煤炭、石油和天然氣是目前世界上利用歷史最長、規模最大、在能源消費領域佔比最高的3種一次能源，近現代幾百年來，由它們的直接燃燒釋放能量、或者深化加工製成相應能源產品，在推動世界經濟社會發展和保障基本民生等方面，發揮了舉足輕重的作用。在這3大傳統能源中，煤炭的發現歷史最長、開採強度最高、在能源結構中所佔的比重最大，同時在燃燒過程中向空氣中釋放的二氧化碳總量也最多，在能源結構調整和推進綠色發展過程中，減煤降碳也成了最關鍵、難度最大的任務。
煤層的厚度千差萬別
關於煤炭的形成，目前科學界早已經形成共識，那就是在漫長的地質作用過程，以大量植物為基礎，通過富集、沉積、有機物碳化等一系列過程，逐漸演化為煤炭。而根據成煤前植物的種類、數量、富集環境、沉積時間以及地質運動等條件的不同，所形成的煤炭形態、煤層位置和厚度都會有所差異。
其實九米厚的煤層，在地球所有煤炭礦藏中根本算不上什麼，稍微規模大點的都能突破十米大關，比如遼寧撫順的西露天礦，其煤層平均厚度為55米，最深處可達150多米，是我國最大的露天煤礦。對比之下，我國最大的井工煤礦-陝西神木大柳塔煤礦，有3個煤層可以開採，總厚度15米左右。根據行業默認的標準，井工煤礦煤層厚度超過3.5米、露天煤礦煤層厚度超過10米，方可稱為「厚煤礦」，處在這個標準的煤炭產量，佔到了我國煤炭總產量的45%左右。
煤炭的形成過程
有很多朋友一直都非常疑惑，深達數米甚至數十米的煤層，需要多高的樹木變成呢？其實，當我們清楚煤炭是如何演變而來，這個問題回過頭來就知道怎麼回事了。在地球歷史上，曾經發生過五次生物大滅絕事件，其中有四次對植物造成了極具毀滅性的打擊，比如3.5億年前的泥盆紀晚期、2.5億年前的二疊紀末期、2億年前的三疊紀末期以及6500萬年前的白堊紀末期，造成大量植物死亡的原因可歸納為以下幾個方面，一是氣候冷熱劇烈變換，二是超級火山爆發，三是小行星撞擊。
而在幾次生物大滅絕期間，超級火山爆發是由劇烈的地質運行所引發，而小行星撞擊則推動全球性火山和大規模地震的發生，在此過程中，大量植物的殘骸隨著水流衝擊、地質運動從地球表面被帶到了地下，在地下經過複雜的生化、物理化學和地球化學等作用過程，最終形成了不同品質的煤炭，這也是為何在有的煤炭中能夠發現植物化石的原因。植物成殘骸到變為煤炭，大體可以分為泥炭化和成煤化兩個主要階段。
泥炭化階段：植物的殘體在土壤積水環境中，通過好氧菌、放線菌、真菌等微生物的分解，除釋放相應的氣體、水之外，剩餘植物的有機物質與分解產物之間又會發生合成作用，形成新的有機化合物，最終形成泥炭或者腐泥物質，這些物質是形成煤層的重要基礎，而死去的微生物也成為以後形成煤層的一部分。
在泥炭層的中上部為氧化環境，含有大量的腐殖酸、木質纖維、樹脂等，在泥炭層的下部為還原環境，主要是沉積的較難分解的植物角質、樹臘、瀝青質等。在很多沼澤地帶，由於具備了泥炭形成所有條件，上層聚積了大量泥炭化物質，一些附近的居民習慣於將這些物質抽離帶回，適當乾燥化後可直接作為燃料使用。
成煤化階段：隨著沉積作用的持續或者地質作用對地表的擾動，前面形成的泥炭層會受到持續性的壓力作用，從而發生失水、硬化過程，先演化為褐煤（是一種煤化程度不徹底的煤，雜質多、熱值低），形成了類似巖石的性狀，這個過程也叫做煤的成巖過程。
此後，隨著褐煤沉積的深度逐漸增加，所受到的壓力和周圍溫度都逐漸提升，一方面含水量進一步降低，另一方面腐殖質含量越來越低直至消失、而含碳量增加，從而發生脫羥、脫羧、脫甲烷等變質作用，逐漸演化為煙煤、無煙煤甚至石墨。
煤炭的厚度和來源植物的高度之間存在對應關係嗎？
從以上煤炭的形成過程我們可以看出，煤層的高低，既取決於當時埋入的植物數量，同時也取決於煤層規模的大小（即延展長度），另外也取決於包裹煤層巖石的特性。由於樹木等植物在形成煤炭之前，必然要發生相應的分解、重組和擠壓等過程，所以，樹木的高度和能夠形成多厚的煤層之間沒有必然的對應關係。
不過我們可以換一種思路來做個簡單的推測，那就是用密度差。煤炭的平均密度我們取煙煤的中間值1.55克/立方釐米，木材取0.5克/立方釐米，也就是說二者是3.1：1的關係，考慮到木材在泥炭化和成煤化的過程中，有一部分會被微生物分解或者高溫變性而損耗營養物質，所以估且用4：1來衡量，於是我們可以得出，在相同延展長度的情況下，9米厚的煤層至少需要36米厚的木材（忽略木材中間的空隙）才能夠形成。
煤層產生傾角的原因
至於煤層都有傾角，就非常容易解釋了，畢竟在煤層的形成過程中，一方面基巖（承載煤層）不可能完全與地平面平行，煤層沿著基巖分布，底部的接觸面也就不會水平，從而形成一定的傾角。
另一方面，在地質作用的影響下，原本相對規則的煤層，也有可能會有一部分區域發生沉降、隆起或者斷層，這就使得從小尺度上看，煤層無論是上層還是下層，都會有一定的傾角。
還有，就是煤炭在形成過程中，不同的植物、不同的壓力環境，也會造成煤層密度和分布的不均勻性，出現傾角也在所難免了。