采矿英语4.doc

LESSON 1煤炭开采史 The exact date人类首次使用煤炭的时期可能追溯到原始社会，确定这种黑色石头能够燃烧肯定是偶然的，这个现象可能是在几千年间世界上（不同地方的人们）独立发现的。这些独立的发现极可能是这样产生的：原始人碰巧在暴露出黑色石头的矿上营火。这是他们惊讶的发现那儿生出了火。The chinese recorded基督徒时代，我们在圣经上得知所罗门王（即现在的亚兰人王）时，用煤是相当熟悉的，而在此之前1100年，中国就有使用煤炭的记录，在wales，有证据显示，在青铜时代的人们把火葬用柴堆，而且众所周知，使用了这种能源。这儿还有其他的古代参考资料。 So the knowledge that所以煤炭能够燃烧（甚至一些相关的应用）的知识，流传了几千年。然而，实际上人们公认首先利用煤炭的是中世纪的英国。 In the Americas在美国，有证据表明印第安人最先碰巧使用了煤炭。然而，美国第一次有记载的利用煤炭的是人是法国探险家，他在1679年报道了一个在伊利诺斯河边的暴露的露头。仿效这样，其他的探险家取得了一个又一个发现，但是，第一个有记载的实际使用时在1702年的维吉尼亚州。Earliest recorded早期有记载的煤炭大规模开采是1750年。煤田从詹姆斯河延伸到里士满伊利诺斯附近，现在那儿被遗弃了。除了当地的消费，煤炭还被运往philadelphia,New York和Boston. At first起始，所有煤炭都是用销和钎从固体矿床上砍下来的，然后它们被工人用铲掘到篮子 、箱子和推车上，运到外面或井底车场。随后，车子有了改进，但仍需工人拽木板。随着时间推移，铁皮，铁轨被用到矿车上，骡子矮马和普通马被用于拉运。 Gradually逐渐地，黑火药被用于爆破煤炭，但底部掏槽，侧面掏槽和钻孔仍需要人工进行，在17世纪和18世纪，采矿业取得一系列重大发展，1775年，第一台蒸汽机在英国被瓦特发明，它被用于抽出开采过程中的地下水，非常重要的，它使矿井有可能开采更深的部分，第一条轨道修成了，第一台用煤的蒸汽机车在1814年的英国被乔治。斯蒂芬逊改进了，第一辆电动机车在1883年的德国用于地下交通。 Mechanization of operations工作面的机械化操作在1900年前就开始了，它体现冲压机和链条式切割机的发展（冲压机，链条式切割机用于爆破，爆炸前的煤层和岩层）、电动式和压缩空气式机车的使用，甚至有人做了关于连续采矿机械的一些早期实验。 Longwall mining长臂开采直到1910年才在美国普遍使用，尤其是在伊利诺斯州。但后来它在开采厚煤层方面逐渐填法和房柱法竞争，因为房柱法借助了机械。与此同时，长臂开采在欧亚继续占有主要地位，因为那里主要是瘦煤和深埋的煤层。 During World War在第二次世界大战中，德国在工作面改进了长臂开采的铲送机，它可以连续把煤加载到链式运输机上。这得益于几个世纪发展起来的各式割煤机。然而，这最重要的发展史液压支架。他们大大减小了在人工设置单体支柱和木垛时所需的体力。随着以上技术的发展，美国煤炭公司又一次长臂开采产生了兴趣。对美国而言，大量改变和一般性的加强市必须的。在一些失败和误用后，长臂开采在这个国家被实际运用，提供开采条件是正确的。这也被逐渐增加的产量所证实。 Surface mining露天开采是最早的采煤方法。它被考虑用于煤床暴露于地表、上覆物只有几英寸厚的情况，在深部岩层和岩石下，最经济的方法是地下开采，事实上这也是唯一的方法，所以，露天开采直到1910前还是微不足道的。从大范围看，被骡子拉着的刮土铲运机和铲运车普及程度很低。LESSON 2煤的成因煤是大量植物材料估计表明大约0.9到2.1m的适当紧密结合的植物材料能够形成0.3m的烟煤。那么，允许很厚的植物材料堆积多次，这种植物材料有时覆盖几百甚至几千平方英里的条件是什么呢？Conditions similar to类似于过去地质年代中普遍存在的条件，至少部分条件，今天也存在于世界上不同地区种类繁多的沼泽地中。Accumulation of vegetal matter植物的积累现在正发生在从亚北极到热带的广泛地区内并正在形成泥煤。泥炭地的两种主要类型分别是：（1）发展于相对高于海平面的大陆内部的（2）形成于接近海平面的较低沿海地区的。在这两种类型的地区里，泥炭层要求植物的生长超过腐烂，使植物材料得以积累而不被侵蚀掉。这两种泥炭地满足这个条件是应为它们在高地下水位的不良排水地区，这保护植物碎片不像往常那样快速腐烂。Small peat bogs一些小的泥煤沼泽也存在于一系列小的不排水的凹地里，内陆和沿海地区都有这种情况。最初在这些沼泽里生长的只有寓水性的植物，但是随着这些凹地边缘的浅地被填平，包括树这些更大的植物渐渐的能够生长并逐渐填满凹地。在一些地方这些沼泽一般从及樱木到几百英亩大小不等，任然还未填满，所以泥煤的形成过程从未停止过。The character of most大量广泛分布的煤层在岩层顺序中的特点表明他们形成的条件和发现于摩登海岸或者近海岸沼泽的相似。佛罗里达州的埃弗格莱兹，佐治亚州东南部大灌木林沼泽，北卡罗来纳州和弗吉尼亚州的迪斯默尔沼泽都是这种沼泽现有的例子。与欧洲西北海岸毗邻的广大泥炭地也使人联想到许多有相同特点的条件。The accumulation of peat泥煤的堆积使其有根据，在沉淀的矿床里有像密西西比河的三角洲一样有些不一样的历史却仍有许多相同的特点。泥煤层和三角洲中与之有关的地层表明成煤条件与在美国东部和世界其他地区相似地层中有大的煤矿床形成的地层中盛行的条件十分相似。例图2.1就是在现代三角洲平原上为泥煤做的图解。Coastal swamps沿海的沼泽比内陆的沼泽更好的保存主要是因为它们有更好的机会被海覆盖和海底的沉积矿床所填埋。The climate prevailing广大的煤炭沼泽存在时所盛行的气候是从温带到亚热带的。那时，地球较广范围内的气候要比现在实际温度平均得多。In summary简单地说，从泥炭随后转变到煤所必需的条件是：沼泽或湿地的环境和气候要有利于植物的生长。植物残骸堆积时有一定范围的沉降，或者植物原料沉淀时密封，允许长时间的堆积。即使是在水中或者沼泽中，在植物原料腐烂前有足够的湿润条件允许其隔绝空气，以及充分地迅速的沉积以抑制细菌的活动。酸性的沼泽水一般在沼泽的水平面下几英寸到几尺范围内阻止细菌的活动。接近海边或者沉降地区使植物原料在海面上涨或陆地下沉时可以被沉淀物掩埋。沉积地点没有在发生侵蚀后随即发生移动。As peat accumulated在泥煤积累时，上层泥煤的重量使下层的泥煤紧密结合，首先便会挤压出大量的水。在沼泽环境中不同的化学作用和细菌的活动都会发生在植物的碎片上。沉积物的掩埋，化学作用都与环境的变化有关系，失水和挥发的物质变成褐煤，这就是形成煤的最早期阶段。With increasing deeper burial因为被掩埋的更深，压力继续压缩褐煤，与掩埋深度有关的热度的增加将进一步出去成煤物质的挥发份。煤的等级将逐渐的变得更高，从褐煤上升到亚无烟煤，烟煤，半无烟煤，无烟煤，直到变质无烟煤。第五课 媒的特性和分类第一节煤的物理和化学性质 The physical properties煤的物理性质与其在自然状态下作为燃料最终使用之前的特性有关。例如，煤的硬度和可磨性决定了煤的开采、输送和粉碎设备的维修费用；煤的比重和煤的伴生矿物决定了选煤厂所用的选煤技术，也决定了煤仓容量，货物体积以及其它仓库的设备选用。 The specific gravity固体的比重是指一立方该固体的重量与一立方水的重量之比。纯净煤的比重一般在1.23到1.72之间，随着褐煤到无烟煤分级的升高而变大。这意味着煤的重量是水重量的1.23到1.72倍。煤中的伴生矿，比如页岩、泥岩、沙岩、石膏、方解石，它们的比重在2.0到2.7之间，黄铁矿的比重大约为5.0。 Hardness is a term硬度和煤的结构和分级有关。煤是否结实和煤床的地理位置和生成状态有关。暗煤比亮煤更结实。高挥发份煤通常比低挥发份煤更结实。结实的煤有良好的抵抗破坏以及在破碎后产生更少颗粒的性质，所以较之其它煤更方便运输。就煤对设备磨损性而言，煤中的杂质对设备的磨损可能比煤还要严重。 Grindability is the physical可磨性是决定煤的相对易碎程度的一种物理性质。它是一个复合特性包含许多性质比如硬度、压力以及破碎性等。 Friability or size易碎性或者稳定性是指煤在开采和运输过程中抵挡破碎的性质。这种性质在洗煤方面有重大的意义，因为洗煤成本是随着送进洗厂的煤细度增加而增加。 Factors influencing影响原煤尺寸大小的因素包括煤的硬度、脆性以及煤层裂隙。现代地下煤开采方法能比以前手工采煤方法开采出更多细度更好的煤。 The major constituents煤的主要组成成分有碳、氢、氮、硫、氧。 Carbon in coal煤中的碳是随着等级的提高而增加，最高等级的是石墨。煤中碳的含量很大程度上决定着煤的发热价值。 The hydrogen煤中氢的含量一般在4.5%到5.5%之间，同时也提供一定的热值。氢在干燥的煤中主要是包围在饱和或者部分饱和的碳结构中。 Nitrogen may be氮可能是目前煤中唯一作为有机物出现的一种元素。其在煤中的含量可能在很小到3%之间改变，但在干燥和五灰分情况下一般是在1%到2%之间。 Sulfur in coal硫在煤中以有机物和无机物两种形式存在。煤中本身就有有机硫，它存在于含蛋白质或者非蛋白质的植物通过腐化演化来的硫氢化合物中。在总含硫量少于1%的煤中，一半以上的硫通常是有机的。在高含硫量的煤中，无机硫的含量会更高。 Oxygen exists in coal 氧在煤中有几种存在形式。比如说羟基、羧基、 基，特别是在一些低等级的煤中。而无机氧可能会在水、硅酸盐、氧化物、碳酸盐以及硫酸盐中。氧含量对于煤的焦化、液化、气化有很大作用。All coal contain所有的煤中都含有不可燃烧成分，它的起源是煤起源的一部分。有机矿物质与无机矿物质的混合物可能在成煤过程中起到了一定的作用。煤在燃烧后剩余的物质称为灰分。在完整的厚煤床的煤甚至是纯煤的灰分含量至少含有2%或者3%，到10%左右，大多数的商业用煤有时会更多。平时我们用的高灰分的矿物可能被称为高灰煤、沥青页岩或者黑色板岩。LESSON 8课文1开采基础知识煤矿在其生产过程中包括基本单位作业和煤处理以及一些辅助作业等等,这些工序都是必须存在的但并不直接影响煤的产量。这些可分为如下：单元作业辅助作业切割通风器械钻探地面控制(顶板支护)爆破排水系统装载供电运输通信和照明一个煤矿的开采系统是综合规划结果，这取决于单元作业和辅助作业,其中还包括将人力与机械调配至最高效率.由于地下遇到各种各样的自然条件,不同的采矿系统已经将有效的将辅助与单元作业转有效的结合起来,全面的计划各自独有的采矿计划. 最终目标是,当然,尽可能提供最大生产量(每台装置的总开采量或吨/年)和生产率(每一次轮班所产出的吨数)并且要与工人的身体健康和安全结合起来. 通常情况下,我们可以看到，矿业安全及生产力的步调是不一致的,与另一个选择,挖掘系统之间的一种折衷必须建立在这两个层面事实上,通常情况下，最安全的系统将永远被证明是最有效的,反之亦然。然而,偶尔会出现一些临时的混乱和减产。然而,从长远来看,安全生产工序的效率将很快超过了不安全生产。日常运作中健康和安全的生产步骤是一个整体组成部分，这在矿井通风中是非常重要的. 因此,健康以及安全因素将被认为是并肩与技术及经济因素,而事实上,经济与技术才是最被人们最强调的. 地下开采系统可称为房柱式开采，它将作为单元作业和辅助作业相结合采矿的一个实例,因为它是迄今为止最常见的地下采矿系统并且与其他地下开采系统有许多共同之处。地下开采过程中所谓的平硐开采始于一个露头的引导进入掘进主平巷,为发展的阶段。同一类型的掘进主平巷在生产阶段称为一个煤仓。一个巷道通常是4.6到6.1米宽,高跟煤层的厚度保持一致。它提供了一个工作区域,被称之为的工作面。随着煤从煤层中取出,工作面通常是向前掘井通过连续采矿方法或者常规开采方法。传统的矿业有五个步骤操作，它们依次是:切割、钻孔、爆破、加载和运输(6个步骤如果包括顶板锚杆支护)。结合连续开采前四项放在在一台机器上进行连续开采,通过一个简单的操作用梭车装载从工作面切割下来的煤. 尽管在传统的和连续采矿方法日后将会这个领域将展开激烈的争论, 在这里连续开采将用一个例子,最流行的各种类型的连续开采法,以及碎煤机在这都会进行描述. 由于矿井开采巷道比采煤的3m宽落煤宽度宽，在机械前进一小段距离后被后退靠帮，根据需要再一层层扩帮，最后达到所要求的宽度。开挖一单独入口的不好之处来自两方面，产能与安全达不到要求是显而易见的，在关于连续开