煤炭資源基礎(chǔ)知識(shí)
煤炭,簡(jiǎn)稱煤,,是遠(yuǎn)古植物遺骸,,埋在地層下,經(jīng)過(guò)地殼隔絕空氣的壓力和溫度條件下作用,,產(chǎn)生的碳化化石礦物,,主要被人類開(kāi)采用作燃料。 煤炭
煤炭是古代植物埋藏在地下經(jīng)歷了復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)變化逐漸形成的固體可燃性礦物,。一種固體可燃有機(jī)巖,,主要由植物遺體經(jīng)生物化學(xué)作用,埋藏后再經(jīng)地質(zhì)作用轉(zhuǎn)變而成,。俗稱煤炭,。中國(guó)是世界上最早利用煤的國(guó)家。遼寧省新樂(lè)古文化遺址中,,就發(fā)現(xiàn)有煤制工藝品,,河南鞏義市也發(fā)現(xiàn)有西漢時(shí)用煤餅煉鐵的遺址?!渡胶=?jīng)》中稱煤為石涅,,魏、晉時(shí)稱煤為石墨或石炭,。明代李時(shí)珍的《本草綱目》首次使用煤這一名稱,。希臘和古羅馬也是用煤較早的國(guó)家,希臘學(xué)者泰奧弗拉斯托斯在公元前約300年著有《石史》,,其中記載有煤的性質(zhì)和產(chǎn)地;古羅馬大約在2000年前已開(kāi)始用煤加熱,。 煤炭是一種可以用作燃料或工業(yè)原料的礦物,。它是古代植物經(jīng)過(guò)生物化學(xué)作用和地質(zhì)作用而改變其物理、化學(xué)性質(zhì),,由碳,、氫、氧,、氮等元素組成的黑色固體礦物,。 煤作為一種燃料,早在800年前就已經(jīng)開(kāi)始,。煤被廣泛用作工業(yè)生產(chǎn)的燃料,,是從18世紀(jì)末的產(chǎn)業(yè)革命開(kāi)始的,。隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用,煤被廣泛地用作工業(yè)生產(chǎn)的燃料,,給社會(huì)帶來(lái)了前所未有的巨大生產(chǎn)力,,推動(dòng)了工業(yè)的向前發(fā)展,隨之發(fā)展起煤炭,、鋼鐵,、化工、采礦,、冶金等工業(yè),。煤炭熱量高,標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量為7000大卡/千克,。而且煤炭在地球上的儲(chǔ)量豐富,,分布廣泛,一般也比較容易開(kāi)采,,因而被廣泛用作各種工業(yè)生產(chǎn)中的燃料,。 煤炭除了作為燃料以取得熱量和動(dòng)能以外,更為重要的是從中制取冶金用的焦炭和制取人造石油,,即煤的低溫干餾的液體產(chǎn)品——煤焦油,。經(jīng)過(guò)化學(xué)加工,從煤炭中能制造出成千上萬(wàn)種化學(xué)產(chǎn)品,,所以它又是一種非常重要的化工原料,,如我國(guó)相當(dāng)多的中、小氮肥廠都以煤炭作原料生產(chǎn)化肥,。我國(guó)的煤炭廣泛用來(lái)作為多種工業(yè)的原料,。大型煤炭工業(yè)基地的建設(shè),對(duì)我國(guó)綜合工業(yè)基地和經(jīng)濟(jì)區(qū)域的形成和發(fā)展起著很大的作用,。 此外,,煤炭中還往往含有許多放射性和稀有元素如鈾、鍺,、鎵等,,這些放射性和稀有元素是半導(dǎo)體和原子能工業(yè)的重要原料。 煤炭對(duì)于現(xiàn)代化工業(yè)來(lái)說(shuō),,無(wú)論是重工業(yè),,還是輕工業(yè);無(wú)論是能源工業(yè),、冶金工業(yè),、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械工業(yè),,還是輕紡工業(yè),、食品工業(yè),、交通運(yùn)輸業(yè),都發(fā)揮著重要的作用,,各種工業(yè)部門都在一定程度上要消耗一定量的煤炭,,因此有人稱煤炭是工業(yè)的“真正的糧食”。 中國(guó)是世界上煤炭資源最豐富的國(guó)家之一,,不僅儲(chǔ)量大,,分布廣,而且種類齊全,,煤質(zhì)優(yōu)良,,為中國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化提供了極為有利的條件。 研究過(guò)程
當(dāng)碳元素由一些較輕的元素聚變形成后的一定時(shí)期里,,它與原始大氣里的氫元素反應(yīng)生成甲烷,,隨著溫度下降,氧氣變得越來(lái)越活潑,,它氧化,、聚合了甲烷形成了石油分子,由于長(zhǎng)時(shí)間的氧化,、聚合,石油分子越來(lái)越大,,形成了大量的近似瀝青的物質(zhì),,當(dāng)早期地球頻繁的火山熔巖噴發(fā)在瀝青上時(shí),由于熔巖密度大,,沉入石油底部對(duì)其隔絕空氣加強(qiáng)熱,,導(dǎo)致碳?xì)滏I斷裂,,釋放氫氣,形成煤炭,。(一部分石油分子不是甲烷經(jīng)氧化,、聚合而形成的,它們是在地球溫度較高時(shí),,由碳,、氫直接形成不飽和烴聚合而成的) 煤炭
煤炭被人們譽(yù)為黑色的金子,工業(yè)的食糧,,它是十八世紀(jì)以來(lái)人類世界使用的主要能源之一,。雖然它的重要位置已被石油所代替,但在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),,由于石油的日漸枯竭,,必然走向衰敗,而煤炭因?yàn)閮?chǔ)量巨大,,加之科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,,煤炭汽化等新技術(shù)日趨成熟,并得到廣泛應(yīng)用,,煤炭必將成為人類生產(chǎn)生活中的無(wú)法替代的能源之一,。 煤炭
我們可以設(shè)想一下,,在千百萬(wàn)年前的地質(zhì)歷史期間,,由于氣候條件非常適宜,地面上生長(zhǎng)著繁茂高大的植物,,在海濱和內(nèi)陸沼澤地帶,,也生長(zhǎng)著大量的植物,那時(shí)的雨量又是相當(dāng)?shù)某渑?,?dāng)百年一遇的洪水或海嘯等自然災(zāi)害降臨時(shí),,就會(huì)淹沒(méi)了草原、淹沒(méi)了大片森林,,那里的大小植物就會(huì)被連根撥起,,漂浮在水面上,植物根須上的泥土也會(huì)隨之被沖刷得干干凈凈,,這些帶著須根和枝杈的大小樹(shù)木及草類植物也會(huì)相互攀纏在一起,,順流漂浮而下,一旦被沖到淺灘,、灣叉就會(huì)擱淺,,它們就會(huì)在那里安家落戶,并且象篩子一樣把所有的漂浮物篩選在那里,,很快這里就會(huì)形成一道屏障,,并且這個(gè)地方還會(huì)是下次洪水堆積植物殘骸(也會(huì)有許多動(dòng)物的殘?。┑牡胤?。當(dāng)洪水消退后,,這里就會(huì)形成一道逶迤的堆積植物殘骸的丘嶺,再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地質(zhì)變化,,這座植物殘骸的丘嶺就會(huì)逐漸地埋入地下,最后演變成今天的煤礦,。 煤炭
地球表面上的物質(zhì)不可能永久的一成不變地等待著地球進(jìn)行沉降運(yùn)動(dòng)的,,而且地球表面上的物質(zhì)是在不斷地循環(huán)流動(dòng)著的。因此,,“水災(zāi)說(shuō)”是使煤炭形成得如此集中,、優(yōu)質(zhì),還是有一定的道理的,,是有說(shuō)服力的,,也是能夠令人信服的。 煤炭
(1)煤炭種類在漫長(zhǎng)的地質(zhì)演變過(guò)程中,煤田受到多種地質(zhì)因素的作用,;由于成煤年代,、成煤原始物質(zhì),、還原程度及成因類型上的差異,再加上各種變質(zhì)作用并存,,致使中國(guó)煤炭品種多樣化,,從低變及程度的褐煤到高變質(zhì)程度的無(wú)煙煤都有儲(chǔ)存。按中國(guó)的煤種分類,,其中煉焦煤類占27.65%,,非煉焦煤類占72.35%,前者包括氣煤(占13.75%),,肥煤(占3.53%),主焦煤(占5.81%),,瘦煤(占4.01%),,其它為未分牌號(hào)的煤(占0.55%);后者包括無(wú)煙煤(占10.93%),,貧煤(占5.55%),,弱堿煤(占1.74%),不繳煤(占13.8%),,長(zhǎng)焰煤(占12.52%),,褐煤(占12.76%),天然焦(占0.19%),,未分牌號(hào)的煤(占13.80%)和牌號(hào)不清的煤(占1.06%),。
(2)煤質(zhì)特征 判別煤炭質(zhì)量?jī)?yōu)劣的指標(biāo)很多,其中最主要的指標(biāo)為煤的灰分含量和硫分含量,。一般陸相沉積,,煤的灰分、硫分普遍較低,;海陸相交替沉積,,煤的灰分、硫分普遍較高,。 中國(guó)煤炭灰分普遍較高,,秦嶺以北地區(qū),晉北,、陜北,、寧夏、兩淮,、東北等地區(qū),,侏羅紀(jì)煤田為陸相沉積,煤的灰分一般為10%~20%,,有的在10%以下,,硫分一般小于1%,,東北地區(qū)硫分普遍小于0.5%。中國(guó)北方普遍分布的石灰紀(jì),、秦嶺以南地區(qū),、湖南的黔陽(yáng)煤系、湖北的梁山煤系等屬海陸交替沉積的煤,,灰分一般達(dá)15%~25%,,硫分一般高達(dá)2%~5%。 廣西合山,、四川上寺等地的晚二疊紀(jì)煤層屬淺海相沉積煤,,硫分可高達(dá)6%~10%以上。 據(jù)統(tǒng)計(jì),,中國(guó)灰分小于10%的特低灰煤僅占探明儲(chǔ)量的17%左右,。大部分煤炭的灰分為10%~30%。硫分小于1%的特低硫煤占探明儲(chǔ)量的43.5%以上,,大于4%的高硫煤僅為2.28%,。中國(guó)的煉焦用煤一般為中灰、中疏煤,,低灰和低硫煤很少,。煉焦用煤的灰分一般都在20%以上;硫分含量大于2%的煉焦用煤占20%以上,。中國(guó)煉焦用煤的另一大特點(diǎn)是:硫分越高,,煤的動(dòng)結(jié)性往往越強(qiáng),其可選性一般較差,。 中國(guó)褐煤多屬老年褐煤,。褐煤灰分一般為20%~30%。東北地區(qū)褐煤硫分多在1%以下,,廣東,、廣西、云南褐煤硫分相對(duì)較高,,有的甚至高達(dá)8%以上,。褐煤全水分一般可達(dá)20%~50%,分析基水分為10%~20%,,低位發(fā)熱量一般只有11.71~16.73MJ/kg,。 煤炭
中國(guó)煙煤的最大特點(diǎn)是低灰、低硫,;原煤灰分大都低于15%,,硫分小于1%。部分煤田,,如神府,、東勝煤田,,原煤灰分僅為3%一5%,被譽(yù)為天然精煤,。煙煤的第二個(gè)特點(diǎn)是煤巖組分中絲質(zhì)組含量高,,一般在40%以上,因此中國(guó)煙煤大多為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤,。中國(guó)貧煤的灰分和硫分都較高,,其灰分大多為15%-30%,流分在1.5%-5%之間,。貧煤經(jīng)洗選后,,可作為很好的動(dòng)力煤和氣化用煤。
中國(guó)典型的無(wú)煙煤和老年無(wú)煙煤較少,,大多為三號(hào)年輕無(wú)煙煤,,其主要特點(diǎn)是,灰分和硫分均較高,,大多為中灰、中硫,、中等發(fā)熱量,、高灰熔點(diǎn),主要用作動(dòng)力用煤,,部分可作氣化原料煤,。 (3)資源分布中國(guó)在地質(zhì)歷史上的成煤期共有14個(gè),其中有4個(gè)最主要的成煤期,,即廣泛分布在華北一帶的晚炭紀(jì)——早二疊紀(jì),,廣泛分布在南方各省的晚二疊紀(jì),分布在華北北部,、東北南部和西北地區(qū)的早中侏羅紀(jì)以及分布在東北地區(qū),、內(nèi)蒙東部的晚侏羅紀(jì)—早白堊紀(jì)等四個(gè)時(shí)期。它們所賦存的煤炭資源量分別占中國(guó)煤炭資源總量的26%,、5%,、60%和7%,合計(jì)占總資源量的98%,。上述四個(gè)最主要的成煤期中,,晚二疊紀(jì)主要在中國(guó)南方形成了有工業(yè)價(jià)值的煤炭資源,其他三個(gè)成煤期分別在中國(guó)華北,、西北和東北地區(qū)形成極為豐富的煤炭資源,。 煤炭
(4)對(duì)中國(guó)煤炭的評(píng)價(jià)
中國(guó)煤炭資源在儲(chǔ)量、勘探程度,、地理分布,、煤種及煤質(zhì)等方面有以下特點(diǎn): 1)煤炭資源豐富,但人均占有量低,。中國(guó)煤炭資源雖豐富,,但勘探程度較低,經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量較少,。所謂經(jīng)濟(jì)開(kāi)采儲(chǔ)量是指經(jīng)過(guò)勘探可供建井,,并且扣除了回采損失及經(jīng)濟(jì)上無(wú)利和難以開(kāi)采出來(lái)的儲(chǔ)量后,實(shí)際上能開(kāi)采并加以利用的儲(chǔ)量,。在目前經(jīng)勘探證實(shí)的儲(chǔ)量中,,精查儲(chǔ)量?jī)H占30%,,而且大部分已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用,煤炭后備儲(chǔ)量相當(dāng)緊張,。中國(guó)人口眾多,,煤炭資源的人均占有量約為234.4t,而世界人均的煤炭資源占有量為312.7t,,美國(guó)人均占有量更高達(dá)1045t,,遠(yuǎn)高于中國(guó)的人均水平。 2)煤炭資源的地理分布極不平衡,。中國(guó)煤炭資源北多南少,,西多東少,煤炭資源的分布與消費(fèi)區(qū)分布極不協(xié)調(diào),。從各大行政區(qū)內(nèi)部看,,煤炭資源分布也不平衡,如華東地區(qū)的煤炭資源儲(chǔ)量的87%集中在安徽,、山東,,而工業(yè)主要在以上海為中心的長(zhǎng)江三角洲地區(qū);中南地區(qū)煤炭資源的72%集中在河南,,而工業(yè)主要在武漢和珠江三角洲地區(qū),;西南煤炭資源的67%集中在貴州,而工業(yè)主要在四川,;東北地區(qū)相對(duì)好一些,但也有52%的煤炭資源集中在北部黑龍江,,而工業(yè)集中在遼寧,。 3)各地區(qū)煤炭品種和質(zhì)量變化較大,分布也不理想,。中國(guó)煉焦煤在地區(qū)上分布不平衡,,四種主要煉焦煤種中,瘦煤,、焦煤,、肥煤有一半左右集中在山西,而擁有大型鋼鐵企業(yè)的華東,、中南,、東北地區(qū),煉焦煤很少,。在東北地區(qū),,鋼鐵工業(yè)在遼寧,煉焦煤大多在黑龍江,;西南地區(qū),,鋼鐵工業(yè)在四川,,而煉焦煤主要集中在貴州。 4)適于露天開(kāi)采的儲(chǔ)量少 露天開(kāi)采效率高,,投資省,,建設(shè)周期短,但中國(guó)適于露天開(kāi)采的煤炭?jī)?chǔ)量少,,僅占總儲(chǔ)量的7%左右,,其中70%是褐煤,主要分布在內(nèi)蒙,。新疆和云南,。 煤是重要能源,也是冶金,、化學(xué)工業(yè)的重要原料,。主要用于燃燒、煉焦,、氣化,、低溫干餾、加氫液化等,。 ①燃燒,。煤炭是人類的重要能源資源,任何煤都可作為工業(yè)和民用燃料,。 ②煉焦,。把煤置于干餾爐中,隔絕空氣加熱,,煤中有機(jī)質(zhì)隨溫度升高逐漸被分解,,其中揮發(fā)性物質(zhì)以氣態(tài)或蒸氣狀態(tài)逸出,成為焦?fàn)t煤氣和煤焦油,,而非揮發(fā)性固體剩留物即為焦炭,。焦?fàn)t煤氣是一種燃料,也是重要的化工原料,。煤焦油可用于生產(chǎn)化肥,、農(nóng)藥、合成纖維,、合成橡膠,、油漆、染料,、醫(yī)藥,、炸藥等。焦炭主要用于高爐煉鐵和鑄造,也可用來(lái)制造氮肥,、電石,。電石是塑料、合成纖維,、合成橡膠等合成化工產(chǎn)品,。 ③氣化。氣化是指轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺鳛楣I(yè)或民用燃料以及化工合成原料的煤氣,。 ④低溫干餾,。把煤或油頁(yè)巖置于550℃左右的溫度下低溫干餾可制取低溫焦油和低溫焦?fàn)t煤氣,低溫焦油可用于制取高級(jí)液體燃料和作為化工原料,。 ⑤加氫液化,。將煤、催化劑和重油混合在一起,,在高溫高壓下使煤中有機(jī)質(zhì)破壞,,與氫作用轉(zhuǎn)化為低分子液態(tài)和氣態(tài)產(chǎn)物,進(jìn)一步加工可得汽油,、柴油等液體燃料,。加氫液化的原料煤以褐煤、長(zhǎng)焰煤,、氣煤為主,。 綜合、合理,、有效開(kāi)發(fā)利用煤炭資源,,并著重把煤轉(zhuǎn)變?yōu)闈崈羧剂希侨藗兣Φ姆较颉?/p> 在各大陸,、大洋島嶼都有煤分布,,但煤在全球的分布很不均衡,各個(gè)國(guó)家煤的儲(chǔ)量也很不相同,。中國(guó),、美國(guó),、俄羅斯,、德國(guó)是煤炭?jī)?chǔ)量豐富的國(guó)家,也是世界上主要產(chǎn)煤國(guó),,其中中國(guó)是世界上煤產(chǎn)量最高的國(guó)家,。中國(guó)的煤炭資源在世界居于前列,僅次于美國(guó)和俄羅斯,。 煤炭
煤有褐煤,、煙煤、無(wú)煙煤、半無(wú)煙煤等幾種,。云南常用的是褐煤,、煙煤、無(wú)煙煤三種,。煤的種類不同,,其成分組成與質(zhì)量不同,發(fā)熱量也不相同,。單位重量燃料燃燒時(shí)放出的熱量稱為發(fā)熱量,,人為規(guī)定以每公斤發(fā)熱量7000千卡的煤作為標(biāo)準(zhǔn)煤,并以此標(biāo)準(zhǔn)折算耗煤量,。 (1)褐煤:多為塊狀,,呈黑褐色,光澤暗,,質(zhì)地疏松,;含揮發(fā)分40%左右,燃點(diǎn)低,,容易著火,,燃燒時(shí)上火快,火焰大,,冒黑煙,;含碳量與發(fā)熱量較低(因產(chǎn)地煤級(jí)不同,發(fā)熱量差異很大),,燃燒時(shí)間短,,需經(jīng)常加煤。 (2)煙煤:一般為粒狀,、小塊狀,,也有粉狀的,多呈黑色而有光澤,,質(zhì)地細(xì)致,,含揮發(fā)分30%以上,燃點(diǎn)不太高,,較易點(diǎn)燃,;含碳量與發(fā)熱量較高,燃燒時(shí)上火快,,火焰長(zhǎng),,有大量黑煙,燃燒時(shí)間較長(zhǎng),;大多數(shù)煙煤有粘性,,燃燒時(shí)易結(jié)渣,。 (3)無(wú)煙煤:有粉狀和小塊狀兩種,呈黑色有金屬光澤而發(fā)亮,。雜質(zhì)少,,質(zhì)地緊密,固定碳含量高,,可達(dá)80%以上,;揮發(fā)分含量低,在10%以下,,燃點(diǎn)高,,不易著火;但發(fā)熱量高,,剛?cè)紵龝r(shí)上火慢,,火上來(lái)后比較大,火力強(qiáng),,火焰短,,冒煙少,燃燒時(shí)間長(zhǎng),,粘結(jié)性弱,,燃燒時(shí)不易結(jié)渣。應(yīng)摻入適量煤土燒用,,以減輕火力強(qiáng)度,。 煤炭
1989年10月,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布《中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》(GB5751-86),,依據(jù)干燥無(wú)灰基揮發(fā)分Vdaf,、粘結(jié)指數(shù)G、膠質(zhì)層最大厚度Y,、奧亞膨脹度b,、煤樣透光性P、煤的恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量Qgr,,maf等6項(xiàng)分類指標(biāo),,將煤分為14類。即褐煤,、長(zhǎng)焰煤,、不粘煤、弱粘煤,、1/2中粘煤,、氣煤,、氣肥煤,、1/3焦煤、肥煤、焦煤,、瘦煤,、貧瘦煤、貧煤和無(wú)煙煤,。
根據(jù)其巖石結(jié)構(gòu)不同分類,,可以分為燭煤、絲炭,、暗煤,、亮煤和鏡煤。含有95%以上鏡質(zhì)體的為鏡煤,,煤表面光亮,,結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí),含有鏡質(zhì)體和亮質(zhì)體的為亮煤,,含粗粒體的為暗煤,,含絲質(zhì)體的為絲炭,由許多小孢子形成的微粒體組成的為燭煤,。 根據(jù)煤中含有的揮發(fā)性成分多少來(lái)分類,,可以分為貧煤(無(wú)煙煤,含揮發(fā)分低于12%),、瘦煤(含揮發(fā)分為12-18%),、焦煤(含揮發(fā)分為18-26%)、肥煤(含揮發(fā)分為26-35%),、氣煤(含揮發(fā)分為35-44%)和長(zhǎng)焰煤(含揮發(fā)分超過(guò)42%),。其中焦煤和肥煤最適合用于煉焦碳,揮發(fā)分過(guò)低不粘結(jié),,過(guò)高會(huì)膨脹都無(wú)法用于煉焦,,但一般煉焦要將多種煤配合。 煤炭
煤中有機(jī)質(zhì)是復(fù)雜的高分子有機(jī)化合物,,主要由碳,、氫、氧,、氮,、硫和磷等元素組成,而碳,、氫,、氧三者總和約占有機(jī)質(zhì)的95%以上;煤中的無(wú)機(jī)質(zhì)也含有少量的碳,、氫,、氧,、硫等元素。碳是煤中最重要的組分,,其含量隨煤化程度的加深而增高,。泥炭中碳含量為50%~60%,褐煤為60%~70%,,煙煤為74%~92%,,無(wú)煙煤為90%~98%。煤中硫是最有害的化學(xué)成分,。煤燃燒時(shí),,其中硫生成SO2,腐蝕金屬設(shè)備,,污染環(huán)境,。煤中硫的含量可分為5級(jí):高硫煤,大于4%,;富硫煤,,為2.5%~4%;中硫煤,,為1.5%~2.5%,;低硫煤,為1.0%~1.5%,;特低硫煤,,小于或等于1%。煤中硫又可分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫兩大類,。
對(duì)煤的品質(zhì)鑒定,,還要根據(jù)其發(fā)熱量、灰分(不能燃燒的部分)和含硫量等因素,,根據(jù)起用途來(lái)確定,。如果用做燃料,含硫高則會(huì)燃燒產(chǎn)生二氧化硫污染大氣,,必須要增加脫硫的成本,,用做煉焦,膨脹系數(shù)也是一個(gè)主要因素,。 大部分煙煤和無(wú)煙煤均利用深度采煤法所取得,,而近代技術(shù)已可使用露天采煤法。露天采煤法需動(dòng)用每小時(shí)能移除數(shù)百公噸之大型挖土機(jī),,移走數(shù)百英呎深之表面土層,。雖然成本較低及較快擴(kuò)挖速度,但會(huì)破壞環(huán)境景觀,。一般深度采煤法之深度為數(shù)百呎至數(shù)千呎,,通常需要數(shù)個(gè)直井作為坑道通風(fēng),,抽走甲烷并減少礦坑內(nèi)部之熱與濕度。目前大約90﹪以上的煤田利用機(jī)械方式采煤和輸送,,因而坑道內(nèi)之運(yùn)輸主要依賴輸送帶,其將煤輸送至直井,,然后再送出地面予以清洗,、分類等處理。 煤炭
通過(guò)工業(yè)分析可大致了解煤的性質(zhì),。又稱技術(shù)分析,。是指煤的水分、揮發(fā)分,、灰分的測(cè)定以及固定碳的計(jì)算,。水分可分為外在水分、內(nèi)在水分以及與煤中礦物質(zhì)結(jié)合的結(jié)晶水,、化合水,。外在水分為煤炭在開(kāi)采、運(yùn)輸,、儲(chǔ)存及洗選過(guò)程中,,附著在煤顆粒表面和大毛細(xì)孔中的水分。內(nèi)在水分為吸附或凝聚在煤顆粒內(nèi)部的毛細(xì)孔中的水分,,溫度超過(guò)100℃時(shí)可將煤中內(nèi)在水分完全蒸發(fā)出來(lái),。灰分是指煤完全燃燒后殘留的殘?jiān)??;曳謥?lái)自煤的礦物質(zhì)。揮發(fā)分是指煤中有機(jī)質(zhì)可揮發(fā)的熱分解產(chǎn)物,。揮發(fā)分隨煤化程度增高而降低,,可用于初步估測(cè)煤種。固定碳是指煤中有機(jī)質(zhì)經(jīng)隔絕空氣加熱分解的殘余物,。固定碳隨變質(zhì)程度的加深而增高,,可作為鑒定煤變質(zhì)程度的指標(biāo)。
關(guān)閉現(xiàn)有運(yùn)行的燃煤電廠, 和防止建造新的燃煤電廠,。 目的是減少會(huì)導(dǎo)致氣候變化的高濃度溫室氣體的排放,。 煤的工藝性質(zhì)是工業(yè)評(píng)價(jià)合理用煤的依據(jù),主要包括粘結(jié)性,、結(jié)焦性,、發(fā)熱量、化學(xué)反應(yīng)性,、熱穩(wěn)定性,、焦油產(chǎn)率和可選性等,。粘結(jié)性是指煤在高溫干餾中產(chǎn)生膠質(zhì)體,使煤粒相互粘結(jié)成塊的性能,。粘結(jié)性是評(píng)價(jià)煉焦用煤的主要指標(biāo),。結(jié)焦性是指在煉焦?fàn)t中能煉出適合高爐用的有足夠強(qiáng)度的冶金焦炭的性質(zhì)。發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量,。煤的發(fā)熱量是煤質(zhì)的重要指標(biāo),,是計(jì)算熱平衡、耗煤量,、熱效率等的依據(jù),。 煤炭
指以有機(jī)或無(wú)機(jī)形態(tài)富集于煤層及其圍巖中的元素。有些元素在煤中富集程度很高,,可以形成工業(yè)性礦床,,如富鍺煤、富鈾煤,、富釩石煤等,,其價(jià)值遠(yuǎn)高于煤本身。 根據(jù)煤中伴生元素的性質(zhì)和用途,,可分為有益元素,、有害元素和指相元素3類。有益元素主要有鍺,、鎵,、鈾、釩等,,可被利用,。有害元素主要有硫、磷,、氟,、氯、砷,、鈹,、鉛、硼,、鎘,、汞、硒,、鉻等,。硫是煤中常見(jiàn)的有害成分,其他有害元素在煤中含量一般不高,但危害極大,,如砷是一種有毒元素,。煤在燃燒中,硫是造成城鎮(zhèn)環(huán)境污染的主要物質(zhì)源,。當(dāng)然,,對(duì)有害元素如果收集、處理得當(dāng)也可變成對(duì)人有用的財(cái)富,。煤中伴生元素,,有各自的地球化學(xué)性質(zhì),形成于不同的沉積環(huán)境中,。因此,,可根據(jù)元素的相對(duì)含量,、元素的共生組合關(guān)系及元素的比值,,來(lái)判斷相和沉積環(huán)境。 煤炭液化是把固態(tài)狀態(tài)的煤炭通過(guò)化學(xué)加工,,使其轉(zhuǎn)化為液體產(chǎn)品(液態(tài)烴類燃料,,如汽油、柴油等產(chǎn)品或化工原料)的技術(shù),。煤炭通過(guò)液化可將硫等有害元素以及灰分脫除,,得到潔凈的二次能源,對(duì)優(yōu)化終端能源結(jié)構(gòu),、解決石油短缺,、減少環(huán)境污染具有重要的戰(zhàn)略意義。 煤的液化方法主要分為煤的直接液化和煤的間接液化兩大類,。 固體煤變成液體燃料方法: 煤變成油通常有直接液化和間接液化兩種方法。直接液化又稱“加氫液化”,,主要是指在高溫高壓和催化劑作用下,,對(duì)煤直接催化加氫裂化,使其降解和加氫轉(zhuǎn)化為液體油品的工藝過(guò)程,;煤的間接液化是先將煤氣化,,生產(chǎn)出原料氣,,經(jīng)凈化后再進(jìn)行合成反應(yīng),生成油的過(guò)程,。煤直接液化就是用化學(xué)方法,,把氫加到煤分子中,提高它的氫碳原子比,。在煤直接液化過(guò)程中,,催化劑是降低生產(chǎn)成本和降低反應(yīng)條件苛刻度的關(guān)鍵。 作為世界最大的煤炭生產(chǎn)國(guó),,從上世紀(jì)90年代開(kāi)始我國(guó)煤炭出口量快速增長(zhǎng),。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,1995年我國(guó)煤炭出口2861.7萬(wàn)噸,,凈出口2698.2萬(wàn)噸,;2003年出口9402.9萬(wàn)噸,凈出口8293.1萬(wàn)噸,,在國(guó)際市場(chǎng)上具有舉足輕重的地位,。隨著我國(guó)煤炭出口退稅政策逐步取消,以及增加出口關(guān)稅政策的實(shí)施,,原來(lái)出口的煤炭開(kāi)始轉(zhuǎn)向內(nèi)銷,,國(guó)外煤炭大量涌進(jìn),我國(guó)煤炭市場(chǎng)進(jìn)出口形勢(shì)發(fā)生逆轉(zhuǎn),,出口連續(xù)三年以千萬(wàn)噸的速度減少,,而進(jìn)口卻連續(xù)三年以千萬(wàn)噸的速度遞增。 2009年我國(guó)首次成為煤炭?jī)暨M(jìn)口國(guó),業(yè)界預(yù)測(cè)全年凈進(jìn)口量接近1億噸,。而隨著世界經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)暖,境外煤炭資源匱乏地區(qū)可能哄抬煤價(jià)以搶奪煤源,我國(guó)的煤炭進(jìn)口形勢(shì)不容樂(lè)觀,。在國(guó)際煤價(jià)可能被哄抬的預(yù)期下,國(guó)內(nèi)煤電雙方的供需合同簽署明顯加速,截至2010年1月12日,已突破12億噸。 煤電“頂牛” 電企去年大量進(jìn)口 海關(guān)總署日前公布的數(shù)據(jù)顯示,2009年全年中國(guó)出口煤炭2240萬(wàn)噸,約為2008年的一半左右,。煤炭專家黃騰預(yù)測(cè),去年全年煤炭進(jìn)口量約達(dá)到1.2億噸。照此計(jì)算,全年凈進(jìn)口量將接近1億噸,。“2009年國(guó)際上沒(méi)有一家煤礦集團(tuán)破產(chǎn),中國(guó)大量進(jìn)口功不可沒(méi),。”黃騰說(shuō)。 據(jù)了解,以往我國(guó)每年煤炭進(jìn)口量約保持在三四千萬(wàn)噸的水平,出口量一直高于進(jìn)口,約在五六千萬(wàn)噸的水平,。 煤炭進(jìn)口量激增,主要原因是去年國(guó)內(nèi)煤電雙方出現(xiàn)的嚴(yán)重價(jià)格分歧,。由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)一枝獨(dú)秀,形勢(shì)優(yōu)于其他國(guó)家,煤炭企業(yè)對(duì)市場(chǎng)預(yù)期樂(lè)觀,不愿過(guò)多降低價(jià)格,但終端電價(jià)尚未市場(chǎng)化的電企則認(rèn)為需求下降應(yīng)該降價(jià)。同時(shí),全球整體煤炭需求疲軟,導(dǎo)致國(guó)際煤價(jià)下跌,與國(guó)內(nèi)煤炭?jī)r(jià)格出現(xiàn)倒掛之勢(shì),因此電企大量轉(zhuǎn)向國(guó)際市場(chǎng)進(jìn)口,使得我國(guó)去年煤炭進(jìn)口量激增,。 搶奪煤源 國(guó)際煤價(jià)今年或被抬高 今年我國(guó)是否能持續(xù)保持凈進(jìn)口不得而知,但專家指出,國(guó)際能源供需形勢(shì)將發(fā)生改變,。“日本、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣等煤炭資源進(jìn)口用戶在今年拉起煤價(jià)的欲望將非常強(qiáng)烈,。”黃騰表示,。 他指出,這些不產(chǎn)煤的國(guó)家和地區(qū)去年煤炭進(jìn)口量持續(xù)走低,但2010年經(jīng)濟(jì)形勢(shì)轉(zhuǎn)好,他們會(huì)擔(dān)心國(guó)際上一些主要產(chǎn)煤國(guó)依然與中國(guó)保持合作,影響自己的煤炭供應(yīng)。 國(guó)際煤礦集團(tuán)更愿意與中國(guó)這樣進(jìn)口量大的需求方合作,保持輸出量的穩(wěn)定性,對(duì)進(jìn)口量較少的需求方關(guān)注度則相對(duì)較低,。因此,進(jìn)口量較少的國(guó)家或地區(qū)可能采取抬高煤價(jià)的方式,使中國(guó)更關(guān)注自產(chǎn)煤炭的利用,。 黃騰稱,日本、韓國(guó),、中國(guó)臺(tái)灣這些國(guó)家或地區(qū)并不會(huì)過(guò)多擔(dān)心高煤價(jià)帶來(lái)的成本負(fù)擔(dān),因?yàn)槠淦髽I(yè)的煤炭利用率比中國(guó)企業(yè)高,一定程度上可以消化價(jià)格上漲所增加的成本,。數(shù)據(jù)顯示,臺(tái)灣去年11月份煤炭進(jìn)口量為458萬(wàn)噸,較上年同期下降14%,其中焦煤進(jìn)口量較上年同期下降54%。 防患未然 煤炭網(wǎng)簽突破12億噸 在2010年進(jìn)口可能受阻的情況下,國(guó)內(nèi)煤電供需雙方正加緊簽署合同,應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的供應(yīng)緊張,。 全國(guó)煤炭產(chǎn)運(yùn)需銜接的期限已近結(jié)束,中國(guó)煤炭運(yùn)銷協(xié)會(huì)昨日公布,到1月12日8時(shí),2010年全國(guó)煤炭合同網(wǎng)上匯總量已達(dá)12.69億噸,比11日增加1億多噸,。 山西省煤炭廳廳長(zhǎng)王守禎在上周二舉行的“山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作新聞通氣會(huì)”上預(yù)計(jì),2010年山西省煤炭產(chǎn)量將達(dá)7億噸左右,增加供給后價(jià)格也將保持穩(wěn)定。 但是,基于今年國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)轉(zhuǎn)暖的預(yù)期,專家對(duì)未來(lái)煤炭?jī)r(jià)格保持穩(wěn)定的預(yù)判并不認(rèn)同,。黃騰認(rèn)為,2010年煤炭市場(chǎng)價(jià)格增長(zhǎng)幅度將達(dá)到30%左右,國(guó)際市場(chǎng)煤炭?jī)r(jià)格漲幅將大于40%,。 2008年我國(guó)煤炭產(chǎn)量為27.16億噸,產(chǎn)量與消費(fèi)量均占全世界的40%以上。 促進(jìn)煤炭工業(yè)健康發(fā)展的政策建議 1,、調(diào)整鐵路運(yùn)力結(jié)構(gòu),,加大對(duì)運(yùn)力短缺地區(qū)鐵路建設(shè)投入 由于運(yùn)輸瓶頸的影響,,運(yùn)力配置的失調(diào),,中國(guó)煤炭主產(chǎn)區(qū)的煤炭長(zhǎng)期以來(lái)集中供應(yīng)到華東、華南相對(duì)狹窄的沿海地區(qū),,而中部的湖南,、湖北、江西省,,西南的大部分省區(qū)及西部的部分地區(qū)由于鐵路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)力分配問(wèn)題使煤炭供應(yīng)特別是電煤供應(yīng)一直比較緊張,。因此,應(yīng)努力調(diào)整好鐵路運(yùn)力結(jié)構(gòu),,加大對(duì)煤炭供應(yīng)緊張,、運(yùn)力短缺地區(qū)的鐵路建設(shè)投入。 2,、通過(guò)資源整合加快大型煤炭企業(yè),、煤炭基地建設(shè) 中國(guó)煤炭行業(yè)的集中度還較低,煤炭開(kāi)采企業(yè)過(guò)于分散,,存在大量個(gè)體開(kāi)采的情況,,這一方面導(dǎo)致中央和地方政府對(duì)煤炭企業(yè)的管理難度增大,安全問(wèn)題令人頭痛,;另一方面加劇了煤炭供給的不確定性,,增加了市場(chǎng)的波動(dòng)性。煤炭作為一種日趨減少的不可再生資源,國(guó)家應(yīng)當(dāng)對(duì)其開(kāi)采,、使用實(shí)施統(tǒng)一管理,、統(tǒng)一規(guī)劃,而不是放任自流,。而大型煤炭生產(chǎn)企業(yè)在技術(shù)性,、安全性、可控性等方面的優(yōu)勢(shì)勿庸置疑,,因此,,有必要對(duì)現(xiàn)有的煤炭資源進(jìn)行有效整合。一方面,,對(duì)所有不具備安全和科學(xué)開(kāi)采條件的企業(yè)堅(jiān)決關(guān)閉,,另一方面,由政府牽頭,,按照市場(chǎng)運(yùn)作方式,,將大量分散的煤炭開(kāi)采企業(yè)以股份制的方式,組成大型煤炭集團(tuán)和基地,,實(shí)行統(tǒng)一開(kāi)采,、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一銷售,。 3,、積極探索煤電聯(lián)營(yíng)的新模式、新途徑 煤炭與電力是密切相連的上下游產(chǎn)業(yè),,電力企業(yè)煤炭消費(fèi)量占全國(guó)煤炭消費(fèi)量的一半以上,,煤電聯(lián)營(yíng)模式已經(jīng)得到了普遍認(rèn)同。煤炭是中國(guó)能源的主體,,長(zhǎng)期以來(lái)西煤東運(yùn),、北煤南運(yùn),由于資源的布局無(wú)法改變,,要改變階段性能源供應(yīng)緊張的情況,,必須運(yùn)用市場(chǎng)機(jī)制解決煤電矛盾,推進(jìn)煤電一體化建設(shè),、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合,。煤電聯(lián)營(yíng)模式可以多種多樣,如在煤礦所在地建立坑口電廠,,改“輸煤”為“輸電”,,加快發(fā)展特高壓輸電,提高煤電就地轉(zhuǎn)化比例,,減輕電煤運(yùn)輸壓力,。其次,,煤電企業(yè)之間還可以簽訂長(zhǎng)期煤炭供需協(xié)議,進(jìn)行煤電戰(zhàn)略合作,。再次,,大型煤炭企業(yè)和發(fā)電企業(yè)之間可以通過(guò)相互參股,形成煤電一體化的企業(yè),。最后,,使煤電企業(yè)通過(guò)資產(chǎn)重組、聯(lián)合上市,、兼并收購(gòu)等多種形式,,促進(jìn)煤電企業(yè)的戰(zhàn)略合作。 4,、加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變 中國(guó)許多行業(yè)的高速發(fā)展是建立在低電價(jià),、低煤價(jià)和高能耗的基礎(chǔ)上,市場(chǎng)化的煤炭?jī)r(jià)格不斷上漲,,恰恰反映了這些產(chǎn)業(yè)對(duì)能源的過(guò)度消耗,。應(yīng)下決心、下力氣控制高耗能產(chǎn)業(yè)過(guò)快增長(zhǎng)勢(shì)頭,,完善產(chǎn)業(yè)政策,,加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,抑制不合理的能源需求,,切實(shí)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,。一方面,對(duì)高耗能產(chǎn)業(yè)和過(guò)熱行業(yè)在項(xiàng)目許可,、土地,、環(huán)保,、信貸投放等方面要收緊口子,、抬高門檻。另一方面,,盡快改革資源價(jià)格形成機(jī)制,,使資源價(jià)格充分反映資源的稀缺性和環(huán)境成本,使提高能源使用效率成為企業(yè)的自覺(jué)行為,。 5,、加快資源稅費(fèi)制度改革,促進(jìn)煤炭資源的節(jié)約使用 改革中國(guó)的資源稅制度,,改從量征收為從價(jià)征收,,實(shí)行以儲(chǔ)量為基數(shù)、與回采率等掛鉤的資源有償使用辦法,,這一方面加大了煤炭資源獲取的難度,,增加了煤炭生產(chǎn)的前期投入和財(cái)務(wù)成本,,使得煤礦不能夠盲目擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模;另一方面,,將使煤炭生產(chǎn)企業(yè)更加珍惜資源,節(jié)約資源,,更加科學(xué)合理配采,,在某種程度上遏制“采肥丟瘦盲目增加產(chǎn)量的行為。 |
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