环保型煤炭开采与利用技术

环保型煤炭开采与利用技术环保型煤炭开采与利用技术 前言前言 煤炭会给环境造成污染 特别是对大气的污染 是环境治 理的重点对象 同时 煤炭是我国的重要能源 在社会和经济 发展中占有举足轻重的地位 根据我国经济建设预测 2010 年 煤炭量需达到 18 亿 t 才能满足国民经济发展需求 煤炭行业 存在着即要治理环境 又要不断发展壮大的问题 探讨煤炭行 业发展与环境治理的关系 环保型煤炭开发与利用技术是煤炭 行业发展的方向 1 煤炭行业现状煤炭行业现状 1 1 煤炭开采与利用引起的问题 我国每年生产近 13 亿 t 煤炭 大部分煤炭直接作为能源燃 烧 经深加工处理的煤炭不足 30 严重污染了环境 煤矸石 累计量已达 70x108t 且每年以 1 5x108t 速度增加 煤矸石深 加工利用不足 15 煤炭的燃烧利用 每年可向大气排放大量 有害气体 仅 s02 就达到 1800 多万 t c1 190m3 烟尘 1500 多万 t 煤矿每年排放污染水近 14 亿 t 因开采引起的地表塌陷 面积已达 40 万 hm2 且平均每年以 1 5 万 hm2 的速度增加 煤炭开采与利用是引起环境恶化的根本原因之一 它在三 个层次上立体破坏着生态环境 空中燃烧引起大气污染和酸雨 等问题 地表引起塌陷 破坏良田 致使河流改道 矿井排水 及排矸严重影响植物生长和加快水土流失等 地下引起井泉干 涸 破坏水资源环境 使我国本来严重缺水状况更加恶化 1 2 煤矿开采与利用产生的后果 煤炭直接燃烧是大气污染的重要原因 其中 s02 的排放量 占全国总排放总量的 87 且每年以 3 8 的速度增加 它是 形成酸雨的根本原因给工农业生产带来严重的后果 仅两广川 贵四省因酸雨的影响而导致经济损失达到 140 亿元 空气中 颗粒悬浮物 60 来自于煤炭燃烧 开采引起的地表塌陷和沉裂可引起建筑物 构筑物变形和 破坏 农田灌溉系统失效 矿井排水破坏水资源和地下水位下 降 恶化水系生态环境 使我国干旱缺水局面更加严重 许多 矿区井泉干涸 在部分矿区引发沙漠化的可能性 煤矸石 煤 泥煤炭地表运输和电厂粉煤灰污染矿区土壤成份 水质和光合 作用 使生态环境脆弱 重建难度大 目前 老矿区环境没有治理 新矿区环境又受到破坏 宏 观上缺少环境保护和治理政策 相应的措施少 从环境保护角 度来看 煤炭行业是环境破坏的源头 处在人人喊打的局面 对煤炭系统发展极为不利 2 煤炭在我国经济建设中的位置煤炭在我国经济建设中的位置 2 1 煤炭是我国经济发展的重要能源 我国的矿产资源特色 决定了我国是以煤炭为主要能源的 国家 煤炭占我国一次能源的 75 左右 且在今后 20 30a 中 这种能源结构不会有较大变化 目前年产已达到 13 亿 随我国 经济建设的快速发增长 煤炭产量还将以较大速度增长 才能 满足国家经济建设需求 经有关部门和专家预测 2010 年煤炭 产量需达到 18 亿 t 是现在煤炭产量的 1 37 倍 我国不同时 期煤炭产量见下表 煤炭产量 万 t 1952 年 1957 年 1962 年 1965 年 1970 年 664913073219552317735399 1975 年 1980 年 1985 年 1990 年 1995 年 482246201587228107988130100 煤炭产量的增长速度必须同国民经济增长速度保持一定的 比例关系 否则会严重影响国民经济建设 我国是发展中国家 其比例关系应大于 1 煤炭行业作为国家经济基础的重要行业 应优化发展 改革开放以来 我国经济增长翻了一翻 煤炭产 量也增加了 1 倍 没有煤炭资源的快速发展作为保证 我国经 济建设不可能快速发展 随着国民经济的发展 煤炭还将快速 发展 2 2 煤炭行业面临的双重压力 煤炭行业为国家经济建设做出重大贡献的同时 本身面临 自身发展与环境保护的双重压力 长期以来我国煤炭行业存在 的先生产后生活的原则 大部分矿区社会发展严重滞后 大部 分矿区人民生活落后 矿工社会地位低 因煤炭行业在很长的 一段时间内受计划经济的控制 煤炭产品单一 高科技 高附 加值产品少 煤炭价格严重失调 利润转移 1985 年国家对煤 矿实行 拨改贷 因历史包袱沉重 煤矿无还贷能力 离退休 人员多 职工素质不高 对市场经济认识与准备不足 虽然近 年来 因国家关井压产政策的实施 煤炭行业的总体环境有所 改善 但大部分矿井因多方面因素还处于严重亏损的状态 另一方面 随着人民生活水平的提高 社会对环境的要求 越来越高 煤炭行业是污染的源头 是环境治理的重点对象 但因缺少资金 商业银行又不愿为其贷款 煤矿不可能利用大 量资金来进行环境保护与治理 形成了恶性循环的局面 2 3 煤炭行业必须改变现状 煤炭行业的污染如果不进行治理 必然要受到环境和社会 的惩罚 我国已处在独生子女时代 矿区环境的脏 乱 差 与其它行业相比的巨大反差 不可能吸引人才来煤矿就业 目 前已经出现采矿专业招生困难 毕业生不愿到矿区工作 煤矿 技术人员流失严重 急需技术人才的现象 如果不对煤炭开采与利用造成的污染进行治理 会严重影 响人类的生产和生活 煤炭行业的发展必然要受到限制 并将 逐步被淘汰 因此 煤炭行业要发展 必须走可持续发展的道 路 加强环境保护工作 3 环保型煤炭开采与利用技术环保型煤炭开采与利用技术 环保型煤炭开采与利用技术包括环保型煤炭开采技术与煤 炭加工综合利用技术 是一个在不增加煤炭行业自身负担的前 提下系统协调发展的环保型煤炭综合利用技术 它包括开采到 加工的全过程 煤矿只有利用环保型煤炭技术 煤炭行业才能 逐步减少对环境的污染 为人类提供洁净能源 造福于人类 环保型煤炭技术主要包括如下内容 3 1 环保型开采技术 环保型开采技术是利用煤炭开采技术自身特点 尽可能开 采符合环保要求的煤炭开采技术 1 煤层配采我国煤矿大部分是多煤层开采 各煤层煤质不 同 在确定煤层的开采方法与开采顺序时 改变单一煤层开采 尽可能对各煤层进行合理协调配采 减少矿井煤炭灰分和有害 气体的含量 使硫化物含量低于国家要求的标准 煤层配采可 减少地表沉陷强度 2 矸石充填与改革巷道布置利用古石充填技术 矸石不出 井 利用煤矸石进行巷旁充填与采空区充填 即少开了巷道 又提高了巷道支护强度 减少矸石运至地面后对环境造成的污 染 转变思想观念 加强巷道布置改革力度 尽量多开煤层巷 道 少开掘巷石巷道 3 煤层气开采我国大部分矿区煤层含有大量的瓦斯 且有 相当一部分矿井为瓦斯突出矿井 积极进行煤层气开采技术研 究 提高瓦斯抽放效果 为社会提供洁净能源 即保证了煤矿 的安全生产 又提高了矿区的经济效益 4 推广房柱式与条带式开采在矿山浅部煤层采用房柱式与 条带式采煤法 同时对其他煤层进行间歇式开采和煤种配采 可有效的防止地表沉陷 5 修改煤炭技术政策和规范 转变思想 限制对环境会造 成严重污染煤层的开采强度 浅地表煤层限量开采 待以后技 术成熟后再进行开采 积极开展煤炭地下气化 液化和生物型 开采技术的研究 从根本上杜绝煤炭利用对环境的污染 6 把矿井作为生活垃圾的处理厂 在地面对生活垃圾进行 简单的处理后 形成一定强度的固结物 作为井下巷道及采空 区的充填材料 即解决了地面垃圾的处理问题 又为矿井提供 了一种新型的充填材料 7 加强小煤矿的管理 加大小煤矿的关井压产力度 小煤 矿生产对自然环境的污染和破坏比统配煤矿要严重得多 频繁 发生的安全事故已给国家和社会造成极大的危害 国家应继续 整顿小煤矿的生产秩序 符合安全生产条件 对环境不会造成 危害的小井 可以继续存在 不符合安全生产条件 对环境造 成严重破坏的矿井要坚决取缔 3 2 环保型煤炭加工利用技术 1 选煤新技术 传统的选煤技术主要是选矸石 出精煤 而对硫化物等有害化学成分处理的较少 在选煤过程中增加一 道处理有害气体的新工艺 加入一定的填加剂 降低精煤中有 害物质的成份 使煤炭燃烧后排出的气体符合国家排放标准 在型煤生产中加入降尘脱硫的填加剂 生产环保型型煤 开展 生物型煤研究 彻底治理煤炭燃烧对自然环境造成的污染 2 杜绝原煤直接燃烧 国家和地方应从实际出发 制定一 定的方针和政策 推广使用型煤和配煤技术 减少煤炭燃烧对 大气造成的污染 3 利用先进的煤炭深加工技术 目前水煤浆技术已通过工 业性试验 国家应重视并加大推广水煤浆技术的力度 减小大 型企业因直接利用原煤对环境造成的污染 积极开展煤变油的 试验研究 即缓解石油紧缺的局面 又加强了环境保护工作 4 粉煤灰处理技术 火电厂燃烧后的粉煤灰加入一定量的 方解石等化学成分 使燃烧后的粉煤灰直接作为水泥骨料 或 应用到其他行业中 使粉煤灰得到综合利用 5 充分利用矿井水资源 煤矿排出的矿井水经过简单的沉 淀处理后 即可浇灌农田 可缓解我国北方干旱的局面 对矿 井水进行深层次的处理完全可以达到生产和生活用水标准 6 煤矸石处理技术 煤矸石可以制砖和生产彩色陶瓷 也 可以作为水泥原