因为成煤生物量、成煤前提和地壳变迁的情况不同，不同煤田煤的化学组成和物理特性不尽相同。即使是同，媒田统一矿井的不同煤层之间，其化学组成和物理特性有时差别也很大。这种在煤组成中的不平均性是由于：
（1）按粒度的分聚作用破坏了煤的平均性。煤是由大小不同粒度级别组成的，运动时，天然形成一个不平均体。例如从煤仓往火车上装煤时，块煤会多会萃到车体的周围，小粒度煤则多落在中央。
（2）、按密度不同的天然偏析现象破坏了煤的平均性。密度低的煤集中在下部，密度高的煤集中在下部，形成煤密度组成的不平均体。
（3）、按破碎时煤的坚固性的分聚作用破坏了煤的平均性，使小块煤和大块煤具有不同的成分。
      煤的不平均程度取决于存在偏析程度、粒度范围和煤是否经由精选加工，其不平均性随煤中游离灰分的增加而变大。因为游离灰分很难测定，一般以煤的总灰分代替游离灰分，即煤的不平均性与灰分含量成正比，灰分含量愈高，愈不平均。
      通常用单个子样的方差来表示煤的不平均程度。方差大，表示煤灰分波动范围大，不平均：方差小，表示煤灰分波动范围小，较平均。
      单个子样的方差是这样确定的：从一批煤的不同部位采取几十个子样，每个子样分别制样和测定其干基灰分，按式（1-1）计算单个子样的方差s2。

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