能源是人類社會發(fā)展的基礎(chǔ)，煤炭作為一種化石能源，最早的開采記錄可以追溯到幾千年前的中國古代和古羅馬帝國。
隨著蒸汽機的發(fā)明和工業(yè)革命的到來，煤炭開始廣泛地作為工業(yè)生產(chǎn)的燃料使用，至今煤炭和天然氣以及石油仍然是使用最多的三大化石能源。
和木材相比，煤炭能夠產(chǎn)出更高的能量，產(chǎn)能比更加優(yōu)秀，雖然煤炭帶來的環(huán)境污染比較大，但在現(xiàn)代化工業(yè)，尤其是發(fā)電和冶煉方面，煤炭目前依然是不可替代的生產(chǎn)材料。
古代科學(xué)知識匱乏，生產(chǎn)力貧瘠，沒有完備的煤炭勘測手段以及先進的勘測設(shè)施，只能看到裸露在地表的煤炭資源，通過露天開采的方式進行成產(chǎn)生產(chǎn)活動，18世紀(jì)后期，英國正值工業(yè)革命，為了供給生產(chǎn)能源，英國逐漸發(fā)展出了地下煤層的開采技術(shù)，并在19世紀(jì)和20世紀(jì)得到推進。
露天煤層在今天已經(jīng)不再多見，一方面是裸露的煤層需要一定的自然條件才能保存在地表，另一方面則是人為的大規(guī)模開采。
采礦的方式有很多種，具體使用哪一種則是由煤層厚度和地質(zhì)結(jié)構(gòu)決定的，一般來說相對于靠近地表，深度小于55米的煤層可以采用露天開采的方式，而電鏟則是露天采煤最經(jīng)濟的開采工具。
它的一端帶有兩個硬質(zhì)合金鉆頭的旋轉(zhuǎn)鼓，開采時兩個旋轉(zhuǎn)鼓沿煤層像剝洋蔥一樣切割開，非常方便并且成本較低。
大于55米深度的煤層就要采用深開采方式，當(dāng)深度超過90米時，開采就更加復(fù)雜，一般只有下面的煤層足夠豐富時才會決定開采，不過也有一些特例，會在地下300米到460米的煤層中依然使用露天開采的方式。
這樣的煤層首先煤量豐富，其次地下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，煤層分布也十分清晰，允許大型器械進行深度開采挖掘，挖機會向下環(huán)繞開路，使煤層上方形成一個大坑，運輸?shù)拿很嚲蜁ㄟ^四周開采出來的道路螺旋行進。
有的煤層可以達到數(shù)百米的厚度，這些煤層是怎么形成的呢？
現(xiàn)代主流觀點認(rèn)為，遠(yuǎn)古植物在地層的壓力下，其它元素逐漸消失，留下了穩(wěn)定的碳元素，最終形成了煤炭，那么遠(yuǎn)古地球上又是如何沉積了百米的植物？
煤炭形成的原因較為復(fù)雜，不同地區(qū)以及不同年代的煤炭形成過程也大不相同，不過總的來說可以分為兩個階段。
第一個階段可以稱之為泥炭化階段，這一階段微生物起到了重要的作用，它可以分解各種動植物殘骸，大量的植物落敗或死亡后，就會被地面和地下的微生物不斷分解，產(chǎn)生腐殖化凝膠化等合成作用，這一過程中就把動植物的遺骸便變成了富含碳、氧、氫等多元素的泥炭。
第二階段則是煤化階段，在第一階段形成的泥碳會繼續(xù)變化，我們都知道，地球的板塊并不是始終穩(wěn)定不動，而是每隔一段漫長的時間就會有一次巨大的變動，至于小型的地殼沉降更是屢見不鮮，每次地殼沉降都會將地面的各種物質(zhì)帶入到更深的地底。
泥炭中的各種元素也會隨著地殼沉降，地下的高溫與高壓會將氫、氧等元素逐漸清理出去，使碳元素的含量不斷升高。
直到碳元素的含量達到閾值時，就會形成褐煤，褐煤只是煉化程度特別低的煤，因為還有其他元素的大量殘留，只有地殼進一步沉降，帶來更高的壓力和溫度，煤的質(zhì)量才會越來越高。
由此可以看出來煤層的厚度主要由植物沉積的多少決定，特厚的煤層就需要更大量的植物。
在三億多年前的石炭紀(jì)至三疊紀(jì)期間，地球的氣候整體比較溫暖濕潤，因此這一時期的植物非常茂盛，并且枝干也十分高大，當(dāng)時的地球植物生長環(huán)境主要以藻類植物和菌類植物為主，而這些都為植物變成泥炭提供了有利因素。
二疊紀(jì)時，地球正處于板塊活躍時期，所有的大陸都連在了一起。
不久之后，各大陸之間的擠壓超過了極限，導(dǎo)致了大規(guī)模的火山噴發(fā)，引起了二疊紀(jì)末生物大滅絕，大量動植物被埋入火山灰下，同時強烈的火山運動也讓地層中的零散的煤層擠壓到了一起，最終形成了當(dāng)今我們看到的百米煤層。
可以說石炭紀(jì)的百米煤層，是天時地利的結(jié)果，從寒武紀(jì)開始往后5億多年的時間里，也只有石炭紀(jì)的煤層最為豐富，不過這樣的資源終歸是有限的，總有一天地球上的能源會滿足不了人類的需求，只有盡快掌握可控核聚變技術(shù)才是長遠(yuǎn)的選擇。
