गाळही येऊन सरोवरात शिरत असतो व सरोवरात साचणार्‍या वनस्पतिज पदार्थांत मिसळत असतो. म्हणून बॉगहेड किंवा कॅनल कोळशात थोडी तरी अजैव माती मिसळलेली आढळते. कित्येकांत माती थोडी असते, तर कित्येकांत वनस्पतिज पदार्थ थोडे व मातीच पुष्कळ असते. अशा प्रकारच्या वनस्पतिज पदार्थ कमी असणार्‍या मृण्मय व पत्रित रचना असणार्‍या खडकांस ऑइल शेल म्हणतात.

बॉगहेड कोळसा : हे नाव स्कॉचलंडमधील एडिंबरोच्या पश्चिमेस असलेल्या ज्या स्थानातून हा प्रथम खणून काढण्यात आला त्यावरून दिले गेले. हा तपकिरी किंवा काळसर असून चामड्यासारखा दिसणारा चिवट व घट्ट संरचना असलेला पदार्थं असतो. याच्यातील वनस्पतीज अवशेष प्रामुख्येकरून शैवलांचे असतात. हा जळल्यावर बरीच राख उरते आणि ती मुख्यतः मूळच्या वनस्पतीज पदार्थांच्या राशीत मिसळल्या गेलेल्या गाळाची असते.

कॅनल कोळसा : याची संरचना पट्टेदार नसते. याचे भंजन शंखाभ किंवा धलपीसारखे असते. हा निस्तेज व डांबरासारखा काळा असतो. हा हाताळला असता हात मळत नाहीत. याची ज्योत लांब, पुष्कळ उजेड देणारी व धूम्रयुक्त असते. हा मुख्यतः बीजुके व परागकण यांच्या अवशेषांचा बनलेला असतो. यात शैवालांचे अवशेषाही कमीअधिक प्रमाणात असणे शक्य असते. याच्या काही प्रकारांत बीजुकांचे विपुल अवशेष असतात. याची धलपी एखाद्या मेणबत्तीसारखी जळते म्हणून याला कॅनल (म्हणजे मेणबत्ती) कोळसा हे नाव पडले.

ऑइल शेल :हा कोळशाचा प्रकार नाही, पण बॉगहेड कोळसा व कॅनल कोळसा यांच्या उत्पत्तीचे वर्णन करताना याचा उल्लेख केला जातो म्हणून याचे संक्षिप्त वर्णन येथे दिलेले आहे. दलदलीतील सरोवरात शैवलांच्या शरीराचे भाग किंवा वार्‍याबरोबर वाहत येणारे परागकण व बीजुके ही अल्प प्रमाणात व पाण्याच्या प्रवाहांबरोबर येणारा गाळ बर्‍याच प्रमाणात साचत राहिल्याने ऑइल शेल तयार होतात. अशा शेलांचे भंजक ऊर्ध्वपातन (कमीत कमी हवेत तापवून घन पदार्थांचे विघटन करणारे ऊर्ध्वपातन) केले असता त्यातील बिट्युमेनयुक्त भागांपासून खनिज तेलासारखे तेल मिळते. उच्च प्रतीच्या ऑइल शेलांच्या एका टनापासून ७९ ते १८० लि. इतके कच्चे तेल मिळते. असे कच्चे तेल मिळविणे हे नैसर्गिक कच्चे तेल मिळविण्याच्या मानाने बरेच महाग पडते. पण काही अडचणींमुळे नैसर्गिक खनिज तेल मिळू शकले नाही, तर ऑइल शेलांचे भंजक ऊर्ध्वपातन करून ते मिळविता येणे शक्य आहे. ऑइल शेलांच्या प्रचंड राशी कोलोरॅडो, उटा, वायोमिंग, स्कॉटलंड, व इतर कित्येक प्रदेशांत आहेत [→ शेल तेल].


रासायनिक घटक : दगडी कोळसा मुख्यतः कार्बन, हायड्रोजन, ऑक्सिजन व काही इतर मूलद्रव्ये यांचा बनलेला असतो. निरनिराळ्या प्रकारच्या कोळशांत हे घटक निरनिराळ्या प्रमाणांत असतात. त्यातील काही कार्बन स्थिर असतो म्हणजे तो बाष्पनशील नसतो, पण काही कार्बन बाष्पनशील संयुगांच्या स्वरूपात असतो. एखाद्या कोळशातील स्थिर कार्बन व बाष्पनशील द्रव्ये यांच्या गुणोत्तरास त्या कोळशाचे इंधन गुणोत्तर म्हणतात.

स्थिर कार्बन = इंधन गुणोत्तर
बाष्पनशील द्रव्ये

वनस्पतिज पदार्थ हे मुख्यतः कार्बन, हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन यांचे निरनिराळ्या प्रकारे रासायनिक संयोजन होऊन तयार झालेले असतात. शिवाय त्यांच्यात काही खनिज द्रव्येही असतात. वनस्पतिज पदार्थ जळल्यावर त्यांच्यातील खनिज द्रव्ये राखेच्या रूपाने शिल्लक राहतात. वनस्पतिज पदार्थांचे कोळशात परिवर्तन होताना त्यांच्यातील बाष्पनशील द्रव्ये हळूहळू निघून जातात व स्थिर कार्बनाचे प्रमाण उत्तरोत्तर अधिक होते. एखाद्या कोळशात असणाऱ्या स्थिर कार्बनाच्या प्रमाणावरून त्याच्या परिवर्तनाचे प्रमाण किती आहे हे कळते व परिवर्तनाच्या प्रमाणावरून त्याचा दर्जा कळतो. परिवर्तन जितके अधिक तितका कोळशाचा दर्जा उच्च असतो, तसेच एखाद्या कोळशाचा दर्जा मुख्यतः त्याच्या इंधन गुणोत्तरावर अवलंबून असतो.

कोळशाच्या घटकांपैकी जे घटक वायूच्या स्वरूपात जळतात त्यांना बाष्पनशील पदार्थ म्हणतात. असे पदार्थ असले म्हणजे कोळसा लवकर पेटतो. पण ते पुष्कळ प्रमाणात असले म्हणजे त्या कोळशाची ज्योत लांब व धूम्रयुक्त असते. शिवाय साठवण केली असता त्यांचा कमीअधिक अंश उडून जाण्याचा संभव असतो. स्थिर कार्बन टिकाऊ असतो. त्याची ज्योत आखूड, धूर नसलेली व खूप उष्णता देणारी असते.

पुष्कळ कोळशात, मारकॅसाइड किंवा पायराइट या खनिजांच्या स्वरूपात गंधकाची अशुद्धी असते. गंधकाचे प्रमाण १.५ टक्क्यापेक्षा अधिक असले, तर इंधन वायू किंवा कोक तयार करण्यासाठी त्याचा उपयोग करता येत नाही.

वर उल्लेख केलेल्या घटकांशिवाय इतर अनेक रासायनिक पदार्थ कोळशात गौण प्रमाणात असतात, पण सामान्य व्यवहारात त्याच्यातील जलबाष्प, राख, बाष्पनशील द्रव्ये आणि स्थिर कार्बन यांच्या प्रमाणाचेच मापन केले जाते. वरील मापनाशिवाय त्याच्या उष्णता देण्याच्या क्षमतेचे मापनही केले जाते व ते सामान्यतः ब्रिटिश औष्णिक एककात दिले जाते. वरील मापनांच्या मूल्यांवरून कोळशाचा दर्जा कळतो. काही कामांसाठी कोळशातील गंधकाचे प्रमाणही लक्षात घ्यावे लागते.

लाकूड, पीट व कोळशाचे मुख्य प्रकार यांच्या रासायनिक विश्लेषणांची तुलना करून पाहिली असता वनस्पतिज पदार्थांपासून कोळसा तयार होत असताना त्यांच्यात कसकसे फेरफार घडून येतात याची कल्पना येते. कोष्टक क्र. ३ मध्ये लाकूड, पीट व कोळशाचे तीन प्रमुख प्रकार म्हणजे लिग्नाइट,बिट्युमेनी कोळसा व अँथ्रॅसाइट यांचे सरासरी रासायनिक संघटन दिलेले आहे. लिग्नाइटापेक्षा बिट्युमेनी कोळशाचा दर्जा अधिक उच्च व अँथ्रॅसाइटाचा सर्वांत उच्च असतो.

कोष्टक क्रं २. इंधनाचे सरासरी रासायनिक संघटन 
कार्बन हायड्रोजन नायट्रोजन ऑक्सिजन
लाकूड ४९.६५ ६.२३ ०.९२ ४३.२०
पीट ५५.४४ ६.२८ १.७२ ३६.५६
लिग्नाइट ७२.९४ ५.२४ १.३१ २०.५०
बिट्युमेनी कोळसा ८४.२४ ५.५५ १.५२ ८.६९
अँथ्रॅसाइट ९३.५० २.८९ ०.९७ २.७२

कोष्टकावरून असे दिसून येईल की, लाकडापासून अँथ्रॅसाइटाकडे जाताना अनुक्रमे दिसून येणारे मुख्य बदल म्हणजे कार्बनाचे प्रमाण वाढणे व ऑक्सिजनाचे कमी होणे हे होत.

व्यावहारिक वर्गीकरण: व्यवहारात कोणता कोळसा वापरणे सोईस्कर आणि फायदेशीर ठरेल हे पाहण्यासाठी व त्यांची किंमत ठरविण्यासाठी निराळ्याच गोष्टींवर म्हणजे मुख्यतः कोळशातील आर्द्रता (जलांश), बाष्पनशील घटक व राख यांच्या प्रमाणावर आधारलेले वर्गीकरण वापरले जाते. निरनिराळ्या देशांत व्यापारी वर्गीकरणाच्या निरनिराळ्या पद्धती वापरल्या जातात. भारतात बरीच वर्षे वापरात असलेली पद्धती कोळशातील जलांश व राख यांच्या प्रमाणावर आधारलेली आहे. कोळशाच्या थरांच्या प्रातिनिधिक नमुन्यांचे परीक्षण करून त्यांच्यातील जलांश व राख यांचे मापन केले जाते व या घटकांचे प्रमाण लक्षात घेऊन कोळशाची प्रत (दर्जा) ठरविली जाते. या घटकांचे प्रमाण जितके कमी तितकी कोळशाची प्रत अधिक उच्च असते. एकूण सु. पाच – सहा प्रती केल्या जातात व त्या प्रत्येकीचा बाजारभाव भारत सरकारकडून ठरविला जातो. शेकडा ३५ पेक्षा अधिक राख असलेल्या कोळशाची दगडी कोळसा म्हणून विक्री करता येत नाही.

भारतीय मानक संस्थेने कोळशाचा दर्जा लक्षात घेऊन एक प्रमाणभूत असे वर्गीकरण पुढीलप्रमाणे तयार केले आहे.


उत्पत्ती : कोळसा हा वनस्पतिज पदार्थांपासून तयार झालेला असतो, ही गोष्ट सु. दीडशे वर्षांपूर्वीच मान्य झालेली होती. पण तो कसा तयार होतो ? जमिनीवरील वनस्पतींपासून की सागरातील वनस्पतींपासून ? पाने, फांद्या, खोडे इ. वनस्पतिज पदार्थ साचून त्यांचे ढीग कसे तयार झाले ? ते ढीग समुद्राच्या तळावर साचले का जमिनीवरील सरोवराच्या तळावर ? इत्यादींसंबंधीची माहिती प्रारंभी अर्थातच नव्हती पण ती उत्तरोत्तर मिळत गेली. दगडी कोळशाच्या निर्मितीच्या बर्‍याचशा अंगांविषयी निश्चित माहिती आता उपलब्ध झालेली आहे.

सूक्ष्मदर्शकासारखी उपकरणे आणि इतर आधुनिक पद्धती वापरून केलेल्या बिट्युमेनी कोळशाच्या परीक्षणावरून असे कळून आलेले आहे की, त्याच्यात चिंब भिजून छिन्नविच्छिन्न झालेल्या व कमीअधिक अपघटित झालेल्या पदार्थांचे अनेक अवशेष आढळतात व ते मुख्यतः जमिनीवर किंवा जमिनीवरील दलदलीत वाढणाऱ्या वाहिनीवंत (पाणी अथवा अन्नरस यांची ने आण करणारे शरीर घटक असणाऱ्या) वनस्पतींपासून आलेले असतात. अशा अवशेषांपैकी मुख्य म्हणजे काष्ठ, बीजुकाशय इत्यादींचे अवशेष व रेझीन, मेण, डिंक इ. पदार्थ होत. सारांश दलदलीत, कच्छ दलदलीत किंवा पाणथळ जमिनीत वाढणाऱ्या वाहिनीवंत वनस्पतींपासून बिट्युमेनी कोळसा तयार झालेला असतो. अशा वनस्पतींच्या शरीरांचे भाग साचून पिटाचे थर तयार झाले, ते गाळाखाली पुरले जाऊन त्यांच्यापासून कोळशाचे सामान्य प्रकार तयार झाले व काही असामान्य परिस्थितींत विशेष प्रकारचे पीट साचून व ते गाळाखाली पुरले जाऊन बॉगहेड वा कॅनल कोळसा याच्यासारखा कोळसा तयार झाला, या गोष्टी आता सर्वमान्य झाल्या आहेत.

कोळशाचे आर्थिक दृष्ट्या महत्त्वाचे असे जे थर असतात, ते विस्तीर्ण क्षेत्रात पसरलेले असतात. ज्या वनस्पतिज पदार्थांच्या राशींपासून ते तयार झाले, त्या राशीही जमिनीवरील विस्तीर्ण क्षेत्रावर पसरल्या असल्या पाहिजेत. शिवाय ज्यांच्यात केवळ वनस्पतिज पदार्थांचीच भर पडावी व वाळू मातीची पडू नये, अशी वनस्पतिज पदार्थ साचण्याची क्षेत्रे असावी लागतात. म्हणजे ती क्षेत्रे  जवळजवळ सपाट अशा प्रदेशात असावी लागतात. त्यांच्या जवळपास डोंगर नसावेत किंवा डोंगरावरून वाहत येणारे व वाळू माती यांसारखा गाळ आणणारे पाण्याचे प्रवाह त्यांच्यात शिरत नसावेत. कित्येक मैदानी प्रदेशांत, नद्यांच्या त्रिभुज प्रदेशांत व समुद्रकिनाऱ्यालगतच्या कच्छ दलदलींत वनस्पतिज पदार्थांच्या जाड राशी साचण्यास अनुकूल अशी परिस्थिती असलेली विस्तीर्ण क्षेत्रे असतात.

आढळण्याची रीती: कोळसा हा गाळाच्या खडकांचा एक प्रकार असून तो थरांच्या स्वरूपात आढळतो. त्याचे थर वालुकाश्म, शेल किंवा माती यांच्या थरांत अंतःस्तरित असलेले आढळतात. त्यांच्या जोडीचे वालुकाश्मादि खडक सामान्यतः गोड्या पाण्यात साचलेल्या गाळापासून तयार झालेले असतात. पातळ कागद्यासारख्या थरापासून तो ३३ मी. हून अधिक जाडी असलेले कोळशाचे थर आढळतात. पण सामान्यतः त्यांची जाडी १ ते ३ मी. व क्वचित ७ मी. पेक्षा अधिक असते. कोळशाचा कोणताही एकच थर घेतला, तर त्याची जाडी सर्वत्र सारखी असते असे नाही. सामान्यतः ती जागोजागी कमीअधिक असते. थर सामान्यतः चापट बहिर्गोल भिंगासारखा कडांकडे निमुळता होत जाणारा असतो म्हणजे तो मर्यादित क्षेत्रात पसरलेला असतो. क्वचित अतिविस्तीर्ण क्षेत्र व्यापणारे थरही आढळतात. उदा., अमेरिकेतील पिट्सबर्ग नावाचा कोळशाचा थर जमिनीखालील ३८,८५० चौ. किमी. क्षेत्रावर पसरलेला आहे.

कोळशाच्या थरांच्या तळाखाली व माथ्यावर पुष्कळ जागी शेलांचे व काही जागी वालुकाश्मांचे थर आढळतात. परंतु कोळशाच्या कित्येक थरांखाली साधी मृत्तिका किंवा अग्निसह (उच्च तापमान सहन करू शकणारी) मृत्तिका असते.

वय : डेव्होनियन कल्पानंतरच्या (सु. ३६.५ कोटी वर्षांपूर्वी नंतरच्या) सर्व कल्पांतील खडकांत कोळशाचे पुष्कळ किंवा थोडे थर आढळतात. परंतु सर्वांत जास्त थर कारबॉनिफेरस कल्पाच्या (सु. ३५ ते ३१ कोटी वर्षापूर्वीच्या काळातील) थरात आढळतात. त्यांच्यात विपुल कोळसा असल्यामुळेच त्यांना कारबॉनिफेरस (कार्बनधारी) असे नाव दिले गेले. या कल्पाचा कोळसा मुख्यतः यूरोपात व उ. अमेरिकेत आढळतो. इतर कोणत्याच कल्पात कारबॉनिफेरस कल्पातील कोळशाइताक कोळसा तयार झाला नाही. पर्मियन कल्पात (सु. २७.५ ते २४.५ कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळात) तयार झालेल्या कोळशाचा प्रसार कारबॉनिफेरस कल्पाच्या कोळशाच्यामानाने कमी असून तो असणारे प्रमुख देश म्हणजे चीन, रशिया, भारत, द. आफ्रिका व ऑस्ट्रेलिया हे होत. ट्रायासिक कल्पात (सु. २३ ते २० कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळात) तयार झालेला कोळसा ऑस्ट्रेलियात, मध्य यूरोपात, पू. आशियात व जुरासिक कल्पातील (सु. १८.५ ते १५.५ कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळातील) कोळसा अलास्कात, चीनमध्ये, ऑस्ट्रेलियात व ऑस्ट्रियात सापडतो. क्रिटेशस कल्पात तयार झालेला पुष्कळ कोळसा उ. अमेरिकेच्या पश्चिम भागात व मध्य यूरोपात आढळतो व त्याचा क्रम या प्रदेशातील कारबॉनिफेरस कल्पाच्या कोळशाच्या खालोखाल लागतो. तृतीय कल्पात तयार झालेल्या लिग्नाइटाचे थर पुष्कळ प्रदेशांत आढळतात. या कल्पातील सामान्य कोळशाचे थर विरळाच (उदा., अलास्कात व अंटार्क्टिकात) आढळतात.


वनस्पतिज पदार्थांच्या राशी कशा तयार झाल्या, याविषयी दोन निरनिराळ्या कल्पना सुचविण्यात आल्या आहेत. त्यांपैकी पहिली व बहुसंख्य पाश्चिमात्य भूवैज्ञानिकांस मान्य असणारी कल्पना अशी की, ज्या दलदलीत वनस्पतींची वने वाढत होती त्या दलदलीतच वनस्पतिज पदार्थ साचत राहून त्यांच्या जाड राशी तयार झाल्या. म्हणजे कोळशांचे थर आहेत त्या जागीच पूर्वीची वने होती. या कल्पनेला स्वस्थानसिद्धांत म्हणतात. या सिद्धांताला पुरावे म्हणजे :

(१) सर्वच नाही तरी पुष्कळशा कोळशांच्या थरांच्या खाली जी माती असते ती उच्च दर्जाची अग्निसह मृत्तिका असते. ती गतकालीन मृत्तिका असून तिच्यात गतकालीन मृत वनस्पतींची असंख्य मुळे पसरलेली असतात. त्यांपैकी कित्येक मुळे ती ज्या जागी वाढली त्या जागीच असतात. कोळशाच्या थरात क्वचित वृक्षांच्या खोडांच्या बुंध्यांचे असे अवशेष आढळतात की, जे मूळच्या जागी असून ज्यांच्या तळांपासून निघून खालच्या मृत्तिकेत वाढत गेलेल्या मुळांचे अवशेषही आढळतात. भारतातील कोळशाच्या थरात मात्र मूळच्या जागी असलेल्या खोडांच्या बुंध्यांचे अवशेष आढळलेले नाहीत.

कोळशाचे थर अतिविस्तीर्ण, हजारो चौ. किमी. क्षेत्रावर, त्यांच्या जाडीत फारसा फरक न होता पसरलेले आढळतात. असे थर आणि ते ज्यांच्यापासून निर्माण झाले ते वनस्पतीज पदार्थांचे थर स्वस्थानी संचय होऊन तयार झाले असण्याचा संभव अधिक असतो. स्वस्थानी संचय होण्याच्या प्रक्रियेत गाळ वाहत येऊन वनस्पतिज पदार्थांत शिरण्याचा संभव कमी असतो.

(२) कित्येकांचे म्हणणे असे आहे की, वनस्पतिज पदार्थ वाहून नेले जाऊन एखाद्या पाणथळ खळग्यात साठविले गेले आणि त्यांच्यापासून कोळशाचे थर तयार झाले. या कल्पनेला ‘विप्लव सिद्धांत’ असे म्हणतात. कोळशाचे निदान काही थर या रीतीने तयार झाले असले पाहिजेत यात शंका नाही. उदा., (अ) समुद्र किनाऱ्या लगतच्या कच्छ दलदली किंवा त्रिभुज भूमीत वाढणाऱ्या दलदली. त्यांची क्षेत्रे अतिविस्तीर्ण असतात. त्यांच्या बऱ्याचशा भागात दाट झाडी असते व त्या भागात वनस्पतिज पदार्थ स्वस्थानी साचत असतात. उष्ण कटिबंधातील आजच्या दलदलीत वनस्पतिज पदार्थ साचण्याचा वेग पाहिला, तर सात मी. जाडीचा वनस्पतिज पदार्थांचा थर तयार होण्यास सु. तीन हजार वर्षे लागतील. हा वेग याहून बराच अधिक असणे शक्य आहे. तथापि कोळशाचा एक मी. जाडीचा थर होण्यासाठी ते कित्येक सहस्त्र वर्षे साचत राहिले असले पाहिजेत, हे मान्य करावे लागेल. वनस्पतींची चांगली वाढ व्हावी यासाठी दमट व उबदार किंवा उष्ण जलवायुमान असावे लागते. कडक थंडीच्या लाटा येऊ नयेत. पाऊस बराच किंवा मध्यम असावा. तो सर्व वर्षभर विभागला गेला असल्यास अधिक चांगले. पण त्यांच्यात मधून झाडी नसलेल्या व सरोवर किंवा वाहते पाणी असलेल्या मोकळ्या जागा असल्यास त्या जागांत दुसऱ्या ठिकाणातून वाहत आलेले वनस्पतिज पदार्थ साचणे शक्य असते. (आ) शिवाय पाण्याबरोबर वाहत आलेले वनस्पतिज पदार्थ ज्यांच्यात साचू शकतील असे विस्तीर्ण द्रोणीसारखे खळगे काही प्रदेशांतील जमिनीत असणे किंवा निर्माण होणे शक्य असते. वाहत आलेले वनस्पतिज पदार्थ साचून तयार झालेल्या राशींपासून भारतातील (गोंडवनी) कोळशाचे थर तयार झाले अशी कल्पना आहे.

वनस्पतिज पदार्थ साचण्याचा वेग हा मुख्यतः जलवायुमानावर व वनस्पतींच्या जातींवर अवलंबून असतो. असा अंदाज करण्यात आला आहे की, सुट्या वनस्पतिज पदार्थांची जवळजवळ सात मी. जाडीची राशी असली, तर ती घट्ट झाल्यावर तिच्यापासून केवळ एक मी. जाडीचा पिटाचा थर तयार होतो आणि त्याच्यापासून जेमतेम एक तृतीयांश मी. जाडीचा कोळशाचा थर तयार होतो.

एखादा वृक्ष उपटला जाऊन जमिनीवर पडला किंवा एखादी फांदी जमिनीवर पडली म्हणजे त्यांच्यावर बुरशी वाढण्यास सुरुवात होते. तिच्यावर कीटकांचा व हवेतील सूक्ष्मजीवांचा हल्ला सुरू होतो. कीटकांकडून वनस्पतिज पदार्थ खाऊन टाकले जातात किंवा सूक्ष्मजीवांच्या क्रियेने ते कुजून नाश पावतात. म्हणून जमिनीवर पडलेले वनस्पतिज पदार्थ साचून त्यांच्यापासून कोळसा तयार होणे शक्य नसते, पण वनस्पतिज पदार्थ दलदलीतल्या किंवा सरोवराच्या कोंडलेल्या पाण्यात पडले म्हणजे त्यांच्यावर अशा पाण्यात राहू शकणाऱ्या सूक्ष्मजीवांचा फक्त मारा होऊ शकतो. त्यांची क्रिया काही काळ होऊन वनस्पतिज पदार्थ कुजतात. पण सूक्ष्मजीवांच्या उत्सर्जनाने तयार होणारे पदार्थ पाण्यात मिसळून ते पाणी विषारी होते व सूक्ष्मजीवांची वाढ जवळजवळ थांबते  व वनस्पतिज पदार्थ अधिक कुजत नाहीत. अशा अंशतः कुजलेल्या वनस्पतिज पदार्थांच्या राशी टिकून राहण्यास अनुकूल अशी परिस्थिती असली म्हणजेच पीट किंवा कोळसा तयार होऊ शकतो.

पिटाचे थर तयार होणे हा वनस्पतिज पदार्थांपासून कोळसा तयार होण्याच्या प्रक्रियांतील पहिला टप्पा होय. दुसरा टप्पा म्हणजे पिटाचे थर माती किंवा वाळू यासारख्या गाळाखाली पुरले जाणे. पृथ्वीच्या कवचाची मंद हालचाल घडून येऊन पीट असलेल्या क्षेत्राची जमीन हळूहळू खाली खचते. ही क्रिया दीर्घकाळ होत राहून पिटाच्या थरावर गाळाच्या जाड राशी साचविल्या जातात. गाळाच्या राशींच्या भाराचा दाब पिटावर पडत असतो. पृथ्वीच्या पृष्ठाशी असलेले पीट खोल जागी गेल्यामुळे त्याचे तापमान वाढते. अशा रीतीने पडणाऱ्या दाबामुळे व वाढत्या तापमानामुळे पिटात अनेक फेरफार घडून येतात. त्याच्यातील पाणी व बाष्पनशील संयुगे बाहेर घालविली जाऊन ते अधिक घट्ट व टणक होत जाते व अखेरीस त्याचे कोळशात परिवर्तन होते. कोणत्या प्रकारचा म्हणजे दर्जाचा कोळसा तयार होईल हे मुख्यतः पिटावर किती दाब पडला व त्याचे तापमान किती वाढविले गेले यांवर अवलंबून असते. काही क्षेत्रांतील पिटावर साचणाऱ्या गाळांच्या राशी अधिक जाड तर इतर क्षेत्रांतील कमी जाड असतात. काही क्षेत्रांतील पिटांवर कवचाच्या हालचालींचा संपीडक (संकोचन करणारा) दाबही पडलेला असतो. काही अंशी कोळशाचा दर्जा त्याच्या वयावरही अवलंबून असतो. अधिक जुन्या कालातल्या कोळशाचा दर्जा सामान्यतः अधिक उच्च असतो. उदा., बहुतेक सर्व देशांतील कारबॉनिफेरस किंवा पर्मियन कल्पातील कोळसा सामान्यतः बिट्युमेनी प्रकारचा असतो व तृतीय कल्पातील कोळसा हा सामान्यतः लिग्नाइट असतो. परंतु अलास्कातील तृतीय कल्पाचा असणाऱ्या काही खडकांना घड्या पडलेल्या आहेत व त्यांच्यातील कोळसा बिट्युमेनी म्हणजे अधिक उच्च दर्जाचा आहे. पेनसिल्व्हेनियातील घड्या न पडलेल्या किंवा किंचित घड्या पडलेल्या कारबॉनिफेरस कालीन खडकातील कोळसा बिट्युमेनी व तीव्र घड्या पडलेल्या खडकातील कोळसा अँथ्रॅसाइट असलेला आढळतो.

खाणकाम: कोळशाचा प्रकार, त्याच्या थराची जाडी, नती (क्षितिज पातळीशी होणारा कोन) व कोळशाच्या थरावर असणाऱ्या इतर खडकांची जाडी या गोष्टींचा विचार करून कोळशाच्या खाणकामाची पद्धत ठरविण्यात येते. उघड्या व भूमिगत अशा दोन्ही प्रकारांनी कोळशाचे खाणकाम भारतात तसेच जगातील इतर देशांत करतात. कमी नतीच्या, उथळ व विस्तृत क्षेत्रात पसरलेल्या कोळशाच्या थरांचे खाणकाम साध्या उघड्या किंवा पट्ट्याच्या खाणी उघडून करतात. काही भूमिगत कोळसा सापेक्षतः उथळ तर काही खोल जागी असतो. उथळ जागी असणाऱ्या भूमिगत खाणीतील काम

सामान्यतः उतरणी कूपक (भूपृष्ठापासून भूपृष्ठाखाली खाणकाम करावयाच्याजागेपर्यंत जाणारे तिरपे मार्ग) वापरून व कधीकधी उभे कूपक वापरून करतात, तर खोल खाणीसाठी उभे कूपक वापरतात. ठराविक खोलीच्या अंतरावर असणार्‍या क्षितिजांवर पातळी बोगदे खणून खाणकाम करतात. भारतातील भूमिगत खाणकाम मुख्यत्वेकरून खोल्या व खांब पद्धती आणि लांबट सलग भिंतीच्या पद्धती यांनी करण्यात येते [→खाणकाम].


उपयोग:कोळसा कोणत्याही प्रकारचा असो, जळण म्हणून किंवा ऊर्जा उत्पन्न करण्यासाठी (उदा., वाफेची एंजिने चालविण्यासाठी) त्याचा उपयोग करता येतो. पण काही कामांसाठी विशिष्ट दर्जाचा व गुणधर्म असलेला कोळसा वापरावा लागतो. ज्याच्यात पुष्कळ बाष्पनशील घटक असतात असा दगडी कोळसा जळत असताना पुष्कळ धूर होतो, पण अँथ्रॅसाइट जळताना धूर होत नाही. मात्र काही विशेष रचनेच्या भट्ट्या वापरून पुष्कळशी बाष्पनशील द्रव्ये असलेला कोळसाही शक्य तितका कमी  धूर होईल किंवा तो जवळजवळ होणार नाही अशा रीतीने जाळता येतो.

हवाबंद भांड्यामध्ये तापविले असता ज्याचे तुकडे अंशतः वितळून एकमेकांस घट्ट चिकटतात आणि त्याच्यापासून टणक, कठीण व गठळेदार कोळसा (म्हणजे कोक) तयार होतो अशा बिट्युमेनी कोळशाच्या काही जाती आहेत. अशा कोळशाला कोकक्षम कोळसा म्हणतात. यामध्ये राख व गंधक यांचे प्रमाण अगदी कमी असावे लागते. लोहाचे धातुक वितळवून लोह मिळविण्यासाठी कोकक्षम कोळसा लागतो, तर लोह-धातुकर्माच्या झोत भट्ट्यांसाठी कोक अत्यावश्यक असतो.

कोळशावर निरनिराळ्या प्रक्रिया करून पुढे दिल्यासारखे विविध उपयुक्त पदार्थ तयार करता येतात जळणासाठी किंवा उजेड देणार्‍या दिव्यासाठी वापरावयाचा वायू (कोल गॅस), रासायनिक खते, डांबर, इंधनासाठी तेल व पेट्रोल, रंजक, जंतुनाशक व पूयरोधक (पू होण्यास प्रतिबंध करणारी) द्रव्ये, छायाचित्रणासाठी उपयुक्त अशी विकासकारी (डेव्हलपिंगची) रसायने, स्फोटक पदार्थ तयार करण्यासाठी कच्चा माल म्हणून लागणारी द्रव्ये, काही प्लॅस्टिके, संश्लेषित (कृत्रिम रीतीने तयार केलेले) रबर, फिनॉल, ब जीवनसत्त्व व इतर कित्येक औषधे. अशी द्रव्ये निष्कर्षणाने काढून घेतल्यावर कोळसा घन स्वरूपात शिल्लक राहतो व जळण म्हणून त्याचा उपयोग होतो.

आज भारतात जो दगडी कोळसा वापरला जात आहे, त्यापैकी सु. ३६ टक्के आगगाड्यांसाठी, १४ टक्के लोह-पोलादाच्या धातुक्मासाठी, १० टक्के विद्युत् उद्योगासाठी व प्रत्येकी ५ टक्के सिमेंट तयार करण्याच्या कारखान्यांत व विटा भाजण्याच्या भट्ट्यांत वापरला जातो. रासायनिक उद्योगधंदे, आगबोटी, कागदाचे, साखरेचे व इतर काही कारखाने, घरगुती जळण इ. सर्व मिळून सु. २३ टक्के कोळसा खर्ची पडतो व सु. ३ टक्के कोळशाची निर्यात होते.

अधोभूमी वायवीकरण: तप्त कोक, कोळसा किंवा लोणारी कोळसा यांच्या थरांतून हवा आणि वाफ यांचे मिश्रण जाईल अशी व्यवस्था केली म्हणजे त्या पदार्थातील घन कार्बनापासून कार्बन मोनॉक्साइड वायू तयार होतो व वाफेतील हायड्रोजन मुक्त होतो. अशी प्रक्रिया करून मिळणार्‍या वायूंच्या मिश्रणाचा इंधन म्हणून उपयोग केला जातो [→कोल गॅसपाणवायुप्रोड्युसर वायु]. जमिनीखाली असलेले कोळशाचे थर, ते मूळच्या जागीच असताना त्यांच्यावर वर उल्लेख केल्यासारखी प्रक्रिया करण्याची व्यवस्था करता आली, तर उपयुक्त इंधन-वायू विशेष आयास न करता मिळवता येईल, अशी सूचना एकोणिसाव्या शतकाच्या शेवटी यूरोपातील वैज्ञानिकांनी केली होती. नंतर, प्रथम १९१३ साली इंग्लंडमध्ये डरॅम येथील खाणीतील दगडी कोळशावर अधोभूमी क्रिया करून इंधन-वायू तयार करण्याचा प्रयत्न करण्यात आला. पण नंतर लौकरच पहिले महायुद्ध सुरू झाल्यामुळे त्या बाबतीत पुढे काहीच करण्यात आले नाही. रशियाने १९१७ साली या गोष्टीत लक्ष घातले आणि प्रयोगांच्या अनुभवांवरून त्याने १९३३ साली अधोभूमी पद्धतीने दगडी कोळशापासून इंधन वायूचे व्यापारी प्रमाणात उत्पादन सुरू केले. त्यानंतर अमेरिका, इटली, बेल्जियम, ब्रिटन इ. देशांत अधोभूमी वायवीकरणाचे प्रयत्न झाले पण ते व्यापारी दृष्ट्या फायदे शीर ठरले नाहीत.

भौगोलिक वाटणी : जगातील सर्व खंडांत कोळसा आढळतो. विशेषतः उत्तर गोलार्धात त्याचे पुष्कळ साठे आहेत व विषुवाच्या उत्तरेकडे ज्यांच्यात कोळशाचे साठे नाहीत असे थोडेच देश आहेत. कोळशाच्या साठ्यांच्या बाबतीत सर्वांत संपन्न असा देश म्हणजे रशिया होय. त्याच्या खालोखाल अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने व चीन यांचा क्रम लागतो. मात्र उत्पादनाच्या दृष्टीने अमेरिकेचा पहिला क्रम लागतो. लिग्नाइटाचे प्रचंड साठे अमेरिकेत व रशियात आहेत.

अमेरिकेच्या तेहेतीस राज्यांत कोळशाच्या खाणी आहेत. त्यांपैकी सर्वांत महत्त्वाच्या म्हणजे ॲपालॅचिअन पर्वत असलेल्या क्षेत्रातील होत. या क्षेत्रात पेनसिलव्हेनिया, ओहायओ, व्हर्जिनिया, मेरिलँड, केंटकी, टेनेसी, ॲलाबॅमा आणि जॉर्जिया या राज्यांतील खाणी असलेल्या प्रदेशाचा समावेश होतो. इलिनॉय व इंडियाना या भागतही कोळसा विपुल मिळतो. एकूण अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांत काढल्या जाणार्‍या अँथ्रॅसाइटापैकी सर्व अँथ्रॅसाइट व बिट्युमेनी कोळशापैकी सत्तर टक्के या क्षेत्रांतील खाणींतून काढला जातो. हा कोळशा कारबॉनिफेरस (उत्तर पेनसिल्व्हेनियन) कल्पातला आहे. त्यांच्यापैकी कित्येक ठिकाणांतले थर चांगल्या कोकक्षम कोळशाचे आहेत. कारबॉनिफेरस व क्रिटेशस कल्पांत तयार झालेल्या बिट्युमेनी कोळशाचे थोडे थर आणि क्रिटेशस व तृतीय कल्पांत तयार झालेल्या लिग्नाइटाचे मोठे साठे अमेरिकेच्या इतर भागांत सापडतात.

कॅनडातील  तीन क्षेत्रांत बिट्युमेनी कोळसा सापडतो. त्यांपैकी काही कोकक्षम आहे. हे कोळसे कारबॉनिफेरस किंवा क्रिटेशस कल्पातले आहेत.मेक्सिकोतील काही थोड्या क्षेत्रात कोळसा आढळतो. कोलंबिया, पेरू व चिली या देशांत कोळशाचे लहानसे साठे आढळतात.आफ्रिकेत कोळशाची कमतरता आहे. दक्षिण आफ्रिका, काँगो, ऱ्होडेशिया आणि नायजेरिया या प्रदेशांत मध्यम आकारमानाचे व मॅलॅगॅसी, न्यासालँड, पूर्व आफ्रिका आणि इथिओपिया यांत लहान आकारमानाचे कोळशाचे साठे आढळतात.

यूरोपातील पुष्कळ देशांत कोळशाचे मोठे साठे असून त्या सर्वांतून होणारे कोळशाचे एकूण उत्पादन जागतिक उत्पादनाच्या निम्म्याहून अधिक भरते. ब्रिटन, जर्मनी, फ्रान्स व रशिया या देशांतील साठे मोठे आहेत. नॉर्वे, डेन्मार्क, ग्रीस व यूरोपातील तुर्कस्तान यांच्यात कोळसा जवळजवळ नाहीच.

ब्रिटन दगडी कोळशाच्या खाणकामाच्या उद्योगधंद्यात अग्रेसर असून कोळशाचे उत्पादन करणाऱ्या चार प्रमुख देशांत याचा समावेश होतो. येथील साठे इंग्लंड, वेल्स व स्कॉटलंडमध्ये असून ते कारबॉनिफेरस कल्पातील व बिट्युमेनी किंवा अँथ्रॅसाइट आहेत. त्यांच्यापैकी कित्येक चांगले कोकक्षम आहेत.

जर्मनीत बिट्युमेनी कोळसा व लिग्नाइट यांचे मोठे साठे जवळजवळ सारख्याचे प्रमाणात आढळतात. बिट्युमेनी कोळशाचे साठे रूर क्षेत्रात असून ते चांगले कोकक्षम व कारबॉनिफेरस कालीन आहेत. सार क्षेत्रातही कारबॉनिफेरस कालीन बिट्युमेनी कोळशाचे चांगले साठे आहेत, पण तो कोळसा कोकक्षम नाही. फ्रान्स, बेल्जियम व हॉलंड या देशांतही कारबॉनिफेरस कालीन बिट्युमेनी व कोकक्षम नसलेला बराचसा कोळसा आहे.

रशियातील डोनेट्स, उरल व मॉस्कोभोवतालच्या प्रदेशात कारबॉनिफेरस कोळशाचे प्रचंड मोठे साठे आहेत. त्यांपैकी बरेचसे कोकक्षम नसलेले व बिट्युमेनी किंवा अँथ्रॅसाइट आहेत. सायबीरियात व कॉकेशस पर्वतात मध्यजीव महाकल्पातील (सु. २३ ते ९ कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळातील) बिट्युमेनी कोळशाचे व तृतीय कल्पातील लिग्नाइटाचे मोठे साठे आहेत.चीनमध्ये कारबॉनिफेरस ते तृतीय कल्पापर्यंतच्या निरनिराळ्या कालांतील अँथ्रॅसाइट, बिट्युमेनी कोळसा आणि लिग्नाइट कोळशांचे प्रचंड साठे आहेत.


जपानात मध्यजीव महाकल्पातील व तृतीय कल्पातील बिट्युमेनी कोळशांचे साठे असून त्या कोळशांपैकी काही कोकक्षम आहेत. कोळशाचे दक्षिण गोलार्धातील सर्वांत मोठे साठे ऑस्ट्रेलियात आहेत. न्यू साउथ वेल्समध्ये पुराजीव महाकल्पातल्या (सु. ६० ते २४.५ कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळातील) उच्च दर्जाच्या बिट्युमेनी कोळशाचे साठे आहेत व त्यांच्यापैकी कित्येक कोकक्षम कोळशाचे आहेत. क्वीन्सलँडमध्ये काही थोडे पुराजीव महाकल्पातल्या पण बरेचसे मध्यजीव महाकल्पातल्या कोळसाचे थर आहेत. व्हिक्टोरियात तृतीय कल्पातल्या लिग्नाइटाचे ६० ते १५० मी. इतक्या प्रचंड जाडीचे थर जमिनीखाली केवळ ९ ते १५ मी. इतक्या खोलीवर आढळतात. उघडे खाणकाम करून येथील लिग्नाइट मोठ्या प्रमाणात काढले जाते.

कोष्टक क्रं ४. दगडी कोळसा असणारे प्रमुख देश व त्यांचे उत्पादन
देश साठा

(कोटी टन)

उत्पादन (लाख टन)
१९६१ ते १९६५ सरासरी १९६९
रशिया ४,१२,९६० ३,७३५ ४,२५८
अमेरिका १,१०,००० ४,२६९ ५,१३४
चीन १,०१,१००० २,७१८ ३,३००
भारत १०,६२६ ६२६ ७४७
दक्षिण आफ्रिका ७,२४७ ४३३ ५२८
जर्मनी ७,००० १,४१३ १,११८
कॅनडा ६,१०० ७९ ७८
पोलंड ४,५७४ १,१३१ १,३५०
जपान १,९२५ ५२६ ४४७
ऑस्ट्रेलिया १,६०० २५४ ४२५
ग्रेट ब्रिटन १,५५० १,९६१ १,५२८
कोलंबिया १,२५० ३० ३३
झेकोस्लोव्हाकिया १,१५७ २७५ २७०
संपूर्ण जग ६,६४,१४६ १८,९८६ २०,६३८

जगातील सु. साठ देशांमध्ये दगडी कोळशाचे साठे असून त्या देशांत कोळशाचे कमीअधिक प्रमाणात उत्पादन होते. कोळशाच्या दृष्टीने महत्त्वाचे देश व त्यांचे उत्पादन कोष्टक क्र. ४ मध्ये दिले आहेत. या कोष्टकात दर्शविलेल्या साठ्यांत प्रत्यक्ष मोजलेल्या व अपेक्षित साठ्यांचा समावेश आहे. सामान्यतः जगातील सर्व देशांत कोळशाचे उत्पादन दरवर्षी वाढत आहे हे दर्शविण्यासाठी १९६१ ते १९६५ या वर्षांतील सरासरी वार्षिक उत्पादन व १९६९ चे वार्षिक उत्पादन कोष्टकात दिले आहे.

भारतातील दगडी कोळसा: पर्मियन किंवा पूर्व गोंडवन कल्पातील (वीस कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळातील) व तृतीय कल्पातील साठ्यांतून भारतात कोळशाचे उत्पादन होते. पूर्व गोंडवन कल्पाच्या एका विभागाला दामोदर माला हे नाव आहे [→ गोंडवनी संघ]. दामोदर मालेच्या अनेक उपविभागांपैकी बराकर आणि राणीगंज यांच्या थरांत बिट्युमेनी कोळसा आढळतो. भारतात आज जो कोळसा खणून काढला जातो त्यापैकी ९८.८ टक्के कोळसा पूर्व गोंडवनी खडकांतील आहे. या खडकांतील खाणी पश्चिम बंगाल, बिहार, मध्य प्रदेश, ओरिसा, आंध्र प्रदेश, महाराष्ट्र व उत्तर प्रदेश या राज्यांत आहेत.

तृतीय कल्पातील कोळशाचे साठे लहान असून त्यांच्यापासून होणारे उत्पादनही अल्प आहे. या कोळशाचे थर आसाम, जम्मू व काश्मीर, राजस्थान, कच्छ व तमिळनाडू या प्रदेशांत आहेत. या कोळशांपैकी बरेच साठे लिग्नाइटाचे आहेत पण आसाम आणि जम्मू काश्मीरातील काही साठे बिट्युमेनी कोळशाचे आहेत. आसाममधील कोळशात बरेच म्हणजे ७ टक्क्यांपर्यंत गंधक असल्यामुळे तो धातुकर्मांसाठी निरुपयोगी आहे, पण जळण म्हणून इतर उद्योगधंद्यांसाठी तो उपयुक्त ठरेल.

लिग्नाइटाचे साठे तमिळनाडूतील नेव्हेली, जम्मू काश्मिरातील निकाहोम, राजस्थानातील पलना व कच्छमधील उमरसार येथे आहेत. यांपैकी नेव्हेलीचा साठा सर्वांत मोठा असून बाकीचे उत्तरोत्तर लहान आहेत.

साठ्यांचे आकारमान, कोळशांचा दर्जा व उत्पादनाचे परिमाण ही लक्षात घेतली, तर भारतातील महत्त्वाच्या अशा खाणी असलेली क्षेत्रे म्हणजे पश्चिम बंगालातील दामोदर नदीचे खोरे व बिहार ही होत. त्यांपैकीही अधिक महत्त्वाची म्हणजे दामोदर नदीच्या खोऱ्यातील राणीगंज व झरिया येथील खाणींची क्षेत्रे होत. येथून काढल्या जाणाऱ्या कोळशापैकी काही उत्कृष्ट दर्जाचा असून येथील उत्पादन भारतातील एकूण उत्पादनाच्या ८१ टक्के भरते.

झरिया, राणीगंज व बोकारो येथील खाणींतील कोळशाच्या थरांपैकी काही थर कोकक्षम कोळशाचे आहेत व भारतातील कोकक्षम कोळशाचे साठे मुख्यतः या खाणीतील थरांतच आहेत. भारतातील बहुतेक बिट्युमेनी कोळसा प्रामुख्याने कोकक्षम नाही.

भारतातील गोंडवनी कोळसा असलेल्या बहुतेक क्षेत्रांत कोळशाचे सु. पाच सहाच थर असे आढळतात की, ज्यांच्यापासून कोळशाचे व्यापारी उत्पादन होऊ शकते. पण दामोदर नदीच्या खोऱ्याच्या क्षेत्रातील राणीगंज, झरिया व करणपुरा येथे असे विसाहून अधिक थर आढळतात. थरांची जाडी सामान्यतः नऊ मी. पेक्षा कमी असते, पण यापेक्षा बरीच अधिक जाडी असलेले थरही कित्येक क्षेत्रांत आढळतात. उदा., बोकारो क्षेत्रातील कार्गाळी थराची जाडी ३८ मी., दक्षिण करण पुरा क्षेत्रातील आर्गाडा थराची जाडी ४७.५ मी., सिंगरोली क्षेत्रातील झिंगुर्डा थराची जाडी ७५ मी. व तालचेर क्षेत्रातील वरच्या पहिल्या थराची जाडी ४४.६ मी. आहे.

गोंडवनी कोळशांचे दोन प्रकार आहेत. त्यांपैकी एका प्रकारच्या कोळशात बाष्पनशील द्रव्यांचे प्रमाण अल्प किंवा मध्यम व दुसऱ्यात ते प्रमाण मध्यम ते बरेच अधिक असते. पहिल्या प्रकारचा कोळसा मुख्यतः दामोदर नदीच्या खोऱ्यातील राणीगंज, झरिया, बोकारो, गिरिडी व रामगढ या क्षेत्रांतील बराकर थरात आढळतो. दुसऱ्या प्रकारच्या दामोदर खोऱ्या बाहेरील क्षेत्रातील बराकर थरात आढळतो. राणीगंज थरातील कोळशात बाष्पनशील द्रव्यांचे प्रमाण बरेच अधिक असते.

दामोदर खोऱ्याच्या मध्य व खालच्या भागातील बराकर थरातील कोळशात आर्द्रतेचे प्रमाण अल्प असते. पण त्या खोऱ्याच्या पश्चिम व इतर दूरस्थ खाणींतील कोळशात मात्र बरीच म्हणजे ६ ते १० टक्के आर्द्रता असते. राणीगंज थरातील कोळशातही सामान्यतः बरीच आर्द्रता असते.

बहुतेक सर्व गोंडवनी कोळशात बरीच म्हणजे १० टक्क्यांहून अधिक राख असते. त्यांच्यात गंधकाचे प्रमाण अल्प व सामान्यतः ०.६ टक्क्यापेक्षा कमी असते. गिरिडीच्या कोळशात फॉस्फरसाचे प्रमाण अल्प म्हणजे ०.००६ टक्के इतकेच पण इतर कोळशात किचिंत अधिक असते.


भारतातील साठे: भारतात दगडी कोळशाचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करणारी पश्चिम बंगालमधील राणीगंज व झरिया आणि बिहारातील बोकारो ही महत्त्वाची क्षेत्रे आहेत. कोक तयार करण्यास उत्तम असा दगडी कोळसा म्हणजे कोकक्षम कोळसा गिरिडी, झरिया व राणीगंज या भागांत मिळतो. तसेच मध्य प्रदेश, ओरिसा, आंध्र प्रदेश, तमिळनाडू, महाराष्ट्र, आसाम, राजस्थान व जम्मू काश्मीर या इतर राज्यांत कोळशाचे उत्पादन होते. १९७० साली निश्चित माहीत असलेला देशातील साठा १६.७९६ अब्ज टन व अपेक्षित साठा १३०.७८२ अब्ज टन इतका आहे. कोळशाच्या मागणीत व उत्पादनात सतत वाढ होत आहे. १९६६ ६.८० कोटी, १९६७ ६.८२ कोटी, १९६८ ७.०८ कोटी, १९६९ ४.४७ कोटी व १९७० साली ७.२७ कोटी टन असे कोळशाचे उत्पादन झाले. तसे लिग्नाइटाचे १९६६ २६ लक्ष, १९६७ २९ लक्ष, १९६८ ४१ लक्ष, १९६९ ४२ लक्ष व १९७० साली ३५ लक्ष टन उत्पादन झाले. नेव्हेली येथील लिग्नाइटाचे दरवर्षी उत्पादन ६० ते ६३ टनांपर्यंत वाढविण्याचे प्रयत्न चालू आहेत. भारतातील प्रदेशांतील कोळशाची माहिती पुढीलप्रमाणे आहे.

आंध्र प्रदेश: गोदावरी नदीच्या खोर्‍यातील आदिलाबाद, करीमनगर, वरंगळ, खम्ममेट व पश्चिम गोदावरी या जिल्ह्यांतील १०,३६० चौ. किमी. क्षेत्रात दगडी कोळसा सापडतो. कोळशाच्या खाणी तंदूर, सिंगारेनी व कोठागुडम् येथे आहेत. या भागांतील बहुतेक कोळसा कोकक्षम नाही. कामठी वालुकाश्माच्या थराखाली अधिक खोलीवर कोळशाचे थर सापडण्याची शक्यता आहे.

 आसाम: दरंगगिरी हे आसामातील महत्त्वाचे कोळसा क्षेत्र असून तेथे १ कोटी २७ लाख टनांचा साठा आहे. लखिमपूरमधील तिराप व नामदांग यांच्यामध्ये असणारा थर उत्कृष्ट कोळशाचा आहे. या कोळशापासून कोक तयार करता येतो मात्र तो थोडाफार लिग्नाइटी आहे. त्यात गंधकाचे प्रमाण उच्च आहे व तो हवेत उघडा ठेवल्यास ठिसूळ होतो. नागा टेकड्या, शिवसागर व मीकीर टेकड्या या भागांत उत्पादन होते. आसाम खोऱ्याच्या उत्तर सीमेवर हिमालयाच्या पायथ्याकडे असणाऱ्या भागात गोंडवन कालीन कोळसा असलेल्या खडकांचा पट्टा आहे. मात्र यातील कोळसा भंगलेला, भरडलेला असून तो इंधन म्हणून जवळजवळ निरुपयोगी आहे. असा कोळसा अबोर, अक्का, डाफला, गारो, खासी व जैतिया या टेकड्यांत आहे. उत्तर आसामात नामफूक  व नामचिक खोऱ्यांत दगडी कोळशाचे थर आढळतात. नहरकटियाजवळ सु. ३,३३० मी. खोलीवर ३.३ मी. जाडीचा चांगल्या दर्जाच्या कोळशाचा थर सापडला आहे.

बिहार : या राज्यात कोळशाची २१ महत्त्वाची क्षेत्रे आहेत. त्यांपैकी धनबादला ३, हजारीबागला ७, पालामाऊला ३ व संथाळ परगण्यात ८ आहेत. झरिया, बोकारो, गिरिडी आणि करणपुरा ही कोळशाची महत्त्वाची ठिकाणे होत. झरियामध्ये कोकक्षम कोळसा मिळतो. या कोळशाच्या भागाचे क्षेत्रफळ ४५३ चौ. किमी. असून येथील प्रत्येक थर सव्वा मी. पेक्षा अधिक जाडीचा आहे. येथे सु. ६६० मी. खोलीपर्यंत १,२०० कोटी टन कोळसा आहे. यापैकी २०० कोटी टन कोळसा कोकक्षम आहे. बोकारो कोळसा क्षेत्र बोकारो नदीच्या उगमाच्या भागात एका लांब व अरुंद पट्ट्याच्या स्वरूपात आहे. पूर्व बोकारो भागातील कार्गाली थर सु. ३८ मी. जाडीचा असून त्यातील कोळसा कोकक्षम आहे. पश्चिम बोकारोत ४ ते १२ मी. जाडीचे नऊ थर आहेत. या भागात सु. ३३० मी. खोलीपर्यंत असणाऱ्या कोळशाच्या साठ्याचे अनुमान ६० कोटी टन इतके आहे. हजारीबाग जिल्ह्यात करहार बारीजवळ २८.४९ चौ. किमी. क्षेत्रात (१) खालचा करहारबारी, (२) वरचा करहारबारी व (३) बाधुआ असे तीन थर आहेत. ३ ते ८ किमी. प्रदेशात असून तेथील कोळशाचा साठा ६०० कोटी टन असावा असा अंदाज आहे.

हिमाचल प्रदेश: सुकेत, मंडी, सिरमूर क्षेत्रांत हलक्या दर्जाच्या कोळशाचे लहान थर आहेत.

जम्मू काश्मीर: प्लायोसीन (सु. १.२ कोटी वर्षांपूर्वीच्या) काळातील व त्यानंतरचे कोळशाचे थर या भागात सापडले आहेत. रियासी जिल्ह्यात ७ मी. जाडीचे कोळशाचे थर न्युम्युलाइटयुक्त थरांत आढळतात. यापैकी काही कोळसा अँथ्रॅसाइट आहे. हे थर सु. ५५ किमी. लांबीच्या पट्ट्यात तीन चार क्षेत्रांत पसरलेले आहेत. कालाकोटा, मेटका, माबोगाला, चाकार, धान्स्वाल सवालकोट, लड्डा आणि चिनका या भागांत उघड्या पडलेल्या कोळशाच्या थरांची अजून पूर्ण पाहणी व्हायची आहे.

मध्य प्रदेश : बैतुल जिल्ह्यातील पठारखेडा कोळशाच्या क्षेत्रात द्वितीय आणि तृतीय प्रतींचा कोळसा मिळतो. बिलासपूरमधील कोर्बा येथील कोळसा उत्कृष्ट असून औष्णिक विद्युत् केंद्रे व इतर उद्योगधंद्यांसाठी वापरण्यात येतो. या ठिकाणी प्रथम, द्वितीय व तृतीय या तिन्ही प्रतींचा कोळसा मिळतो. छिंदवाड्यामध्ये पेंच कन्हान तवा कोळसा क्षेत्रे आहेत. शहडोल जिल्ह्यात सोहागपूर, कोरार, जोल्हिया इ. कोळशाचे प्रदेश प्रसिद्ध आहेत. सिंगरोलीमधील कोळसा उत्कृष्ट असून त्याला औष्णिक विद्युत् केंद्रामध्ये महत्त्वाचे स्थान प्राप्त झाले आहे. सुरगुजा जिल्ह्यात बिश्रामपूर, झागरखंड, झिलमिली, कुरासिया, सोनहट, कोरियागढ येथील कोळसा प्रसिद्ध आहे. झिलमिली येथील कोळसा कोकक्षम नसून त्यात राखेचे प्रमाण अधिक असते, तर कुरासिया भागातील चिरमिरी येथे राखेचे प्रमाण कमी असलेला उत्कृष्ट कोळसा आहे. सोनहट येथे मुख्यत्वे करून द्वितीय आणि तृतीय प्रतींचा व थोडासा प्रथम प्रतीचा कोळसा मिळतो.

ओरिसा: संबळपूर व सुंदरगढ जिल्ह्यांत रामपूर हिमगीर कोळसा क्षेत्र ५२० चौ. किमी. आहे. येथील साठा १०० कोटी टन आहे. भारत सरकारच्या तालचेर कोळशाच्या खाणीतील साठा ४४ कोटी टन आहे.

उत्तर प्रदेश: उच्च दर्जाच्या कोळशाच्या १ ते २ मी. जाडीचा थर कोट्याजवळ मिर्झापूर जिल्ह्यात आहे. येथे ६७.४ कोटी टन साठा आहे.

प. बंगाल: बरद्वान, बांकुरा, पुरुलिया, बीरभूम, दार्जिलिंग, जलपैगुरी या जिल्ह्यांत कोळसा आहे. बंगाल व बिहार या दोन्ही राज्यांत पसरलेले राणीगंज कोळसा क्षेत्र फार महत्त्वाचे आहे. त्याचा १,५५४ चौ. किमी. भाग बरद्वान, बांकुरा व पुरुलिया या जिल्ह्यांत आहे. या भागात वरच्या बाजूला कोळशाचे नऊ थर व त्याच्या खालच्या खडकांत कोकक्षम कोळशाचे दोन मोठे थर आहेत. लैकढी, पोनियाटी, सँक्टोरिया, दिशेरगढ व घुसिक या भागांत अगदी सर्वोत्कृष्ट कोळशाचे थर आहेत. बांकुरा व पुरुलिया जिल्ह्यांत निवडक प्रतीचा कोळसा असलेला दिशेरगढ थर आहे. दिशेरगढ आणि सँक्टोरिया थरांत वायू निर्मितीस योग्य असा कोळसा मिळतो. दार्जिलिंग जिल्ह्यात दालिंगकोट येथे कोळशाचे तुटक तुटक निक्षेप आहे. मात्र दार्जिलिंग जिल्ह्यातील कोळसा भंगलेला, भरडलेला आहे. तिंढारियाजवळ पुष्कळ थर असून सर्वांत मोठा थर सु. ४ मी. जाड आहे. जलपैगुरी जिल्ह्यात दुआर्स भागात कोळशाचे काही थर आहेत.


महाराष्ट्र: येथील बहुतेक कोळसा विदर्भ भागात आहे. गोंडवन संघाच्या दामोदर मालेतील बराकर समुदायातील हा कोळसा आहे. (१) नागपूर जिल्ह्यातील कामठी व उमरेड, (२) वर्धा खोऱ्यातील बांदर व वरोडा, (३) चंद्रपूर (चांदा) आणि यवतमाळ जिल्ह्यांतील दुर्गापूर, बल्लारपूर, वणी, घुगुस व तेलवासा या भागांत कोळसा आहे. कामठी येथील साठा १०० कोटी टनांच्या आसपास असावा असा अंदाज आहे. नागपूरजवळ बोखारा व बाजारगाव येथे कोळसा सापडण्याची शक्यता आहे. उमरेड येथे कोळसा व वरचे ओझे यांचे प्रमाण १ : ३ आहे. येथील साठा सु. ७ कोटी टन असून त्यापैकी १०० मी. खोलीपर्यंत निम्म्याहून अधिक असावा. वर्धा खोरे : (१) बांदर येथे सु. ३१ चौ. किमी. क्षेत्रात १ ते ६ मी. जाडीचे चार थर आहेत व साठा सु. ११ कोटी टन आहे. (२) वरोडा येथे वरच्या बाजूस ५ मी. जाडीचा व ३.३ मी. जाडीचा खालचा असे दोन थर असून येथील साठा १.२ कोटी टन किंवा अधिक असावा असा अंदाज आहे. (३) यवतमाळ जिल्ह्यातील राजूर किंवा वून क्षेत्रात पिसगाव ते वरोडा यांमध्ये सु. ३१ चौ. किमी. क्षेत्रात ६ ते १० मी. जाडीचे कोळशाचे तीन थर आहेत. येथील साठा २४ कोटी टन आहे. (४) माजरी येथे सु. ५ कोटी टनांचा साठा अपेक्षित आहे. (५) घुगुस व तेलवासा भागांत कोळशाचे अनेक थर आहेत. त्यांपैकी एक सु. २० मी. जाड आहे. येथील साठा १५० कोटी टनांचा आहे. वरोडा ते नवकावडा या दक्षिण उत्तर पट्ट्यात सु. ३६ किमी. अंतरात एक १० ते २० मी. जाडीचा कोळशाचा थर आहे. या विस्तृत पट्ट्यात फक्त माजरी व घुगुस या दोन ठिकाणी खाणी चालू आहेत. चंद्रपूर व बल्लारपूर भागांत दुर्गापूर ते वर्धा नदीपर्यंत सु. १८ किमी. पट्ट्यात बराच कोळसा आहे. या पट्ट्यात सु. १७ मी. जाड थराच्या निरनिराळ्या भागांत पाच खाणी आहेत. येथून दरमहा ३५ हजार टन कोळशाचे उत्पादन होते. चंद्रपूर येथील कोळशाचा साठा १३.६ कोटी व बल्लारपूर येथील २०० कोटी टन आहे.

जळण म्हणून किंवा जळाऊ वायू तयार करण्यासाठी उपयोगी पडू शकेल अशा व विशेषतः दुसऱ्या किंवा तिसऱ्या प्रतीच्या दगडी कोळशाचे प्रचंड साठे भारतात आहेत व ते दीर्घकाल, शतका दीड शतकापेक्षा अधिक काल, पुरतील पण कोकक्षम कोळशाचे साठे मात्र अगदी लहान आहेत. लोह पोलादाच्या कारखान्यांची संख्या व त्यांच्यासाठी आवश्यक त्या कोकक्षम दगडी कोळशाचा खप वाढतच जाणार आहे. कोकक्षम कोळशाचा काळजीपूर्वक उपयोग केला नाही व ज्या कामासाठी कोकक्षम नसलेला कोळसा चालतो त्यासाठी कोकक्षम कोळसा वापरला, तर आणखी काही वर्षांतच भारतातील  कोकक्षम कोळसा संपून जाईल. ही परिस्थिती लक्षात आल्यामुळे पुढे दिल्यासारखे उपाय योजून कोकक्षम कोळशाचे संरक्षण करण्यात येते. खाणकाम करताना किंवा त्याच्या वाहतुकीत कोळसा वाया जाणार नाही व थरातील शक्य तितका अधिक कोळसा मिळवता येईल अशा पद्धती वापरून खाणकाम करणे, खणून काढलेला कोळसा पाण्याने धुवून स्वच्छ करणे व त्याची प्रत वाढविणे, कमी व अधिक कोकक्षम जातींची मिश्रणे करून ती वापरणे आणि धातुकामाखेरीज इतर कोणत्याही कामासाठी कोकक्षम कोळसा न वापरणे.

भारताचे धोरण: भारतात कोळशाच्या समन्वेषणाचे कार्य जिऑलॉजिकल सर्व्हे ऑफ इंडिया, इंडियन ब्यूरो ऑफ माइन्स, नॅशनल कोल डेव्हलपमेंट कॉर्पोरेशन इ. संस्था करतात. देशात निरनिराळ्या भागांत कोळशाचे साठे किती आहेत याची माहिती मिळविण्याचे काम कोल कौन्सिल ऑफ इंडियाच्या जोडीने कोल बोर्ड, कोल कंट्रोलर, सेंट्रल फ्यूएल रिसर्च इन्सिट्यूट, इंडियन ब्यूरो ऑफ माइन्स, नॅशनल कोल डेव्हलपमेंट कॉर्पोरेशन व निरनिराळ्या राज्यांतील संबंधित संस्था करतात.

भारताची दुसरी पंचवार्षिक योजना सुरू होईपर्यंत भारतातील कोळशाचे उद्योगधंदे खाजगी मालकीचे होते. भारतीय रेल्वेचे राष्ट्रीयीकरण झाल्यानंतर रेल्वेच्या मालकीच्या खाणी सरकारकडे आल्या. १९५६ च्या इंडस्ट्रियल पॉलिसी रेग्युलेशनने कोळशाच्या नवीन खाणी उघडणे, खाणींचा विस्तार करणे, काही खाणी चालविणे अशा प्रकारची जबाबदारी सरकारकडे आली. जून १९७३ च्या मध्यास द कोल माइन्स ॲथॉरिटी ऑफ इंडिया, लिमिटेड ही संस्था स्थापन करण्यात आली. तिचे मुख्य कार्यालय कलकत्ता येथे असून पूर्वभाग, मध्य प्रदेश, महाराष्ट्र या भागांत तिची उपकार्यालये राहतील. नॅशनल कोल डेव्हलपमेंट कॉर्पोरेशन, लिमिटेड आणि द सिंगारेनी कोलिअरीज कंपनी, लिमिटेड या संस्था ॲथॉरिटीच्या उपसंख्या म्हणून ठरविण्यात आल्या आहेत. भारत कोकिंग कोल व सिंगारेनी कोल कंपनी यांच्या खाणी सोडून इतर सर्व खाणी ॲथॉरिटीच्या अखत्यारीखाली राहतील.

भारतातील कोकक्षम असलेल्या व कोकक्षम नसलेल्या दोन्ही प्रकारच्या कोळशांच्या खाणींचे राष्ट्रीयीकरण करण्यात आले आहे. कोळशाचे संरक्षण, कोळशाच्या खाणकामाचा विस्तार करणे, कोळशाचे वैज्ञानिक पद्धतींनी योग्य असेच उपयोग होऊ देणे हे सर्व घडवून आणण्यासाठी धोरण ठरविण्याचे आणि भारत सरकारला त्याबाबत सल्ला देण्याचे काम कोल माइन्स ॲथॉरिटी या संस्थेकडे सोपविण्यात आले आहे. निरनिराळ्या प्रकल्पांत पर्याप्त उपयोगिता राखण्याची जबाबदारी या संस्थेची राहील. कोळशाचे खाणकाम, कोळसा धुणे, कार्बनीकरण या प्रक्रियांचे तांत्रिक ज्ञान प्राप्त करणे, त्यांचे प्रशिक्षण देणे, त्यांचे प्रसार करणे ही कामेही या संस्थेची असतील. १९७८ – ७९ मध्ये कोळशाचे उत्पादन १४ कोटी २० लाख टन करण्याचे लक्ष्य या संस्थेने ठरविले आहे. १९७० – ७१ साली कोळशाचे उत्पादन सु. ७ कोटी ६० लक्ष टन होते.

पहा : इंधन कोक कोल गॅस डांबर बिट्युमेन.

संदर्भ :1. Bangham, D. H. Progress in Coal Science, London, 1950.

2. Bateman, A. M. Economic Mineral Deposits, Bombay, 1960.

3. Bone, W. A. Himus, G. W. Coal : Its Composition and Uses, London, 1936.

4. Brame, J. S. S. King, J. G. Fuel : Solid, Liquid and Gaseous, London, 1967.

5. Francis, W. Coal : Its Formation and Composition, London, 1961.

6. Fox, C. S. The Natural History of Indian Coals, Calcutta, 1931.

7. Lowry, H. H. Chemistry of Coal Utilization, 2 Vols., London, 1963.

8. Mitchell, D. R., Ed. Coal Preparation, New York, 1950.

9. Murchison, D. Westoll, T. S., Ed. Coal and Coal Bearing Strata, London, 1968.

10. Central Fuel Research Institute, Indian Coals, Dhandab, 1953.

11. Govt. of India, Coal Resources in India, New Delhi, 1974.

12. Govt. of India, Indian Minerals Year Book – 1967, New Delhi, 1971. केळकर, क. वा. आगस्ते, र. पां.

पेशवा, कृ. वि. ठाकूर, अ. ना.