山西煤炭开采历史
关于最早发现煤炭的时间,明朝人陆深曾提出女娲氏“炼石补天”的传说与煤炭的发现有联系,顾炎武也赞同此说。这是从神话传说作出的推断,当然无法证实,但人类在最初发现和使用火的过程中,对煤炭有所认识也不是不可能的。“譬如大同煤田侏罗纪煤层最早在第四纪早更新世,即距今约二百万年前就开始自燃,仅在雁崖三号和11号煤层古火区就已烧掉了大约2000万吨煤,燃烧特征十分明显。”我们古老的祖先很可能从煤炭的自燃中得到一些启示。至于山西地区煤炭的最早记载,见于春秋末战国初的《山海经》,其《北山经》云:“孟门之山,其上多苍玉,多金,其下多黄玉,多涅石。”“贲门之山,其上多苍玉,其下多黄垩,多涅石。”这“涅石”就是古代对煤炭的称呼,而“孟门之山”,据考为今河东煤田南部的吉县山区,“贲门之山”为泛指太行山地区。由这则记载可以得知,早在春秋战国之际,人们对山西地区的煤炭就有了了解,而其最初发现的年代还要比见于记载的时间早得多。
煤炭发现之后,首先用于生活方面,《北史·王劭传》记载,王劭在作晋阳县令时,曾说“今温酒及炙肉用石炭火”;日本僧人圆仁法师于唐开成五年( 804年)前往长安途中,也看到了太原附近普遍用煤烧饭的情形,“出城西行三四里,到石山名为晋山,遍地有石炭,近远诸州人,尽求而燃,料理饭食,极有火势。”此外,煤还被用作治疗一种疮的药物,有的地方还用煤来写字、作画,故又称煤为“石墨”。
煤炭具有热力高和燃烧时间长的特点,比木炭更适应于金属冶炼,随着冶铁业的发展,煤便被用于冶铁了。1958年在河南省巩县铁生沟汉代冶铁遗址中,曾发现了煤渣、煤块和用煤末掺和粘土、石英砂制成的煤饼,证明当时已使用煤炭制铁。联系汉代桓宽的《盐铁论》中“盐、冶之处大概皆依山川近铁炭”的记载,推测富有铁煤矿藏的三晋地区在汉代也已经将煤炭运用于冶铁业中了。由于使用煤炭作燃料,三晋地区的冶铜、冶铁业发展很快,唐朝时太原的铜镜、并州的刀剪,都是驰名全国的精品,每年都要上贡朝廷。宋代时,以无烟煤作燃料和还原剂的方炉治润炼铁法在三晋地区得到广泛运用,更促进了冶铁业的发展,故有“河东铁、炭最盛”(《宋史·食货志》)的说法。 随着采煤业的迅速发展,煤炭的利润也更为可观,宋王朝遂对煤炭实行官卖制度,在产煤地区设官,掌管煤炭开采和销售,向采煤窑户和卖煤商人课税。由于课税重,“煤利至微,窑户至苦”,一些地方官员也代窑户请求减除煤税,如庆历五年(1045年)陈尧佐任河东路转运使(驻太原府)时,就曾上疏朝廷云:“河东路以地寒民贫,仰石炭为生,奏除其税。”(《宋史·陈尧佐传》)然而,向煤炭业课税的做法一直延续下来,元、明、清政府都把煤炭课税视为国家财政收入的重要来源之一,山西地区则以煤炭蕴藏丰富、开采量大,而在其中占有重要地位。
山西人民长期以来开采煤炭,用之于生活之中,用之于冶铁、冶铜、烧石灰、烧砖、制陶、酿酒等手工业生产,还从煤中提炼黑矾、硫磺,逐渐地对乌黑的煤炭产生了感情,产生了“旺火”的习俗,“上元之夕,家家烧炭,至夜炼(燃)之达旦,火焰焰然,光气上属,天为之赤”(光绪《平定州志》),这种风俗也叫“塔火”、“棒槌火”,有些地方一直到现在仍旧保留着。在家、金时期,还有一种用煤炭殉葬的习俗,这在洪洞县场堆村金代墓葬遗址和稷山县南宋末期墓葬遗址中都有发现。
山西地区盐、铁、煤矿藏的开采,不仅给古代人民的生产、生活带来了巨大的影响,满足了生活的需求,促进了生产的进步和社会的发展,而且是封建国家财政收入的重要来源,并被运用到边防和军队的建设中去,因而提高了山西地区在历史上的地位。在社会主义的今天,这些丰富的矿藏又继续为把山西建设成为能源重化工基地,发挥着巨大的作用.
世界煤炭工业 世界近代煤炭工业是从 18 世纪 60年代英国的产业革命开始的,煤炭是欧美各国工业化的动力基础。第一次世界大战前后,煤产量达到高峰。1913年,英国产煤292Mt,为历史最高水平世界煤产量为1320Mt,占世界一次能源总产量的92.2%。从20年代开始,世界能源结构逐渐由煤炭转向石油和天然气,煤产量增长缓慢,1950年世界总产量为1820Mt。
1950~1973年,是石油的黄金时代,煤炭在世界能源系统中的地位迅速下降 ,1966 年被石油超过而退居第二位。1973年第一次石油危机以后,煤炭重新受到重视,生产和利用都有很大发展。以微电子技术为先导的世界新技术革命的成果,迅速渗透到煤炭领域,使这一古老的传统产业发生巨大的变革,正在从根本上改变煤炭工业的面貌,劳动生产率成倍提高,生产成本明显下降,安全状况大为改善,洁净煤技术的研究开发将使煤炭成为干净、高效和廉价的能源。这在高技术领先的美国尤为突出。1990年主要产煤国家煤炭工业主要指标如上页表中所列。
中国煤炭工业 中国是世界最大产煤国。煤炭在中国经济社会发展中占有极重要的地位,1991年,煤占一次能源消费量的76%,全国70%的工业燃料和动力、80%的民用商品能源、60%的化工原料是由煤炭提供的。原煤产量达1087.4Mt,其中统配煤矿占44.2%,地方国营煤矿占18.7%,乡镇和个体煤矿占36.7%。年产10Mt以上的大型矿区有山西大同、西山、阳泉、晋城,河北开滦、峰峰 ,河南平顶山 、义马,黑龙江鹤岗、鸡西、双鸭山,安徽淮北,江苏徐州,辽宁阜新、铁法,山东兖州。全国原煤入洗比重18.1%。出口煤炭20Mt。
1895~1936年,在外资和民族资本家争相投资中国煤矿的情况下,又出现一批新式煤矿企业。1896年中美商人合办门头沟通兴煤矿(后改为中英合办)。1898年德国根据不平等的胶州湾租借条约,取得胶济铁路沿线两旁15公里内的矿山开采权,首开攫取中国矿权的先例,1901年德国人成立华德公司开采山东坊子、黉山煤矿。继后,英商福公司(ThePekin Syndicate Ltd.)于1898年取得河南焦作煤矿开采权,1902年正式施工开采(见焦作矿务局)。1898年曾由李鸿章派员创办于1882年的直隶临城煤矿,因连年亏损,向比利时借款,全部资金由比国供给,采矿权乃属比国,至1920年华商还清借款,收回矿权,官商合办,年产煤20多万吨。1936年矿井被水淹没报废。1898年清朝铁路督办盛宣怀委派张赞宸创办萍乡煤矿(见萍乡矿务局)。1899年张连芬集资恢复一度停办的山东枣庄煤矿,取名中兴公司,它是中国人自筹资金开办的生产规模最大的一个近代煤矿,年产煤100多万吨。1931年该矿从德国购买两台割煤机,在薄煤层中试用,每台日产能力160吨左右。1900年英商趁八国联军侵入中国之机,骗买开滦煤矿(见开滦矿务局),后又与滦州煤矿公司合并,改名开滦矿务总局,由中英合办。20世纪30年代开滦煤矿年产煤400~500万吨,是中国近代最大的煤矿之一。1903年中国商人集资开采六河沟煤矿,后因连年亏损,于1911年借德款办矿,聘德人为顾问,受制于德人。1914年该矿主持人以矿产向华比银行抵押,借比款偿还德债,又为比国人所控制,直到1919年还清比债,收回矿权,成为华商自办的煤矿,最高年产70多万吨,1946年后因战争破坏,矿井遭水淹没报废。1905年日俄战争后,日军占领中俄合办的抚顺煤矿,后交南满铁道株式会社经营,直至1945年。抚顺煤矿用露天开采和地下开采方法。其露天开采规模,是20世纪初世界上比较大的。从1914~1945年,抚顺露天矿采煤7700万吨,剥离土石量18921万米3,其剥离量等于世界有名的巴拿马运河土石挖掘量的2倍。抚顺煤矿的产量在当时是中国产量最多的煤矿,在东亚也首屈一指(见抚顺矿务局)。1908年山西省官绅成立保晋矿务公司,赎回英商福公司在山西的开矿权,开采阳泉、大同等地煤矿。1910年中日合办本溪湖煤铁矿(见本溪钢铁公司)。
1929年国民党政府建设委员会开办淮南煤矿 (1937年改为商办,主要投资者是宋子文经营的建设银行公司),日产能力700吨。同年,成立山西晋北矿务局,开采大同煤矿,日产300~400吨。至1936年,全国年产5万吨以上的新式煤矿61个,其中年产60万吨以上的煤矿8个(开滦、井陉、中福、淄博、中兴、抚顺、本溪、西安煤矿)。全国原煤产量3900万吨。平均效率每工0.3吨。
这一时期的基本特点是:①各帝国主义相率攫取中国矿权,以单独经营或同中国合资经营的方式,控制了中国主要煤矿。这期间外人投资的煤矿32个,投资额占中国煤矿总投资额的 51.78%。1933年全国煤产量属于有外资的产额占61.3%;②中国民族资本在资金不足,技术力量薄弱的条件下,开办了一批煤矿,效率较低,成本较高,经受不住外煤倾销的打击,往往亏损;③生产环节的机械配置极不合理,矿井提升、通风、排水用新式机器,而回采工作面主要是手镐刨煤,巷道运输多靠人力和畜力;④煤矿企业分布极不合理,主要集中于河北、山东、辽宁、山西、河南5省。1936年这5省煤产量占全国煤产量的76.5%。 1937年抗日战争爆发,日本帝国主义继1931年侵占东北所有煤矿之后,又陆续侵占华北、华中煤矿。日本帝国主义在东北(从“九·一八”事变起至1945年8月)、华北、华中(从“七七”事变起至1945年8月)占领区进行掠夺性开采,抢走原煤41950万吨。
日帝侵占的煤矿有以下几个特点:①日帝为解决设备不足的困难,而又能更多、更快地掠夺中国煤炭资源,煤田开拓方式主要采用小斜井和小立井。例如东北有大小煤坑267个,其中立井8个,露天矿7个,斜井252个。采煤方法绝大多数为残柱式,回收率仅20%左右。②增产主要靠增加劳动力,很少增加机械设备。③生产效率逐年下降,煤炭成本逐年提高。④缺少保安设备和措施,灾害事故严重。1942年本溪湖煤矿发生世界罕见的瓦斯煤尘爆炸事故,死亡1549人。
1937年以后,随着华北主要产煤区被日帝的侵占,国民党政府不得不把煤炭开发事业转向西南、华南和西北。从1937~1945年,国民党政府管辖区新建或扩建日产50吨以上的煤矿57个,规模最大的是天府煤矿,年产30多万吨。其他煤矿年产量多在2万吨以下。从 1938~1945年国民党政府管辖区共计产煤4562万吨。 1945年日本投降后,所侵占的煤矿,大部分为国民党政府接收。这些煤矿因受日帝掠夺破坏和战争影响,多数处于停产或半停产状态。西南等地的煤矿因销路不旺,产量锐减。1946~1948年国民党政府资源委员会直辖的29个煤矿只生产原煤1252万吨。
在中国解放区,民主政府先是从日帝手中接管了一批煤矿,嗣后又陆续从国民党政府手中接管了除台湾省以外的所有煤矿。这些煤矿都曾遭到严重破坏。民主政府在器材物资极端缺乏的条件下,进行艰苦的修复工作,逐步恢复生产。从1946~1949年10月,中国解放区约生产原煤2000万吨。中国1912~1949年煤产量见附图。 1949年以来,中国煤炭工业在原来破落不堪的基础上,经过30年建设,形成一个能够独立完成勘探、设计、施工、生产、洗选加工、机械制造和科研、教育等各项任务的工业体系。中国煤炭资源十分丰富。垂深1500米(南方1000米)以内的预测储量为32000亿吨,1982年末累计探明储量 7527亿吨,保有储量7418亿吨。煤种齐全,有烟煤、无烟煤和褐煤,主要是烟煤。在烟煤中,气、肥、焦、瘦等炼焦煤和非炼煤约各占一半。成煤地质条件较好,有一定储量可供露天开采。到1982年,拥有407个统配煤矿、2333个县营以上地方煤矿、101个选煤厂、84个建井工程处、34个重点煤矿机械厂、131个煤田地质勘探队、29个煤矿设计院,另有为煤炭工业发展培养人才、提供技术储备、开展科学研究的大专院校12所,中专36所,煤炭科学研究机构34所。共有职工447万人,其中省属以上煤炭企业专业技术人员23万余人。1949~1982年原煤产量的平均增长速度为9.6%,1982年生产原煤66632万吨,比1949年的3240万吨增长19.5倍。煤炭洗选加工和综合利用也有一定发展,洗煤厂设计处理原煤能力11699万吨/年。
我国是世界上发现、利用煤炭最早的国家。1973年,在辽宁省沈阳市北陵附近新石器时代的新乐遗址下层发现了为数不少的精煤制品。其中有:圆泡形饰25件,耳(王当)形饰6件,圆珠15件,和这些煤制品同时出土的还有碎煤精、精煤半成品和煤块97块。这些煤制品,经过前辽宁省煤田地质勘探公司科研所鉴定,“呈弱油脂光泽,均一状结构,硬度、韧性均很大为其特点”,很容易用火柴点燃,燃烧时发出明亮而带黑烟的火焰,并发出一种烧橡皮的气味。经过工业分析和元素分析证明,其原料就是烛煤。这是世界上用煤最早的确凿证据,也是说明我国早在六七千年前就已发现并开始利用煤炭的历史见证。
50年代中期和70年代中期,考古工作者先后在陕西省4处西周墓中出土了煤雕制品,其中,宝鸡市茹家庄一处就出土了200余枚之多。据此可以判断,早在西周时期,作为当时全国政治、经济中心的陕西地区,煤炭已经被开采利用。
战国时期,除继续利用煤炭雕刻生活用品外,还在当时的著作中出现了关于煤的记载。先秦时期的地理著作《山海经》就有3处有关石涅的记载:一处见于该书的《西山经》,“女床之山,其阳多赤铜,其阴多石涅”;另二处见于《中山经》,“岷山之首,曰女几之山,其上多石涅”,“又东一百五十里,曰风雨之山,其上多白金,其下多石涅”。据有关专家考证,女床之山,女几之山,风雨之山,分别位于今陕西凤翔、四川双流、什邡和通江、南江、巴中一带。古今对照,以上各地均有煤炭产出,证明《山海经》的记载基本是对的,同时,说明当时这些地方的煤炭已被发现,而且已积累了一些找煤的初步地质知识。
西汉至魏晋南北朝,出现了一定规模的煤井和相应的采煤技术,煤的用途,不仅用作生产燃料,而且还用于冶铁;不仅能够利用原煤,而且还把粉煤进行成型加工成煤饼,从而提高了煤炭的使用价值。煤的产地不仅在北方,而且在南方,甚至新疆也都有了产煤的记载。同时,煤雕工艺在这时已初步普及。
隋、唐至元代,煤炭开发更为普遍,用途更加广泛,冶金、陶瓷等行业均以煤作燃料,煤炭成了市场上的主要商品,地位日益重要,人们对煤的认识更加深化。特别应该指出的是,唐代用煤炼焦开始萌芽,到宋代,炼焦技术已臻成熟。1978年秋和1979年冬,山西考古研究所曾在山西省稷山县马村金代砖墓中发掘出大量焦炭。1957年冬至 1958年4月,河北省文化局文物工作队在河北峰峰矿区的砚台镇发掘出3座宋、元时期的炼焦炉遗址。焦炭的出现和炼焦技术的发明,标志着煤炭的加工利用已进入了一个崭新的阶段。
从明朝到清道光20年(1840年)的时间里,当时的封建统治者比较重视煤炭的开发,对发展煤炭生产采取了一些措施,矿业管理政策也发生了某些利于煤业的变化,煤炭行业的各个环节,比以前都有较大的进步。煤炭开发技术得到了发展,形成了丰富多彩的中国古代煤炭科学技术。尽管当时都是手工作业煤窑,但因其开采利用早于其他国家,因此,17世纪以前,中国煤炭技术和管理许多方面都处于世界领先地位,这是值得我们自豪的。但是,日益衰败腐朽的封建制度终于阻碍了古代煤业的继续前进,这就导致了中国近代煤矿的诞生。
(二) 近代煤矿业简史
1840年鸦片战争以后,中国的门户被迫开放,进入了半封建半殖民地社会,开始出现近代航运业和机器工业,需要大量煤炭,而旧式手工煤窑生产已远远不能适应需要,因此,清廷洋务派积极酝酿引进西方先进的采煤技术和设备,于是近代煤矿开始出现。近代煤矿的主要标志,一是资本主义经营方式;二是在提升、通风、排水三个生产环节上使用以蒸汽为动力的提升机、通风机和排水机,其他生产环节仍然靠人力和畜力。这种技术状况差不多一直延续到1949年,其中即或有所变化,也只是局部的、微小的。这是近代煤矿区别于古代手工煤窑和现代机械化矿井的主要技术特征。
我国最早的近代煤矿是台湾的基隆煤矿和河北的开平煤矿。基隆煤矿是清政府两江总督沈葆祯雇用英国煤师开办的,1876年兴建,1878年出煤,年产量约3~5万t,因经营管理不善,投产不久产量就日渐下降,1884年中法战争时,矿井被炸,停止生产。开平煤矿是直隶总督李鸿章1876年命唐廷枢等筹建的,1877年筹办,1881年建成唐山矿,以后又建成林西、西山等矿,到1894年,平均日产达到1 500t,最高日产达2 000t。这期间还先后开办了规模大小不同、寿命长短不一的近代煤矿14个,或官办,或官商合办,或官督商办,都有官僚资本主义性质。因管理不善、资金不足、规模很小,大多数都归于失败。
1894年中日甲午战争之后,中国国势益衰,列强乘势接踵而来,外国资本大量侵入中国煤矿。1898年4月,中德签订的《胶澳租借条约》规定:“德国在山东境内自胶州湾修筑南北两条铁路,铁路沿线两旁各三十华里(15km)以内的矿产,德商有开采权。”此后,英、俄、法、日相继攫得了类似的权利。据不完全统计,从1895~1912年间,帝国主义攫取中国煤矿权的条约、协定和合同共42项(包括其他矿藏),涉及辽、吉、黑、滇、桂、川、皖、闽、黔、鲁、浙、晋、冀、热、豫、鄂、藏、新等19省。开办了开平、滦州、焦作、孟县、平定州(现平定县)、潞安、泽州、平阳府属煤矿、本溪湖、临城等规模较大的煤矿。外资煤矿的产量占中国当时近代煤矿总产量的83.2%,基本上控制了中国的煤炭工业。帝国主义的侵略激起了中国人民的反抗,从1903年起,掀起了收回矿权运动,1911年达到高潮。中国的爱国绅商,不满利源外流,在人民开展收回矿权的斗争的运动中,集资开办了一批煤矿。官僚买办见开煤矿有利可图,不愿坐失良机,亦想方设法开办煤矿。于是,从1895~1936年中国近代煤矿呈现出发展的趋势。
1937年“七•七”事变后,日本帝国主义侵占了我国的绝大多数煤矿,包括外资经营的,都陆续被其霸占,开采方式完全是掠夺性的。从1931~1945年,日本共霸占我国大小煤矿200多处,掠夺煤炭4.2亿t,被其破坏的煤炭资源不计其数。
抗日战争时期,国民政府资源委员会直辖煤矿29处,还采取资助经费等办法,鼓励私人开办煤矿,共59处,年总产量约为600多万t。在解放区,也办了一些小煤窑,供当地军民作燃料。据战后统计,晋、察、冀边区共有小煤窑473个,日产煤炭共计2 739t。
1945年抗日战争胜利后,日本霸占的煤矿小部分由解放区人民政府接管,大部分被国民党政权接管。解放战争初期,受政治、军事形势多变的影响,有些煤矿几经易手,处于停产或半停产状态。1947年以后,国民政府逐步崩溃,直到1949年新中国诞生,这些煤矿才陆续回到人民政府手中,但已遭到严重的破坏。
(三) 现代煤矿业简史
据不完全统计,新中国建国时,各地人民政府从旧中国共接收了约40个煤矿企业,200处矿井和少数几个露天矿。它们主要分布在东北、华北和华东的山东、安徽两省,除少数几处外,规模都很小,设备简陋,技术落后,加上长期战争的破坏,已是千疮百孔,一片衰微破败的景象。例如,山西大同煤矿9对矿井全部被水淹没,机器设备破坏无遗,井下没有一个完好的工作面,地面没有一间完整的厂房,没有一部机器可以正常运转,没有一条巷道可以正常通车,生产完全停顿;辽宁抚顺煤矿的西露天矿和龙凤矿井已被水淹,基本停产;河南焦作煤矿18个坑口中11个完全破坏,7个仅剩井架,已完全停产;山东淄博、枣庄,山西阳泉等较大的煤矿也是一片废墟。新中国的煤矿业就是在这样一个烂摊子上起步的。
建国伊始的头3年,处于国民经济恢复时期,主要抓了恢复旧中国遗留下来的煤矿生产,并进行必要的改造。
1953年,我国开始了发展经济建设的第一个五年计划,为了保证钢铁基地炼焦用煤,解决华东地区缺煤和逐步改善煤矿布局等的需要,“一五”期间,重点扩建了15个老矿区,同时开始了10个新矿区的建设。煤炭产量从1949年的3 243万t上升到1957年的13 073万t,提高4倍以上。与此同时,为了适应煤矿生产建设的需要,逐步组建了地质勘探、煤矿设计、建井施工等配套的专业队伍。1955年7月又正式成立了煤田地质勘探、设计管理和基本建设三个总局,进一步加强了领导,强化了技术和队伍的培训工作,为以后煤炭工业的协调发展打下了坚实的基础。
“二五”期间,由于“大跃进”的失误,给煤炭工业造成了严重后果。采掘关系失调,巷道和设备失修,煤炭产量大起大落,基本建设浪费很大,不合格的煤田地质报告占60%。后来,经过贯彻“调整、巩固、充实、提高”的方针,生产建设才重新走上正常的轨道。
10年动乱期间,国家经济建设遭到严重破坏,煤炭工业也经历了一场浩劫。72个矿务局相继下放给地方,行之有效的管理制度被废止。
在国家统配煤矿受干扰,煤炭不能满足地方工业和人民生活需要的时候,地方小煤矿自发地有了较大的发展。1971年,全国地、县、队小煤矿的产量比1965年增长了1.35倍。为了使地方小煤矿得以巩固和发展,当时提出了“全党动手,各级办矿,多搞中小,以小为主,由小到大,由土到洋,成群配套,形成矿区,选择重点,建设基地”的40字方针。这些方针,既促进了小煤矿的发展,也为以后乡镇集体煤矿的大发展打下了基础。
为了贯彻“扭转北煤南运”,加快“大三线”建设的决策,从1966年起,陆续集中了全国煤田地质勘探力量的40%,共37支勘探队奔赴江南各省加强地质勘探工作。同时,又从北方抽调主要力量,加强了对西南、西北和江南煤炭新基地的建设工作。1973年,面对煤炭供需矛盾日益突出,而北方煤炭储量大、开采条件好的如山西、山东、河北等省,因缺少力量虽有优势而难以发挥的现实,煤田地质勘探和煤矿基建队伍先后又从江南和西南回师北上。
总之,10年动乱给煤炭工业造成的破坏和损失是严重的。10年间,虽然原煤产量增长了92.2%,建成了720处新矿井。然而,却留下了不少长时间难于消除的后患。不少矿井为要产量,不择手段,重采轻掘,吃厚丢薄,忽视安全工作,留下种种恶果;打乱了地质勘探生产秩序,质量、效率急剧下降,而且“南征北战”延误了建设时间;矿井建设违反程序,忽视技术要求,降低工程质量,简易投产,留下许多后遗症。
党的十一届三中全会以来,我国进入了改革开放、以经济建设为中心的新时期,煤炭工业也逐步走上了健康发展的轨道。首先是恢复和建立了良好的煤炭生产秩序,使采掘关系走向正常,同时大力发展采掘机械,努力改善安全生产条件,实现了稳产调整,到1982年全国原煤产量达到6.66亿t,较好地满足了发展国民经济对煤炭的需求。随着全国改革、开放的深入发展,煤炭行业经过多方面探索,提出了一条发展煤炭工业的新路子。其主要内容包括四项基本要求、实现五个转变和12条具体方针。
孔子时代应该就使用煤炭了,但还用的不多。
人类对煤炭的认识最早可追溯到公元前,古中国、希腊、古罗马等地都有使用煤炭的记录。距今大约2000多年前,古希腊开始开采和利用煤炭,而中国早在6800~7200年以前,煤炭就被发现和利用作为燃料,是世界上最早利用煤的国家。但是,由于生产力的限制,此时对煤炭的认识尚处于早期,柴草是当时最主要的能源。
直到17世纪后,随着手工业的蓬勃发展,木柴作为燃料越来越满足不了人类日益增长的需求,煤炭真正得到广泛利用,取代木柴成为世界的主要能源。
18世纪开始,煤炭成为西方国家的主要工业和运输能源。早期工业化国家发达的煤炭产业,为工业发展和人民生活水平的提高提供了大量能源,为优化资源配置,促进经济进一步发展打下了坚实的基础。蒸汽机的推广,冶金工业的勃兴及交通运输的发展,都需要大量的煤炭。因此,各国几乎都在产业革命的同时,迅速兴起近代煤炭工业。18世纪中叶由于工业革命的进展,英国对炼铁用焦炭的需要量大幅度地增加,炼焦炉应运而生。
随着钢铁工业的兴盛,西方工业国家,尤其是英国,迎来了“煤钢时代”。此时英国的主要煤矿产区大都经历了一个钢铁行业耗煤量占煤炭总产量的一半甚至七八成的时段,但是其峰值大多出现在1870年之前。
伴随着能源消耗和产业转型,煤炭产业在20世纪初迎来了繁荣时期。二战前,煤炭生产集中在美、英、德和(前)苏联,合占世界总产量的3/4。1913年,世界煤炭产量13.20亿t,占世界一次能源总产量的92.2%,比1860年增加7倍,从而进入了能源“煤炭时代”。
1929年爆发的经济危机,大批煤矿被关闭,众多矿工被解雇,这又引发了不断的煤矿工人罢工。与此同时石油的大量开发,又夺走了许多煤炭市场,迫使煤炭产量出现了下降和徘徊局面。20世纪30年代,煤炭产业进入了最暗淡、最困难的时期。
第二次世界大战的爆发加速了美国经济的复兴,20世纪30年代末到40年代初、中期,美国煤炭产量迅速回升,支持了美国的战争和战后欧洲的复兴。第二次世界大战前夕及大战期间,煤化工也取得了全面而迅速的发展。1950年,世界煤炭产量比1913年增长39.8%,达18.18亿t,占世界能源消费的62.3%。
20世纪50年代开始,煤炭在工业文明中的重要地位不断式微,煤钢时代的几个传统大国在二战后也都不复当年之辉煌。新兴的美国和石油一起逐渐成为世界的主导力量,天然气与核能也在总的能源利用中占据越来越重要的地位。总体而言,1950~1973年,是石油的黄金时代,其间煤炭产业发展缓慢。1951~1974年,是煤炭生产的萧条时期,20多年间煤炭产量只增加12.2%。一些传统煤炭生产国弃煤开油,西方国家的煤炭工业一度衰落。由于大量廉价石油和天然气的开采,除炼焦工业随钢铁工业的发展而不断发展外,工业上大规模由煤制取气体燃料的生产暂时中止,不少工业化国家用天然气代替了民用煤气。以石油和天然气为原料的石油化工飞速发展,致使以煤为基础的乙炔化学工业的地位大大降低。
进入20世纪70年代末,石油危机使煤炭工业重现生机,产量加速增长,生产和利用都有很大发展。1980年煤炭产量达37.89亿t,比1970年增长29.3%1989年世界煤炭产量达48.8亿t,比1976年增加50%1990年世界煤产量达47.167亿t,为历史最高水平,比1980年增长59.4%。
进入20世纪90年代中期,世界煤炭生产发生戏剧性的变化,由20世纪80年代的高速增长变为负增长,1996年产量为46.3亿t,比1990年下降1.8%。主要原因是:前苏联经济严重滑坡,煤产量陡降,从1990年的7.03亿t降至1996的4.192亿t,下降40.5%西欧国家逐步取消煤炭生产补贴,导致产量大幅下降,英国从1990年的0.944亿t降至1996年的0.505亿t,下降46.5%,德国从3.975亿t降至2.351亿t,下降45.8%全球环境浪潮的冲击,使发达国家煤炭需求减少,OECD国家煤炭总需求量从1990年的13.552亿t煤当量减至1996年的13.35亿t煤当量,减少1.5%世界第1和第3产煤国中国和印度煤产量增长速度趋缓。此外,曾是世界主要产煤国的法国和日本,煤炭工业即将消失,1996年产量已分别降到990万t和650万t。
进入21世纪,纵观当今世界各主要产煤国的煤炭工业,煤炭企业的发展正逐步走向集团化、集约化、信息化和国际化。除中国外,目前世界主要产煤国家的前4家煤炭企业的市场占有率均在40%以上(美国45.8%、南非62%、澳大利亚64%),单井平均生产规模200万t左右(德国280万t、波兰200万t、英国180万t)。
EIA近期发布的一篇报道称:作为世界第一大煤炭生产国,2010年,中国的煤炭产量几乎占了世界煤炭产量的50%,是世界第二大煤炭生产国美国煤炭产量的3倍之多,差不多是继中国之后十大煤炭生产国的产量之和。世界排名前五的中国、美国、印度、澳大利亚和印度尼西亚,煤炭生产占了全球煤炭总产量的75%,总产量增长占到了98%而世界其他国家煤炭增长仅占7%。2000~2010年间,全球煤炭产量上涨了66%,年产量一度超过80亿t。
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。那么你煤炭对了解多少呢?以下是由我整理关于煤炭知识的内容,希望大家喜欢!
煤炭应用历史
虽然煤炭的重要位置已被石油所替代,但在相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,导致它必然走向衰败,而煤炭因储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭汽化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用,煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。
根据成煤的原始物质和条件不同,自然界的煤可分为三大类,即腐植煤、残植煤和腐泥煤。
中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅,魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有《石史》,其中记载有煤的性质和产地古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。
煤炭形成原因
煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。 一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被排挤到地表,甚至露出地面,比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄,而且面积也不大,所以没有开采价值,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。 煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的,它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。 但是,无可否认的事实和依据,煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥泥炭或腐泥被埋藏后, 由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。
煤炭造成的环境问题
1、排烟脱硫
大气中的SO2污染主要由包括煤炭在内的燃料燃烧所致。燃烧前脱硫可由煤炭洗选及转化中完成。燃烧中脱硫可以用加入脱硫剂办法除掉部分硫分,常用的脱硫剂为白云石和石灰石。
更常用的脱硫技术为排烟脱硫,即将排放的含硫烟气或废气通入吸收剂和吸附剂去掉硫氧化物,又可分为干法、半干法及湿法三种。干法采用固态吸附剂、吸收剂,其装备庞大,费用较高。半干法包括将半固态脱硫剂吹入烟道,也可将排烟气和空气同时吹入半固态脱硫剂,以除去烟气中的SO2、湿法用液态吸收剂,包括碱性吸收剂法和碱土金属类吸收剂法等,前者使用铵、钠、钾溶液,后者使用有钙镁的氧化物或氢氧化物溶液。
2、烟尘污染及防治
煤在燃烧过程中产生烟气、尘粒可形成环境污染。其污染物可分为两类,即气溶胶状态污染物和气态污染物。烟尘属于前者。
煤炭在燃烧过程中经过三个阶段,首先是干燥挥发阶段,其次为燃烧阶段,最后为燃尽阶段,不同阶段需要不同的空气量,过大或过小的空气量都会使燃烧不完全,而使炭粒排入空中形成黑烟。煤中不可燃成分如灰分,燃烧中部分留于灰渣,部分随烟气排入大气形成烟尘,不同灰分的煤其烟尘量也有很大差别。按烟尘粒径不同可分为降尘和飘尘,后者可以长期不降落且可输送距离更远。
烟尘可致人体呼吸道疾病,或作为其他污染物及细菌载体。还可影响植物生长及降低大气的能见度。防治方法是改进燃烧设备和燃烧方式,减少烟尘排放量,还要安装除尘装备,降低烟尘排放浓度。
煤炭开采方法
矸石排放
煤矿生产排放量最大的固体废物, 也是中国工业固体废物中产生量和堆积量最大的固体废物,产生量一般为煤炭产量的10%左右。中国煤矸石年排放量大约在1、5 亿~2、0 亿吨之间。截止2002 年底, 全国煤矸石积存量约34亿吨,占地2、6 万公顷, 是中国工业固体废物中产出量和累计积存量最大的固体废物。2004 年,全国煤矸石综合利用量为1、35 亿吨, 利用率54%。
矿井排水
在煤矿建设和生产过程中,各种类型的水源水会通过不同的途径进入巷道和工作面, 为了保证采矿安全,防止水害发生,需将矿井涌水排出。据不完全统计,在采煤过程中, 2004 年全国煤矿矿井水排放约30 亿m³,平均每吨煤涌水量约为2m³。资源化利用率仅占22%左右。
瓦斯抽放与矿井通风
在煤炭开采前和开采中抽放瓦斯气, 是保证煤矿安全的重要措施。但将抽放的瓦斯排入大气,会产生强烈的温室效应,瓦斯中所含甲烷的温室效应比二氧化碳大20 倍。另外煤矿在生产过程中, 井下巷道每秒钟都需要数十万乃至数百万立方米的空气,它们主要是通过矿井通风来完成, 矿井通风同样含有瓦斯,并且还有大量粉尘。据近几年有关评价估算,全国煤层瓦斯资源量为3×106 。2002 年中国重点煤矿煤层瓦斯产生量为9773、37,其中利用瓦斯量为517、49 ,利用率5%左右。
开采造成的生态破坏
传统煤炭开采忽略其它共生、伴生矿物的开采、加工、利用, 造成了资源的浪费。中国煤系共生、伴生20 多种矿产,绝大多数没有利用, 另外矿物的随意存放丢弃还会造成环境污染,破坏生态环境。