煤矿巷道掘进技术论文(2)

对于煤的工业分析而言，它可以确定出煤的整体组成部分，下面是由我整理的煤的工业分析技术论文，谢谢你的阅读。

浅谈煤的工业分析

摘要 ：文章浅谈了煤的工业分析方法的要点、原理及测定过程中的注意事项，并对测试结果在实际工作中的应用作了简单的介绍。

关键字 ：水分 灰分 挥发分 固定碳

Abstract: the article briefly discusses the coal industrial analysis method, principle and the main points of the matters needing attention in the process of measurement, and its application in the practical work of the result of the test made a simple introduction.

The keyword volatile moisture ash fixed carbon

中图分类号：TQ52文献标识码：A

正文：

煤的工业分析也称煤的技术分析或实用分析，在国家标准中，煤的工业分析是指包括煤的水分(M )、灰分(A )、挥发分(V )和固定碳(Fc )四个分析项目指标的测定的总称。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标，也是评价煤质的基本依据。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定， 又叫煤的全工业分析。工业分析是一种规范性很强的定量分析方法，是在特定条件下所测得的各项数值。

1、煤的水分

煤的水分，是煤炭计价中的一个最基本指标。煤是多孔性固体，含有一定的水分。水分是煤中的无机组分，其含量和存在状态与煤的内部结构及外界有关。一般而言，水分的存在不利于煤的加工利用。

煤的水分按照它的存在状态及物理化学性质，可分为外在水分、内外水分及化合水三种类型。

煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加，煤中有用成分相减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区，经常发生冻车，影响卸车，影响生产，影响车周转，加剧了运输的紧张。煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量，甚至发生堵仓事故。

煤中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和化合水。煤的工业分析中只测试游离水，不测结晶水。

煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。煤的全水分，是指煤质全部的游离水分，既煤中外在水分和内在水分之和，简记符号Mt。

煤的全水分测定可采用四种方法，即通氮干燥法、空气干燥法、微波干燥法及空气干燥的一步法和两步法。在我们实际的工作中用的是空气干燥法，即称取一定量粒度小于6mm的煤样，在空气流中，于105-110℃干燥至质量恒定，然后根据煤样的质量损失计算全水分的含量。

2、煤的灰分

煤的灰分不是煤中固有的成分，而是煤在规定条件下完全燃烧后的残留物，灰分简记符号为A，也表示灰分的质量分数。即煤中矿物质在一定条件下经一系列分解、化合等复杂反应而形成的的，是煤质矿物质的衍生物。灰分全部来自矿物质，组成和质量又不同于矿物质，煤的灰分和煤中的矿物质关系密切，对煤炭利用都有直接影响，工业上常用灰分产率估算煤中矿物质的含量。

煤的灰分可用来表示煤中矿物质的含量，通过测定煤中灰分产率，可以研究煤的其他性质，如含碳量、发热量、结渣性等，用以确定煤的质量和使用价值。

中国标准GB/T212-2001规定，灰分测定方法包括缓慢灰化法和快速灰化法两种。其中缓慢灰化法为仲裁法。

缓慢灰化法测定时，称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样(1±0.1)g(称准至0.0002g)，均匀地摊平于灰皿中，放入马弗炉中，以每分钟不大于2cm的速度把灰皿推入炉内的炽热部位，即恒温区(若煤样着火发生爆燃，则实验作废)，关上炉门，在(815±10)℃温度下灼烧40min。从炉中取出灰皿，冷却5min左右，移入干燥器中冷却至室温后称量并进行检查性灼烧。如遇检查性灼烧时结果不稳定，应改用缓慢灰化法重新测定。灰分低于15.00%时，不必进行检查性灼烧。

3、煤的挥发分和固定碳

(1)煤的挥发分

挥发分的概念 煤样在规定的条件下，隔绝空气加热，并进行水分校正后的挥发物质产率称为挥发分，简记符号为V。煤的挥发分主要是由水分、碳、氢的氧化物和碳水化合物(以CH4为主)组成，但不包括物理吸附水和矿物质中的二氧化碳。可以看出，挥发分不是煤中固有的挥发性物质，而是煤在特定条件下的热分解产物，所以煤的挥发分称为挥发分产率更确切。挥发分测定结果随加热温度、加热时间、加热速度以及实验设备的形式、试样容器的材质、大小不同而有所差异。因此说挥发分的测定是一个规范性很强的实验项目，只有采用合乎一定规范的条件进行分析测定，所得挥发分的数据才有可比性。

挥发分的测定 按国家标准GB/T212-2001的规定，挥发分的测定方法要点为：称取一定量的空气干燥煤样，放在带盖的瓷坩埚中，在(900±10)℃下，隔绝空气加热7min，以减少的质量占煤样质量百分数减去该煤样的水分的质量分数(Mad)作为煤样的挥发分

(2)煤的固定碳

煤的固定碳的概念 从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物称为固定碳，简记符号为FC。固定碳和挥发分一样不是煤中固有的成分，而是热分解产物。在组成上，固定碳除含有碳元素外，还包含氢、氧、氮和硫等元素。因此，固定碳与煤中有机质的碳元素含量是两个不同的概念，绝不可混淆。一般而言，煤中固定碳含量小于碳元素含量，只有在高煤化程度的煤中两者才比较接近。

固定碳的计算 煤的工业分析中，固定碳一般不直接测定，而是通过计算获得。在空气干燥煤样测定水分、灰分和挥发分后，由下式计算没的固定碳的质量分数

Wad(FC)=100-(Mad+Aad+Vad)

式中 Wad(FC) ——空气干燥煤样的固定碳的质量分数，%

Mad ——空气干燥煤样的水分的质量分数，%

Aad ——空气干燥煤样的灰分的质量分数，%

Vad ——空气干燥煤样的挥发分的质量分数，%

结论： 随着煤的煤化程度的增加，煤中水分开始下降很快，以后变化则不大固定碳含量逐渐增加挥发分产率则先增加后降低。若以干燥无灰基计算，挥发分产率随煤化程度增加呈线性关系下降。

参考文献

【1】 朱银惠《 煤化学 》 化学工业出版社 2004年8月

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《内蒙古煤炭经济》内蒙古自治区煤炭行业开发行的专业期刊。担负着向全国宣传、介绍内蒙古丰富的煤炭资源，良好的投资环境和煤炭工业发展前景的重任。收录煤炭开采类论文有“ 煤炭企业煤炭资源回收率合理性探微”、“山西煤炭开采引发的地质灾害及治理对策”等。

《煤矿现代化》(双月刊)创刊于1992年，是由兖矿集团有限公司主办。 本刊为综合性技术期刊，主要栏目有战略研究、生产建设等，期刊收录关于煤炭开采类论文范文有“新时期煤矿绿色发展的模式和建议”、“煤炭开采技术在复杂巷道区域中的分析”等。

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在进行煤炭开采的时候，巷道掘进是非常重要的开采环节。下面我给大家分享掘进技术论文，大家快来跟我一起欣赏吧。

探讨煤矿巷道掘进技术

[摘 要]煤炭是我国的主要能源，而且近年来，它的需求量也在逐渐的增多。在进行煤炭开采的时候，巷道掘进是非常重要的开采环节。在进行巷道掘进的时候，掘进的技术、掘进的设备和相关工作人员的素质都会影响巷道的速度。为了保证煤炭的供应，一定要提高巷道的掘进技术水平。文章阐述了国内的煤矿巷道掘进技术，提出了对未来发展趋势的一点个人看法。

[关键词]煤矿开采掘进技术巷道

中图分类号：TD263.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)18-0011-01

自然资源的组成结构，确定中国的能源供应中煤炭的核心地位。在煤炭开采中，需要挖掘大量的巷道。在煤矿巷道掘进和采矿工艺是煤矿工程中的主要生产工艺，巷道掘进技术又和掘进装备水平有直接关系。巷道掘进现在越来越多地使用高效的机械和设备，同时配套技术已得到了很大的发展。本文则阐述了国内的煤矿巷道掘进技术，提出了对未来发展趋势的一点个人看法。

一.概述巷道掘进技术

巷道技术是由中国的煤炭开采技术的应用，主要是在煤巷掘进巷道的矿，而且在回采巷道中，占的数量更大的地方。巷道掘进主要有三种不同的方式。其一为悬臂掘进机和单锚杆钻机配套作业的工作线，也被称为煤层综掘，该隧道施工方法是在该国的许多地区，和地区是非常广泛的使用。综合机械化掘进方法采用悬臂式掘进机掘进。二是连续采煤机和锚杆钻机配套的生产线线，在中国的内蒙古地区一直使用这种方式，掘进机施工，在工作中使用连续采煤机，需要道路和交叉转换施工开挖。再有就是基坑挖掘锚集成式掘进，该施工方法是仅在少数地区进行的，但尚还在测试阶段，对未来的应用范围以及影响是不可预测的。以上三种技术将在下面进行详细介绍。

二.煤矿巷道掘进技术的影响因素分析

2.1 煤矿巷道地质条件和地质条件是影响技术应用的主要因素。煤矿巷道掘进地质条件主要包括：岩石硬度的脸，突水和瓦斯涌出，生长和顶底板条件稳定的床上用品。良好的地质条件是矿山巷道掘进技术应用平台的要求，和最苛刻和复杂的地质条件，在不同程度上影响进度的煤矿掘进。例如：在煤矿巷道顶板稳定性条件，被指控领导，支持的有利条件后，临时支护，可以设置永久支护开挖后，有效地提高了掘进机的工作效率。

2.2 掘进机现代科学技术的发展，新类型的隧道掘进机已广泛使用，使工作效率和质量稳步提高。从中国目前的水平隧道设备，虽然设备类型比较齐全，但性能差的普遍问题，自动化程度高，是影响隧道掘进技术不应该被忽视。

2.3 施工在巷道掘进设备水平的影响，在中国巷道掘进施工技术比较落后。虽然，半煤与锚喷锚梁网支护更先进的工具，煤岩巷掘进巷道等，有效地简化了操作过程，巷道掘进，在工作中分离的支持等经营项目，严重阻碍了掘进速度的增加而增加。

2.4 施工管理现阶段煤矿企业生产在国内，企业管理者对施工组织管理不完善性，以及科学问题长期存在，在巷道部分企业挖到的过度追求进步，而忽略了质量监督工作程序编写的工作过程，煤矿巷道掘工作相关的组织管理计划难跌到实践中，不仅影响巷道掘到的技术和应用效果，左有更多的安全隐患。

三.我国煤矿巷道掘进技术

3.1 煤矿巷道综合机械化掘进技术

1980年，中国从国外两种类型S-100和AM50掘进机，通过对两个模型的改进中的应用，在中国煤矿巷道掘进机械化技术的发展过程大大提高了。目前，中国每年生产的隧道掘进机能够达到1000多台，有20多种型号，所有的型号都能够基本满足中国煤炭生产的需要。为了更好地满足中国煤炭开采的特点，EBJ掘进机与国际先进水平发达的国内研究者，其先进的性能可以更换外模式，现在有500个单位的模型投入实际生产。这个新的煤矿巷道掘进机整体结构紧凑，合理紧凑的机身有效降低了整个设备的重力，从而提升了其稳定性与模型的破岩能力强，适用于各种巷道强大的驱动液压式电机，大大提高了整体设备的性能，优化的机身结构对机构性能优良的跟踪故障诊断和挖掘功能的检测。先进的模型在整个剧在煤矿生产过程中得到了很好的，在很大程度上提高煤矿掘进效率的开发。

3.2 大断面煤矿巷道连续采煤机高效掘进技术

煤巷掘进技术和矿工作为一种高效综采工作面掘进采矿设备，能够实现大截面煤炭，运输业务，适用于矩形地下开采和双车道或道路的短墙，是提高煤炭开采能力的一种有效的先进设备。内部模式经历了从独立的引言和最后进口成套连续采矿机。然而，目前没有生产设备的企业。目前主要有鲁能集团等几个大型煤炭企业使用连续采煤机。神东矿区在这方面是更好的，设置一个为期一天的单日掘进驱动70m以上，更创历史新高，此项记录当属于国内第一。从煤矿企业生产实际来看，主要集中在长壁工作面顺槽两车道和三车道用连续采煤机，能够实现高效、快速的悬臂式掘进机开挖，采矿作业省钱。这种机械设备重大缺陷：对煤层的自然条件要求较高。

3.3 掘锚一体化技术

以及来自国外的先进技术和经验，对我国的发展已经在这方面取得了长足的进步。目前，锚开挖单元主要有两类：一是连续采煤机掘锚机组的形式二是悬臂掘进机开挖形式锚杆机螺栓。锚定的原则是隧道开挖掘进巷道在开始有效地达到同一套设备完成掘进巷道的工作，从而大大提高了巷道和巷道设备移位操作的效率。掘锚一体化设备的单位是国家创新工程，是目前国际一流的煤矿巷道掘进的科研成果。它和过去的巷道掘到开采过程中扒装，运输，和锚网支护，和切割，传统工作方式的不同，但要砍落煤和锚网支护工作的新方法，优化挖掘过程，提高了挖掘效率，具有速度快，自动化程度高，工效高，人工强度低和可靠性高的优点，在大断面全煤巷道掘到在特殊的现实挖掘。

四.结语

根据我国井巷掘进当前施工水平还急需要提高。现在，能源的供应在经济和社会发展中的地位越来越高，而且对能源的需求量一直都在不断增长，我国的自然资源中，煤炭的含量是最大的，所以煤炭就成为了我国主要的能源供应。煤炭在供应的时候，要经过开采才能实现，在煤炭的开采中，巷道的掘进是主要的环节，为了保证煤炭的开采，一定要不断提高巷道的掘进技术。

参考文献

[1] 何洪瑞.浅谈煤矿掘进技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(09).

[2] 卢荣.煤炭行业资源整合及其对煤炭价格的影响[J].价格理论与实践.2009(07).

[3] 刘超捷.论煤矿企业安全准入制度的构建――兼谈煤矿企业制度的改革[J].学海.2011(04).

[4] 徐殿君.煤矿绿色开采技术探究[J].科技促进发展(应用版).2011(04).

[5] 尹光辉.探讨新形势下煤矿开采中的采煤技术[J].经营管理者.2010(06).

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产和消费结构中的70％左右，预计到2050年还将占

50％以上，因此，煤炭在相当长的时期内仍将是我国

的主要能源。2002年全国煤炭总量为13．9亿吨，

2003年为16．0亿吨，2004年煤炭产量尽管达到了

19．60亿吨，2005年达到21亿吨，仍不能完全满足

需求[1_2]。当前，我国经济的快速增长，对煤炭工业

发展提出了更高的要求。为此，必须确保煤炭工业

*文章编号：1003—3033(2006)05—0042—05；收稿日期：2006—02—10；修稿日期：2006—04—12

万方数据

第5期林柏泉等：我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析·43·

持续、稳定、健康的发展。

2当前煤矿安全生产形势

我国95％的煤矿开采是地下作业，煤矿安全生

产形势仍十分严峻，具体表现为：

1)煤矿事故的死亡人数占工矿企业一次死亡

10人以上特大事故的死亡人数的72．8％～89．6％

(2002--2005年)；

2)煤矿企业一次死亡10人以上事故中，瓦斯

事故占死亡人数的71％。煤矿所面临的重大灾害

事故是相当严峻的，造成的损失是极其惨重的。

例如：2004年10月20日发生在郑州大平煤矿

的瓦斯爆炸事故，死亡148人；2004年11月28 Et发

生在铜川陈家山煤矿的瓦斯爆炸事故，死亡166人；

2005年2月14 El发生在阜新孙家湾矿的瓦斯爆炸

事故，死亡214人；2005年11月27 El发生在七台河

东风煤矿的煤尘爆炸事故，死亡171人[3-51。

3)由于煤矿事故多，死亡人数多，造成了我国

煤矿的百万吨死亡率一直居高不下，与先进采煤国

家的差距很大。

20(K卜_2004年我国煤矿的百万吨死亡率为

6～3，而国外先进采煤国家煤矿百万吨死亡率非常

低。如2000年，南非煤矿的百万吨死亡率为0．13，

印度为0．42，波兰为0．26，俄罗斯为0．46。2002年

美国煤矿百万吨死亡率只有0．025。由此可见，我

国煤矿安全生产水平与国外先进采煤国家相比，还

有很大差距蚓6。

4)煤矿特大及特别重大瓦斯(煤尘)灾害事故

的频发不但造成国家财产和公民生命的巨大损失，

而且严重地影响了我国的国际声誉。在以人为本、

关爱生命、建立和谐社会的背景条件下，我国煤矿必

须大幅度减少和控制特大以上瓦斯事故的发生。

5)实际上，煤矿瓦斯事故的发生不是偶然的，

它是以往煤矿生产过程中存在问题的集中暴露，涉

及许多方面，既有自然因素、科技投入和研究的不

足，也有人为的条件以及国家的体制、管理、经济政

策，社会的传统观念，煤矿企业的文化素质等等。

3煤矿生产中存在的主要问题[7]

1)我国煤层自然赋存条件复杂多变，影响煤矿

安全生产的因素多，是造成事故的客观因素。

我国煤矿开采的煤层大多属于石炭二迭纪的煤

层，其中瓦斯含量大、煤层透气性低，地质构造复杂，

不易在开采前抽放瓦斯，但在采掘时，瓦斯放散量

大，再加上开采煤层地质条件复杂和开采规模的扩

大、开采集约化程度的提高，导致采动诱发的应力

场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的变化更加复杂多

变，原有安全技术及理论基础已难以适应当前煤矿

安全高效生产的迫切需求。在一定条件下容易诱发

煤与瓦斯突出和瓦斯的突然涌出现象，造成瓦斯

事故。

中国的煤矿都是瓦斯矿，且高瓦斯矿井和煤与

瓦斯突出矿井占48％，突出灾害的发生次数为世界

之最，每年达数百次。突出的规模为几百吨、几千

吨，甚至超过万吨，需要解决的技术难题多。而美

国、澳大利亚的煤矿多为露天矿，煤层的赋存条件相

对简单，有突出灾害的煤矿所占比例小，所采取的措

施往往是停产关闭。但是，我国的情况不同，在目前

的能源供应条件下，对高瓦斯矿井和突出矿井，不可

能采取停产关闭的措施。为此，只能是自主开发与

之相应的安全技术相结合，以确保高瓦斯矿井和突

出矿井的安全生产。

2)国家对煤矿企业的技术定位不够准确是主

观因素。

长期以来，煤矿在人们的心目中是技术水平不

高，要求比较低的劳动密集型产业，因而长期以来，

技术投入不足，装备水平差，产业技术人才匮乏，劳

动效率低。把“千军万马”的队伍放在高度危险的作

业环境中劳动，因而一旦出现瓦斯(煤尘)爆炸、矿井

火灾等事故时，容易导致损失惨重，甚至全矿毁灭的

现象。

而美国、澳大利亚等先进国家的煤矿，实现了高

度机械化，井下工作人员少，全矿的巷道布局简洁，

巷道面积大，风流通畅，一旦发生灾变时，易于撤离，

可能造成伤亡人员较少。另外，在煤矿井下工作的

人员，从某种意义上讲也是危险源，一旦出现违章

作业(有意或者无意)，就可能导致事故的发生。所

以对高危行业，应最大可能实现机械化，尽量减少

人员。

例如：澳大利亚2003年煤矿死亡人数为0，优于

其他行业，其中主要原因之一就是得益于实现了高

度机械化，井下作业人员少；

2006年1月2日美国东部西弗吉尼亚州阿普舒

尔县萨戈煤矿发生爆炸事故，仅死亡12人，也是得

益于井下作业人员少【8J8。

煤矿生产属于高危行业，仅靠“千军万马”低技

能、低素质的矿工劳动，造成的事故风险是极大的，

万方数据

·44·

中国安全科学学报

Oaina Safety Science Jcxmml

第16卷

2006芷

安全生产的观点，在社会上长期未能得到共识。为

此，笔者建议国家应当将煤矿列入高危行业，给予必

要的投入，建立煤矿行业准入制度，甚至在新矿井设

计时，就应当要求提高技术装备水平和劳动生产率。

而目前的实际情况有时则相反，既为了满足地方扩

大就业面的要求，甚至降低技术装备水平和劳动生

产效率，造成资金被工资占用，无力更新设备和提高

矿井的安全装备水平。

3)大多数煤矿技术水平低下，从业人员素质

低，工程技术人员缺口多，难以适应高危环境的要求

是不容忽视的现实。

由于煤矿劳动生产率低，全行业的工资收入差，

在全国二十几个行业中排名倒数第二，而且工作危

险、作业环境恶劣，劳动强度大，工作时间长。这就

造成了人才的大量流失，出现了“工程、技术、管理

人才缺口多，愿意到煤矿长期工作的一线人才少”的

现象。

以平顶山煤业集团为例，2001--2003年，流失的

高级工程师就达162人；四川省连续6年没有进

一个学采矿的大学毕业生。其导致的结果是：一方

面安全技术装备不足，另一方面已有的安全技术装

备由于缺乏高水平的人才而不能发挥应有的作用。

以2004年10月20日发生在郑煤大平煤矿的

“10·20”瓦斯突出引发的瓦斯爆炸事故为例，一280

水平煤与瓦斯突出的瓦斯、流逆行到上水平运输大

巷，多处瓦斯浓度监测仪超限报警，预示着全矿处于

瓦斯爆炸一触即发，面临毁灭的边缘时，竟然在

31分钟内没有采取切断电源的措施，致使架线电机

车行驶到巷道拐弯处引起瓦斯爆炸，造成死亡

148人的特别重大事故。

对于广大的煤矿职工来说，安全文化素质更是

—个严重的问题。由于煤矿是高危行业，煤炭生产

过程中的不确定因素多，应当需要高素质的人才去

从事该项工作，才能应付生产过程中出现的复杂局

面。但是，实际情况是：由于工资较其他行业低、作

业环境恶劣、劳动强度大和工作时间长的现状，加上

当前年轻人多为独生子女的情况下，就很难招收到

有一定文化程度的技术工人。因此，就只能招收农

民工，而且缺乏应有的技术培训。采用安全知识和

技能水平低下的劳动者，在这种高危环境中作业，产

生事故是难以避免的。

4)基础工作薄弱，安全技术装备不足是客观存

在的现实。

煤矿矿井的寿命多为几十年，甚至上百年，当建

井初期，矿井的生产系统还是比较好的，但随着开采

深度加大，范围延伸扩展，瓦斯涌出量增多，地应力

和瓦斯压力增大，危险程度急剧增长，原有的矿井生

产系统就难以适应要求，而又没有可能自筹资金来

改建生产系统。也就是说，很多煤矿只能维持简单

再生产，前几年困难时，甚至发不出工资。长期以来

安全投入少，装备差，有的矿民国时期、解放初期的

安全装备还在用，抗灾能力差，所以不产生事故则

已，一旦发生事故往往就是大事故。

近年来，随着国家对煤矿安全的重视和投入，矿

井安全装备有了很大的改善和提高，但还有许多矿

井的安全设施达不到要求，这也是当前存在的安全

隐患。为此，建议进一步加大对煤矿安全的投入，改

善煤矿安全生产状况。

5)国家对煤矿的税制不够完善也是客观存在

的事实。

在笔者的印象中，税制改革时，统一采用17％

的增值税，由于煤炭属于初级产品，不同于机电产

品，没有副加值，是原料产品，现行税制显然是不适

用的，所以税率下调了三四个百分点，笔者认为还不

够，应当进一步下调税率。

另外，为了保护国有资源和减少资源开采所造

成的污染，笔者认为对煤炭应征收资源费和环境保

护费以补偿国家的投入，收费的标准应根据自然地

理环境、煤质的优劣程度和煤矿开采体制(国有、集

体和个体)而不同，以体现在市场经济条件下的相对

公平原则和提高资源的回收率，对高瓦斯矿井应当

将减少的税费投入到安全和环保的技术改造中去。

瓦斯实际上又是资源，通过瓦斯抽放不仅可以

解决煤矿生产中的安全问题，而且可以提高资源的

利用率，减少对大气的污染。因此，为了鼓励矿井瓦

斯抽放工作，建议：抽放瓦斯利用的收入应减免税

收，且鼓励瓦斯发电和开发新的瓦斯利用途径(尤其

是低浓度瓦斯的合理利用)，使高瓦斯矿井有积极性

千方百计地提高瓦斯抽放量和利用量。既提高了矿

井的安全性，又降低了瓦斯对大气的温室效应(瓦斯

对大气的温室效应是二氧化炭的21倍)t9]，同时，还

增加了资源的回收率，真正实现煤和气的共采。

6)对事故后的处理未能充分体现惩前毖后的

作用也是客观存在的现象。

长期以来，在处理瓦斯爆炸等大型恶性事故时，

一方面对大量人员的伤亡和国家财产的损失深感痛

心，觉得应严惩有关责任人，但另一方面也看到了事

故的产生原因是多方面的。矿井自然条件困难，生

万方数据

第5期林柏泉等：我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析·45·

产系统不完善，安全设施不足，人员素质差，既有当

事人的责任，也有领导和客观环境的原因。笔者对

矿工有发至内心的同情和忧虑，觉得在煤矿工作工

资低，环境恶劣，能下井上班，坚持工作，就算不易

了。希望对他尊重、关爱和保护，创造安全生产的条

件，否则，就更没有人干这一行了。

虽然，近几年煤矿领导人工资待遇有较大提高，

情况有所变化，但是，许多煤矿的领导是一年四季都

在矿上坚持工作(除了外出开会)，每天工作十多个

小时，无节假日，时刻还担心井下出事，连晚上睡觉

都不安宁。因此，从所付出的劳动和其他行业相比，

也不算高。

4建议应当采取的对策和措施

当前，尽管煤矿安全生产形势严峻，特别重大事

故时有发生，存在许多问题，但是，也并不是一无是

处。其有利条件是：有经验丰富、政治文化素质高的

各级领导；有经过数十年建设的强大物质基础；有建

国几十年来培养起来的技术队伍；有经过多次修订

的煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则等规程规

定；有专业化的煤矿安全研究机构和有关的大专院

校；许多大的煤矿企业还有自己的瓦斯防治机构等

..应该说做到控制瓦斯事故的频发是完全可能实

现的。

特别是我国有具有世界先进生产水平的神华煤

矿，也有在高瓦斯和突出危险条件下、多年来实现安

全高产的淮南和平顶山煤业集团公司等所获得的技

术及管理经验。科学的理念和先进的技术对搞好煤

矿安全生产，都是可贵的。为了扭转当前煤矿安全

生产的状况，笔者建议，应主要采取如下对策和

措施。

4．1加强宣传和职工的培训工作，提高从业人员的

素质，减少入的不安全行为

1)将最近几次大的瓦斯事故做成vCD光盘，分

发到全国所有的瓦斯矿井，说明事故产生的原因，分

析有关的责任，措施的不足之处，事故的教训，以敲

响警钟。在瓦斯矿井要做到人人皆知，像抗非典那

样，深入人心，关心瓦斯灾害防治，做到了解安全规

程，执行安全规程的模范。尤其是应当使煤矿职工

了解其所工作范围内所存在的危险源，知道危险出

现时应当采取何种措施，具备解决相关危险的能力，

以减少人的不安全行为导致的事故。

2)对高瓦斯矿井和突出矿井的负责人更应当

进行技术培训并实行上岗证制度，宣讲近年来的灾

害事故的实例，经验和教训，以提高一线领导人员的

素质和水平，提高他们对灾害事故的预见性和发生

事故时的应对处理能力。

3)对地矿学科的艰苦专业，国家给予奖学金，

并和学生签订毕业后在煤矿企业工作年限的协议，

同时，提高在煤矿工作的技术人员的待遇，建立煤矿

行业从业人员最低工资制度，改善其工作环境，以保

证在煤矿中后继有人。

4．2加强科研工作力度，提高安全生产水平。建立

本质安全化的生产体系

党和政府历来对煤矿企业的安全生产十分重

视，相继出台了“劳动法”、“安全生产法”、“煤矿安全

规程”等，安全管理能力得到了不断的加强，煤炭开

采技术水平也得到了不断的提高，在国有重点煤矿

中，综合机械化开采技术比例达到了60％左右。但

是，煤矿重大瓦斯事故仍然时有发生，产生这些事故

的直接原因是我国煤层瓦斯富集条件的复杂性，地

下作业诱发的采动应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流

动场的3场互动性，矿井瓦斯动力灾害的突发性，巷

道网络化体系中发生的瓦斯爆炸传播过程的流动

场、温度场和化学场的耦合性，增加了探索瓦斯动力

灾害事故机理及防治技术的难度。特别是近十多年

来，开采深度的加大和开采集约化程度的提高导致

开采条件更趋复杂，原有安全技术及理论基础已难

以适应当前煤矿安全高效生产的迫切需求。因此，

应当采取相应的措施：

1)进一步加强科研工作力度，特别是应当针对

当前开采条件进行研究，其中包括基础理论的研究、

应用技术的开发和安全装备的研制，以便为建立本

质安全化的矿井生产系统奠定基础。

2)对高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井，建议应

当成立瓦斯防治小组或研究所，通过与高等院校和

专职科研单位的合作，测定矿井采掘范围内煤层的

瓦斯压力、煤层透气性、煤的强度、煤层瓦斯含量等

技术参数，查明矿井有关区域的瓦斯危险程度，解

决生产过程中遇到的技术难题，预测预报在采掘过

程中应注意的事项，并提出应采取的措施。

3)对高危矿井要投入必要的资金，改造通风系

统和设备，装备瓦斯抽放系统、监测设备，矿井防灾

救护系统等安全设施和装备，以改善安全生产的环

境，提高生产系统的抗灾能力。

万方数据

·46·

中国安全科学学报

(1aina Safety Science Jc．aml

第16卷

2006焦

4．3对高瓦斯和突出矿井应当制订特殊政策，采取

特殊措施，以利于健康发展

高瓦斯和突出矿井既有资源赋存条件差和容易

诱发事故的一面，同时又拥有相对丰富的瓦斯资源。

国家应当对其制定特殊的政策：

减少对高瓦斯矿，特别是突出矿井的税收额度，

将少收的税款补助至矿井对安全的投入中去，以改

善矿井的安全条件；

鼓励其进行瓦斯抽放和开发利用瓦斯，并且在

开发利用瓦斯的过程中应减免税收，鼓励瓦斯发电，

其所发的电可并网运行，不得限制和歧视。

5结论

煤炭是我国的主要能源，在今后相当长的时期

内以煤为主的格局不会改变，笔者通过对我国煤矿

安全生产现状分析及应当采取的对策分析，有以下

两点结论：

1)近年来，煤矿行业事故多发是由多方面因素

造成的，其中包括：我国煤层自然赋存条件复杂多

变，国家对煤矿企业的技术定位不够准确，煤矿从业

人员素质不高，难以满足工作环境对人员素质的要

求，现有煤矿安全技术装备不到位以及国家对煤矿

的税制不够合理等。

2)为了解决当前煤矿生产过程中存在的问题，

应当采取综合措施予以解决。其中包括：加强宣传

和职工的培训工作，提高从业人员的素质，减少人的

不安全行为，要建立煤矿行业从业人员最低工资制

度，改善其工作环境，以保证在煤矿中后继有人；加

强科研工作力度，提高安全生产水平，建立本质安全

化的生产体系；对高瓦斯和突出矿井应当制订特殊

政策，采取特殊措施，以利于健康发展[10]。

而上述问题的解决，需要引起全社会的共同关

注和企业、政府等相关部门的共同参与，才能更有效

地推动我国煤矿的安全与健康发展。

目前，我国煤矿用局部通风机生产企业90家，主要分布在重庆、山东、山西、河南、江苏、湖南、江西等19个省(区、市)。技术力量、设备条件、管理水平、执行标准状况和经营思路各不相同，产品质量、技术性能差异较大。产品质量、性能指标和技术水平不容乐观。

1.JBT、YBT系列单级轴流式局部通风机是我国20世纪50、60年代引进前苏联的产品，体积小、价格低，但噪音大，全压效率低，风压偏低。其全压效率约60%～73%左右，噪声103～111dB(A),有的甚至达到l27dB(A)。风机效率低，造成了能源的严重浪费。噪声主要集中在中、高频率范围，刺耳的尖叫声严重影响了工人的正常作业和身心健康，并且掩盖了一定距离内行车声、机械运转声和信号电铃声，易引起伤亡事故。

近两年，个别企业与高校或科研院所合作，对YBT产品进行了技术改造，在小型号上改善了风机叶型和加装了消音器，取得了较好的效果。但大部分产品不符合现代生产环境的要求，属于应该被淘汰的产品。

2. 斜流式(也称：昆流式)局部通风机是20世纪90年代初期发展起来的新型 风机，具有空气轴向流动、高效运行区域宽、噪音小等优点。但风压偏低，在效率指标上形同虚设，生产工艺、技术还不成熟，目前国内生产企业约有4家，规格型号和使用量较少，未形成批量和系列化生产。

3. 对旋式局部通风机是20世纪80年代末、90年代初研制并迅速发展、推广 的一种局部通风机。目前机号有No4.0至No10.0等；装机功率有1.lkW×2至75kW×2等；工作方式有压入式、抽出式和压抽式等；叶片材料有钢叶、铜叶片、铝合金铸造叶片和塑料叶片等。

对旋式局部通风机一般由容量相同的隔爆电动机驱动，两个风叶轮采用不同的叶片数，一级叶轮的叶片安装角大于二级叶轮的叶片安装角。二级叶片还兼备普通轴流式风机中的静叶功能。测试证明：对旋式局部通风机的通风效率比前置静叶型两级普通轴流式通风机高约8%～10%, 比后置静叶型高约4%～5%；具备良好的逆风性能，逆向风量可达60%～70%。

目前，对旋式局部通风机均采用了外包复式消声器结构，有效地降低了噪 声。实验证明：噪声频率越高，吸声系数越高。在125Hz～500Hz时，吸声系数只 有0.3～0.5左右，在1000Hz以上吸声系数可达0.8以上,4000Hz时可达0.95。

近年来，部分高校和科研院所对矿用通风机技术进行了深入的研究，先进的理论、计算方法和结构优化等得到较好地应用，促进了矿用通风机产品行业技术水平的提高。

4. 小型煤矿用抽出式轴流通风机产品的质量状况。20世纪80年代末、90年代初，新疆煤炭工业学校和山西省运城地区矿山节能防爆风机厂分别推出了外 置电动机型和内置电动机型小主扇，在小型煤矿很快得到推广、应用，并迅速发展成型号、规格齐全的系列产品。

电动机内置型小主扇为目前常用的一种机型，电动机安装在隔流腔内，与流道内的气流完全隔离，并有孔道与大气相通,以保证隔流腔中的电动机在新鲜风流中启动和运行。小主扇动叶轮大部分安装在通风机出气口侧(即叶轮后置式), 结构较为合理,隔流腔处于流道中气流的负压区域,对小主扇安全性有利,也便于调整叶片安装角度。

目前,我国小主扇生产企业约40家。近年来，部分国内高校和科研院所对小主扇进行了较为深入的研究，在通风机涉及和提高产品性能方面取得了较大的进展。新的涉及理论、设计方法及加工方式被部分企业接受和应用，小主扇风量、压力及效率有明显提高。

二、井下轻合金材料

由于轻合金材料质量轻、塑性好，经过适当的工艺处理后，能达到很高的强度，而且有机械加工容易，耐腐蚀等优良特性。所以,随着科学技术的进步和煤矿生产机械化程度的提高，轻合金材料在矿井中的应用越来越广泛，如煤矿井下支柱、提升、通风设备及携带式仪表、工具等。但轻合金材料与其他钢质材料冲击摩擦产生火花，很容易点燃可燃性气体，引起爆炸事故。如1986年9月28日,徐州矿务局庞庄煤矿-370m水平的718掘进面，因相装机钢丝摩擦产生火花引起煤尘爆炸事故，死亡26人,重伤2人,殃及巷道1509米。l987年12月,安徽省某矿角联巷道中发生一起特大爆炸事故,死亡45人,重伤4人,轻伤6人,经济损失199万元。其原因是小绞车运行时,手闸和绳轮之间摩擦火花引起沼气爆炸。国外轻合金材料摩擦、冲击产生火花引燃沼气爆炸事故也比较多。如1950年,英国诺克切斯矿用铝合金外壳的煤电钻掉到钢支架上引起沼气爆炸。爆炸危险环境中机械摩擦火花的危险性已引起煤矿安全部门的高度重视。

世界上许多国家，如英国、德国、前苏联、日本、波兰、捷克等，很早就对机械摩擦火花及轻合金在矿井中应用的安全性进行了较系统的研究，并建立了相应的试验装置，制定了检验规则。美国主要研究采煤机截隔火花安全性及预防措 施，Ralla冶金研究中心的D.H.Desy 等人设计建造了模拟通风机叶片与机壳摩擦火花工况,对金属材料火花点燃沼气的安全性进行研究。在20世纪80年代初对轻合金摩擦火花的研究,重点是对煤矿井下常用的轻合金,并建立了先进的实验室,制定了JISC-0901 标准和JISM-7002通用规则。

20世纪80年代中期,我国也开始对金属材料摩擦火花安全性方面的研究。当时建立的高速冲击、自由落锤冲击和旋转摩擦3个试验装置和相应的检测 、控制系统,是目前国内惟一的金属材料摩擦火花安全性研究和试验检测系统。

国外井下矿用工具 、设备材料基本都作摩擦火花试验,国内一般只注重设 备用材料作火花试验,在工具用材料的火花试验方面没有建立相应的实验及标 准。随着我国煤矿开采深度的加大,开采强度的不断增强,井下工作的危险性越来越大,对井下火源的控制力度也必须增强,对材料摩擦火花的研究和实验也应更加深入。

瓦斯及突出灾害的研究

一、瓦斯灾害

煤矿瓦斯事故发生的原因是多方面的，影响因素众多。有的原因具有潜在 性、突发性，而事故本身具有破坏性和灾难性。但煤矿瓦斯灾害事故的发生也有其一般的规律，只有掌握了灾害发生、发展的规律性，才能有效地避免事故的发生和发展。煤矿灾害事故发生的原因，除了与矿井本身的自然条件、开采工艺、管理水平、安全意识及员工素质等有很大关系外，技术装备水平仍然是极为关键的因素。煤矿井下工作场所是动态变化的，影响灾害发生的因素也是变化的。现有监测技术仅仅是监测部分安全参数，不能做到实时预测分析和监控，难以预先得知瓦斯灾害事故可能发生的地点及波及区间，也难以预先制定和执行有效预防灾害的措施，使得瓦斯灾害事故难以显著下降，灾害危害程度难以有效控制，灾害事故原因难以调查清楚。

我国所有煤矿均为瓦斯矿井。大中型煤矿中，高瓦斯矿井占20.34%, 瓦斯突出矿井占19.77%。小型煤矿中，高瓦斯矿井占15%左右。随着开采深度的不断增加，机械化程度的不断提高，开采强度的不断增强，瓦斯涌出量还会进一步增大，瓦斯灾害的治理越来越成为煤矿灾害防治的重点。

传统的矿井瓦斯管理主要是由管理人员凭主观意识和经验进行工作。这种 管理模式，由于受管理人员的知识 、经验和责任心的限制，很难适应矿井瓦斯灾害事故的复杂多变条件，这也是瓦斯灾害事故多发的原因之一。实现现代化管理，用科学方法管理矿井瓦斯，应建立矿井瓦斯灾害事故数据库、知识库和专家系统，对矿井瓦斯灾害进行科学预测，以便掌握矿井瓦斯动态，正确识别和评价瓦斯事故灾情，及时提出抗灾对策。

我国在瓦斯防治方面提出：加强煤矿瓦斯的基础理论研究，掌握瓦斯灾害 事故发生的机理及其演化过程，在瓦斯防灾、抗灾和救灾的理论和技术难题上取得巨大突破，为煤矿瓦斯治理的全面好转提供理论和技术基础；建立和健全完善的煤矿安全科技创新体系和科技服务体系，研究矿井瓦斯事故发生、救灾的有效技术，并制定科技成果的推广和转化机制；建立和健全完善的煤矿安全监察技术支撑体系，借鉴外国的经验，在各省内部实现监察联网。监察人员每次执法都现场无线上网，并存入省局服务器，便于全省统一调度和指挥监察。

二、煤与瓦斯突出灾害

随着我国煤矿开采深度的加大，开采强度的不断增强，煤与瓦斯突出的危险性也在增加，突出危险区域也在扩大，部分原无突出危险的煤矿也开始出现突出现象，部分未划分为突出矿井的煤矿也不得不按突出煤矿管理。我国煤与瓦斯突出危险矿井数目和突出强度、频度 将随着开采深度的延深、开采强度的增大而逐渐增多，危险性随煤层厚度的增大而增大。

研究和统计表明，突出煤层中真正具有突出危险的区域只占煤层总面积的 20%～30%。突出危险预测预报的最大意义在于找出和划分煤层突出危险性区域，节省防突费用，使防治措施更据针对性。我国从20世纪70年代开始研究煤层突出危险性区域预测，国家“七五”期间重点研究了综合指标预测技术。按照我国目前的开采速度和进度，煤与瓦斯突出将是煤炭行业将要面临的一个重大课题。如何有效地预防和控制突出，也将是下一步减少煤矿事故的一项重要内容。国家应该在此领域投入充足的力量去研究相关理论，并开发有效产品，在这种危险来临之前，找出解决问题的有效办法和手段。

粉尘灾害的研究

目前，煤矿井下劳动条件差、尘毒 危害严重的局面尚未根本扭转，煤尘爆炸事故不断发生，尘肺病人逐年增加，严重危害工人生命健康，直接影响安全生产。

一、煤尘爆炸

我国多数煤矿所产生的粉尘具有爆炸性。据统计，我国国有煤矿中90%的矿井的煤尘具有爆炸的危险。

对单一煤尘来说，其爆炸下限浓度为30mg/m3～50mg/m3, 上限浓度为1000mg /m3～2000 mg/m3 时，爆炸力最强的浓度为300g/m3～500g/m3时。煤尘爆炸的引爆温度一般为650℃～990℃。粒度越小，单位煤尘质量的表面积越大，越容易产生爆炸。发生爆炸时，粒度小于1mm的煤尘都能参与爆炸，但爆炸的主体是小于75μm的煤尘。井下空气中如果有沼气和煤尘同时存在，能增加沼气、煤尘爆炸的危险性，并能相互降低各自爆炸的下限浓度。当存在有沼气，且浓度达到 3.5%时，空气中的煤尘浓度只要达到6.lg/m3时，就可能发生爆炸。正常空气中的氧含量为20.9%, 在井下作业环境空气中由于其他气体的混合，氧含量降低，则影响煤尘的着火温度，使着火温度升高，当氧含量低于17%时，煤尘就不会发生爆炸。

煤尘爆炸可放出大量热能，爆炸火焰温度可高达2000℃甚至更高，产生破坏性很强的高温。在发生爆炸的地点，可能连续发生第二次爆炸，造成更大的灾 害。煤尘爆炸时，爆源l0m～30m内的破坏程度较轻，即爆源附近的破坏力较弱，离爆源较远处爆炸压力较高，破坏力强。煤尘爆炸传播时，冲击波传播的速度大于火焰传播速度。这样，巷道中沉积的煤尘先被冲击波扬起，随即被到达的火焰点燃发生爆炸，且不断向远处蔓延。煤尘爆炸气体中含有大量CO和CO2爆炸区空气中CO的含量可高达8%, 这是造成人员死亡的主要原因之瓦斯煤尘爆炸的控制技术分为预防爆炸发生技术和抑制爆炸传播技术两个方面。预防爆炸发生的方法主要是采取措施控制瓦斯积聚、煤尘的产生或飞扬以及火源的产生：抑制瓦斯煤尘爆炸传播的方法主要是采取措施将已发生的瓦斯煤尘爆炸限制在一定区域，尽量控制灾害损失。其措施主要是设置被动式隔爆装置和自动抑爆装置。被动式隔爆装置是借助于爆炸冲击波的作用来喷洒消焰剂，而本身无喷洒动力源：自动抑爆装置是利用传感器探测爆炸信号，触发自带的动力源喷洒消焰剂，形成抑制带。

被动式隔爆装置最早采用撒布岩粉和设置普通岩粉棚，虽然防止爆炸传播 效果较好，但岩粉暴露在潮湿空气中，极易受潮而失去消焰剂功效，且频繁更换 岩粉的工作量较大，因此我国煤矿现在几乎已不采用这两种方法。但国外仍有些国家还普遍使用。在20世纪90年代，煤科总院重庆分院开发的隔爆水槽(脆 性) 和隔爆水袋，以水作为消焰剂，方便了煤矿安装和使用，在全国得到了广泛推广应用，其中隔爆水袋的使用最为普遍。

矿井瓦斯煤尘爆炸灾害绝大多数是由于局部瓦斯燃烧或爆炸引起沉积煤尘 飞扬参与爆炸传播造成的，因此，在爆炸初期的抑制相当重要。

二、煤矿尘肺

煤矿尘肺有3种：砂肺，即长期吸入游历SO2含量较高的岩尘，所发生的尘肺，其发病工龄较短，砂肺病变的进展较快，掘进工砂肺的患病率较高；煤肺，即长期在高浓度的煤尘环境里工作，所发生的尘肺，其发病、患病率都很低，发病工龄一般较长，尘肺病变的进展缓慢，发展成为严重三期者为数极少，该病主要发生在采煤工作面的工人中；煤砂肺，即长期接触两种粉尘的工人所患上的坐肺，该病主要发生在既进行掘进、又从事采煤的工人中。

尘肺患病除与粉尘的性质有关外，还与粉尘的浓度直接相关。工作面的粉尘浓度越高，吸入并沉积到肺内的粉尘量也越大，掌握工人工作环境的粉尘浓度及工人接尘时间，可以大致估算接尘工人肺内的粉尘沉积量。5Og煤尘在肺内可能会导致尘肺，12g岩坐在肺内足以形成较严重的砂肺病变。

据卫生部统计，2002年底，中国尘肺病累计病例达到万人，其中仍然存活者 44万多人。2002年，全国共报尘肺病患者12448例，其中煤矿系统的尘肺病例占 47.6%(仅为原国有重点煤矿病例数，不包括地方煤矿和乡镇煤矿)。每年尘肺病造成的直接经济损失达80亿元人民币。2003年，全国产煤17.4亿吨，其中地方煤矿和乡镇煤矿占9亿吨，占一半多。专家认为，全国估计有120多万尘肺病患者，这意味着每1000个中国人中就有一个尘肺病患者。

随着国家改革开放的深入，国际上通行的职业健康体系也逐步在我国得到 推广。职业病的危害也日益被广大从业者、社会、政府所重视。在各个工作现场都采用了减少粉尘产生、降尘、排尘、 除尘、个体防尘等措施，相信我国煤矿尘肺病患者会越来越少。

在当代，每个企业都充分利用人力、物力、财力资源，其中又以人力资源的应用最为重要。在人力资源管理中，又以怎样激励人为核心。但是，黑龙江省有相当一部分煤炭深加工企业没有合理的激励机制，这使得企业人员激励问题日益突出。

本文对激励的相关理论进行了较为系统地阐述，从煤炭深加工企业人员激励过程中存在的问题出发，同时，对影响人员激励的因素进行分析；此外，将激励和影响激励效果的因素进行分类，利用数学函数的方法对其建立相应的函数方程，借鉴经济学的无差异曲线、能力约束曲线、均衡组合等方法，在综合管理学的激励效果和影响因素的基础上，建立激励组合模型，进一步分析模型不同变量的变化对模型的影响，然后，给出了黑龙江省煤炭深加工企业人员激励方法。本研究旨在对黑龙江省煤炭深加工企业激励机制的建立与完善提供一些参考。最后，以黑龙江省七台河市煤炭深加工企业为综合应用案例进行探讨和说明。

关键词：煤炭深加工；人员激励；激励组合模型

目录：摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 论文的选题背景 1

1.2 国内外研究概况和发展趋势 1

1.3 论文的研究内容和思路 4

1.4 本章小结 6

第二章 激励理论概述 7

2.1 管理学激励理论 7

2.2 经济学激励理论 13

2.3 本章小结 14

第三章 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励问题 15

3.1 黑龙江省煤炭深加工企业人员的特点 15

3.2 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励问题 16

3.3 本章小结 20

第四章 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励因素分析 21

4.1 外界因素分析 21

4.2 个人因素分析 24

4.3 本章小结 27

第五章 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励模型 28

5.1 激励函数 28

5.2 激励组合模型 31

5.3 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励组合模型的策略分析 40

5.4 本章小结 41

第六章 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励方法 42

6.1 针对高层管理人员的激励 42

6.2 中层管理人员的激励 44

6.3 科技人员的激励 45

6.4 一般员工的激励 47

6.5 其他人员的激励 48

6.6 本章小结 49

第七章 综合应用：黑龙江省七台河市煤炭深加工企业人员激励研究 50

7.1 七台河市煤炭深加工企业概况 50

7.2 七台河市煤炭深加工企业人员现状 51

7.3 七台河市煤炭深加工企业人员激励组合分析 52

7.4 七台河市煤炭深加工企业人员激励方法 54

7.5 本章小结 59

结论 60

致谢 61

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48黄玉春．人力资本定价及激励[D] ：〔硕士学位论文〕．西安：西北大学经济管理学院，2004

煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。下面是我整理了煤化工生产技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!

煤化工及甲醇生产技术探索

摘要：甲醇是一种有机化工原料，它的用途非常广泛，普遍运用于燃烧材料、合成金属、工程涂料、医学消毒、日常生火等多个方面，在甲醇的制造方面，一般都遵循着煤气化碳――变换气体物质――精细蒸馏三大工序，在化工厂生产活动中一般将生产甲醇的工序称为“工段”。难点在于如何去调控操作所需的参数，本文通过对煤化工作的特性解析来引申出甲醇生产的要点，同时对生产技术进行一个流程上的模拟，更全面地去了解甲醇生产中需要多加注意的关键。

关键词：煤化工甲醇温度化学反应化学式

中图分类号：Q946文献标识码： A

1煤气化原理

在甲醇生产的流程中，煤气化是第一步，它是一种化学反应，将气化剂和煤炭资源中的可燃物质放置在一个高位环境下，然后使其发生中和反应，产生一氧化碳、氢气等可燃气体。在煤气化工段里使用的气化剂包括水蒸气、氧气等，在加入这些气化剂后，煤炭就会发生一系列化学反应，从而生成所需的气体。煤炭在加入气化剂后，经历了干燥、热裂解等热力反应，该反应中生成的气体包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等，这些化学反应的速度取决于煤气化工段中的温度、热压、气化炉质量以及煤炭的种类，以下是煤气化过程中会出现的化学式：

吸收热量：C - H2O → C O + H2C + C O2→ 2C O

发散热量：C + O2→ C O2C +12O2→ C O

变换反应：C O + H2O → C O2+ H2

从大体上来说，煤气化反应是化学中的强吸热效应，如果以动力和热力的角度来解析这类中和现象，重点在于对温度的把握，温度过高会造成气体流失，温度过低则无法产生完整的化学反应，导致生成的气体数量少、质量差。同时在增压方面应该适当地增加对煤炭的压力值，这样可以使化学反应的速度提高，对甲醇的生产效率起积极作用。

2变换工段

甲醇产品在合成时，一般调整碳元素与氢元素的比例的方法是通过一氧化碳的变换反应来实现的，在甲醇生产的流程中，碳元素与氢元素的分离都在催化剂的影响下进行，在此需要注意的是，碳氧分离工序对水蒸气的需求量相当大，水蒸气的生产成本在这道工段中会激增不少，所以，如何最大限度地利用水蒸气，节约生产成本，这将直接考验生产部门的气体生产技术和操作人员的工作效率。在变换工段中，煤气化之后的煤气物质含有大量的一氧化碳和水蒸气，在催化剂的效果影响到位之后，就可以生成氢与二氧化碳，在此时还会有小部分的一氧化硫转化为氰化硫，此时化学式表现如下：

C O + H2O → C O2+ H2

这是一个主要反应式，但是在主反应进行的同时，还有一部分副反应也会产生，生成甲醇的副产品，这些化学反应包括：

2C O + 2H2→ C O2+ C H

2C O → C + C O2

C O + 3H2→ C H4+ H2O

C O + H2→ C + H2O

C O2+ 4H2→ C H4+ 2H2O

C O2+ 2H2→ C + 2H2O

化学反应在化工产业中要求平衡，在主要变换的化学反应中是一种发散热量反应的类型，这里的化学反应会使煤气化后的温度降低，温度适当降低有利于化学反应的平衡作用，但是如果温度太低，就会导致化学反应时间过长，效率越低，当煤气化工段的生成气体慢慢消耗殆尽时，就会浪费前一道工段的时间和成本，造成浪费。同时，温度还与催化剂的适应性挂钩，如果温度没有调整到位，催化剂的效力就无法发挥到最大值，这就会造成碳氧分离程度不足，必须加大催化剂的剂量，这也会增加生产成本。

3甲醇生产中的注意事项

1.)气化压力的大小在其他的生产条件没有变化的情况下，如果改变气化压力，就会产生非常细微但是关键的变化。通常气压定格在2M Pa以上的范围时，在煤气化工段里基本上不会产生影响，但是如果气压低于2M Pa就会使气化炉的气化效果变低。所以，在煤气化工段中，一定要保证气化压力控制在2M Pa以上，而且可以视实际情况适当提高，这样可以增加气体数量，提高生产效率。

2.)氧气与煤量的比例氧煤比例的提高，指的是在煤炭中氧气流量的增多，直观反映为在煤炭高温加热时，煤炭的燃烧反应量明显提升。同时因为氧气流量的增加，使气化炉的温度也得以升高，煤炭的气化反应会更加强烈，一氧化碳和氢气的数量会增加不少，但是生成的气化产物中，二氧化碳和水分的含量占了很大比例，而一氧化碳和氢气的含量会变少，所以，如果不仔细控制氧煤比例，就会使气化炉中的气化反应过强而导致生产甲醇所需的气体成分变少。

4 甲醇生产工艺模拟

传统的烧煤方式已经不能满足人们对甲醇的需求量，而且单纯的燃烧煤炭既是对资源的浪费，也会造成环境污染。所以，当务之急是要尽快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生产技术，在这方面，煤气化生产流程已经被初步运用于各大化工厂中，作为目前提取甲醇的有效方式，煤气化工段还需要更多的模拟和分析来增强其效率，简化其工序。

在模拟中我们假设煤浆和高压后的氧气依照固定比例放置在气化炉中，然后在高温作用下因气温及气压生成各种气体，其中包括一氧化碳、氢气、二氧化碳等，其中高压后的氧气进入气化炉可以通过设置烧嘴的中心管道和外环管道，而煤浆可以通过烧嘴的中环管道进入气化炉。在模拟环境下，我们还设置了激冷室，位于气化炉下段，激冷室主要是处理煤炭中的灰份。在煤气化工段进行到末尾后，会残留一些灰份物质，这些物质会在气化炉的高温中熔融，熔渣和热量汇聚，合成了气体，然后结合离开气化炉的燃烧室部分，经由反应室，进入气化炉下段的激冷室。这些气体在激冷室中将被极寒温度降低到200摄氏度左右，熔渣会立即固体化，然后生成大量的水蒸气，经水蒸气饱和后带走了灰份，从激冷室的排出口派排

出。

需要进行变换的水煤气在预热器中加入一部分进行换气和换热步骤，然后进入模拟的变换炉，这部分水煤气在经过煤气化工段后，自身携带了不少的水蒸气，变换炉中的催化剂进行催化作用进行变换反应，在第一部分结束后，另一部分的水煤气也进入变换炉，变换炉这时就会需要新的高温气体，模拟的变换工段里加入了预热装置，提前储存并加热生成高温气体，然后连入变换炉中与另一部分的水煤气进行变换反应，然后进入气液分离器进行分离，分离成功后的气体将进入低压蒸汽室内降温，再次进入气液分离器进行分离，再喷入冷水来清洗掉气体中的三氢化氮，最后气体进入净化系统，生产气态甲醇。

精馏工段的流程为四塔工作方式，首先甲醇气态材料在预热器中进行高温加热，再传输进预塔中部，在这里去除粗甲醇里的残留溶解气体与二甲醚等，这些属于低沸点物质。在加热后，气体进入冷却器进行气体降温，形成甲醇蒸气后进入预塔的回流管道。甲醇蒸气在经过回流后进入换热器，加热后进入加压塔，甲醇在加压塔中进行冷凝化处理，其中小部分送回加压塔顶部作为回流液。剩余的甲醇气体进入精度甲醇管道，最后由加压塔提供压力与热量，将冷凝的高精度甲醇视需求定制成液态或固态储存，然后将杂质或者甲醇残留物通过排污口排入废水处理器进行净化提取处理。

参考文献：

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[2]刘喜宏.浅谈煤制甲醇的前景与工艺流程[J]. 中国石油和化工标准与质量 . 2013(10) :22.

[3] 陈倩，李士雨，李金来. 甲醇合成及精馏单元的能效优化[J]. 化学工程. 2012(10) ：1-5.

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摘要]从工业、元素、工艺性质方面，对巨野煤田煤质进行了详细的分析，根据其煤质特点，进行科学论证，得出巨野煤田

是优质动力用煤和炼焦用煤的结论，可以用来制备水煤浆，用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品，用作焦化原料等。

[关键词]煤质分析；煤质特点；科学利用；评价

1巨野煤田煤质分析

1.1煤的工业分析

工业分析是确定煤组成最基本的方法。在指标

中，灰分可近似代表煤中的矿物质，挥发分和固定碳

可近似代表煤中的有机质。

衡量煤灰分性能指标主要有灰分含量、灰分组

成、煤灰熔融性（DT、ST、HT和FT）。其中煤灰熔融性是

动力用煤和气化用煤的重要性能指标。一般以煤灰软

化的温度（即灰熔点ST）作为衡量煤灰熔融性的指标。

1.1.1龙固矿钻孔煤样工业分析结果(表1)变形温度（DT）为煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆

时的温度；软化温度（ST)为煤灰锥体弯曲至锥尖

触及底板变成球形时的温度；半球温度（HT）为灰锥形

变至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度；

流动温度（FT）为煤灰锥体完全熔化展开成高度＜1.5 mm

薄层时的温度。

1.1.2彭庄矿钻孔煤样工业分析结果（表2）

2煤质特点及科学利用评价

2.1巨野煤田煤质特点

由煤炭科学研究总院《巨野矿区煤质特征及菜加

工利用途径评价》2003.5可以看出巨野煤田煤质有

如下特点：①灰分含量低，属于中、低灰煤层。②挥发

分含量高，各煤层原煤的挥发分含量在33%以上，且

差异不大，均属于高挥发分煤种。③磷含量特低；硫分

含量上低下高。④干燥基低位热值高。各层煤的都比

较高，且随原煤灰分的降低而升高。⑤粘结指数、胶质

层厚度和焦油产率均较高。⑥碳、氢含量较高。碳含量

在86.02%～86.51%之间，氢含量在5.41%～5.44%之

间，C/H比值＜16。⑦灰熔点上高下低。

2.2成浆性实验评价

2008年1月，华东理工大学对巨野煤田龙固矿

(1#)、赵楼矿(2#)和彭庄矿(3#)原煤进行成浆性实验

及评价。

2.2.1成浆浓度实验

成浆浓度是指剪切速率100 s-1，粘度为

1 000 mPa·s，水煤浆能达到的浓度。采用双峰级配制

浆，粗颗粒与细颗粒质量比为3∶7；选取腐殖酸盐作

为添加剂，用量为煤粉质量的1%。制成一系列浓度的

水煤浆，测量其流动性，观察水煤浆的表观粘度随成

浆浓度上升的变化规律，结果如表10所示。由表10看出，随着煤浆浓度增大，煤浆表观粘度

也明显升高。本实验3种煤样成浆浓度分别为龙固矿

66%(wt)；赵楼矿67%(wt)；彭庄矿68%(wt)。

2.2.2流变性实验

水煤浆流变特性是指受外力作用发生流动与变

形的特性。良好的流变性和流动性是气化水煤浆的重

要指标之一。

将实验用煤制成适宜浓度的水煤浆，然后用

NXS-4 C型水煤浆粘度计测定其粘度。将水煤浆的表

观粘度随剪切变化的规律绘制成曲线，观察水煤浆的

流变特性，见表11。

从表11可以看出，3种煤制成的水煤浆中，随着

剪切速率增大，表观粘度都随之降低，均表现出一定

的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化水煤浆的储

存、泵送和雾化。

2.2.3实验结论

煤粉粗粒度（40～200目）和细颗粒（＜200目）质

量比为3∶7，腐殖酸盐作为添加剂，添加量为煤粉质

量的1%时，龙固矿煤浆浓度为66%（wt）、赵楼矿煤浆

浓度为67%（wt）、彭庄矿煤浆浓度为68%（wt），满足加

压气流床水煤浆气化技术对水煤浆浓度的要求。

2.3原料煤的应用

2.3.1适合于制备水煤浆

水煤浆不但是煤替代重油的首选燃料，而且是加

压气流床水煤浆气化制备合成气的重要原料。同时它

又是一种很有前途的清洁工业燃料。实践上，华东理

工大学“巨野煤田原煤成浆性实验评价报告”表明：巨

野煤田各矿井原料煤均适合于制备高浓度稳定水煤

浆。

2.3.2用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品

巨野煤田原煤属于高发热量的煤种（弹筒热平均

值在28～31 MJ/kg之间），该煤有利于降低氧气和能量消耗，并能提高气化产率；因灰熔点较高

（＞1 300℃），有利于固态排渣。根据鞍钢和武钢分

别使用双鸭山和平项山1/3焦煤作高炉喷吹的经验，

巨野煤田的1/3焦煤与双鸭山和平顶山1/3焦煤一

样成浆性较好，其1/3焦煤洗精煤可以制成水煤浆，

作为德士古（Texaco）水煤浆气化炉高炉喷吹用原料。

煤气化得到的合成气既可通过变换用于合成

氨/尿素，又可经净化脱硫合成甲醇或二甲醚。以甲

醇为基础可进一步合成其他约120余种化工产品。另

外，还可利用甲醇制备醇醚燃料及合成液体烃燃料

等。

2.3.3用作焦化原料

焦化用于生产冶金焦、化工焦，其副产焦炉煤气

可用于合成甲醇或合成氨，副产煤焦油进行分离和深

加工后可得到一系列化工原料及化工产品。由表12看出，巨野煤田大槽煤经过洗选以后，可

以供将来的400万t/a焦化厂或者上海宝钢等大型

钢铁企业生产I级焦炭时作配煤炼焦使用；灰分

≤9.0%的8级精煤（2#），也可供华东地区的中小型焦

化企业生产2级和3级冶金焦的配煤炼焦使用。此

外，该煤也可以单独炼焦，但所生产焦炭的孔隙率偏

高，最好进行配煤炼焦。2.3.4远景目标———煤制油

煤直接液化可得到汽油、煤油等多种产品。巨野

煤田的大部分煤层均为富油煤，尤其是15煤层平均

焦油产率＞12%，属高油煤；根据元素分析计算的碳氢

比各煤层均＜16%；大部分煤层挥发分＞35%的气煤和

气肥煤通过洗选后的精煤挥发分＞37%，而其灰分

＜10%。因此，巨野煤田的煤炭都是较好的液化用原料

煤。

煤间接液化可制取液体烃类。煤经气化后，合成

气通过F-T合成，可以制取液体烃类，如汽油、柴油、

石腊等化工产品及化工原料。

3结语

综上所述，巨野煤田第三煤层大槽煤属于低灰、

低硫、低磷、结焦性好、挥发分高、发热量高的煤炭资

源，其中的气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、天然焦等是

国内紧缺的煤种，它们的洗精煤不仅可作为炼焦用

煤、动力用煤，而且是制备水煤浆和高炉喷吹气化的

重要原料。因此,菏泽大力发展煤气化合成氨和甲醇

并拉长产业链搞深度加工是必然的正确选择。