煤炭开采与清洁利用概论3000字（煤炭生产与清洁生产）
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浅议煤矿煤层的开采技术
摘要：由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。
关键词：开发技术 煤炭工艺 煤炭
一、煤炭开采的主要形式
（一）井下采煤
井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采，每一水平又分为若干采区，先在第一水平依次开采各采区煤层，采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时，先将煤层划分为几个盘区，立井于井田中心到达煤层后，先采靠近井筒的盘区，再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层，先采第一水平最上面煤层，再自上而下采另外煤层，采完后向第二水平转移。
按落煤技术方法，地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种，前二者称为旱采，后者称为水采，我国水采矿井仅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者为主。壁式采煤法工作面长，一般100～200 m，可以容纳功率大，生产能力高的采煤机械，因而产量大，效率高。柱式采煤法工作面短，一般6～30 m，由于工作面短，顶板易维护，从而减少了支护费用，主要缺点是回采率低。
（二）露天采煤
移走煤层上覆的岩石及覆盖物，使煤敞露地表而进行开采称为露天开采，其中移去土岩的过程称为剥离，采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层，自上而下逐层开采，在空间上形成阶梯状。
其主要生产环节：首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎，然后用采掘设备将岩煤由整体中采出，并装入运输设备，运往指定地点，将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场；将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。
主要优缺点
优点为生产空间不受限制，可采用大型机械设备，矿山规模大，劳动效率高，生产成本低，建设速度快。另外，资源回采率可达90%以上，资源利用合理，而且劳动条件好，安全有保证，死亡率仅为地下采煤的1/30左右。
主要缺点是占用土地多，会造成一定的环境污染，而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面，对煤赋存条件要求较严，只宜在埋藏浅，煤层厚度大的矿区采用。
二、采煤方法与工艺
在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟，放顶煤采煤的应用在不断扩展，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高，急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间，主要方向是改善作业 条件，提高单产和机械化水平。
（一）开采技术
开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。
（二）解决难题
开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”，主要解决以下技术难题。
硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本 顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。
硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。
顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术，研制既有利于顶煤破碎和顶板控制， 又有利于放顶煤的新型液压支架，合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤 时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。5～5.5m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机 的应用，促进工作面的高产高效。
（三）缓倾斜薄煤层长壁开采
主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。
（四）缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采
应进一步加强完善支架结构及强度，加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提高支架的可靠性，缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。
（五）各种综采高产高效综采设备保障系统
要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是：通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制，进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断；采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测；带式输送机、刮板输送机全面状态监控。
三、主要的开采技术
（一）深矿井开采技术
深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；深井作业场所工作环境的变化；深井巷道（特别是软岩巷道）快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测监控技术；深矿井高产高效开采有关配套技术；深矿井开采热害治理技术与装备。
（二）“三下”采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理念和关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计，工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。
（三）优化巷道布置，减少矸石排放的开采技术
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。
实行全煤巷布置单一煤层开采，矸石基本不运出地面，生产系统要减化，同时实现中采与中掘同走发展，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，减化巷道布置，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利措施，又减化了生产系统，有利于高产高效集中化开采，应加紧研究。
采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。
概述煤炭行业在我国经济中的地位和作用？3000字左右
煤炭是赋存于地下的非再生性化石能源资源,
素有“工业粮食”之称。我国是能源生产和消费大
国,生产和消费总量逐年增加(见表1)。我国能源
资源一直富煤、缺油、少气,我国的经济发展水平和
表1 我国能源生产、消费总量及构成表
年份能源生产
总量/万t
占能源生产总量的比重/%
原煤原油其它
能源消费
总量/万t
占能源消费总量的比重/%
原煤原油其它
1980 63 735 69.4 23.8 6.8 60 275 72.2 20.7 7.1
1985 85 546 72.8 20.9 6.3 76 682 75.8 17.1 7.1
1990 103 922 74.2 19.0 6.8 98 703 76.2 16.6 7.2
1995 129 034 75.3 16.6 8.1 131 176 74.6 17.5 7.9
2000 128 978 72.0 18.8 10.0 138 553 67.8 23.2 9.1
2001 137 445 71.8 17.0 11.1 143 199 66.7 22.9 10.5
2002 143 810 72.3 16.6 11.1 151 797 66.3 23.4 10.3
2003 163 842 75.1 14.8 10.1 174 990 68.4 22.2 9.4
2004 187 341 76.0 13.4 10.6 203 227 68.0 22.3 9.7
2005 206 068 76.4 12.6 11.0 224 682 68.9 21.0 10.1
2006 221 000 76.9 11.9 11.2 245 669 69.1 20.6 10.3
注:1.电力折算标准的系数根据当年平均发电煤耗计算,其它项
为天然气和水电;2.能源生产总量和能源消费总量的单位是万吨标
准煤;3.本表所列数来自中国统计年鉴[1][2][3]。
经济实力决定了我国以煤为主的能源生产消费结
构。长期以来,煤炭在我国一次性能源生产和消费
中均占70%左右(见表1)。2004年6月30日,国务
院常务会议讨论并原则通过了《能源中长期发展规
划纲要(2004~2020年)》(草案),确定了“以煤炭为
主体、电力为中心、油气和新能源全面发展的新战
略”。2007年1月国家煤炭工业发展“十一五”规划
中提出:尽管煤炭在多元化的能源结构中比重逐年
下降,但在相当长的时期内煤炭在一次能源生产和
消费中的主体地位不会改变。从我国能源资源和能
源安全战略考虑,在可以预见的几十年内,我国能源
仍将主要依靠煤炭。
2 煤炭企业是国民经济发展的重要支撑
我国煤炭行业是集采矿业、能源业、基础原材料
业特征于一体的行业,是国民经济发展的重要支撑。
我国是世界第一产煤大国,煤炭产量占世界的40%
左右。煤炭是我国的主要能源,分别占一次能源生
产和消费总量的70%左右,在未来相当长的时期
内,我国仍将是以煤为主的能源结构。随着煤炭工
业经济增长方式的转变、煤炭用途的扩展,煤炭的战
略地位仍然十分重要[4]。
煤炭行业为发电行业、运输行业提供强大的能源
保障。长期以来,煤炭运输占整个铁路运输的40%以
收稿日期:2007-04-28;修订日期:2007-05-10
作者简介:马健(1975-),女,黑龙江呼兰人,中国矿业大学博士研究生,研究方向:矿业经济。
上;煤炭发电机组的增加和火电小时数的增加,直接
对煤炭的供应提出了更高的要求,2005年全国发电
机组消耗煤炭已经达到10.54亿t,占煤炭生产总量
的67%[1]。
从成本的角度上看,国家在煤炭行业投入比量
从煤炭在价格上相对石油和天然气有很强的优势,
同等的发热量,用煤的成本只相当于用石油的
30%。
相对煤炭丰富的储量,我国石油储量严重不足,
必须利用国际石油资源弥补国内石油供应的短
缺[5]。从我国的能源供应和安全考虑,既要积极开
发利用国外的能源资源,又要注重开发利用国内的
能源资源。国内石油和天然气资源有限,水能和核
能的发展还存在许多制约因素,新能源的开发尚需
时日,煤炭具有不可替代的作用。专家预测,到
2010年,使用石油、天然气、的成本将会是煤炭的8
倍甚至更高[6]。依靠大量使用石油、天然气来解决
中国能源问题的设想,是不实际的,风险很大。煤炭
相当于石油和天然气,既具有储量优势,又具有成本
优势,且分布也最广泛,因此煤炭是我国战略上最安
全和最可靠的能源。目前,全球煤炭消耗占世界一次
能源消耗的25%[7]。随着其它一次能源的枯竭,煤
在一次性能源消费结构中的比重将进一步提高。
3 煤炭作为主要能源不可能被替代
我国能源种类有诸多种,真正起主导作用的仍
然是以煤炭、石油和天然气为主。它们都是重要的
一次能源,都具有不可再生性。但相比之下,煤炭资
源十分丰富、位居世界前列,石油次之,而天然气则
相对匮乏,据国家权威机构报道,我国的石油资源仅
能维持10 a左右。因此,尽管随着人们环保意识的
增强,节能技术的提高和新能源的出现,煤炭在能源
结构中的比重虽然有所下降[8],但在我国仍将高达
70%以上,到2050年也不会低于50%。
另外,同石油、天然气相比,煤炭除具有储量优
势之外,还具有石油、天然气不可比拟的独到优越
性。一是随着煤炭开采技术的进步,煤炭开采成本
将越来越低,具有十分明显的价格优势。以兰州市
场为例,块煤价格约为250元/t,汽油价格为3 400
元/t,天然气工业用1.20元/m3,按热值同比计算,天
然气价格为煤价的3倍左右;汽油价格为原煤价格
的5倍左右,如果按价格计算,每2 kg煤可产1立方
气,2 kg煤折价0.5元,工业用天然气是煤价的2.4
倍,民用气价是煤价的2.9倍,商业用气是煤的3.6
倍。相比之下,可十分清晰地看出煤炭是最廉价的
能源,是最有市场竞争力的能源。二是煤炭易于储
存和运输,附加成本低,使用面广。三是随着节能技
术的进步、节能政策和措施的增强,煤炭的利用率将
大幅度提高。四是随着洁净煤技术和煤化工技术的
发展,煤炭将由燃料向原料转变,煤炭不仅可以和石
油、天然气一样清洁使用,而且还可以成为廉价的化
工原料。五是我国石油进口量逐年递增,而有限的
外汇储备不可能用于大规模进口原油,只能依靠煤
炭转化和深加工来实现“以煤代油”。因此,从全国
情况来看,煤炭依然是不可替代的重要能源,煤炭工
业亦不是“夕阳工业”,相反,煤炭工业具有广阔的发
展前景。
4 煤炭资源是可持续发展的重要一环
可持续发展战略旨在促进人与人之间以及人与
自然(资源和环境)之间的和谐,即发展是在资源的
永续利用和良好的生态环境中进行的。煤炭行业的
持续发展是涉及到国计民生的大事。据估计,人类
现在每年燃烧的矿物燃料相当于自然界花100万a
左右才生产出来的,另据预测地球煤储量按目前的
消费速度还可以维持200多a,石油和天然气储量仅
能使用约33 a和60 a。这就要求煤炭资源的衰竭速
度必须低于其再生速度,发展的速度和规模也不能
超越生态环境的承载限度[9]。在人口、资源、环境的
可持续发展链条上,人口是核心,环境是条件,资源
是基础,即只有人口增长适量、资源开发适度、生态
环境适宜的状态下,才能实现我国经济社会的可持
续发展。无论在原始的狩猎社会,还是在农业社会、
工业社会、以及知识经济社会,资源都是人类不可须
臾或缺的物质基础,没有资源的支撑,任何国家和地
区的经济和社会都不可能有相应的发展。资源还是
构成环境和生态系统的物质基础,没有自然资源构
不成自然环境,没有生物资源构不成生态系统,所
以,资源(煤炭资源)理所当然是可持续发展的基础。
爱护煤炭资源就是爱护人类自己,珍惜煤炭资源就
是珍惜人类的发展前途。
参考文献:
[1] 中国统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2006.
[2] 中国统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2005.
[3] 中国统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2005.
[4] 张绍强,张运章.我国煤炭资源、生产与环境概况[J].环境保
护, 2006,(13): 55-59.
[5] 傅志华,包全永,韩凤芹.我国能源发展战略及其与财税政策
的关系[J].经济研究参考,2006,(14): 4-15.
[6] 舒鹏.煤炭行业可持续发展的探讨[J].宏观经济管理, 2004,
(3): 25-28.
[7] 黄淑和.2005年煤炭行业分析报告[R].北京:中国经济出版
社,2005.
[8] 王海山.关于甘肃煤炭工业发展战略的思考[J].人大研究,
2002,(2):43-45.
[9] 王宇波.我国在构建和谐社会条件下的能源危机与应对策略
[J].中国建设动态(阳光能源),2006,(5): 58-61.
·2· 煤 炭 技 术第26卷
煤炭洁净开采优缺点？
清洁开采是洁净煤技术
近年来开展的洁净煤技术，是指煤炭在开发和利用过程中旨在减少污染与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等技术的总和，是使煤炭作为一种能源达到最大限度潜能的利用，而使其释放的污染控制在最低水平，达到煤炭高效、洁净利用的技术。这里所指清洁开采技术，实质上是洁净煤技术的延伸与扩展，其内涵是在生产高质量煤炭的同时，采取综合治理措施，使煤炭开采过程中产生的废弃物对环境的污染减少到最低限度的技术[1]。
清洁开采的相对性和基本要求
洁净煤技术、清洁开采技术都是相对意义下的减少煤炭生产、加工、利用、转化和燃烧时对环境污染的技术，而不是绝对的清洁或洁净。减少污染、改善环境状态的程度，原则上是要求达到生态自然环境可承受的范围之内。目前要求达到的目标是国家制定颁布的环境保护法律、法规、规章所规定的各项标准，其中与煤矿开采关系最大的是土地保护和固体废弃物、废水、废气排放的标准
