煤炭开采过程中的优点和缺点(煤炭开采的影响)
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煤炭洁净开采优缺点?
清洁开采是洁净煤技术
近年来开展煤炭开采过程中的优点和缺点的洁净煤技术煤炭开采过程中的优点和缺点,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煤炭开采过程中的优点和缺点,是使煤炭作为一种能源达到最大限度潜能的利用煤炭开采过程中的优点和缺点,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
简述煤炭的优缺点(地理必修二)
1 优点
1.1煤炭地下气化技术具有较好的环境效益
煤炭地下气化燃烧后的灰渣留在地下,采用充填技术,大大减少了地表下沉,无固体物质排放,因此煤炭地下气化减少了废物和粉煤灰堆放面积及对地面环境的破坏,这是其他洁净煤技术无法比拟的。地下气化煤气可以集中净化,脱除焦油、硫和粉尘等其他有害物质,可以消除SOx和NOx污染,汞、颗粒物和含硫物质等其他污染物也大大减少。
UCG与传统采煤加地面燃烧相比,可减少二氧化碳排放,并有利于进行碳捕捉和储存。CO经地面变换后,采用分离技术将CO2分离出来储存或作其他用途,从而得到洁净煤气,因此,地下气化技术有利于解决大气污染问题。
地下气化煤气中H2含量在40%以上,分离后得到各种纯度的H2。H2是当今人类最理想的洁净能源,H2可储、可输性好,不仅是高能燃料,又可作为中间载能体使用,它转变灵活、使用方便、清洁卫生,在自然界中形成水-氢-水自然循环,所以氢能是一种可再生能源,符合人类可持续发展的需要。
1.2煤炭地下气化技术提高了煤炭资源的利用率
煤炭地下气化技术可大大提高资源回收率。在抽采煤层气之前进行地下煤气化可回收煤炭热值75%以上,在抽采煤层气之后进行地下煤气化也可回收煤炭热值的70%。此外,还使传统工艺难以开采埋藏太深的煤、边角煤、“三下”(河下、桥下、建筑物下)压煤、己经或即将报废矿井遗留的保护性煤柱和按国家环保规定不准开采的高硫高灰劣质煤得到开采。
煤炭是我国国民经济发展的基础产业,但受传统井工开采技术水平的限制,随着开采强度的逐渐增大,大量的矿井报废或行将报废。据统计1953~1989年有报废矿井297处,1990年~2020年还有244处将报废,遗弃资源储量到目前为止已有300亿吨以上,一般为井工开采(由工人下入井内进行资源开采,与露天开采相对应,井工可采煤炭量仅占煤炭资源储量的11.43%)遗留的煤柱、薄煤层、劣质煤层、高瓦斯煤层等。煤炭地下气化技术的发展应用,为这些资源的有效动用提供了途径。利用煤炭地下气化技术,可使我国遗弃煤炭资源50%左右得到利用。煤炭地下气化技术还可以用于开采井工难以开采或开采经济性、安全性较差的薄煤层、深部煤层、“三下”压煤和高硫、高灰、高瓦斯煤层、浅海海底煤层。因此,地下气化可大大提高了煤炭资源的利用率。
1.3安全性好
煤炭地下气化技术由于实现了井下无人无设备生产煤气,因此具有较好的安全性,可避免传统采煤的煤矿塌陷、透水、瓦斯突出等事故。
1.4投资少、经济效益好
与矿井和矿场建设相比,建设地下煤气化站的投资低2.5倍。与地面气化相比投资显著降低。
1.5劳动生产率高
劳动生产率与露天采煤同样高,为矿井采煤的4倍,产品成本与露天采煤相当,比矿井挖煤大幅下降。
1.6省去了煤的运输和装卸
由此没有运输过程中的燃料损失和煤尘等污染物排放,并减少相应的费用。
2 存在的不足
地下煤气化广泛工业化推广之路仍然有很多需要大量研发投入来克服的挑战。尽管地下煤气化有很多优点,但技术仍不完善,有多种局限:
①有可能导致重大的环境影响:地下蓄水层污染和地表塌陷。根据目前的知识可以建造一种结构,避免或降低这一风险。
②对很多煤资源来说地下煤气化可能技术上是可行的,但是适合地下煤气化的矿藏可能有多得多的限制,因为一些矿藏可能有增加环境风险至不可接受水平的地址和水文特点。
③对地下煤气化的控制不能达到像地面煤气化的程度。很多的过程变量,诸如水注入速度、气化区中反应物分布、孔穴增长速度,只能通过测量温度和产品气的质量和数量进行估计。
④经济性有很大的不确定性,直至有适当数量的基于地下煤气化的电厂被建设和运行。
⑤地下煤气化本质上是一个非稳态过程,因此产品气的流速和热值会随时间变化,产品气成分不稳定。
采煤概论上下山开采优缺点及适用条件
1)掘进方面:上山掘进时,煤、矸装载、运输及排水等工序较简单,掘进速度快。下山掘进时,煤、矸装载、运输及排水等工序较复杂,掘进速度慢,成本高,尤其在下山角度较大及淋水量较大时,掘进更困难。
(2)运输方面:上山开采时,煤、矸向下运输,运输能力大;当倾角较大时,还可采用自溜运输,运费低。但从全矿看,上山开采有反向运输。下山开采时,向上运煤,虽运输能力较低,但无折返运输,总的运输工作量较少。
(3)排水方面:上山开采时,采区内涌水可直接沿上山流到开采水平进入井底水仓,排至地面,无需设置采区水仓和泵房。下山开采时,若涌水不大,可在每一区段下部设临时排水硐室和设备,将水排至运输大巷,再流入井底车场。若涌水较大,常将下山一次掘至终深,只在下山采区下部设置排水硐室和设备,将水排至开采水平后,再流入井底水仓,排至地面。因此,下山开采将增加排水硐室、设备和工作人员。
(4)通风方面:上山开采时,新鲜风流自进风上山进入采区,清洗工作面的污风经回风上山流入回风道,新风流和污风流均向上流动,沿倾斜方向的风路较短。下山开采时,新风由进风下山进入采区,清洗采煤工作面后的污风要经下山流入回风道,风流在进风下山和回风下山内流动方向相反,通风线路长;且进风下山和回风下山相距较近、风压差大,故漏风大,通风效率低;进风和回风线路之间交叉点多,通风设备多,管理困难。当瓦斯涌出量大时,通风更困难。
(5)基建投资方面:下山开采的主要优点是充分利用原有开采水平的井巷和设施,用一个开采水平为两个阶段服务,减少了开采水平数目,节省开拓工程量和基建投资,延长水平服务年限。