煤炭工业基本概况

第一章煤炭工业基本概况,马念杰中国矿业大学（北京）,煤炭在国民经济中的地位中国煤炭工业的发展中国煤炭资源分布及产业布局当前煤炭工业存在的问题及发展前景,煤炭定义：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。实质为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。,资料来源：WIND,煤炭地位：煤炭是我国重要的基础能源，煤炭消费在中国能源战略格局中具有重要地位。原煤占能源消费比重一直稳定在70%左右。,一、煤炭在国民经济中的地位,动力煤指以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的，产生动力而使用的煤炭。主要包括贫煤、不黏煤、弱黏煤、长焰煤、褐煤、天然焦和部分未分类的煤种。炼焦煤指用于冶金工业的煤，煤化度较高，结焦性好，属中变质烟煤。主要包括焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等。,无烟煤无烟煤是煤化程度最大的煤，其固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，主要用于化肥原料生产。,煤炭分类：行业研究分析中，按各需求行业的消费分为动力煤、炼焦煤、无烟煤。,一、煤炭在国民经济中的地位,煤炭分类指标,一、煤炭在国民经济中的地位,一、煤炭在国民经济中的地位,2009年全球煤炭主要数据全球煤炭产量为69.41亿吨，同比增长2.4%；煤炭消费量为66.74亿吨。中国煤炭生产和消费占全球比重分别为45.6%和46.9。全球有十个国家煤炭产量超亿吨，产量合计为62.12亿吨,占总产量的89.5%。中国27亿吨、35亿吨美国9.73亿吨,同比减少9.3%;印度5.58亿吨,同比增长8.4%;澳大利亚4.09亿吨,同比增长3.7%;俄联邦2.98亿吨,同比减少28.1%;印度尼西亚2.53亿吨,同比增长10.6%;南非2.50亿吨,同比减少0.7%;德国1.84亿吨,同比下降6.7%;波兰1.35亿吨,同比下降6.6%;哈萨克斯坦1.02亿吨,同比减少8.6%。,2020/6/7,6,1.煤炭在我国国民经济中的地位,电力行业：发电耗煤，供热耗煤钢铁行业：炼焦用煤，燃料用煤建材行业：水泥生产用煤，石灰、玻璃等其他建材生产化工行业：合成氨化肥制造，基本化学原料制造，新型煤化工其他：,2020/6/7,7,1.煤炭在我国国民经济中的地位,2020/6/7,8,煤炭行业的贡献与社会责难,贡献：近期来煤炭行业为了满足了国民经济发展的要求（0.9吨标煤产生1万元GDP），每年以近2亿吨的产能增量发展。形成了一系列先进的适应国情的技术和世界一流的煤矿。同时也是在不论赋存条件下大规模超能力生产和利用。产能超越了环境容量和对安全的控制能力，侵犯了社会利益，由此受到了国内外社会巨大的责难，形成巨大隐性社会成本，在利用过程中对环境和气候的影响更社会化。煤炭行业的社会形象：安全和管理差、技术水平低、回收率低、环境破坏严重和滋生“煤老板”的粗放行业。形象也是财富!显然，这是值得煤炭科技工作者思考的问题！,责难：,二、中国煤炭工业发展,煤炭生产过程勘探找煤开采设计矿井建设解除制约生产的安全问题煤炭开采煤炭运输煤炭销售环境恢复治理。,2020/6/7,10,煤炭的地质勘探,煤炭的开采设计,煤炭销售,煤炭开采工程建设,煤炭开采,解决制约煤炭开采的安全问题,煤炭运输,水、火、瓦斯,采中采后环境治理,2020/6/7,11,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。,2020/6/7,12,二、中国煤炭工业发展,地下开采：地下采煤方法种类很多，目前世界主要产煤国使用的采煤方法，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。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。,2020/6/7,13,二、中国煤炭工业发展,近期高产高效矿井发展迅速，2007年已接近总产量的1/3，百万吨死亡率为0.04。但机械化受煤层赋存条件限制，高产高效矿井产量90%集中在晋陕蒙宁和华东开采条件好的地区。华南仅占0.5%。没有适应于乡镇和复杂地质煤矿煤矿机械化开采的技术与装备。,14,据统计：全国现有生产煤矿中：综采的煤矿715处占5.27%高挡普采和普采363处占2.67%炮采11118处占81.87%手工采煤1384处占10.19%如何实现全生产过程机械化用机械代替人力，能减少50%以上死亡数，很大地改善安全状况。应该使用什么模式？,在死亡事故中冒顶占第一位，再加上运输等事故，说明煤矿机械化程度太低。,15,煤炭地下气化,它是一种整体绿色开采技术。煤的地下气化是指将煤炭在地下直接气化；采用的是有井式，长通道，大断面的煤炭地下气化方法。主要针对残留煤柱，可提高回收率。近期又在重庆中梁山、甘肃华亭、淮北和内蒙等地进行工业性试验研究。技术在不断完善之中。,高瓦斯层,首采低瓦斯层,在裂隙带“O”形状圈内抽采瓦斯,“0”形圈,2.中国煤炭工业发展,党和国家领导人十分关心煤炭工业,18,19,二、中国煤炭工业发展,20,1990-2008年中国煤炭产量变化,二、中国煤炭工业发展,21,1990-2008年中国各类煤矿在总产量中所占比重变化,二、中国煤炭工业发展,2008年16家生产规模3000万吨以上的大型煤矿企业,22,1000万吨以上企业36家，比上年增加3家；亿吨级特大型企业2家；5000万吨级的大型企业集团7家，比上年增加1家,二、中国煤炭工业发展,19902007年中国煤炭消费构成变化,23,二、中国煤炭工业发展,24,中国煤炭价格：1993年逐步放开煤价2004年煤电价格联动2006年全面放开电煤价格,19972007年中国煤炭价格变化,二、中国煤炭工业发展,25,二、中国煤炭工业发展,26,1995-2008年中国煤炭行业集中度,二、中国煤炭工业发展,首批建成了12个高产高效矿井(1993)：12个矿井共精简原煤人员16312人，采煤工作面由原来的31个减少到18个，减少了42；原煤生产人员效率由2.37t/工提高到4.26t/工，提高了80。潞安漳村煤矿、石屹节煤矿、王庄煤矿大雁一矿、大雁二矿铁法晓南煤矿晋城古书院煤矿，大屯龙东煤矿新汶鄂庄煤矿兖州南屯煤矿邢台东庞煤矿包头阿刀亥煤矿经过十几年的高产高效矿井建设，取得了显著的成效：2005年度建成高产高效矿井197处其中特级矿井60处，行业级103处，省级34处。,2020/6/7,27,二、中国煤炭工业发展,2007年全国有9处煤矿年产量超过千万t。神华集团神东煤炭分公司补连塔矿1751万t、神华集团准格尔黑岱沟露天矿1984万t。全国有3个综采队年产量超过千万t。神华集团神东煤炭分公司哈拉沟煤矿综采队1064万t。神东煤炭公司上湾煤矿综采队刷新综采工作面日产世界纪录。10月9日在51104工作面生产原煤50944t。2008年8月份，上湾煤矿综采队生产原煤1164314t，新记录诞生。,2020/6/7,28,二、中国煤炭工业发展,神东公司大柳塔矿大柳塔井创世界单井日产原煤最高纪录。在4月23日共生产原煤86900t，创世界单井日产原煤最高纪录。神东公司哈拉沟煤矿综采队产量、原煤工效、人均收入分别夺冠。该矿综采队年产量、原煤工效、人均工资是全国煤矿最高的，全矿原煤生产人员仅236人，原煤工效达到197.86t/工，年人均工资达到83994.83元；人均收入与上年同期相比，提高幅度为25%。,2020/6/7,29,二、中国煤炭工业发展,神东煤炭公司榆家梁煤矿创国内最高月进尺纪录。月进尺最高达7802m，为全国之冠。神东煤炭公司补连塔煤矿掘进总进尺夺冠。全年完成掘进进尺70173m，为全国之冠。山西焦煤集团汾西矿业公司新峪煤矿高档普采队产量夺冠。高档普采四队在煤层厚度1.6m条件下，全年生产原煤118.29万t，刷新我国煤炭工业高档普采工作面年产纪录，最高日产达到4657t，成为我国第一个高档普采百万t队。山东兖州矿业集团公司东滩煤矿经济效益夺冠。该矿采用综采放顶煤工艺，全年生产原煤753.18万t，实现利润14.69亿元，经济效益位居全国第一名。,2020/6/7,30,二、中国煤炭工业发展,三、中国煤炭资源分布及产业布局,2009年全球煤炭主要数据2009年，全球煤炭探明储量为8260亿吨，采储比为119。美国2383亿吨，占总量的28.9%;俄罗斯1570亿吨,占总量的19.0%。中国1145亿吨，占总量的13.9%,采储比为38。,2020/6/7,31,煤炭资源分布特点,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。地理分布总格局是西多东少、北富南贫。资源赋存丰度与地区经济发达程度呈逆向分布的特点，使煤炭生产基地远离煤炭消费市场，加大了煤炭运输压力。,三、中国煤炭资源分布及产业布局,产能达到25-27亿吨（66%）主要集中在面积10多万平方公里生态脆弱晋陕蒙交界处,东部产能4.86亿吨（12%）大部分是千米深井开采,产能为40亿吨分布,南方产能4.12亿吨（10%）地质复杂高应力高瓦斯安全难以控制,东北产能1.6亿吨（4%）,生态脆弱西部2.5亿吨（6%）,三、中国煤炭资源分布及产业布局,34,从国家宏观调控入手,调整煤炭产业布局与结构,是大幅度降低煤矿事故死亡人数的关键,2008年，晋陕蒙宁四省煤炭产量达到13.8亿吨,占全国煤炭产量的49.55%,煤矿事故死亡人数占全国的14.9%,百万吨死亡率平均只有0.35,达到中等发达国家水平。,35,湖北、湖南、广西、四川、重庆、贵州、云南、浙江、江西、吉林、青海、北京等12个省份共产原煤48339万吨，仅占全国总产量的17.8%，而煤矿死亡1865人，全国总人数的58%。,36,小煤矿整顿关闭攻坚战成效显著,到2008年底关闭了1.21万处小煤矿，但全国生产矿井和在建矿井总数仍多达17355个，安全形势依然严峻，主要挑战是：小煤矿数量多,2008年“百日督查”行动时发现，许多地方小煤矿假整合之名逃避关闭，例如湖南应关闭1099个煤矿,实际彻底关闭的只有443个，占20.3%，东北某公司有5个小煤矿,实际生产矿点竟有96个。小煤矿准入门槛低，按”十一五”规划，到2010年保留9952个小煤矿，产量压缩至7亿吨以下，平均年产才7万吨。,37,提高煤炭供应保障能力2010年煤炭需求30亿吨.发展煤炭先进生产力,加快建设13个大煤炭基地.国有重点和国有地方煤矿生产能力为19亿吨(含在建),山西、内蒙30万吨以上乡镇煤矿产能8亿吨(含在建),加上其他省保留的小煤矿产量，全国总生产能力可达31亿吨以上.到2020年,小煤矿15万吨以下小煤矿全部关闭,小煤矿数量应控制在3000个以下.,全球最大单井口井工矿井塔山煤矿,塔山煤矿煤炭开采的破、装、运全过程都已实现机械化采用的世界上第一个特厚煤层综放开采工艺全员效率可达62.5吨工年人均效率2万多吨全矿800名职工年产煤1500万吨，相当于同煤集团口泉沟内10个生产矿井5万人一年的产量。吃干榨净的煤炭循环经济产业链采煤机采出的煤通过密闭的胶带运输机直接运送到洗煤厂入洗洗出的精煤通过铁路专用线装车外销，筛分煤进入坑口电厂洗中煤供综合利用电厂发电供热以及煤化工甲醇项目分选出来的煤矸石输送到煤矸石砖厂制伴生充分利用。曾经废弃污染环境的高岭岩被输送到高岭岩加工厂，磨细、干燥、煅烧、改性，用于造纸、化妆品、陶瓷、医药行业。,2020/6/7,38,全球最大单井口井工矿井塔山煤矿,坑口电厂排出的粉煤灰，作为水泥厂的原料；水泥厂排出的废渣，进入砌体材料厂生产新型砌体；矿井排出的工业废水及生活污水，全部进入污水处理厂，净化处理后再进入电厂复用；选煤生产过程中产生的煤泥水经浓缩机沉淀处理后重复使用，一部分废水经深度处理用于矿区生活、消防及井下洒水。各个项目首尾相接，环环相扣，上一个单位生产的废料是下一个单位的原料，逐层减量利用，物料闭路循环。构建起“煤电建材”和“煤化工”两条完整的产业链条，代表着未来中国煤炭产业发展的方向。,2020/6/7,39,中国煤炭工业先进生产力的代表中国神华神东煤炭分公司,神府东胜煤田，地处秦蒙交界之处，毛乌素沙漠向黄土高原的过渡带，北临黄河，南扼麟州（现陕西神木）。煤田总面积3.12万平方公里，探明储量2236亿吨，远景储量1万亿吨。煤田地质构造简单，煤层稳定，开采条件优越。煤质特低灰、特低硫、特低磷、中高发热量，为调控发分的长焰煤和不粘煤，是优质动力煤、化工煤和冶金吹煤”。是神东改变了我国传统观念中煤炭企业“傻大黑粗”的形象，创造了一个又一个“神话”。神东也被赞誉为“中国煤炭工业先进生产力的代表”。1998年至2009年神东分公司实现了连续11年产量千万吨增长，开创了世界煤炭发展史上的奇迹。在全国率先建成亿吨级特大型煤炭生产基地，生产能力居国内第一，世界第三。是世界最大、现代化程度最高的井工开采煤炭企业。2002年以来刷新数十项世界纪录，劳动生产率和安全生产水平创世界最好成绩。神东煤炭分公司9矿10井，2005年生产原煤1.02亿吨，2009年，完成商品煤16362万吨，其中自产16258万吨，超年初计划958万吨。2010年，该公司生产能力将达到2亿吨。,2020/6/7,40,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,煤矿灾害事故现状煤矿安全生产形势在我国工业企业中最为严峻；死亡人数是世界主要采煤国中最高的，长期以来我国煤矿的死亡人数占世界煤矿死亡人数的80%；煤矿安全生产形势持续好转，事故起数和死亡人数大幅下降。全国煤矿死亡人数由2002年的6995人，减少到2008年的3215人，下降了54.05%；百万吨死亡率由4.94下降到1.18，下降76.11%。,2020/6/7,41,煤矿在2005年产能21亿吨死亡近6000人，百万吨死亡率为2.836。到2010年产能增至32亿吨，死亡降至2433人，百万吨死亡率降至0.749。取得不少成绩。但由于在指标上与国际水平的差距，仍然是实现科学采矿需要解决的难题。,080910,3766,1.485,3215,1.14,2631,0.892,2433,0.749,2002年以来煤矿百万吨死亡率,煤矿灾害特点（1）灾害事故类型多、瓦斯是“第一杀手”存在各类自然灾害事故（瓦斯、水、火等）生产性不安全因素导致事故（机械伤害、触电等）灾害事故的主要类型是顶板和瓦斯事故顶板事故发生频率最高，瓦斯事故死亡人数多；顶板和瓦斯事故起数之和和死亡人数之和均占事故起数和死亡人数的60%70%左右。,2020/6/7,43,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,2003-2007年煤矿分类死亡人数和比例,安全事故死亡分类,需要进一步解决安全生产的科学技术问题：机械化开采能解决顶板引起死亡人数；难以解决的应力场调控以减少动力现象；瓦斯抽采中的解吸问题。,机械化问题,应力场控制,2008年各类型煤矿事故基本情况,2020/6/7,45,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,瓦斯事故危害性大，顶板事故发生率最高20012006年，一次死亡10人以上的特大（重大）事故中，瓦斯事故占80%，一次死亡30人以上的特别重大事故中，瓦斯事故占83%；24起死亡百人以上的特别重大事故中，瓦斯煤尘事故21起，事故起数和死亡人数分别占88%和90%。顶板事故发生率最高（占事故总起数55%），死亡人数最多（占总事故死亡人数的43%）。瓦斯事故危害性最高（平均每起事故造成3.30人死亡）顶板事故和瓦斯事故的发生起数和死亡人数占总数的66%和69%。一次死亡3人以上的事故中，瓦斯、顶板和水害事故占90%以上。,2020/6/7,46,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,（2）采掘工作面事故最多近年来的数据表明，国有煤矿发生的一次死亡3人的事故中，采掘工作面事故起数和死亡人数均占75%以上；其中掘进工作面事故起数和死亡人数分别占40.92%和42.62%；2008年17起重大以上瓦斯事故中，掘进工作面发生11起，占65%；25起较大煤与瓦斯突出事故中，16起发生在掘进工作面，占64%。,2020/6/7,47,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,（3）生产力整体水平低97%的煤矿为小煤矿，整体规模小，设施简陋，经济增长方式粗放；,矿井生产规模与百万吨死亡率之间的关系,2020/6/7,48,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,国有重点煤矿采煤机械化程度与百万吨死亡率关系,2020/6/7,49,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,1、在地质勘探阶段需解决的问题：区域突出危险性预测方法手段的研究试验需要作大量工作；对断层等构造情况的精确勘查，由于地质资料不准，目前造成的损失是相当严重的；对瓦斯的勘探、对溶洞及地下水的勘探；三维地震等方法的应用问题等。,2020/6/7,50,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,2、在设计过程应研究解决的问题：如何根据实际选择最适合的开发方式；如何确定最佳的矿井开发成本，实现矿井的安全可持续发展；结合实际如何把握和选择具有适度超前的技术；各种伴生资源的合理开发利用研究。,2020/6/7,51,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,3、在矿井建设阶段应研究解决的问题：如何根据实际选择经济快速的建设技术；如何组织高速、高质有效的施工。,2020/6/7,52,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,4、煤炭资源的低效率运用造成了煤炭资源的浪费。据统计自建国以来至2003年，我国累计产煤约350亿吨，煤炭资源消耗量超过1000亿吨。我国的煤炭回采率只30，相当于采1吨扔2吨，不到国际先进水平的一半，小煤窑回采率不到10%。而在“吃菜心”式的开采过程中，至少扔掉650亿吨的煤炭资源。按2003年的煤炭消费计算，这些浪费掉的煤够用近40年。2009年我国煤炭产量为29.6亿吨。我国煤炭产量每年增长1亿吨，据此，20年后，我国的煤炭总开采量将达到796亿吨。如果回采率仍然维持在30的水平，那么至少还将有1180亿吨煤炭资源被浪费掉。回采率低下将使我国剩余的70未开采出来的煤炭资源，有相当一部分因自燃而悄无声息地消失殆尽。同时，还会造成地质灾害，优质煤一旦接触到空气，最短9天，最长不超过1个月的时间就会发生自燃，这极可能导致开采不到位的煤炭在地下开采巷道中形成火区。另外综合利用率低，有效成分和伴生矿产不能加以利用，吨煤产值仅相当于先进工业国家的33%20%。再次，原煤入洗率低只有约20%，而原煤直接燃比重达70%。,2020/6/7,53,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,5、煤炭资源的快速开采缩短了矿井的服务年限。在效益最大化和大量需求下，不少地方的煤矿以超能力生产、超强度开采的方式提高了产量，增加了效益。企业长期依赖国家无偿划拨煤炭资源，缺乏节约利用资源的意识和运行机制，尤其是近两年随着煤炭价格大幅度上扬，当前国内煤炭市场异常火爆，需求非常之大，煤炭供应紧张，受经济利益驱动，部分煤炭企业更是急功近利，以大量消耗资源、缩短矿山服务年限为代价，超量生产，出现了薄煤层弃采，厚煤层可采厚度损失，以及其他煤炭储量不合理损失的严重情况。特别是东部地区，有些矿的产量甚至已经超过其核定生产能力的一倍。超能力和超强度开采，不但大大缩短了煤炭矿井的服务年限，缩短了矿区维持正常生产能力的服务年限，加快了矿井衰老报废速度，打乱了矿井正常接续部署，如此不仅对煤炭行业的可持续发展形成阻碍，而且也将影响到国民经济的健康发展。,2020/6/7,54,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,6、煤炭资源的过度开采使生态环境问题日趋严重。目前煤矿开采造成的环境污染和生态破坏问题仍然非常严重。煤炭资源过度开采使矿区环境承载能力急剧下降，采掘煤炭资源引发了水土流失和滑坡、崩塌、泥石流、石漠化等严重地质灾害。据统计，全国矿井平均每采出1万吨煤就要造成地表塌陷0.2公顷，总计超过50万公顷。全国露天矿平均每开采一万吨煤就要挖损土地0.08公顷，排土就要占地0.16公顷。全国煤矿每年排放瓦斯量是120150亿m3，占世界排放量的4倍以上。现有煤矸石山3000余座，每年排放煤矸石约2.5亿吨，总计超过40亿吨，占压土地约7万公顷，煤炭工业是中国工业占地面积和固废排放量的首户。煤炭资源过量开采还造成了水资源的严重浪费。我国煤炭资源与水资源总体上是呈逆向分布，多数富煤地区均为贫水地区。据统计，目前我国有71%的煤炭矿区缺水，40%的矿区严重缺水。,2020/6/7,55,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,据13个大型煤炭基地建设规划，2020年煤炭产量达到26亿吨（2009年我国煤炭产量29.6亿吨增长12.7%）时，矿井排水175万m3/d，需取地下水622万m3/d，需取用地表水403万m3/d.而且，水资源污染现象也非常严重。据统计和推算，目前全行业排放各类工业废水就达36亿m3/d左右，占全国废水排放量的10%以上；其中生活污水达5000万m3/d左右，矿井水达32亿m3/d左右，洗煤废水达1亿m3/d左右。我国近90%的煤炭资源分布在大陆性干旱、半干旱气候带，这些地区植被覆盖低，原生水土流失和土地荒漠化严重，生态环境问题非常严重。随着煤炭资源不断加大开采强度，地下水位下降、地表水干涸，生态环境遭到进一步的破坏。与此同时，我国煤炭资源利用产生的污染也非常严重，我国85%的煤炭直接用于燃烧，从而使我国成为典型的煤烟型污染，煤炭燃烧排放大量的SO2造成了我国30%的国土面积受酸雨的影响。,2020/6/7,56,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,7、瓦斯灾害我国煤矿几乎都有瓦斯涌出，年涌出量超过150亿方；国有重点煤矿中，高瓦斯突出矿井占49.5%左右；全国煤矿中高瓦斯矿井4462处，突出矿井911处，国有重点煤矿中约250处突出矿井；我国煤矿是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一始突深度最小；瓦斯压力高，已测得的数据为13.8MPa；至2007年底累计突出16400余次，占世界总突出次数的40%左右。,2020/6/7,57,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,在瓦斯防治技术方面我国煤层透气性差、预抽瓦斯难度大，缺乏效果好的抽放技术；松软突出煤层钻孔施工困难、缺乏钻进工艺技术和装备；定向长钻孔（1000m）钻进钻机与钻孔工艺缺乏；未全面实现“先抽后采”，采抽比例失调，采掘部署调整难度大；低浓度瓦斯利用缺乏安全保障技术；瓦斯抽放、利用成本较高，需要政策支持；对风流流向及风流中瓦斯的分流问题进行研究。,2020/6/7,58,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,在煤与瓦斯突出防治技术方面：对构造煤、瓦斯地质、地应力场等基本问题的研究深度不够，煤与瓦斯突出机理未完全认识延期突出发生次数增加，缺乏有效的技术对策需要提高突出预测指标临界值的准确性和指标的可靠性；保护层开采技术应用条件苛刻，适用范围受到限制；根据作业场所瓦斯涌出变化情况、作业工艺情况等进行连续自动监测从而实现对煤与瓦斯突出的提前预警和消除突出危险；煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测定仪器及方法大大值得研究。将煤层瓦斯含量的测定工作、瓦斯压力的测定工作与钻具结合，从而实现对含量、压力等的快速测定是非常不错的想法；水力冲孔是一个很好的方法，但应进行深入研究，影响半径、布孔方式、措施检测参数指标、适用条件等等，水力冲孔等产生的大量煤泥水的快速过滤分离还是空白；,2020/6/7,59,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,在煤与瓦斯突出防治技术方面：区域突出危险性预测方法手段的研究试验需要作大量工作；是否有更好的方法和手段探明瓦斯含量变化规律；现有自救器对发生事故地点的人员是无用的，如何实现对这些人员的有效的个体保护是非常值得研究的；防治煤与瓦斯突出规定第二十三条（七）规定“突出煤层掘进工作面的通风方式采用压入式。”但压入式通风的最大问题就是回风流中易充满大量粉尘和瓦斯等有毒有害物质，如解决了现有主扇和局扇的材质问题，实现本质安全不产生静电和火花，改为工作地点抽出式将大大造福千千万万采掘工作者；防治煤与瓦斯突出规定第二十四条煤（岩）与瓦斯突出矿井严禁使用架线式电机车。如研究成功井下纯电动汽（机）车，市场将很大，大胆预言五年之内必将实现；,2020/6/7,60,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,在煤与瓦斯突出防治技术方面：井下预抽瓦斯工作中存在着太多需要改进的地方：施工抽放钻孔的钻机还有很多不能满足现场需要的地方（灵活、高效）、施工动力、施工中的安全防护、钻孔质量监督检查确保不打假孔、钻孔增透技术研究、钻孔封孔工艺（方法、材料和手段）、塌孔处理、掉钻处理、单孔流量浓度连续自动监测、抽采管路检测放水等等，只要有心，这里是最容易出成果的；对煤层的层位、赋存形态和底（顶）板岩石致密性等情况的探测，物探手段也是一个值得研究的方法。,2020/6/7,61,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,8、尘害采掘工作面产尘强度大，尤其是综采综掘，导致矿工患尘肺病；2007年不完全统计累计尘肺病例61.3万人，其中煤矿尘肺病例约占一半；87.37%的国有重点煤矿的煤尘存在爆炸危险性；煤尘与瓦斯共存时，相互促进爆炸危险性；发生过世界上最大的煤尘爆炸和瓦斯煤尘爆炸事故。在粉尘防治和防隔爆技术方面：矿井粉尘的高效除尘技术、粉尘在线监测技术装备仍需提高被动式隔爆棚的正确应用；解决棚架快速、方便移设的方法；提高自动抑爆装备抗干扰能力和进一步减小动作滞后时间。,2020/6/7,62,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,如何改进生产工艺少产尘或不产尘；研究如何收尘，在产尘地点就将粉尘全部收集处理，也就是要研究粉尘的流向问题，局部吸入还是系统吸入。,2020/6/7,63,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,9、自然发火72.05%的大中型煤矿、煤层自然发火严重或较严重；51.3%的国有重点煤矿存在自然发火危险；几乎所有产煤区都存在自然发火危险、重点产煤区尤为严重；北方煤田火灾问题突出；露天矿也存在自然发火危险。在矿井火灾防治方面煤的自然发火的致灾机理尚未完全攻克实际自燃环境条件下，火灾的预测指标和方法煤炭自燃初期识别技术尚未突破隐蔽火源探测与定位技术仍是难题火灾与瓦斯爆炸相互转化的规律尚未掌握，缺乏相关控制手段。,2020/6/7,64,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,10、水害我国煤矿水文地质条件比较复杂；大中型煤矿中，水文地质条件属复杂或极其复杂类型的占25.04%，属于简单的仅占39.49%；华北煤田受奥灰岩溶水威胁的矿井占矿井总数的80%；采空区、老窑积水已成为煤矿一大隐患。在矿井水防治方面矿井水害形成机理认识不清；对老窑水和奥灰岩溶水的分布规律和富水性尚未掌握，缺乏有效探测技术。,2020/6/7,65,四、当前煤炭工业存在的问题及发展前景,很多矿井水害救援现场受制于设备，不能快速排水，实现快速施救，因此快速高效大型排水设备的研制非常必要；矿井涌水量连续观测设备的研制问题；采用遥感、全球卫星定位、地理信息系统等新技术、新方法对水文地质补