采用煤质分析、电感耦合等离子体原子发射光谱和高性能等离子体质谱等分析手段研究了陕南镇坪上竹地区19个早古生代石煤样品的煤质特征、石煤与石煤灰中伴生元素的分布特征、发育规律及可利用情况，探讨了石煤中具有重要利用价值的伴生元素钒的赋存状态、价态、有效提纯方法及其影响因素。 石煤煤质分析表明，研究区早古生代石煤具有：空气干燥基弹筒发热量高于12.54MJ/kg，空气干燥基水分普遍低于5.00％，空气干燥基灰分多在50.00％以下，挥发分普遍小于12.15％，干燥基全硫含量均小于2.63％等显著特征，是典型的高变质腐泥煤。 通过石煤和石煤灰元素分析发现，本区石煤中的钒含量已达到综合利用品位，石煤灰中的钒相对集中甚至达到工业品位；不少石煤样中钼含量超过工业品位；绝大多数石煤中钇含量达到了综合利用要求：局部石煤中镉达到了边界品位；石煤中镓含量不高，但石煤灰中镓含量富集，一些石煤灰中镓含量达到了边界品位甚至工业品位。石煤灰中钒、镓、镉比其在石煤中含量更为丰富，显著富集，说明石煤燃烧后其灰作为钒、镓、镉的提取来源意义更大，也说明石煤中的钒、镓、镉主要集中在灰分中。石煤灰中钼含量与石煤中相比反映石煤中钼至少有两种赋存状态，一种与其中灰分关系密切，一种与有机质具有明显联系。钇元素在石煤和石煤灰中的含量没有有明显的对应性关系，说明钇元素在石煤中赋存复杂。 石煤稀土元素配分模式研究显示，其具有明显的负铈异常和正铕异常，反映石煤形成于还原环境，稀土元素物源为火山岩中基性长石类物质的风化产物。石煤中钒主要存在于形成石煤灰分的伊利石矿物，且分散分布：三价钒是石煤中钒的主要存在状态，对提钒过程影响最大；在石煤样中添加一定量的高锰酸钾可以有效提高钒的转化率。提钒过程中，石煤焙烧阶段是影响转化率最重要阶段，最佳工艺条件是温度800℃，粒度600目，焙烧时间90min，高锰酸钾与石煤的质量比为2:1；提钒浸出阶段，最佳工艺条件是：温度60℃，酸浓度2.0％，液固比2:1，浸出时间60min，搅拌强度100r/min。在利用石煤的同时，对具有利用价值的伴生元素开发利用，具有重要经济与环境价值。