煤炭基本知识
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。
煤炭是一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成,那么你对煤炭了解多少呢?以下是由我整理关于煤炭 知识大全 的内容,希望大家喜欢!
煤炭主要产地在各大陆、大洋岛屿都有煤分布,但煤在全球的分布很不均衡,各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家,也是世界上主要产煤国,其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯.
中国煤炭资源丰富,除上海以外 其它 各省区均有分布,但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,是中国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50%左右,占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。在中国南方,煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省,这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨,占中国南方煤炭资源量的91.47%探明保有资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上。
煤的种类1 烟煤(末) 6000大卡,硫:0.8,挥发分:27,灰分:18
2 动力煤 7000大卡,硫:1,挥发分:13-15左右
3 无烟煤 7000大卡,硫:0.3
4 主焦精煤硫:0.6,挥发分18-23,粘结指数>85
5 肥精煤硫:0.6,挥发分:32,粘结指数>85
6 1/3焦精煤硫:0.6,挥发分:28,粘结指数>80
7 无烟煤(中) 6800-7200大卡,硫:0.6-1,挥发分:9-10
8 无烟煤(小) 6800-7200大卡,硫:0.6-1,挥发分:9-10
9 无烟煤(末) 5500-6200大卡,硫:0.6-1.2,挥发分:9-12
10 电煤 5500大卡,硫:1,挥发分:28
煤炭消费用途煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的 总结 为两大主要用途:(1)动力煤,(2)炼焦煤。
(1)动力煤
从世界范围来看,动力煤产量占煤炭总产量的80%以上。世界10 大煤炭公司主要生产动力煤,其比重约占该10 大公司煤炭总产量的82%美国动力煤产量占其总产量的90%以上我国动力煤产量也占到煤炭总产量的80%以上。
在国外,动力煤绝大部分用来发电,工业锅炉也有一些用量。全世界约有55%的煤炭用于发电,煤炭需求的增量部分基本上都在电力部门,但中国例外,在中国实施工业化的进程中,各行各业都需要大量的煤炭(动力煤)。
从动力煤的品种来看,以长焰煤和不粘煤储量最大,分别占全国动力煤总储量的21.70%和20.35%褐煤和无烟煤也占有相当的比例,而贫煤和弱粘煤则相对较少,仅为全国动力煤总储量的 7.66%和2.49%。
我国动力煤的主要用途有:
1) 发电用煤:我国约1/3 以上的煤用来发电,目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值,把热能转变为电能。
2) 蒸汽机车用煤:占动力用煤2%左右,蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。
3) 建材用煤:约占动力用煤的l0%以上,以水泥用煤量最大,其次为玻璃、砖、瓦等
4) 一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的30%。
5) 生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的20%。
6) 冶金用动力煤:冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤,其用量不到动力用煤量的1%。
(2)炼焦煤
我国虽然煤炭资源比较丰富,但炼焦煤资源还相对较少,炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量27.65%。
炼焦煤类包括气煤(占13.75%),肥煤(占3.53%),主焦煤(占 5.81%),瘦煤(占4.01%),其它为未分牌号的煤(占 0.55%)非炼焦煤类包括无烟煤(占10.93%),贫煤(占5.55 % ),弱碱煤(占1.74%),不缴煤(占13.8%),长焰煤(占12.52%),褐煤(占12.76%),天然焦(占0.19%),未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。
炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一般1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢,是目前钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”,是各国在世界原料市场上必争的原料之一。
煤炭发热量分级
煤炭中转港秦皇岛 天津 京唐港 日照 枝城
连云港 广州 钦州 徐州 芜湖
煤炭调出区:
内蒙古 山西 陕西 日照 河南
宁夏 黑龙江 贵州 四川 新疆
煤炭调入区:
北京 天津 河北 辽宁 山东
吉林 上海 江苏 浙江 福建
湖北 湖南 广东 广西 云南
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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 煤炭
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。值得探讨的是它为何形成得如此集中,而且又是那么如此的优质呢? 记得上小学的时候,我家住在离城不远的乡村,每当盛夏雨季来临时,一场暴雨过后,村子中央就会出现一条湍急的“小溪流”,我们许多小朋友就会跑到那里面去嬉戏,那小溪流也会因暴雨停止时间的延长,而变得越来越小,最后干涸。但在没有断流之前你会发现,很多水流处却被冲下来的木棍儿、杂草等漂浮物堵塞,形成一个个小的水坎儿。为了能让水流通畅,我们不时地把那些小水坎扒开,有的时候也会借此筑起一道小溪上的“堤坝”。既便是现在居住在城里,一场暴雨过后,街道上很多地方也会出现各种各样的漂浮物截住了水流,堵塞了下水道口,而且很多漂浮物又被集中地滞留在一个地方的现象。 小巫见大巫,由此我们便可以推断出煤炭的形成可能与洪水有直接关系。如果没有洪水那样强大的力量 煤炭
和搬运的功能,煤炭的形成绝对不会那么集中,也不会那么优质。 我们可以设想一下,在千百万年前的地质历史期间,由于气候条件非常适宜,地面上生长着繁茂高大的植物,在海滨和内陆沼泽地带,也生长着大量的植物,那时的雨量又是相当的充沛,当百年一遇的洪水或海啸等自然灾害降临时,就会淹没了草原、淹没了大片森林,那里的大小植物就会被连根拨起,漂浮在水面上,植物根须上的泥土也会随之被冲刷得干干净净,这些带着须根和枝杈的大小树木及草类植物也会相互攀缠在一起,顺流漂浮而下,一旦被冲到浅滩、湾叉就会搁浅,它们就会在那里安家落户,并且象筛子一样把所有的漂浮物筛选在那里,很快这里就会形成一道屏障,并且这个地方还会是下次洪水堆积植物残骸(也会有许多动物的残骸)的地方。当洪水消退后,这里就会形成一道逶迤的堆积植物残骸的丘岭,再经过长期的地质变化,这座植物残骸的丘岭就会逐渐地埋入地下,最后演变成今天的煤矿。 那么也许有人会问,1998年中国遭受的一场罕见的水灾,为何没有出现这样的情况呢?我认为,那是因为中国目前的森林覆盖率很低,而且有森林的地方多在高海拔地区,在平原到处是粮田,几乎到了没有什么森林可淹的境地,只不过是淹没了一些农田的防护林,并且农田防护林的树木很稀少,而且树木的根须又十分的发达,抓地抓得十分牢固,短时间的浸泡、冲击不会造成多大危害。而森林中的树木就不同了,很多树木都挤在一起生活,它们为了吸收太阳的能量,拼命地往上长,故根须并不发达,一旦一处树木被洪水连根拨起,就会连带成片的树木被洪水毁掉,就如同放木排一样,顺流漂浮而下,势不可挡,最后全部堆积在一个地方。 另外,由于人类对大自然认识的增强,抵御突发性自然灾害的能力不断提高,兴修水利,筑起坚固的堤坝,加固江堤、河堤,大大地减缓了凶猛洪水的冲击力,泛滥的现象少了,甚至乖乖地听从人类的召唤,并把凶猛的洪水变成了电能、动能、热能,造福于人类,服务于人类社会。 不仅洪水有搬运动植物这样的能力,而且潮汐、台风、海啸也具备这样的能力。由于地震、火山喷发等因素引起的海啸,可以使海浪掀起三、四十米还高,并且在顷刻之间把一个岛屿上的动植物扫荡一空;把海岸线附近的一切生物全部洗劫。 再者,地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的,而且地球表面上的物质 煤炭
是在不断地循环流动着的。因此,“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质,还是有一定的道理的,是有说服力的,也是能够令人信服的。 由于古代的在植物大量沉积,被深深的埋在地层下,受到高压和高温,经过几亿年的时间,变成煤炭。 煤矿和其它矿一样,是层状的,且不是到处都有。如果是地表植物积聚而成,则不会那么集中,应该到处都有,所以我认为,书上所说的不对。碳元素是地球故有的,地表的碳大部分以化合物形式存在,地心的碳以单质形式存在,地心的碳向地表喷出时,一部分为钻石,一部分为石墨,大部分为煤(不同条件下形成不同的物质),和其它大部分矿的成因一样。 植物当被压在地下,在长时间的缺氧高压的条件下便会形成煤。 石炭纪地球植物大繁盛,为煤的形成形成的强大的物质基础,后来的造山运动为煤的形成提供了外部条件。经过长年累月,便形成了煤。
可以找煤田地质学类书看看。
煤矿是指富含煤炭资源的地方,通常也指采用地下采掘或露天采掘方式生产煤炭的工厂。你还知道哪些关于煤矿知识呢?以下是由我整理关于煤矿知识的内容,希望大家喜欢!
煤矿的简介
煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间,通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料,是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物,在适宜的地质环境中,逐渐堆积成厚层,并埋没在水底或泥沙中,经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中,以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多,是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46~97%,呈褐色至黑色,具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同,煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。
在中国煤炭开采必须依法开采,证照齐全有效。贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的 安全生产 方针。
煤矿开产历史
早在新石器时代,人类便有使用煤的记录。煤矿的主要用途是作为燃料。
美国最早的商业煤矿位于维吉尼亚州的,1748年开始开采。
煤炭成为18世纪工业革命中的主要能量来源,蒸汽火车、蒸汽船等开始成为工业国家中的主要交通运输工具。同时炼钢业也需要大量的煤矿。城市的照明、暖气和烹调等也需要使用煤气。英国在18世纪末发明了许多地下采煤的科技,从此采煤进入了大规模商业开采的时代。挖煤的机器约在1880年代左右发明在那之前,采矿需要以人工用铲子或十字镐挖掘。到了1912年,蒸汽挖土机科技方面的进步使得露天开采变得可能。
煤炭在18世纪至1950年代是西方国家的主要工业和运输能量来源。另一方面,石油的开采技术在20世纪初得到很大的发展,在美国、中东和印尼发现了大规模油田。石油作为燃料的优点多于煤炭。石油及其附属品在1950年代以后开始成为主要的燃料,很快的蒸汽机被内燃机所取代。至20世纪末,煤炭在家庭、工业和运输上很大的一部分被石油、天然气、核能或可再生能源等所取代。
自1890年开始,采煤也开始成为政治和社会上的争议来源。使用童工、剥削矿工、恶劣的工作环境等使得工会开始形成,社会主义思想开始兴起。另外,机器的大量使用也造成许多矿工失业,造成许多社会问题。环境标准的限制、西部大规模露天矿场的开采等,使得美国的地下采煤业在1970年代后急剧衰退。1914年最盛期时,美国有18万名无烟煤矿工,到1970年只剩6千名。沥青的工作从1923年70.5万人的颠峰,下降到1970年的14万人及2003年的7万人。矿工联合会(UMW)的活跃会员也由1980年的16万人减少到2005年的1.6万人。1973年与1979年的两次石油危机使得各国政府开始寻找替代能源。在开发核能、风力、太阳能等新能源的同时,煤炭的重要性也再度受到重视。
不过,自1970年代开始,环保意识抬头,人们开始注意包括景观破坏、空气污染与其他燃烧煤炭所可能产生的问题等。和其他化石燃料比较,燃烧煤炭比石油或天然气产生更多的二氧化碳、二氧化硫及氧化亚氮等温室气体,并可能是造成全球暖化及酸雨等问题的主要原因之一。
煤炭在今日仍是重要的能源,因为其经济的价格和丰富的储藏量,特别是用于发电。煤炭在中国是最重要的能源,2005年中国约有80%的能源来自于燃煤。2007年中国首度成为了煤炭进口国。
煤矿的类型
露天开采
当矿层接近地表时,使用露天开采的方式较为经济。矿层上方的土称为表土。在尚未开发的表土带中埋设炸药,接着使用挖泥机、挖土机、卡车等设备移除表土。这些表土则被填入之前已开采的矿坑中。表土移除后,矿层将会暴露出来这时将矿块钻碎或炸碎,使用卡车将矿砂运往选煤厂做进一步处理。当矿石开采完毕,在隔壁重复同样的步骤。露天开采的方式可比地下开采的方式获得较大比率的煤矿,因为较多的矿层被利用。露天开采煤矿可以覆盖数平方公里的面积。世界约40%的煤矿生产使用露天开采方式。
地下开采
大部分矿层均远离地表,因此无法使用露天开采的方式。地下开采占世界煤矿生产的60%。在矿坑,通常使用房柱法在矿层中推进,梁柱用来支持矿坑。共有四种主要的地下开采法:
长壁开采–长约300米以上的采掘面。一台精密的采矿机在矿层隧道中前后移动。松动的矿石掉入输送带中,并移到工作区域。
连续开采–利用一台有碳化钨钻头的机器从矿层中刮下煤矿。在“房柱法"系统中操作–在一系列约10米的房间区域中工作。
爆破开采–传统的开采方式。使用炸药打碎矿层,将矿石收集放在矿车或运输带中。
短壁开采–使用连续开采的机器。类似长壁开采有着可移动的坑顶支撑。
煤炭生产
煤矿在超过50个国家中商业开采。世界一年(2006年估计)约生产53亿7000万公吨的硬煤。世界上大部分国家都有煤矿储藏。以生产量与消费量比值,已探明的煤矿储藏量估计可再使用147年。
煤矿采煤 方法
采煤方法种类很多,世界主要产煤国家使用的采煤方法,总的划分为壁式和柱式两大类。这两种不同类型的采煤方法,无论从采煤系统,还是回采工艺都有很大的区别。
根据不同的矿山地质及技术条件,可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合,从而构成多种多样的采煤方法。如在不同的地质及技术条件下,可以采用长壁采煤法、柱式采煤法或其他采煤法,而长壁与柱式采煤法在采煤系统与采煤工艺方面差别很大。由此可以认为:采煤方法就是采煤工艺和回采巷道布置两部分走成。
壁式采煤
壁式采煤法的特点是煤壁较长、工作面的两端巷道分别做为入风和回风、运煤和运料用,采出的煤炭平行于煤壁方向运出工作面,我国多采用壁式采煤法开采煤层。
柱式采煤
柱式采煤法的特点是煤壁短呈方柱形,同时开采的工作面数较多,采出的煤炭垂直于工作面方向运出。
其他采法
1、走向长壁采煤法,长壁工作面沿走向推进的采煤方法。
2、倾斜长壁采煤法,长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。
3、倾斜分层采煤法,厚煤层沿倾斜面划分分层的采煤方法。
4、长壁放顶煤采煤法,开采6米以上缓斜后缓斜厚煤层时,先采出煤层底部长壁工作面的煤,随即放采上部顶煤的采煤方法。
5、掩护支架采煤法。在急斜煤层,沿走向布置采煤工作面,用掩护支架将采空区和工作空间隔开,向俯斜推进的采煤方法。
6、伪倾斜柔性掩护支架采煤法。在急斜煤层中,伪倾斜布置采煤工作面,用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开沿走向推进的采煤方法。
7、倒台阶采煤方法。在急斜煤层的阶段或区段内,布置下部超前的台阶形工作面,并沿走向推进的采煤方法。
8、正台阶采煤法。在急斜煤层的阶段或区段内,沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面,并沿走向推进的采煤方法。
9、水平分层采煤法。急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。
10、斜切分层采煤法。急斜厚煤层中沿与水平面成25度至30度的斜面划分分层的采煤方法。
11、房柱式采煤法沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界,再后退采出煤房之间煤柱的采煤方法。
12、房式采煤法。沿巷道每隔一定距离开采煤房,在煤房之间保留煤柱以支撑顶板的采煤方法。
指以有机或无机形态富集于煤层及其围岩中的元素。有些元素在煤中富集程度很高,可以形成工业性矿床,如富锗煤、富铀煤、富钒石煤等,其价值远高于煤本身。
根据煤中伴生元素的性质和用途,可分为有益元素、有害元素和指相元素3类。有益元素主要有锗、镓、铀、钒等,可被利用。有害元素主要有硫、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。硫是煤中常见的有害成分,其他有害元素在煤中含量一般不高,但危害极大,如砷是一种有毒元素。煤在燃烧中,硫是造成城镇环境污染的主要物质源。当然,对有害元素如果收集、处理得当也可变成对人有用的财富。煤中伴生元素,有各自的地球化学性质,形成于不同的沉积环境中。因此,可根据元素的相对含量、元素的共生组合关系及元素的比值,来判断相和沉积环境。 煤炭液化是把固态状态的煤炭通过化学加工,使其转化为液体产品(液态烃类燃料,如汽油、柴油等产品或化工原料)的技术。煤炭通过液化可将硫等有害元素以及灰分脱除,得到洁净的二次能源,对优化终端能源结构、解决石油短缺、减少环境污染具有重要的战略意义。
煤的液化方法主要分为煤的直接液化和煤的间接液化两大类。
(1)煤直接液化煤在氢气和催化剂作用下,通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为煤炭直接液化。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。因煤直接液化过程主要采用加氢手段,故又称煤的加氢液化法。
(2)煤间接液化间接液化是以煤为原料,先气化制成合成气,然后,通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。 煤变成油通常有直接液化和间接液化两种方法。直接液化又称“加氢液化”,主要是指在高温高压和催化剂作用下,对煤直接催化加氢裂化,使其降解和加氢转化为液体油品的工艺过程;煤的间接液化是先将煤气化,生产出原料气,经净化后再进行合成反应,生成油的过程。煤直接液化就是用化学方法,把氢加到煤分子中,提高它的氢碳原子比。在煤直接液化过程中,催化剂是降低生产成本和降低反应条件苛刻度的关键。
按煤的加工方法和质量规格可分为原煤、精煤、粒级煤、洗选煤和低质煤等五类。
原煤
是指从地下或地下采掘出的毛煤经筛选加工去掉矸石、黄铁矿等后的煤。煤矿生产出来的未经洗选、未经加工的毛煤也叫原煤。包括天然焦及劣质煤,不包括低热值煤等。
精煤
是指经过精选(干选或湿选)后生产出来的,符合质量要求的产品。
粒级煤
是指煤通过筛选或精选生产的,粒度下限大于6mm,灰分小于或等于40%的煤。按不同的粒度可分为洗中块、中块、洗混中块、混中块、洗混块和混块、洗大块和大块、洗特大块和特大块、洗小块和小块、洗粒煤和粒煤。
洗选煤
是指将原煤经过洗选和筛选加工后,已除或减少原煤中所含的矸石、硫分等杂质,并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成若干品种等级的煤。其粒度分级为50mm、258mm、20mm、13mm、6mm以下。洗选煤可分为洗原煤、洗混煤、混煤、洗混末煤、混末煤、洗末煤、末煤、洗粉煤、粉煤等品种。除洗混煤的灰分要求小于等于32%外,其余均要求小于等于40%。
低质煤
是指灰分含量很高的各种煤炭产品。低劣煤用于锅炉燃烧,不仅经济性差,而且造成燃烧辅助系统和对流受热面的严重磨损以及维修费用的增加,因为低劣煤灰分比较大,经济性差,灰分量大,对受热面的冲刷、磨损严重。
分析化验基准间的换算
煤质分析化严重,有些基准在实际中是不存在的,是根据需要换算出来的;有些基准在实际存在,但为了方便,有时不进行测试,而是根据已知基准的分析化验结果进行换算,这样就简单多了。
化验室中进行煤质分析化验时,使用的煤样为分析煤样。分析煤样是经过一次次破碎和缩分得到的,它所处的状态为空气干燥状态。所以,化验室中用分析煤样进行分析化验时,其基准为分析基(又称为空气干燥基)。
分析煤样分析基化验结果,是化验室中直接测到的,是最基础的化验结果,是换算其它基准的分析化验结果的基础。
各种基准间的换算公式:
干基的换算: Xd=100xad/(100-Mad)%
式中: Xad——分析基的化验结果;Mad——分析基水分; Xd——换算干燥基的化验结果。
煤炭质量
煤炭质量是指煤炭的物理、化学特性及其适用性,其主要指标有灰分、水分、硫分、发热量、挥发分、块煤限率、含矸率以及结焦性、粘结性等。
正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪、微机灰熔点测定仪、自动测氢仪、工业分析仪、快速灰化炉、微电脑粘结指数测定仪、奥亚膨胀度测定仪煤燃点测定仪、煤炭结渣性测定仪、活性炭测定仪等煤炭化验设备,可以测试出煤炭的不同指标,从而可以确定煤炭质量。
1.产品质量。产品质量是企业赖以生存和发展的基础,是企业各项工作的综合反映。生产适销对路、品种优良的产品,是社会主义生产企业的重要任务和社会主义生产目的的客观要求。
产品质量是指产品、过程或服务满足规定或潜在要求(或需要)的特征或特性的总和。质量有狭义质量和广义质量之分。狭义质量是指产品质量和有关的工作质量;广义质量不仅指产品质量和有关的工作质量,而且还包括产品形成的过程质量和服务质量等,它把产品质量、过程质量和服务质量三者放在同等重要的地位加以考虑,更加体现了在市场经济条件下,人们对产品质量的高度重视和质量在竞争中的决定作用。
从产品质量的定义可以看出,它包含两层涵义:一是指产品自身所具有的特征和特性,即产品的客观属性;另一是指产品在使用过程中用户需求的满足程度,即产品的适用性。当二者有机结合时,产品的特征和特性得以充分利用,用户的需求得以充分的满足;社会的生产目的得以实现。如无烟块煤用于合成氨生产,就便煤炭的特性与适用性达到了较好的结合。但若将无烟块煤用作普通锅炉燃料,就失去了其适用性。可见,对产品质量高低的评价是由用户的不同需求来确定的。 作 者:邓寅生等着
出版 社:中国环境科学出版社
出版时间:2008-8-1
印刷时间:2008-8-1
I S B N:9787802097865
包 装:平装 本书系统地阐述了煤炭固体废物——煤矸石、粉煤灰的形成、分类、物质组成和性能,在水泥、混凝土、墙体材料、化工、冶金、农业、环境保护、发电等领域的资源化利用技术,以及填埋、填充的无害化最终处置技术。
本书可供煤炭、电力、环境保护、建筑、建材、科研和设计部门的工程技术人员和管理人员使用,也可供大专院校相关专业师生参考。
煤中的水分按结合状态可以分为游离水和化合水。
(1)煤中的游离水
是指与煤呈物理状态结合的水,吸附在煤的外表面和内部孔隙中。可分为两类:
外在水分Mf外表面和大孔隙-收到基
内在水分Minh小孔隙 -空气干燥基
二者的质量之和即煤中的全水分Mar(收到基)
煤质分析化验采用的空气干燥基水分为Mad,即与Minh,ad大小相同。
2)煤的化合水包括结晶水和热解水。
结晶水是指煤中含结晶水的矿物所具有的。
热解水是煤炭在高温热解条件下,煤中氢和氧结合生成的水。
通常煤中的水分指煤中游离态的吸附水。
(3)煤的最高内在水分
指煤样在30℃,相对湿度达到96%的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分,用符号MHC表示。该指标反映年轻煤的煤化程度,由于空气干燥基水分的平衡湿度一般低于96%,因此,最高内在水分高于空气干燥基水分。
煤中水分含量分级:
低水分煤 ≤ 5%
中水分煤 > 5~15%
高水分煤 > 15%
煤中水分对煤炭利用的影响
(1)燃烧、气化、炼焦 →吸收额外的热量,降低热效率
(2)煤炭运输→浪费运力
(3)煤炭成本→高水分,煤价下降
(4)适量的水分可以在运输和贮存中减少煤粉尘的产生,减少煤的损失
煤矿安全生产基本条件规定
第一条 为了规范煤矿安全生产工作,防止煤矿生产安全事故,根据安全生产法、矿山安全法等法律、行政法规、国务院有关规定和煤矿安全规程,制定本规定。
第二条 煤矿应当依法取得采矿许可证、煤炭生产许可证和营业执照。
煤矿矿长须经培训考核,依法取得矿长资格证和矿长安全资格证。
第三条 煤矿的法定代表人对本单位安全生产工作全面负责,并保证安全生产投入的有效实施。
煤矿应当建立、健全安全生产责任制,设置安全生产管理机构或者配备专职安全生产管理人员。安全生产管理人员经考核合格后方可任职。
煤矿应当对从业人员进行安全生产教育和培训,合格的方可上岗作业。煤矿特种作业人员须经专门培训合格,取得特种作业操作资格证书。
第四条 矿井应有及时填绘的反映实际情况的井上下对照图、采掘工程平面图、通风系统图和避灾路线图等图纸资料。
采、掘工作面应有作业规程。
第五条 矿井应有至少两个独立的能够行人并直达地面的安全出口,出口之间距离不得小于30米。
井下每一个水平、每一个采区至少有两个便于通行的安全出口,并与直达地面的安全出口相连接。
第六条 矿井在用巷道净断面应能满足行人、运输、通风和设置安全生产设施的需要。
矿井主要运输巷、主要风巷的净高不得低于2米,采区上、下山和平巷的净高不得低于1.8米,回采工作面出口20米内巷道的净高不得低于1.6米。
第七条 采煤工作面至少保持2个畅通的安全出口,一个通到回风巷,另一个通到进风巷。
因煤层赋存条件限制确实不能保持2个安全出口的,必须制定经县级以上主管部门批准的专项安全技术措施。
第八条 矿井每年必须经过瓦斯等级鉴定。矿井各煤层应有自燃倾向性和煤尘爆炸性的鉴定结果。
第九条 矿井应当具备完整的独立通风系统。矿井、采区和采掘工作面的风量必须满足安全生产要求。
矿井使用安装在地面的矿用主要通风机进行通风,并有满足能力的备用主要通风机。
生产水平和采区应当实行分区通风,矿井、采区和采掘工作面通风设施应当齐全可靠,掘进工作面使用专用局部通风机进行通风。
第十条 高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井应有瓦斯抽放措施,并装备安全监控系统。
高瓦斯掘进工作面采用专用变压器、专用电缆、专用开关,实现风电、瓦斯电闭锁。
开采煤与瓦斯突出危险煤层的,应有预测预报、防治措施、效果检验和安全防护的综合防突措施。
第十一条 煤矿必须实行瓦斯检查制度和矿长、技术负责人瓦斯日报审查签字制度。
矿井应当配备足够的专职瓦斯检查员和瓦斯检测仪器,瓦斯检测仪器应当定期进行校验。
第十二条 矿井有完善的防尘供水系统、防排水系统和火灾防治措施及设施。
第十三条 矿井应当保证双回路电源线路供电。年产6万吨以下的矿井采用单回路供电时,必须设置满足要求的备用电源。
井下电气设备必须符合防爆要求,应有接地、过流、漏电保护装置。属于煤矿安全标志管理目录内的矿用产品应有安全标志。
第十四条 矿井提升使用矿用提升绞车,并装设齐全的保险装置和深度指示器。
立井升降人员应当使用罐笼或带乘人间的箕斗,并装设防坠装置。斜井运送人员应当使用专用人车,并装设防跑车装置。
第十五条 矿井应有完善可靠的通信系统,保持矿内外、井上下和重要场所、主要作业地点通信畅通。
第十六条 煤矿井下爆破,须按矿井瓦斯等级选用相应的煤矿许用炸药和雷管。
爆破工作应当由专职爆破工担任,并严格执行装药前、放炮前、放炮后瓦斯检查制度。
第十七条 矿井实行入井检身制度,入井人员必须随身携带自救器。
第十八条 煤矿应当建立应急救援组织。不具备单独建立应急救援组织的小型煤矿,应当指定兼职的应急救援人员,并与专业应急救援组织签订救护协议。
第十九条 煤矿应当加强粉尘的检测和防治工作,制定职业危害防治措施,并为从业人员提供符合标准的劳动防护用品。
第二十条 本规定自2003年8月1日起施行。原国务院安全生产委员会办公室发布的《小煤矿安全生产基本条件》同时废止。
1.煤炭主要产地:
在各大陆、大洋岛屿都有煤分布,但煤在全球的分布很不均衡,各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家,也是世界上主要产煤国,其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯.
中国煤炭资源丰富,除上海以外其它各省区均有分布,但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,是中国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50%左右,占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。在中国南方,煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省,这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨,占中国南方煤炭资源量的91.47%;探明保有资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上。
2.煤的种类
1烟煤(末) 6000大卡,硫:0.8,挥发分:27,灰分:18
2动力煤7000大卡,硫:1,挥发分:13-15左右
3无烟煤7000大卡,硫:0.3
4主焦精煤硫:0.6,挥发分18-23,粘结指数>85
5肥精煤硫:0.6,挥发分:32,粘结指数>85
6 1/3焦精煤硫:0.6,挥发分:28,粘结指数>80
7无烟煤(中) 6800-7200大卡,硫:0.6-1,挥发分:9-10
8无烟煤(小) 6800-7200大卡,硫:0.6-1,挥发分:9-10
9无烟煤(末) 5500-6200大卡,硫:0.6-1.2,挥发分:9-12
10电煤5500大卡,硫:1,挥发分:28
3.煤炭消费用途:
煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为两大主要用途:(1)动力煤,(2)炼焦煤。
(1)动力煤
从世界范围来看,动力煤产量占煤炭总产量的80%以上。世界10大煤炭公司主要生产动力煤,其比重约占该10大公司煤炭总产量的82%;美国动力煤产量占其总产量的90%以上;我国动力煤产量也占到煤炭总产量的80%以上。
在国外,动力煤绝大部分用来发电,工业锅炉也有一些用量。全世界约有55%的煤炭用于发电,煤炭需求的增量部分基本上都在电力部门,但中国例外,在中国实施工业化的进程中,各行各业都需要大量的煤炭(动力煤)。
从动力煤的品种来看,以长焰煤和不粘煤储量最大,分别占全国动力煤总储量的21.70%和20.35%;褐煤和无烟煤也占有相当的比例,而贫煤和弱粘煤则相对较少,仅为全国动力煤总储量的7.66%和2.49%。
煤种
占全国动力煤储量,%
占全国煤炭总储量,%
长焰煤
21.70
16.14
不粘煤
20.35
15.14
褐煤
17.63
13.12
无烟煤
16.02
11.92
贫煤
7.66
5.70
弱粘煤
2.49
1.86
我国动力煤的主要用途有:
1)发电用煤:我国约1/3以上的煤用来发电,目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值,把热能转变为电能。
2)蒸汽机车用煤:占动力用煤2%左右,蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。
3)建材用煤:约占动力用煤的l0%以上,以水泥用煤量最大,其次为玻璃、砖、瓦等
4)一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的30%。
5)生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的20%。
6)冶金用动力煤:冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤,其用量不到动力用煤量的1%。
(2)炼焦煤
我国虽然煤炭资源比较丰富,但炼焦煤资源还相对较少,炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量27.65%。
炼焦煤类包括气煤(占13.75%),肥煤(占3.53%),主焦煤(占5.81%),瘦煤(占4.01%),其它为未分牌号的煤(占0.55%);非炼焦煤类包括无烟煤(占10.93%),贫煤(占5.55 % ),
弱碱煤(占1.74%),不缴煤(占13.8%),长焰煤(占12.52%),褐煤(占12.76%),天然焦(占0.19%),未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。
炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一般1.3吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢,是目前钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”,是各国在世界原料市场上必争的原料之一。
煤炭发热量分级
4.煤炭中转港:
秦皇岛天津京唐港日照枝城
连云港广州钦州徐州芜湖
煤炭调出区:
内蒙古山西陕西日照河南
宁夏黑龙江贵州四川新疆
煤炭调入区:
北京天津河北辽宁山东
吉林上海江苏浙江福建
湖北湖南广东广西云南
5.煤炭报价方式:
1.坑口价:是在煤炭生产的地方交货的价格。
2.含税车板价:是指在火车车厢交货、含增值税的价格。
3.不含税车板价:是指在火车车厢交货、不含增值税的价格,也就是说,没有在煤价上加13%的税。
4.场地价:是指在某个堆放场地交货的价格,一般是不包括税的。
5.船板价:是指把煤装到船上,未经过平整(不包括这项费用)的交货价。
6.平仓价:是指把煤装到船上,经过平整以后,包括这项费用的交货价。
7.含税价和不含税价:是指价格里包括不包括增值税(13%),比如,不含税价是100,含税价就是113。
8.含税包干价、不含税包干价是指,把煤运到用户指定的地点的价格,一般是用火车或者船、或者汽车运输。含税和不含税是说用户需要不需要发票,如果需要发票,是以煤价和运费为基础,加上税。
9.含税车板基价:(和2.含税车板价一样),不包括火车运费的价格。
10.到站价:和含税包干价、不含税包干价一样。坑口价:是指在坑口进行交易的价格,一般不包含除煤价外的费用(如山西装火车费用的代发费、站台费、装车费、借户费、能源基金等等),也叫出厂价。
6.按加工方法分类:
按煤的加工方法和质量规格可分为原煤、精煤、粒级煤、洗选煤和低质煤等五类。
原煤
是指从地下或地下采掘出的毛煤经筛选加工去掉矸石、黄铁矿等后的煤。煤矿生产出来的未经洗选、未经加工的毛煤也叫原煤。包括天然焦及劣质煤,不包括低热值煤等。
精煤
是指经过精选(干选或湿选)后生产出来的,符合质量要求的产品。
粒级煤
是指煤通过筛选或精选生产的,粒度下限大于6mm,灰分小于或等于40%的煤。按不同的粒度可分为洗中块、中块、洗混中块、混中块、洗混块和混块、洗大块和大块、洗特大块和特大块、洗小块和小块、洗粒煤和粒煤。
洗选煤
是指将原煤经过洗选和筛选加工后,已除或减少原煤中所含的矸石、硫分等杂质,并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成若干品种等级的煤。其粒度分级为50mm、258mm、20mm、13mm、6mm以下。洗选煤可分为洗原煤、洗混煤、混煤、洗混末煤、混末煤、洗末煤、末煤、洗粉煤、粉煤等品种。除洗混煤的灰分要求小于等于32%外,其余均要求小于等于40%。
低质煤
是指灰分含量很高的各种煤炭产品。低劣煤用于锅炉燃烧,不仅经济性差,而且造成燃烧辅助系统和对流受热面的严重磨损以及维修费用的增加,因为低劣煤灰分比较大,经济性差,灰分量大,对受热面的冲刷、磨损严重。
7.煤的工业分析中各项指标:
1、水分,水分一项重要的煤质指标、它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要的作用。根据煤中水分随煤的变质程度加深而呈规律性变化:从泥炭、褐煤、烟煤、年轻无烟煤,水分逐渐减少,而从年轻无烟煤到年老无烟煤,水分又增加。煤的水分对其加工利用、贸易和储存运输都有很大影响。锅炉燃烧中,水分高会影响燃烧稳定性和热传导;在炼焦工业中,水分高会降低焦炭产率,而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期;在煤炭贸易上,煤的水分是一个重要的计质和计量指标。在现代煤炭加工利用中,有时水分高反是一件好事,如煤中水分可作为加氢液化和加氢气化的供氢体。在煤质分析中,煤的水分是进行不同基的煤质分析结果换算的基础数据。
2、灰分,煤中灰分是另一项在煤质特性和利用研究中起重要作用的指标。在煤质研究中由于灰分与其他特性,如含碳量、发热量、结渣性、活性及可磨性等有程度不同的依赖关系,因此可以通过它来研究上述特性。由于煤灰是煤中矿物质的衍生物,因此可以用它来算媒中矿物质含量。此外,由于煤中灰分测定简单,而它在煤中的分布又不易均匀,因此在煤炭采样和制样方法研究中,一般都用它来评定方法的准确度和精密度。在煤炭洗选工艺研究中,一般也以煤的灰分作为一项洗选效率指标。在煤的燃烧和气化中,根据煤灰含量以及它的诸如熔点、粘度、导电性和化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的腐蚀、沾污、结渣问题,并据此进行炉型选择和煤灰渣利用研究。
3、挥发分,煤的挥发分产率与煤的变质程度有密切的关系。随着变质程度的提高,煤的挥发分逐渐降低。如煤化程度低的褐煤,挥发分产率为65%~>37%;变质阶段进人烟煤时,挥发分为55%~>10%;到达无烟煤阶段,挥发分就降到10%甚至3%以下。因此,根据煤的挥发分产率可以大致判断煤的煤化程度。在我国煤炭分类方案以及苏(原)、美、英、法、波和国际煤炭分类方案中都以挥发分作为第一分类指标。根据挥发分产率和测定挥发分后的焦渣特征可以初步确定煤的加工利用途径。如高挥发分煤,干馏时化学副产品产率高,适于作低温干馏或加氢液化的原料,也可作气化原料;挥发分适中的烟煤,粘结性较好,适于炼焦。在配煤炼焦中,要用挥发分来确定配煤比,以将配煤的挥发分控制到适宜范围25%~31%。此外,根据挥发分可以估算炼焦时焦炭、煤气和焦油等产率。在动力用煤中,可根据挥发分来选择特定的燃烧设备或特定设备的煤源。在气化和液化工艺的条件选择上,挥发分也有重要的参考作用。在环境保护中,挥发分还作为一个制定烟雾法令的依据。此外、挥发分与其它媒质特性指标如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。利用挥发分可以计算煤的发热量和碳、氢、氯含量及焦油产率。
4、固定碳,固定碳是煤炭分类、燃烧和焦化中的一项重要指标,煤的固定碳随变质程度的加深而增加。在煤的燃烧中,利用固定碳来计算燃烧设备的效率;在炼焦工业中,根据它来预计焦炭的产率。
8.煤炭质量指标分级:
煤炭质量是指煤炭的物理、化学特性及其适用性,其主要指标有灰分、水分、硫分、发热量、挥发分、块煤限率、含矸率以及结焦性、粘结性等。
正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪、微机灰熔点测定仪、自动测氢仪、工业分析仪、快速灰化炉、微电脑粘结指数测定仪、奥亚膨胀度测定仪煤燃点测定仪、煤炭结渣性测定仪、活性炭测定仪等煤炭化验设备,可以测试出煤炭的不同指标,从而可以确定煤炭质量。
煤炭硫分按下表进行分级:
序号
1
2
3
4
5
6
级别名称
特低硫煤
低硫分煤
低中硫煤
中硫分煤
中高硫煤
高硫分煤
代号
SLS
LS
LMS
MS
MHS
HS
灰分(Ad)范围,%
≤0.50
0.51~1.00
1.01~1.50
1.51~2.00
2.01~3.00
>3.00
煤炭灰分按下表进行分级:
序号
1
2
3
4
5
6
级别名称
特低灰煤
低灰分煤
低中灰煤
中灰分煤
中高灰煤
高灰分煤
代号
SLA
LA
LMA
MA
MHA
HA
灰分(Ad)范围,%
≤5.00
5.01~10.00
10.01~20.00
20.01~30.00
30.01~40.00
40.01~50.00
煤的固定碳按下表进行分级
级别名称
特低固定碳煤
低固定碳煤
低固定碳煤
中等固定碳煤
中高固定碳煤
高固定碳煤
特高固定碳煤
代号
SLFC
LFC
LFC
MFC
MHFC
HFC
SHFC
分级范围(FCd),%
≤45.00
>45.00~55.00
>45.00~55.00
>55.00~65.00
>65.00~75.00
>75.00~85.00
>85.00
试验方法
GB212
9.煤实用分类的情况:
1989年10月,国家标准局发布《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-86),依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf等6项分类指标,将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。
根据煤的煤化度,将我国所有的煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类。又根据煤化度和工业利用的特点,将褐煤分成2个小类,无烟煤分成3个小类。烟煤比较复杂,按挥发分分为4个档次,即Vdaf>10~20%、>20~28%、>28~37%和>37%,分为低、中、中高和高四种挥发分烟煤。按粘结性可以分为5个或6个档次,即GR.I.为0~5,称不粘结或弱粘结煤;GR.I.>5~20,称弱粘结煤;GR.I.>20~50,称为中等偏弱粘结煤;GR.I.>50~65,称中等偏强粘结煤;GR.I.>65,称强粘结煤。在强粘结煤中,若y>25mm或b>150%(对于Vdaf>28%,的肥煤,b>220%)的煤,则称为特强粘结煤。参见GB5751-1986。各类煤的基本特征如下:
(1)无烟煤(WY)。无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。01号无烟煤为年老无烟煤;02号无烟煤为典型无烟煤;03号无烟煤为年轻无烟煤。如北京、晋城、阳泉分别为01、02、03号无烟煤。
(2)贫煤(PM)。贫煤是煤化度最高的一种烟煤,不粘结或微具粘结性。在层状炼焦炉中不结焦。燃烧时火焰短,耐烧。
(3)贫瘦煤(PS)。贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。结焦较典型瘦煤差,单独炼焦时,生成的焦粉较多。
(4)瘦煤(SM)。瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。在炼焦时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭,但焦炭的耐磨性较差。
(5)焦煤(JM)。焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,其耐磨性也好。但单独炼焦时,产生的膨胀压力大,使推焦困难。
(6)肥煤(FM)。肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性烟煤。加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度较高的焦炭,其耐磨性有的也较焦煤焦炭为优。缺点是单独炼出的焦炭,横裂纹较多,焦根部分常有蜂焦。
(7)1/3焦煤(1/3JM)。1/3焦煤是新煤种,它是中高挥发分、强粘结性的一种烟煤,又是介于焦煤、肥煤、气煤三者之间的过渡煤。单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。
(8)气肥煤(QF)。气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类,有的称为液肥煤。炼焦性能介于肥煤和气煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。
(9)气煤(QM)。气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。加热时能产生较高的挥发分和较多的焦油。胶质体的热稳定性低于肥煤,能够单独炼焦。但焦炭多呈细长条而易碎,有较多的纵裂纹,因而焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差。
(10)1/2中粘煤(1/2ZN)。1/2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。其中有一部分在单独炼焦时能形成一定强度的焦炭,可作为炼焦配煤的原料。粘结性较差的一部分煤在单独炼焦时,形成的焦炭强度差,粉焦率高。
(11)弱粘煤(RN)。弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时,产生较少的胶质体。单独炼焦时,有的能结成强度很差的小焦块,有的则只有少部分凝结成碎焦屑,粉焦率很高。
(12)不粘煤(BN)。不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤。加热时,基本上不产生胶质体。煤的水分大,有的还含有一定的次生腐植酸,含氧量较多,有的高达10%以上。
(13)长焰煤(CY)。长焰煤是变质程度最低的一种烟煤,从无粘结性到弱粘结性的都有。其中最年轻的还含有一定数量的腐植酸。贮存时易风化碎裂。煤化度较高的年老煤,加热时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时也能结成细小的长条形焦炭,但强度极差,粉焦率很高。
(14)褐煤(HM)。褐煤分为透光率Pm<30%的年轻褐煤和Pm>30~50%的年老褐煤两小类。褐煤的特点为:含水分大,密度较小,无粘结性,并含有不同数量的腐植酸,煤中氧含量高。常达15~30%左右。化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重。存放空气中易风化变质、破碎成效块甚至粉末状。发热量低,煤灰熔点也低,其灰中含有较多的CaO,而有较少的Al2O3。
除了以上的煤种以外,我国其它的煤炭品种尚有:
(1)烛煤:有一种炭,用纸就可点燃,并发出明亮的光焰,像蜡烛一样,因此人们称它为烛煤。烛煤通常呈灰黑色或褐色,光泽也较暗淡,有时略带油脂光泽,断口呈贝壳状,含植物小袍子较多,可含少量藻类,也可能不含。烛煤挥发物含量和焦油产出军较高。主要产地:山西的浑源、大同,山东的新滇、兖州和枣庄。
(2)藻煤:有—种光泽暗淡、结构均一、呈块状构造、韧性较大、易燃、有沥青味的煤;在显微镜下观察,可见它主要是由密集的藻类组成的,也含有少量粘土矿物,这就是藻煤。藻煤的挥发物氢含量高、焦油产出宰高,但有时灰分也高。主要产地:山西的浑源、蒲县,山东的肥城和兖州。
(3)弱钻煤:弱粘煤是隔绝空气加压时产生的。胶质体很少,有时也可单独炼焦,但焦炭多呈小块,易粉碎。炼焦时可小量配用。它的主要用途是作气化原料和机车、发电厂燃料。主要产地有陕西的彬(县)长(武)矿区、铜川的焦坪等。
(4)煤精:煤精是煤的一个特殊品种,煤精又称煤玉、炭精、灰根、乌玉、墨石、煤根石、墨精石等。它同普通煤一样可以燃烧,其主要特点是质地致密,具有一定的韧性,不透明,黝黑闪亮,抛光后呈玻璃光泽,硬度2.4—4,相对密度1.3—1.35,可用作工艺雕刻制品原料;实物资料证实,有些煤精制品及其坯料被埋在地下数百年乃至数千年,仍保存完好,没有风化、龟裂现象。沈阳新东遗址发掘出来的煤精雕刻制品,是我国从六七千年前石器时代就已开始利用煤炭的直接证据。
我国煤炭储量主要分布在华北、西北地区,集中在昆仑山—秦岭—大别山以北的北方地区,以山西、陕西、内蒙古等省区的储量最为丰富。晋陕蒙(西)地区(简称“三西”地区)集中了中国煤炭资源的60%,另外还有近9%集中于川、云、贵、渝地区。
山西省是资源储量最多的省份,占全国总储量的30%。与资源分布相对应的,是煤炭生产也集中于这些地区。在漫长的地质演变过程中,煤田受到多种地质因素的作用;由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异,再加上各种变质作用并存,致使中国煤炭品种多样化,从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。
按中国的煤种分类,其中炼焦煤类占27.65%,非炼焦煤类占72.35%。中国虽然煤炭资源丰富,但适于露天开采的煤炭储量少,仅占总储量的7%左右,其中70%是褐煤,主要分布在内蒙、新疆和云南。
10.煤的发热量:
煤炭发热量按下表进行分级:
序号
1
2
3
4
5
6
级别名称
低热值煤
中低热值煤
中热值煤
中高热值煤
高热值煤
特高热值煤
代号
LQ
MLQ
MQ
MHQ
HQ
SHQ
发热量(Qnet,ar)范围,MJ/kg
8.50~12.50
12.51~17.00
17.01~21.00
21.01~24.00
24.01~27.00
>27.00
煤的发热量,又称为煤的热值,即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。
煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料,主要是利用煤的发热量,发热量愈高,其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据,以及锅炉设计的参数。
煤的发热量表征了煤的变质程度(煤化度),这里所说的煤的发热量,是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量(或灰分不超过10%的原煤的发热量)。成煤时代最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低,一般为20.9~25.1MJ/Kg,成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25~31MJ/Kg,烟煤发热量继续增高,到焦煤和瘦煤时,碳含量虽然增加了,但由于挥发分的减少,特别是其中氢含量比烟煤低的多,有的低于1%,相当于烟煤的1/6,所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。
鉴于低煤化度煤的发热量,随煤化度的变化较大,所以,一些国家常用煤的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用煤的恒湿无灰基高位发热量来划分褐煤和长焰煤。(1)发热量的单位
热量的表示单位主要有焦耳(J)、卡(cal)和英制热量单位Btu。
焦耳,是能量单位。1焦耳等于1牛顿(N)力在力的方向上通过1米的位移所做的功
1J=1N×0J1MJ=1000KJ
焦耳时国际标准化组织(ISO)所采用的热量单位,也是我国1984年颁布的,1986年7月1日实施的法定计量热量的单位。煤的热量表示单位:
J/g、KJ/g、MJ/Kg
卡(cal)是我国建国后长期采用的一种热量单位。1cal是指1g纯水从19.5C加热到20.5C时所吸收的热量。
欧美一些国家多采用15Ccal,即1g纯水从14.5C加热到15.5C时所吸收的热量。
1cal(20Ccal)=4.1816J1cal(15Ccal)=4.1855J
1956年伦敦第误解蒸汽性质国际会议上通过的国际蒸汽表卡的温度比15Ccal还低,其定义如下:
1cal==4.1866J
从上看出,15Ccal中,每卡所含热能比20Ccal还高。
英、美等国家目前仍采用英制热量单位(Btu),其定义是:1磅纯水从32F加热到212F时,所需热量的1/180。
焦耳、卡、Btu之间的关系
1Btu=1055.79J(≈1.055×1000J)1J=9471.58×10的负7次方Btu
20Ccal/g与Btu/1b的换算公式:
因为1Btu=1055.79J,1B=453.6g所以1Btu/1b=1/1.8cal/g1cal/g=1.8Btu/1b
由于cal/g的热值表示因15Ccal或20Ccal等的不同而不同,所以国际贸易和科学交往中,尤其是采用进口苯甲酸(标明其cal/g)作为热量计的热容量标定时,一定要了解是什莫温度(C)或条件下的热值(cal/g),否则将会对燃烧的热值产生系统偏高或偏低。
为了使热量单位在国内外统一,不须以J取代cal作为煤的发热量表示单位。
煤矿安全事故频发是我国煤矿 安全生产 管理工作面临的一个重大难题。那么你对煤矿安全了解多少呢?以下是由我整理关于煤矿 安全知识 问答题的内容,提供给大家参考和了解,希望大家喜欢!
煤矿安全知识问答题一:
1、煤矿掘进“两闭锁”的具体内容是什么? “两闭锁”:风电闭锁、瓦斯电闭锁
2、。煤矿井下发生火灾,在抢救人员和灭火过程中,必须指定专人检查哪些气体浓度、其他有害气体和风向、风量的变化,还必须采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全 措施 ?答:瓦斯、一氧化碳、煤尘。
3、采掘工作面及其他巷道内,当大于0.5m3空间内积聚的瓦斯浓度达到2%时,附近20m空间内必须做什么?
答:停止工作、撤出人员、切断电源、进行处理。
4、掘进通风管理检查的内容应包括哪些?
答:是否有完整的局部通风设计通风机是否指定专人负责,保证正常运转停风时是否立即撤出人员。
5、主要通风机的检查应有哪几种内容? 答:风机状况及其变化电压、电流的稳定情况风机故障情况有无反风能力。
6、当探水钻孔时,出现什么现象,必须停止钻进? 答:煤岩松软片帮来压或钻眼中水压、水量突然增大顶钻。
7、什么叫自救?答:当井下发生灾变时,在灾区或受灾变影响区域的每个工作人员进行避灾和保护自己的行为。
8、在什么情况下使用自救器?答:(1)发生火或瓦斯煤尘爆炸事故时。(2)发生煤(岩)与沼气突出时(3)发生透水与冒顶事故后人员封闭在灾区。
9、什么叫互救?答当井下发生灾变时,在有效地进行自救的前提下,没有受伤的人员妥善地救护灾区负伤人员的行为。
10、判断伤员真死的征兆主要有哪些?
答:征兆有:瞳孔扩散,无反射能力脉搏,心脏停止跳动血液停止循环肢体僵硬,背部出现赤灰色斑点。
11、应急救援的基本任务是什么?
答:及时营救遇难人员、及时控制危险源、清除事故现场危害后果、查清事故原因,评估危害程度。
12、烧伤的急救原则是什么? 答:消除致病原因、使创面不受污染、防止进一步损伤。
13、人工呼吸包括哪些方式? 答:口对口人工呼吸、口对鼻人工呼吸、仰卧压胸法、俯卧压背法。
14、现场止血的 方法 有哪些? 答:直接压迫止血法、动脉行径按压法、压迫包扎法、填塞法、止血带止血法。
15、预防煤尘爆炸的措施有哪三个方面? 答:防尘措施防爆措施隔爆措施。
16、临时停工地点是如何规定的?
答临时停工的地点不得停风,否则必须做到切断电源,设置栅栏,揭示警标,禁止人员进入,并向矿调度室 报告 。
减少掘进巷道瓦斯涌出的主要方法有哪些?答:加大工作面风量、掘前预抽瓦斯、工作面迎头打排放瓦斯钻孔、湿润煤体与洒水。
煤矿安全知识问答题二:
1、按照煤层的厚度将煤层分为哪几类?答:薄煤层(1.3m以下)、中厚煤层(1.3m-3.5m)、厚煤层(3.5m以上)。
2、瓦斯抽采达标是指什么?答:是指应当进行瓦斯抽采的矿井建立有完善的瓦斯抽采系统并运行正常、管理严格做到应抽尽抽、多措并举、抽掘采平衡矿井瓦斯抽采率、抽采区域煤层瓦斯压力及含量等指标符合有关法律法规、行业规范的要求瓦斯抽采达标评判合格。
3、煤的自然发火有哪些征兆?答:(1)巷道中出现雾气或巷壁挂汗(2)风流中出现如煤油味、松香味、臭味等火灾气味(3)从煤炭自燃地点流出的水和空气较正常的温度高(4)当空气中有毒有害气体浓度增加时,人们有头痛、头晕、精神疲乏等不舒服的感觉。
4、如何选择灭火方法?答:一般情况下,应尽可能采用直接灭火。在缺乏灭火器材或人员时,难以接近火源时,直接灭火对人员有危险或不经济时,可采用隔绝方法和综合方法灭火。
5、采掘工作面的瓦斯浓度检查次数是如何规定的?答:(1)瓦斯矿井中每班至少2次(2)高瓦斯矿井中每班至少3次(3)有煤(岩)与瓦斯突出危险的采掘工作面,有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出较大、变化异常的采掘工作面,必须有专人经常检查,并安设甲烷断电仪。
6、井下作业地点对瓦斯浓度是如何规定的?答:采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1%时,必须停止用电钻打眼爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1%时,严禁爆破电机或其开关安设地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
7、矿井通风系统指的是什么?答:指向矿井各用风点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风方式(中央式、对角式、混合式)、通风方法(抽出式、压入式、抽亚混合式)、通风网络和通风控制设施的总称。
8、矿井通风防灾救灾系统指的是什么?答:指为防止矿井重大事故及事故范围扩大,减少事故损失和降低人员伤亡程度所建立的安全保障体系。它是保证矿井通风 系统安全 可靠性的重要基础。
9、内因火灾多发生在哪些区域地点?答:经常发生在采空区、停采线、断层、煤柱等丢煤区、掘进冒顶处或封闭不严的旧采区内。
10、发生矿井火灾时有哪些直接灭火方法?答:(1)挖除已发热或燃烧物体(2)用水、泥浆、泡沫、液氮等材料灭火(3)用砂子、岩粉、灭火手雷、干粉灭火器及惰性气体等材料灭火。
11、试述井下CO2的来源及危害?
答:CO2主要存在于煤层和煤块内,在采煤过程中与CH4一道排出。此外巷道内木材腐烂,人群呼吸以及放炮也可产生CO2。由于CO2相对密度大,约1.53,一般多积聚于巷道低处及通风不良的废巷中。其危害性在于CO2排挤空气中的氧,而引起缺氧。当空气中的CO2浓度达到5%时,既能引起缺氧现象达到10%时,可使人窒息而死。