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未来五年煤炭行业技术发展趋势预测
添加时间:2015年10月16日   新闻来源:   浏览次数:
时间:2011-02-16  点击次数:144


      一、开采技术

1、减少矸石排放开采技术
改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大 化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价 体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优 匹配。

总结推广神华集团大柳塔矿、潞安漳村矿实行全煤巷布置单 一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统大大简化,分别实 现无轨胶轮、单轨吊辅助运输一条龙,从井口直达工作面,同时 实现了综采与综掘同步发展,生产效率大幅提高的经验的同时, 重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化,简化巷 道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中 准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤 巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技 术,既是减少污染的一项有力措施,又简化了生产系统,有利于 高产高效集中化开采,应加紧研究。

2、采场围岩控制技术

(1)进一步完善采场围岩控制理论。以科学合理、优化高效的 岩层控制技术来保证开采活动的安全、高效、低成本为目标,深 入总结我国几十年的矿山压力研究成果,以理论分析(解析法)、 现代数学力学(统计分析预测、数值法)和实测法相结合运用先进 的计算机技术,深入研究各种煤层地质及开采条件,如急倾斜、 大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理, 不断完善采场围岩控制技术。

(2)研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控 制技术。目前,由于应用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板 和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题,因而需进一 步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。

(3)放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理。研究放顶煤 开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架—顶煤—直接顶 —基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律, 提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。

(4)支护质量与顶板动态监测技术。在总结缓倾斜中厚长壁工 作面开展支护质量与顶板动态监测方面,应进一步在坚硬顶板、 破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监 测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改 进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。

(5)冲击地压的预测和防治。通过计算机模拟研究冲击性矿压 显现发生的机理;进一步完善冲击性矿压显现监测系统,发展遥 控测量和预报技术,完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专 家系统。

(6)研究开发新型的支护设备。研究硬煤层、硬顶板放顶煤液 压支架,完善液压支架性能和快速移架系统,开发耐炮崩、轻型 化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。

3、煤炭地下气化技术 
煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧, 通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技 术属于一种特殊的采煤方法,它属国际首创。煤炭地下气化技术 具有投资少、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低、效益 好等优点,尤其适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高、 “三下”压煤严重的具体国情,具有广阔的推广应用前景。应继 续研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种 典型煤炭地下气化工艺,进行较大规模的地下气化试验研究,摸 索实现“两个控制、三个稳定”的技术途径,并实现连续、稳定 生产探索应用的途径。

二、洗选、加工技术与工艺

1、煤的洗选技术与工艺

(1)原煤洗选比率将不断扩大。不仅要提高国有重点煤矿的 洗选比率,而且更要大力发展地方煤矿的洗选加工。选煤规模要 与洗精煤的需求结合,炼焦煤的选煤规模要与冶金、化工等对焦 煤的要求相结合;动力煤的选煤规模要与电力和工业窑炉等要求 相结合。

(2)厂型和设备向大型化、工艺简化发展。中国300万t/d以 上的大型选煤厂绝大多数是80年代以来建设的,90年代建设和投 产的选煤厂皆为400万t/d、600万和1200万t/d的厂型。今后也将 向大型化发展。与此相适应,设备也将向高效、大型化发展,并 简化工艺系统,减少重复配置同功能设备及作业环节,尽量形成 单一设备的作业系统,以降低基建投资和生产成本,提高处理能 力和功效,并向着定型设计、标准设计方向发展。

(3)生产自动化程度将越来越高。目前,中国选煤厂的自动 化属于局部生产系统自动化的较多,如跳汰机床层自动控制、重 悬浮液密度自动测量与调控、浮选工艺参数自动检测与控制等, 只有少数厂实现了全厂主要生产系统计算机、自动化和全厂设备 集中控制、数据采集和工业电视监视。因此,进一步推广选煤厂 自动化成果,发展全厂生产系统自动化,是今后的发展方向。 

(4)主要方向是发展深度加上,开发洁净煤技术。洁净煤技 术是包括开采、加工、燃烧、利用和环保等全系统的综合技术的 总称,旨在提高煤炭利用效率,杜绝环境污染,煤炭洗选加工是 开发洁净煤技术的重要和首要环节,其重点在于主攻细粒级和极 细材级煤的精选,开发生产超纯煤技术和脱除杂质、脱硫技术, 特别是脱除有机硫的技术,更是当前开发洁净煤技术的关键。 

2、型煤制造技术与工艺 

中国是世界上制作和使用型煤最早的国家。我国古代劳动人 民早在16世纪以前,已以末煤为主,用黄土做粘结剂加水,用手 工工具制作型煤。至今仍有部分城镇、农村还延用这一传统做法 制作“煤球”、“煤棒”、“煤糕”等型煤,用于做饭、取暖和 一些饮食业、手工业炉灶使用。

型煤技术已作为中国洁净煤技术的重要组成部分和优先发展 的领域,在今后相当长时期内具有十分广阔的发展前景,对提高 煤炭利用效率,减轻用煤造成的环境污染,满足部分工业生产和 不断提高城乡人民的生活需要具有重要意义。至1996年底,我国 生活用煤约1.44亿吨。煤炭占全部生活用能的58.1%。为克服传统 蜂窝煤的缺点,我国已开发出可用纯烟煤或烟煤与无烟煤的混料 为原料的上燃式烟煤蜂窝煤及其炉具技术。烟煤蜂窝煤开发成 功。彻底解决了困感业界多年的难题,使我国的型煤技术向前跨 越了一大步。

我国民用型煤技术处于国际领先水平,1997年底全国民用型 煤产量达7000万t,民用型煤中80%以上是蜂窝煤,其余为煤球、 和其他成型煤。民用型煤普及率65%,其中浙江、江苏、广东、广 西、四川等省的一些城市75%左右,北京、天津和沈阳等城市基本 上达到100%。工业型煤有锅炉、型焦、化肥、城市煤气、机车、 燃料气型煤等,种类有很多。工业型煤分为化肥造气型煤和锅炉 燃料型煤,目前全国工业型煤年产能力量约3000万t以上,主要是 中小型化肥厂和小高炉型焦。全国约有60%的中小化肥厂用型煤做 原料,替代了相应数量的焦炭或块煤,具有较好的经济效益和环 境效益。其他型煤则处于示范或商业性示范阶段。由于技术、价 格、市场等原因,锅炉燃料型煤工业化推广较慢。开发防水、免 烘干粘结剂取得了进展,煤炭行业组织了“晋城无烟粉煤制气化 用工业型煤技术的研究”。今后的发展重点是,到2010年,约需 增加能力6000万吨,技术上以发展高固硫率工业燃料型煤和气化 型煤为主。

3、水煤浆制备技术与工艺

我国的水煤浆研究工作起步于70年代末,80年代初,与国外同 步,直接原因是国际上爆发的石油危机,使各个国家都在寻找以 一种代替石油的新能源。众所周知,中国是一个富煤、少气、贫 油的国家,因此,怎样高效、环保地开发和利用煤炭资源几乎成 为中国惟一的也是最好的选择。正因为如此,我国在20年的时间 里没有间断对水煤浆的研发工作,并于1983年5月攻关研制出了第 一批水煤浆试燃烧成功。近年来,我国的水煤浆制备技术和燃料 技术发展很快,并达到了国际水平。截至目前,我国已有水煤浆 厂10家,设计年生产能力203万吨,实际年产80万吨。先后完成了 动力锅炉、电厂锅炉、轧钢加热炉、热处理炉、干燥窑等炉窑燃 用水煤浆的工程试验。水煤浆是国家科委认定的高新技术,为国 家重点发展新产品,也是当今世界研究热点——洁净煤技术中的 重要分支。

目前水煤浆技术已被列为我国“十五”期间能源发展重点推 广技术,也是煤炭工业洁净煤技术优先发展的14大重点技术之 一。我国是一个富煤少油的国家,水煤浆作为新型代油环保燃 料,正被越来越多的企业所认识,采用水煤浆技术进一步改善煤 炭企业的产品结构,提高煤炭企业经济效益。水煤浆技术还可以 解决一些燃煤企业环保及工艺过程调节的问题。而且可以利用工 厂有机废水(如造纸黑液)制成水煤桨燃烧。因此水煤浆技术是 当前较现实的,也是21世纪最有市场的洁净煤技术。

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