煤礦開采新技術(shù)措施 —— 文章正文2016-02-26

        一、我國煤炭資源分布

我國是世界上煤炭產(chǎn)量最多的國家，2006年煤炭產(chǎn)量為23.5億噸;煤炭資源豐富，全國絕大多數(shù)省市區(qū)都有不同數(shù)量的煤炭資源分布，已知的含煤面積約為55萬平方公里，累計(jì)探明總儲(chǔ)量為78223.4億噸。僅次于俄羅斯，居世界第二位。據(jù)預(yù)測，我國煤炭資源遠(yuǎn)景儲(chǔ)量為50592億噸;保有儲(chǔ)量為10025億噸。僅次于俄羅斯、美國，居世界第三位。

我國的三大聚煤期：石炭二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、第三紀(jì)。

根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造帶為界，全國劃分為五個(gè)聚煤區(qū)：

1.華北聚煤區(qū)：包括山西、山東、河北、河南、甘肅、陜西、內(nèi)蒙古大部、江蘇北部、遼寧和吉林南部。其煤炭資源量占全國總煤炭資源量的53%。

2.西北聚煤區(qū)：包括新疆、青海、寧夏、內(nèi)蒙古西部。其煤炭資源量占全國33%。

3.東北聚煤區(qū)：包括遼寧、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古東部。其煤炭資源量占全國8%。

4.華南聚煤區(qū)：包括貴州、廣西、廣東、海南、湖南、湖北、重慶、江西、福建、江蘇和安徽南部、四川和云南大部。其煤炭資源量占全國5.9%。

5.滇藏聚煤區(qū)：包括西藏、青海南部、四川和云南西部。煤炭資源量占全國0.1%。

二、煤炭資源賦存的主要特點(diǎn)

1.成煤地質(zhì)年代長。從早古生代至第四紀(jì)，均有煤炭沉積。具有工業(yè)價(jià)值煤層形成始于早石炭世，成煤期自老到新有：早古生代、早石炭世、早二疊世、石炭二疊紀(jì)、晚二疊世、晚三疊世、早侏羅世、中侏羅世、白堊紀(jì)、第三紀(jì)、第四紀(jì)等十一個(gè)地質(zhì)年代。

2.地質(zhì)構(gòu)造多，煤層賦存條件多樣

按煤層厚度分：薄煤層占17.36%，中厚煤層占37.84%，厚煤層占44.80%。按煤層傾角分：緩傾斜煤層占85.95%，傾斜煤層占10.16%，急傾斜煤層占3.89%。

我國資源賦存特點(diǎn)是缺油、少氣、富煤。全國石油、天然氣探明儲(chǔ)量僅占化石能源探明儲(chǔ)量的6%，其余94%為煤炭。煤炭1000米以淺保有儲(chǔ)量約1萬億噸，其中探明可采儲(chǔ)量1145億噸。煤層氣35萬億立方米。按目前生產(chǎn)和消費(fèi)水平，可以開采使用100年以上。而石油可采儲(chǔ)量只有38億噸，可采年限僅20年;天然氣總資源量為38萬立方米，探明剩余可采儲(chǔ)量可開采37年。

三、煤的形成

在顯微鏡下觀察，可以發(fā)現(xiàn)：煤是由高等植物轉(zhuǎn)化而來的。

1.成煤植物：植物分為低等植物和高等植物。由低等植物形成的煤稱為腐泥煤;由高等植物形成的煤稱為腐植煤。目前開采主要是腐植煤。

2.成煤作用：煤由植物經(jīng)過漫長極其復(fù)雜生物化學(xué)、物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)變而成的。成煤作用分為兩個(gè)階段：泥炭化階段、煤化階段。

四、成煤的必要條件

1.植物條件：植物是成煤的原始物質(zhì)。

2.氣候條件：潮濕、溫暖的氣候是成煤的必要條件。

3.地理?xiàng)l件：發(fā)生大面積沼澤化的自然條件。

4.地殼運(yùn)動(dòng)條件：地殼大幅度快速下沉。

五、煤的工藝性質(zhì)

1.煤的工業(yè)分析：煤的工業(yè)分析是評(píng)價(jià)煤質(zhì)的基本依據(jù)。包括測定煤的水分、灰分、揮發(fā)分和計(jì)算固定碳等四個(gè)項(xiàng)目。

①水分：分為內(nèi)在水分和外在水分。外在水分很容易蒸發(fā)。

②灰分：煤燃燒后的殘留物質(zhì)?；曳质敲褐械挠泻ξ镔|(zhì)，灰分越高，煤質(zhì)越差。按照灰分高低將煤分為六級(jí)。特低灰煤(小于5.00%)、低灰分煤(5. 01～10.00%)、低中灰煤(10.01～20.00%)、中灰分煤(20.01～30.00%)、中高灰分煤(30.01～40.00%)、高灰分煤(40.01～50.00%)。

③揮發(fā)分：反映煤中有機(jī)質(zhì)性質(zhì)，煤的變質(zhì)程度。

④固定碳：焦渣減去灰分。

2.粘接性：它是評(píng)價(jià)焦煤、動(dòng)力煤的主要指標(biāo)。包括粘接指數(shù)、膠質(zhì)層最大厚度、奧-阿膨脹度。

3.煤的發(fā)熱量：單位質(zhì)量的煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量。按照煤的發(fā)熱量高低將煤分為六級(jí)。低熱值煤(8.50～12.50MJ/kg)、中低熱值煤(12. 51～17.00 MJ/kg)、中熱值煤(17.01～21.00MJ/kg)、中高熱值煤(21.01～24.00 MJ/kg)、高熱值煤(24.01～27.00MJ/kg)、特高熱值煤(大于27.00MJ/kg)。

六、最新煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)：將煤炭分為14類。

分別是：無煙煤(WY)、貧煤(PM)、貧瘦煤(PS)、瘦煤(SM)、焦煤(JM)、1/3焦煤(1/3JM)、肥煤(FM)、氣肥煤(QF)、氣煤(QM)、1/2中粘煤(1/2ZN)、弱粘煤(RN)、不粘煤(BN)、長焰煤(CY)、褐煤(HM)。

七、煤層分類

1.煤層按厚度分類

①薄煤層：地下開采厚度在1.3m以下，露天開采在3.5m以下的煤層。

②中厚煤層：地下開采厚度在1.3m～3.5m，露天在3.5m～10m的煤層。

③厚煤層：地下開采厚度在3.5m以上，露天在10m以上的煤層。

2.煤層按傾角分類

①近水平煤層：地下開采傾角在8o以下，露天傾角在5o以下煤層。

②緩傾斜煤層：地下開采傾角在8o～25o，露天傾角在5o～10o煤層。

③傾斜煤層：地下開采傾角在25o～45o，露天傾角在10o～45o的煤層。

④急傾斜煤層：地下或露天開采傾角在45o 以上的煤層。

3.煤層按穩(wěn)定性分類

①穩(wěn)定煤層：煤層厚度變化很小，變化規(guī)律明顯，煤層結(jié)構(gòu)簡單或較簡單，全區(qū)可采或基本可采的煤層。

②較穩(wěn)定煤層：煤層厚度有一定變化，變化規(guī)律較明顯，煤層結(jié)構(gòu)簡單至復(fù)雜，全區(qū)可采或大部分可采，可采范圍內(nèi)厚度變化不大的煤層。

③不穩(wěn)定煤層：煤層厚度變化較大，變化規(guī)律不明顯，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜至復(fù)雜煤層。

④極不穩(wěn)定煤層：煤層厚度變化極大，呈透鏡狀、雞窩狀，一般不連續(xù)，很難找出規(guī)律，可采塊段分布零星的煤層。

4.煤炭按煤的含碳量和煤化程度分類

⑴硬煤(含無煙煤、煙煤)　⑵褐煤?、悄嗵?。

①無煙煤:含碳量90%～98%，煤化程度較高，揮發(fā)分低，密度大，燃點(diǎn)高，無粘結(jié)性，燃燒時(shí)多不冒煙。

②煙煤：含碳量75%～90%，煤化程度低于無煙煤高于褐煤，特點(diǎn)是揮發(fā)分產(chǎn)率范圍寬，不結(jié)焦與強(qiáng)結(jié)焦均有，燃燒時(shí)有煙。

③褐煤：含碳量60%～75%，煤化程度低，特點(diǎn)是外觀多為褐色，光澤暗淡，含有較高內(nèi)在水分和不同數(shù)量腐植酸。

④泥炭：含碳量50%～60%，高等植物遺體，在沼澤中經(jīng)泥炭化作用形成的一種松散富含水分的有機(jī)質(zhì)堆積物。

八、煤炭開采帶來的主要問題

1.資源有限，不可再生。

2.開采利用過程中帶來的環(huán)境污染與生態(tài)破壞。

3.開采與利用的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4.煤炭開采中的安全問題。

5.煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題。

九、我國煤炭工業(yè)發(fā)展歷程

煤炭的用途：工業(yè)動(dòng)力、火力發(fā)電、化學(xué)工業(yè)原料、民用燃料。