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環保型煤炭開采與利用技術

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環保型煤炭開采與利用技術

發布日期:2018-09-07 作者: 點擊:

包頭主焦煤與您一起看看環保型煤炭開采與利用技術


  煤炭會給環境造成汙染,特別是對大氣的汙染,是環境治理的重點對象。同時,煤炭是我國的重要能源,在社會和經濟發展中占有舉足輕重的地位。根據我國經濟建設預測,2010年煤炭量需達到18億t,才能滿足國民經濟發展需求。煤炭行業存在著即要治理環境,又要不斷發展壯大的問題。探討煤炭行業發展與環境治理的關係,環保型煤炭開發與利用技術是煤炭行業發展的方向。

  

  1煤炭行業現狀

  

  1.1煤炭開采與利用引起的問題

  

  我國每年生產近13億t煤炭,大部分煤炭直接作為能源燃燒,經深加工處理的煤炭不足30%,嚴重汙染了環境。煤矸石累計量已達70x108t,且每年以1.5X108t速度增加,煤矸石深加工利用不足15%。煤炭的燃燒利用,每年可向大氣排放大量有害氣體,僅S02就達到1800多萬t、C1190m3、煙塵1500多萬t,煤礦每年排放汙染水近14億t。因開采引起的地表塌陷麵積已達40萬hm2,且平均每年以1.5萬hm2的速度增加。

  

  煤炭開采與利用是引起環境惡化的根本原因之一,它在三個層次上立體破壞著生態環境,空中燃燒引起大氣汙染和酸雨等問題;地表引起塌陷,破壞良田,致使河流改道;礦井排水及排矸嚴重影響植物生長和加快水土流失等;地下引起井泉幹涸,破壞水資源環境,使我國本來嚴重缺水狀況更加惡化。

  

  1.2煤礦開采與利用產生的後果

  

  煤炭直接燃燒是大氣汙染的重要原因,其中S02的排放量占全國總排放總量的87%,且每年以3.8%的速度增加。它是形成酸雨的根本原因給工農業生產帶來嚴重的後果,僅兩廣川貴四省因酸雨的影響而導致經濟損失達到140億元。空氣中,顆粒懸浮物60%來自於煤炭燃燒。

  

  開采引起的地表塌陷和沉裂可引起建築物、構築物變形和破壞、農田灌溉係統失效。礦井排水破壞水資源和地下水位下降、惡化水係生態環境,使我國幹旱缺水局麵更加嚴重,許多礦區井泉幹涸,在部分礦區引發沙漠化的可能性。煤矸石、煤泥煤炭地表運輸和電廠粉煤灰汙染礦區土壤成份、水質和光合作用,使生態環境脆弱,重建難度大。

  

  目前,老礦區環境沒有治理,新礦區環境又受到破壞,宏觀上缺少環境保護和治理政策,相應的措施少。從環境保護角度來看,煤炭行業是環境破壞的源頭,處在人人喊打的局麵,對煤炭係統發展極為不利。

  

包頭主焦煤

  2煤炭在我國經濟建設中的位置

  

  2.1煤炭是我國經濟發展的重要能源

  

  我國的礦產資源特色,決定了我國是以煤炭為主要能源的國家。煤炭占我國一次能源的75%左右,且在今後20—30a中這種能源結構不會有較大變化。目前年產已達到13億,隨我國經濟建設的快速發增長,煤炭產量還將以較大速度增長,才能滿足國家經濟建設需求。經有關部門和專家預測,2010年煤炭產量需達到18億t,是現在煤炭產量的1.37倍。我國不同時期煤炭產量見下表。

  

  煤炭產量/萬t

  

  1952年 1957年 1962年 1965年 1970年

  

  6649  13073  21955 23177  35399

  

  1975年 1980年 1985年 1990年 1995年

  

  48224  62015  87228 107988 130100

  

  煤炭產量的增長速度必須同國民經濟增長速度保持一定的比例關係,否則會嚴重影響國民經濟建設。我國是發展中國家,其比例關係應大於1。煤炭行業作為國家經濟基礎的重要行業,應優化發展。改革開放以來,我國經濟增長翻了一翻,煤炭產量也增加了1倍,沒有煤炭資源的快速發展作為保證,我國經濟建設不可能快速發展,隨著國民經濟的發展,煤炭還將快速發展。

  

  2.2煤炭行業麵臨的雙重壓力

  

  煤炭行業為國家經濟建設做出重大貢獻的同時,本身麵臨自身發展與環境保護的雙重壓力,長期以來我國煤炭行業存在的先生產後生活的原則,大部分礦區社會發展嚴重滯後,大部分礦區人民生活落後,礦工社會地位低。因煤炭行業在很長的一段時間內受計劃經濟的控製,煤炭產品單一,高科技、高附加值產品少,煤炭價格嚴重失調,利潤轉移。1985年國家對煤礦實行“撥改貸”,因曆史包袱沉重,煤礦無還貸能力。離退休人員多,職工素質不高,對市場經濟認識與準備不足,雖然近年來,因國家關井壓產政策的實施,煤炭行業的總體環境有所改善,但大部分礦井因多方麵因素還處於嚴重虧損的狀態。

  

  另一方麵,隨著人民生活水平的提高,社會對環境的要求越來越高。煤炭行業是汙染的源頭,是環境治理的重點對象,但因缺少資金,商業銀行又不願為其貸款,煤礦不可能利用大量資金來進行環境保護與治理。形成了惡性循環的局麵。

  

  2.3煤炭行業必須改變現狀

  

  煤炭行業的汙染如果不進行治理,必然要受到環境和社會的懲罰。我國已處在獨生子女時代,礦區環境的髒、亂、差,與其它行業相比的巨大反差,不可能吸引人才來煤礦就業。目前已經出現采礦專業招生困難,畢業生不願到礦區工作,煤礦技術人員流失嚴重,急需技術人才的現象。

  

  如果不對煤炭開采與利用造成的汙染進行治理,會嚴重影響人類的生產和生活,煤炭行業的發展必然要受到限製,並將逐步被淘汰。因此,煤炭行業要發展,必須走可持續發展的道路,加強環境保護工作。

  

  3環保型煤炭開采與利用技術

  

  環保型煤炭開采與利用技術包括環保型煤炭開采技術與煤炭加工綜合利用技術。是一個在不增加煤炭行業自身負擔的前提下係統協調發展的環保型煤炭綜合利用技術,它包括開采到加工的全過程。煤礦隻有利用環保型煤炭技術,煤炭行業才能逐步減少對環境的汙染,為人類提供潔淨能源,造福於人類。環保型煤炭技術主要包括如下內容。

  

  3.1環保型開采技術

  

  環保型開采技術是利用煤炭開采技術自身特點,盡可能開采符合環保要求的煤炭開采技術。

  

  (1)煤層配采我國煤礦大部分是多煤層開采,各煤層煤質不同,在確定煤層的開采方法與開采順序時,改變單一煤層開采,盡可能對各煤層進行合理協調配采。減少礦井煤炭灰分和有害氣體的含量。使硫化物含量低於國家要求的標準。煤層配采可減少地表沉陷強度。

  

  (2)矸石充填與改革巷道布置利用古石充填技術,矸石不出井,利用煤矸石進行巷旁充填與采空區充填,即少開了巷道,又提高了巷道支護強度,減少矸石運至地麵後對環境造成的汙染。轉變思想觀念,加強巷道布置改革力度,盡量多開煤層巷道,少開掘巷石巷道。

  

  (3)煤層氣開采我國大部分礦區煤層含有大量的瓦斯,且有相當一部分礦井為瓦斯突出礦井,積極進行煤層氣開采技術研究,提高瓦斯抽放效果,為社會提供潔淨能源,即保證了煤礦的安全生產,又提高了礦區的經濟效益。

  

  (4)推廣房柱式與條帶式開采在礦山淺部煤層采用房柱式與條帶式采煤法,同時對其他煤層進行間歇式開采和煤種配采,可有效的防止地表沉陷。

  

  (5)修改煤炭技術政策和規範,轉變思想,限製對環境會造成嚴重汙染煤層的開采強度,淺地表煤層限量開采,待以後技術成熟後再進行開采。積極開展煤炭地下氣化、液化和生物型開采技術的研究,從根本上杜絕煤炭利用對環境的汙染。

  

  (6)把礦井作為生活垃圾的處理廠,在地麵對生活垃圾進行簡單的處理後,形成一定強度的固結物,作為井下巷道及采空區的充填材料,即解決了地麵垃圾的處理問題,又為礦井提供了一種新型的充填材料。

  

  (7)加強小煤礦的管理,加大小煤礦的關井壓產力度。小煤礦生產對自然環境的汙染和破壞比統配煤礦要嚴重得多,頻繁發生的安全事故已給國家和社會造成極大的危害,國家應繼續整頓小煤礦的生產秩序,符合安全生產條件,對環境不會造成危害的小井,可以繼續存在。不符合安全生產條件,對環境造成嚴重破壞的礦井要堅決取締。

  

  3.2環保型煤炭加工利用技術

  

  (1)選煤新技術,傳統的選煤技術主要是選矸石,出精煤。而對硫化物等有害化學成分處理的較少,在選煤過程中增加一道處理有害氣體的新工藝,加入一定的填加劑,降低精煤中有害物質的成份,使煤炭燃燒後排出的氣體符合國家排放標準。在型煤生產中加入降塵脫硫的填加劑,生產環保型型煤。開展生物型煤研究,徹底治理煤炭燃燒對自然環境造成的汙染。

  

  (2)杜絕原煤直接燃燒,國家和地方應從實際出發,製定一定的方針和政策,推廣使用型煤和配煤技術,減少煤炭燃燒對大氣造成的汙染。

  

  (3)利用先進的煤炭深加工技術,目前水煤漿技術已通過工業性試驗,國家應重視並加大推廣水煤漿技術的力度,減小大型企業因直接利用原煤對環境造成的汙染。積極開展煤變油的試驗研究,即緩解石油緊缺的局麵,又加強了環境保護工作。

  

  (4)粉煤灰處理技術,火電廠燃燒後的粉煤灰加入一定量的方解石等化學成分,使燃燒後的粉煤灰直接作為水泥骨料,或應用到其他行業中,使粉煤灰得到綜合利用。

  

  (5)充分利用礦井水資源,煤礦排出的礦井水經過簡單的沉澱處理後,即可澆灌農田,可緩解我國北方幹旱的局麵。對礦井水進行深層次的處理完全可以達到生產和生活用水標準。

  

  (6)煤矸石處理技術,煤矸石可以製磚和生產彩色陶瓷,也可以作為水泥原料。過火的煤矸石是路基的好材料。

  

  (7)煤泥治理技術,選煤廠的煤泥水要實現閉路循環,煤泥可用來製作化肥、水煤漿和型煤。煤泥脫水後,加入一定的填加劑可直接用於鍋爐燃燒。

  

  4結論

  

  煤炭行業是環境汙染的大戶,但又是國民經濟發展的基礎。煤炭企業要改變落後的局麵,應積極爭取國家和地方的支持,靠自身努力,走環保型煤炭技術之路,為我國經濟建設提供清潔能源,才能徹底根治汙染源,走上健康快速發展的道路。


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關鍵詞:包頭主焦煤

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