煤炭行业发展现状及趋势是什么?
煤炭行业发展现状:“十一五”期间是煤炭行业结构调整、产业转型的最佳时期。煤炭是中国的基础能源,在一次能源构成中占70%左右。“十一五”规划建议中进一步确立了“煤为基础、多元发展”的基本方略,为中国煤炭行业的兴旺发展奠定了基础。“十一五”期间需要新建煤矿规模3亿吨左右,其中投产2亿吨,转结“十二五”1亿吨。
煤炭行业发展趋势:中国煤炭工业将继续保持旺盛的发展趋势,今后一个较长时期内,中国煤炭行业的发展前景都将非常广阔。
中国煤炭行业发展情况:
我国的煤炭流通企业总量约为10万家,规模偏小。这主要是由于我国煤炭生产与消费企业分布较为分散,行业集中度偏低,为不同规模的煤炭流通服务商提供了生存空间。
国家正大力推动煤炭开采企业的整合,煤炭流通市场也将趋向集中,这将逐步提高煤炭流通企业的市场进入壁垒,小规模煤炭流通企业的生存空间将不断缩减,大规模、跨区域的流通服务商将成为主流。
以上内容参考:百度百科-煤炭行业
1.2.5.1 煤炭开采技术的发展总方向
采煤需要科学,这本是无可争议的问题,最近又被有些大学者提出来,可见我国采煤还有许多不科学的地方,严重影响着我国煤炭工业的发展。[6]钱鸣高院士在《煤炭产业特点与科学发展》一文中,提出科学采煤的5个主要方面:煤炭生产机械化、煤炭生产与环境保护、矿井矸石与利用、煤矿安全生产和提高资源回收率。钱鸣高院士认为煤炭开采科学技术的主要体现:一是安全生产,二是提高资源采出率,三是保护环境,四是机械化开采以提高效率。若不在这些方面进行管理,必然不是科学采矿,而是在利益驱动下的野蛮采矿。[7]
使采矿工程与现代高新技术相结合,发展现代采煤技术,是世界煤炭开采技术发展的总方向。中国采煤技术的发展不但要顺应这一潮流,更要结合我国煤层赋存特征、技术经济特点和社会发展条件,满足我国煤矿开采动态发展的需要。
1.2.5.2 煤炭开采的学科发展方向
采煤学各分支的划分是采煤学科内容充实和深化的结果,它促进了各分支内容的深入研究。随着各分支内容更深入的研究,出现了相互融合、综合研究的趋势,矿山压力控制、采煤方法选择专家系统的开发、矿井开采设计的优化、采煤生产过程的监测、露天与井工联合开采等都是这种趋势的体现,未来还会有更多的发展。应用现代科学理论和新方法及高新技术,综合研究解决采矿问题,探求采矿规律,促进了采煤与其他学科的相互渗透,由此发展了矿山力学、采矿系统工程、采矿地质、开采沉陷及治理、采动影响的建筑物保护等。采矿边缘学科的研究,丰富和扩展了采煤学的研究领域,深化了采煤学的研究内容,是值得重视的发展方向。
1.2.5.3 煤炭开采方法的发展展望
煤炭开采方法的进步是采煤工程技术发展的永恒主题。[7]传统的井工和露天开采方法是各自独立进行的,为实现煤炭资源合理持续健康发展,应深入研究露天与井工联合开采技术,这是煤炭开采方法发展的必然趋势。
露天与井工联合开采将露天采矿技术和地下采矿技术有机结合,可实现露天开采与井工开采的优势互补,具有合理高效开采煤炭资源,减少资源浪费的优点,是实现资源绿色开采的必然选择。必须指出,露天井工联合开采不单单是露天采矿技术和井工采矿技术的简单结合,而是一项极其复杂的系统工程。形成、完善并实施露天井工联合开采的新型采煤工艺,才能真正将露天井工联合开采上升到露天井工协调开采的高度,这是露天井工联合开采所追求的目标。
当前,露天井工联合开采技术无论是在基础理论上,还是在技术内涵、适应条件的研究上均不太成熟。从提高回采率、扩大采矿规模、减少剥离量和实现内部排土目的出发的煤矿露天井工联合开采技术的研究工作在国内才刚刚起步,还处于探索阶段,迫切需要科研院所、高等院校、矿山企业的联合攻关和研究探索,尽快形成一套完整、成熟的煤炭露天井工联合开采的先进技术与理论,即露天井工协调开采的技术与理论。
采煤向来是一项最艰苦的工作,当前正在花较大的力量来改善工作条件。由于煤炭资源的埋藏深度不同,一般相应的采用矿井开采(埋藏较深)和露天开采(埋藏较浅)两种方式。可露天开采的资源量在总资源量中的比重大小,是衡量开采条件优劣的重要指标,我国可露天开采的储量仅占7.5%,美国为32%,澳大利亚为35%;矿井开采条件的好坏与煤矿中含瓦斯的多少成反比,我国煤矿中含瓦斯比例高,高瓦斯和有瓦斯突出的矿井占40%以上。我国采煤以矿井开采为主,如山西、山东、徐州及东北地区大多数采用这一开采方式,也有露天开采,如内蒙古霍林河煤矿就是我国最大的露天矿区。
露天开采
移去煤层上面的表土和岩石(覆盖层),开采显露的煤层。这种采煤方法,习惯上叫剥离法开采,这是因为露出地面的煤已开采殆尽,有必要剥离表土,使煤层显露出来。此法在煤层埋藏不深的地方应用最为合适,许多现代化露天矿使用设备足以剥除厚达60余米的覆盖层。在欧洲,
褐煤矿广泛用露天开采,在美国,大部分无烟煤和褐煤亦用此法。露天开采用于地形平坦,矿层作水平延展,能进行大范围剥离的矿区最为经济。当矿床地形起伏或多山时,采用沿等高线剥离法建立台阶,其一侧是山坡,另一侧几乎是垂直的峭壁。露天开采使地面受到损害或彻底的破坏,应采取措施,重新恢复地面。美国有几个州和联邦政府的法律规定了恢复土地的措施,现在许多采掘企业已自愿执行这些规定。
矿井开采
对埋藏过深不适于用露天开采的煤层,可用3种方法取得通向煤层的通道,即竖井、斜井、平硐。
竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下,开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中,再装入竖井箕斗从井下提升上来。
斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机,人员和材料用轨道车辆运输。
平硐是一种水平或接近水平的隧道,开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处,常随着煤层开掘,它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。
(一)煤田地质勘探精度、快速建井上巷道掘进技术水平不断提高
以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物探技术,结合其他的高精度、数字勘探技术的应用推广,极大地提高了井田的精细化勘探程度,为大型矿井设计提供了资源保障。深井、厚冲积层条件下的矿井建设水平不断提高,采用钻井法、冻结法两种凿井工艺,基本解决了近600米厚松散冲积层的矿井建设难题,达到国际领先水平;千米深凿井技术和工艺取得了突破性进展,立井井筒施工速度达到每月230米以上,创造了世界纪录。煤巷、半煤岩巷掘进技术装备得到长足发展,研制成功了一系列高可靠性的半煤岩巷掘进机,配合巷道锚杆锚索支护新技术,显著地提高了巷道掘进施工的机械化水平,为我国现代化矿井建设提供了有力的技术保障。
(二)煤矿综采成套装备水平得到提升,高产高效矿井建设取得巨大成就
近几年来,自主研究开发了具有国际先进水平的大功率电牵引采煤机,具有电液控制功能的大采高强力液压支架,大运力重型刮板运输机及转载机,大倾角、大运力胶带输送机,可为开采煤层厚度5米左右、配套能力每小时2500吨、年生产能力600万吨的综采工作面提供成套装备及开采工艺,在比较复杂的开采条件下实现高产高效。到2005年底,全国符合高产高效矿井建设条件的煤矿共有197个,产煤6.35亿吨,人均工效达到17.5吨,百万吨死亡率为0.045,主要技术经济指标接近或达到了世界先进水平。
(三)煤矿瓦斯、火灾治理等技术不断改进,安全生产的技术水平得到提高
为全面落实“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针,地面抽采、本煤层抽采、邻近煤层、采空区抽采等瓦斯抽采技术得到了广泛应用。目前,属于高瓦斯和瓦斯突出煤矿的原国有重点煤矿90%以上开展了瓦斯抽采工作,年抽采量达到20多亿立方米,其中40%被用于瓦斯发电或作为民用燃料。基于计算机网络系统的全矿井安全监测系统和远程集中监控系统被普遍推广应用,在煤矿瓦斯事故监控和防治中发挥了重要作用。研究开发的地音监测仪、微震监测系统以及电磁辐射装置,用于预测矿井动力灾害,使不发生动力灾害区域的预报准确率达到100%,可能发生动力灾害区域的预报准确率达到80%以上。同时矿区火灾隐患识别及控制新技术研究也取得了突破,矿井火区的早期预报、注浆灭火技术日趋成熟并得到广泛推广应用。由于煤矿安全生产技术的不断创新和推广,煤矿安全生产形势总体趋于好转,“十五”期间全国煤矿事故死亡人数和百万吨死亡率等指标呈下降趋势。
(四)洁净煤技术水平不断提升,煤炭资源的综合加工利用技术加快发展
煤炭的洗选加工是洁净煤技术的源头,经过十几年的攻关,重介选煤技术取得积极进展和广泛推广,实现了传统洗煤工艺的升级和改造。同时,浮选技术也日趋完善,有效地提高了精煤回收率和浮选效果。目前,我国自主研发的煤炭洗选技术装备可以满足年产500万吨大型选煤厂建设的需要。
近年来,与煤共伴生资源利用技术和环境保护技术也得到快速发展。采用地面和井下相结合的煤层气抽采利用技术、煤矸石发电、土地复垦、洁净开采以及矿井水资源化利用技术的研究开发都取得了积极进展,使矿区生态环境保护、发展循环经济取得了初步成效。在煤炭资源综合加工利用方面,煤炭的洁净燃烧技术、煤炭气化、液化技术以及其他煤化工技术已经从工业试验研究阶段,逐步向工业化、产业化阶段发展。年产50万吨甲醇、15万吨二甲醚生产线已经建成投产,煤炭加工转化技术近期可望取得重大突破。
二、煤炭工业技术进步面临的挑战
由于我国煤层赋存条件复杂,井工开采比例大,中小型矿井数量多,导致了煤炭开采技术水平的多层次性,煤矿整体技术水平和安全生产水平还相对落后,煤炭资源洁净开发利用研究起步晚,技术不够成熟,大量煤炭直接燃烧而造成的环境污染还相当严重。要解决煤炭工业健康发展的一系列重大问题,必须依靠技术进步与创新,全面提升煤炭工业的整体技术水平。
三、“十一五”煤炭工业科技进步的发展目标
煤炭工业要全面落实《若干意见》精神,走资源利用率高、安全有保障、经济效益好、环境污染少的新型工业化道路。我国煤炭工业科技进步发展目标,要紧紧围绕大型煤炭基地建设、煤矿安全高效生产技术、煤炭综合加工利用技术等领域,开展综合攻关,重点突破,强化创新,引领发展,实现绿色开采,发展循环经济,使我国煤炭资源开发利用的整体技术水平有所突破,“十一五”末使科技对全行业经济发展的贡献率达到40%以上。
四、“十一五”煤炭科技进步的重点领域
(一)资源勘探及矿井建设领域
在资源勘探及矿井建设领域,要重点研究开发高精度、高分辨率和高可靠性的地质勘探技术装备,提高地质结构的勘探精度,为我国大型煤炭基地建设和复杂地层条件下的资源开采提供可靠的地质保障。同时开展中东部地区深部煤层资源赋存规律和探测与开采技术、深部高效找矿和快速勘探技术的研究,解决600米深厚冲积层下凿井技术理论和技术难题,为我国深部煤炭资源高效、安全开采提供理论依据和技术手段。
(二)煤炭资源开采领域
在煤炭资源开采领域,利用现代加工、智能控制技术和工况监控技术,研究开发大功率、高可靠性的采煤装备,使井工开采工作面生产能力达到每年1000万吨以上,大型露天矿生产能力达到每年2000万吨以上,同时使薄煤层开采技术和短臂开采装备水平有突破性提高,使采煤装备更适合于各类复杂煤层的开采条件,全面提升我国采煤技术的机械化、自动化水平。
煤炭地下气化就是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧.通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体的过程。该过程集建井、采煤、地面气化三大工艺为一体.变传统的物理采煤为化学采煤,因而具有安全性好、投资少、效益高、污染少等优点.深受世界各国的重视.被誉为第二代采煤方法。早在1979年联合国“世界煤炭远景会议”上就明确指出,发展煤炭地下气化是世界煤炭开采的研究方向之一,是从根本上解决传统开采方法存在的一系列技术和环境问题的重要途径。