礦大版采礦學(xué)緒論部分

1、 煤 礦 開 采 學(xué)主講:孟憲銳中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 緒 論一 能源基礎(chǔ)知識(shí) （一）國(guó)際能源度量單位1, 標(biāo)準(zhǔn)煤（煤當(dāng)量）：能源統(tǒng)一計(jì)量單位。凡能產(chǎn)生7000大卡（29.27MJ）低位熱量的任何能源均可折算為1kg標(biāo)準(zhǔn)煤。2、標(biāo)準(zhǔn)油（煤當(dāng)量）：凡能產(chǎn)生10000大卡（41.8MJ）低位熱量的任何能源均可折算為1kg標(biāo)準(zhǔn)油。3 能源消費(fèi)彈性系數(shù) 能源消費(fèi)增長(zhǎng)率 dE/E = - = - 國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率 dM/M 當(dāng) =1 國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值增加1%且需能源消費(fèi)增長(zhǎng)率為1%； 當(dāng) 1 能耗多，國(guó)民產(chǎn)值低。我國(guó)能源消費(fèi)系數(shù)是世界平均水平的3倍，美國(guó)的4.7倍，德國(guó)的7.7倍，日本的11.5倍2003200

2、8年能源消費(fèi)彈性系數(shù)年份GDP增長(zhǎng)%能源消費(fèi)增長(zhǎng)%能源消費(fèi)彈性系數(shù)%200310.015.31.52200410.116.11.60200510.410.61.01200611.69.60.82200711.97.80.6620089.07.30.81（二） 能源是人類生存和發(fā)展之本1） 維持最低生活，需要： 0.4 t 標(biāo)準(zhǔn)煤/人年；2）豐衣足食的現(xiàn)代化生活:1.2 -1.6 t標(biāo)準(zhǔn)煤/人年;3）高級(jí)現(xiàn)代化生活: 2 -3 t標(biāo)準(zhǔn)煤/人年。主要國(guó)家的人均能耗（2000年）國(guó)家： 美國(guó) 俄羅斯 德國(guó) 英國(guó) 法國(guó) 日本人均： 12.65.9 5.7 5.4 5.1 4.5 中國(guó) 世界 1.0 1

3、.24）預(yù)計(jì)2050年中國(guó)一次能源需求超過(guò)48億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭需求不會(huì)低于50%。5）國(guó)家注重煤炭工業(yè)的建設(shè)，09年對(duì)煤礦及洗煤廠投資為3021億元，比08年增加25.9%（三）能源儲(chǔ)量與需求全球石油儲(chǔ)量 1370億噸(96年) 可開采44年全球天然氣儲(chǔ)量 146萬(wàn)億立方米(96年) 可開采3674年全球煤炭?jī)?chǔ)量 13200億噸(98年) 可開采250年 中國(guó)石油儲(chǔ)量 203億噸(96年) 可開采20年中國(guó)天然氣儲(chǔ)量 35萬(wàn)億立方米(2000年) 可開采49.3年中國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量 地質(zhì)11598億噸(2000年） 已圈定可采儲(chǔ)量4639億噸 可開采80年 09年新增探明儲(chǔ)量503.6億噸。新疆

4、東部近幾年新增資源儲(chǔ)量1200億噸.，2010年煤炭保有儲(chǔ)量13412億t其他能源:風(fēng)能 水能 太陽(yáng)能 生物質(zhì)能 核能等自1995年以來(lái)，煤炭在我國(guó)能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中所占比例一直不低于71.8%，最高77.8%，平均為75.2%。自1995年以來(lái)，煤炭在我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，所占比例一直不低于66.3%，高達(dá)74.9%，平均為69.4%。（四）煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和消費(fèi)中的地位（五）新能源 1、核能：a.核裂變能 目前具有相當(dāng)規(guī)模，運(yùn)行2個(gè)在建7個(gè)，規(guī)劃2020年將建成30個(gè)100萬(wàn)KW核電站，能力達(dá)到4000萬(wàn)KW ，占全部發(fā)電量的4%，但發(fā)展前途不確定； b.核聚變能 還不能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。 2、太陽(yáng)

5、能：包括太陽(yáng)能發(fā)電和太陽(yáng)熱能，發(fā)電商業(yè)化是當(dāng)前太陽(yáng)能能源發(fā)展的熱點(diǎn)。 3、風(fēng)能：包括風(fēng)力機(jī)械能及風(fēng)力發(fā)電，發(fā)電已初步實(shí)現(xiàn)，還需要規(guī)?；⑼茝V。 4、地?zé)崮埽喊ǖ責(zé)崂眉暗責(zé)岚l(fā)電。 5、海洋能：主要指海洋能發(fā)電 6、生物質(zhì)能，如植物油（如玉米油）、生物質(zhì)制CH4、光合作用的利用、生物質(zhì)發(fā)電 等正在開發(fā)的新能源資源(二次能源)地下氣化，生成C0十H2，也可認(rèn)為是二次能源；氫能，一種最優(yōu)質(zhì)的二次能源；煤層氣，其中90%以上為CH4 ,亦為優(yōu)質(zhì)天然氣；陽(yáng)泉2萬(wàn)噸液化煤層氣今年投產(chǎn)；1m3煤層氣相當(dāng)1.13升汽油，1.22kg標(biāo)準(zhǔn)煤。可燃冰，即天然氣水合物；位于海底5001000米，+-10C, 10

6、Mpa。西沙有4.1萬(wàn)億立方米儲(chǔ)量。頁(yè)巖氣，已在六個(gè)省進(jìn)行開發(fā)，儲(chǔ)量豐富。僅四川6.8萬(wàn)億8.4萬(wàn)億m3巖漿發(fā)電（六） 我國(guó)煤炭資源現(xiàn)狀全國(guó)煤炭資源總量5.57萬(wàn)億噸。其中垂深1000米以內(nèi)淺煤炭資源總量為2.86萬(wàn)億噸，目前已查明煤炭資源保有儲(chǔ)量達(dá)到13412億噸（2010年）。其中東部占13.5%，中部75.5%，西部11%，列世界第三位。我國(guó)煤炭資源特點(diǎn): 1)精查率低，在查明資源量中，精查率為18.5%，詳查率31.1%，普查率50.4%； 2)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，我國(guó)資源開采條件屬中等偏下，總體上南方和東部構(gòu)造復(fù)雜，北方和西部構(gòu)造簡(jiǎn)單，將近50%的儲(chǔ)量處于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜和高瓦斯地區(qū)； 3)產(chǎn)

7、需嚴(yán)重分離，造成輸送困難，如晉陜蒙寧地區(qū)儲(chǔ)量占將近65%，因而是調(diào)出區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部是能源利用大戶，而儲(chǔ)量?jī)H占13.5%，而且將逐步枯竭，因而是能源調(diào)入?yún)^(qū)。 中國(guó)煤炭資源分布除上海外，各省和自治區(qū)均有。 北部占探明儲(chǔ)量的86% ，南部占探明儲(chǔ)量的14% 。儲(chǔ)量超過(guò)了5000億t的?。盒陆?nèi)蒙、山西儲(chǔ)量超過(guò)1千億t的省： 陜西、寧夏、甘肅、貴州、河北、山東、安徽我國(guó)單位能源消耗與生產(chǎn)的GDP僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/4,噸煤產(chǎn)出率僅為日本的10.3%，歐盟的16.8%。我國(guó)目前人均煤炭資源占有率為世界平均值的42.5%，石油資源占有率為世界平均值的11%，19492003年我國(guó)一共生產(chǎn)煤炭350億噸

8、，但是共動(dòng)用儲(chǔ)量1000多億噸。目前全國(guó)煤炭資源的回收率僅為35%左右。國(guó)有煤礦的服務(wù)年限平均減少10年。2011年全國(guó)能耗最低北京：0.459t標(biāo)煤/萬(wàn)元，最高寧夏2.279t標(biāo)煤/萬(wàn)元，平均0.793t標(biāo)煤/萬(wàn)元二 煤炭工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位 1. 煤炭是我國(guó)的主體能源 石油 5.4%天然氣 0.6%煤炭 94%我國(guó)石化能源探明儲(chǔ)量構(gòu)成我國(guó)煤炭資源與石油、天然氣相比儲(chǔ)采比最大我國(guó)煤炭探明可采儲(chǔ)量1645億，占全球總量的13.9%，排名第3，儲(chǔ)采比為41。我國(guó)石油探明可采儲(chǔ)量155億桶，占全球總量的1.2%，排名第14，儲(chǔ)采比為11.1。我國(guó)天然氣探明可采儲(chǔ)量24600億m3，占全球總量的1.3

9、%，排名第15，儲(chǔ)采比為32.3。截止2008年底世界化石能源探明可采儲(chǔ)量，煤炭占54.6%，天然氣占22.8%，石油占22.6%。二 煤炭工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位 1. 煤炭是我國(guó)的主體能源 一次能源消耗總量和構(gòu)成自2004年以來(lái)，火電占電力生產(chǎn)總量的比例一直不低于80.30%，平均為81.57%；水電占電力生產(chǎn)總量的比例一直不大于16.88%，平均為15.93%；核電占電力生產(chǎn)總量的比例一直不大于2.29%，平均為1.99%；風(fēng)電、光伏發(fā)電等其他電力生產(chǎn)占電力生產(chǎn)總量的比例一直不大于1.24%，平均為0.51%；2012年17月水、 風(fēng)、 核電占發(fā)電總量的18.4%，達(dá)5055億kw/h,其中主

10、要是水電，達(dá)3936億kw/h, ?？稍偕茉?008年，我國(guó)可再生能源開發(fā)利用量折合標(biāo)準(zhǔn)煤：總計(jì)約2.5億噸，規(guī)模較小。水電20278萬(wàn)噸，太陽(yáng)能熱水器2500萬(wàn)噸，沼氣999.6萬(wàn)噸，風(fēng)力發(fā)電533萬(wàn)噸，地?zé)崂?20萬(wàn)噸，生物質(zhì)發(fā)電255萬(wàn)噸，燃料乙醇155萬(wàn)噸，太陽(yáng)灶10.3萬(wàn)噸，光伏發(fā)電8萬(wàn)噸。二 煤炭工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位 2. 煤炭是我國(guó)化學(xué)工業(yè)的主要原料和城鄉(xiāng)居民重要的生產(chǎn)生活資料目前我國(guó)用于化工原料的煤炭消費(fèi)量約為1.5億噸，占煤炭消費(fèi)總量5%左右 在城鎮(zhèn)民用一次能源中，煤炭仍占60%左右，年消費(fèi)約5000萬(wàn)噸。 二 煤炭工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位 3. “煤為基礎(chǔ)、多元發(fā)展”是解決我國(guó)

11、能源問(wèn)題的基本方略(1) 從經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段看，目前我國(guó)的一次能源必須以煤炭為主 (2) 從各種能源的生產(chǎn)供應(yīng)能力看，煤炭的基礎(chǔ)地位不可代替 (3) 從保障能源安全的角度看，解決中國(guó)的能源問(wèn)題，必須建立在依靠煤炭的基礎(chǔ)上 三. 我國(guó)的煤炭工業(yè)概況1.我國(guó)煤炭開采歷史我國(guó)開發(fā)和使用煤炭可追溯到7000年前，是世界上發(fā)現(xiàn)和利用煤炭最早的國(guó)家。不同時(shí)期，煤有不同名稱：石涅 春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，山海經(jīng)。石墨 魏、晉時(shí)期。石炭 南北朝。煤炭 元 代至今 ，宋應(yīng)星天工開物。儲(chǔ)量：含煤面積約55萬(wàn)km2，1995年探明儲(chǔ)量為11450億t，2000年11598億噸，2010年為13412億噸。產(chǎn)量： 近年來(lái)年均增長(zhǎng)1

12、2.26%；1876年創(chuàng)辦基隆煤礦1878年創(chuàng)辦開平煤礦時(shí)間（年）,產(chǎn)量（億t） 1949, 0.324 1997, 13.25 2002, 14 2003, 16 2004， 19.5 2005, 21.1 2006， 23.25 2007， 25.23 2008， 28.2 2009， 30.5 2010. 32.4 2011， 35.22.我國(guó)煤炭產(chǎn)量預(yù)測(cè)（1）有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)：2030年我國(guó)煤炭需求量25-28.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（35-40億噸），2050年28.5-32億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（40-45億噸）；（2）煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃：2015年全國(guó)煤炭需求39億噸，產(chǎn)量38億噸（3）按平均

13、每年增長(zhǎng)2.14億噸計(jì)算，十二五末的2015年，煤炭產(chǎn)量將達(dá)43億噸；（4）考慮節(jié)能減排、核電、水電和新能源等快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，GDP由十一五的11.2%降為7%，十二五末的2015年，煤炭產(chǎn)量將達(dá)39億噸 3.煤炭工業(yè)的管理中央管理國(guó)家地方管理神華集團(tuán)公司中煤能源集團(tuán)公司華能集團(tuán)公司國(guó)家開發(fā)投資公司各省、區(qū)、市神東礦區(qū)、內(nèi)蒙“西五局”60多處煤礦,能力32780萬(wàn)噸/年山西平朔、太原煤氣化公司大屯煤電公司20多處煤礦，12505萬(wàn)噸/年伊敏煤電公司1處煤礦，2299萬(wàn)噸/年淮南、魯西、河南、河北和新疆等7家控股企業(yè)，能力3200萬(wàn)噸/年88個(gè)國(guó)有重點(diǎn)煤炭企業(yè)，煤礦約670處能力16.1

14、億噸/年；約1000個(gè)國(guó)有地方煤礦企業(yè)，2400處煤礦（6.3億噸/年）；鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦約1.3萬(wàn)處，3.5億噸/年大型煤炭基地示意圖4 煤炭工業(yè)三次技術(shù)革命1954年，英國(guó)開始采用長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤技術(shù)；20世紀(jì)80年代開始采用大功率，高可靠性的機(jī)電一體化綜合機(jī)械化采煤技術(shù)。預(yù)計(jì)21世紀(jì)的采煤新技術(shù) 無(wú)人自動(dòng)化開采與機(jī)器人技術(shù)，地下生物氣化技術(shù)，溶劑溶解法采煤技術(shù)，微生物分解法技術(shù)等。 德、英、美及歐洲共同體正在不同方面探索，前景難以預(yù)料。四. 發(fā)展煤炭生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性1噸煤價(jià)格200元(按2000年價(jià)格)1噸水煤漿價(jià)格350元1立方米天然氣發(fā)熱量折合2千克煤,1噸煤發(fā)熱量的價(jià)格為850元1噸重油價(jià)格

15、1500元以上, 1噸煤發(fā)熱量的價(jià)格為750元同樣的發(fā)熱量:用煤炭為1元時(shí),水煤漿為2元,重油為4元,天然氣為6元煤礦開采學(xué)-緒論27四. 發(fā)展煤炭生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性 我國(guó)平均1噸煤可創(chuàng)GDP產(chǎn)值為859美元，美國(guó)達(dá)到3135美元。因此預(yù)測(cè):全球煤炭消費(fèi)將由1999年的47億噸增加到2020年的64億噸, 未來(lái)十年 世界煤炭消費(fèi)將增長(zhǎng)22%, 石油增長(zhǎng)1.9%,天然氣增長(zhǎng)2.6%。 2004年全球煤炭消費(fèi)增長(zhǎng)6.9%，石油消費(fèi)僅增長(zhǎng)2.1%。08年我國(guó)電力需求為8.3億kw/h,預(yù)計(jì)2020年我國(guó)電力需求為11億kw/h以上。三峽水利發(fā)電可替代煤炭5000萬(wàn)噸。04年我國(guó)石油消耗3.1億噸，而生產(chǎn)能

16、力僅有1.8億噸，年缺口1.3億噸。09年石油產(chǎn)量為1.89億噸。煤炭液化已開建，神華600萬(wàn)噸/年，寧夏與南非合作300萬(wàn)噸/年，黑龍江與日本合作，云南與德國(guó)合作。目前神華100萬(wàn)噸生產(chǎn)線已通過(guò)鑒定，獲能源局煤炭科技特等獎(jiǎng)五 我國(guó)煤炭生產(chǎn)存在的主要問(wèn)題1 煤炭生產(chǎn)的安全問(wèn)題百萬(wàn)噸死亡率: 國(guó)有煤礦0.997人/mt （2000年） 地方煤礦3.5人/mt 鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦11-17人/mt （2007年） 國(guó)有煤礦0.38人/mt 地方煤礦1.269人/mt 鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦3.024人/mt1997年鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦死亡5000人,占總數(shù)的73.2%2002年共發(fā)生死亡事故4344起，死亡6995人，國(guó)有煤礦90

17、4人，地方煤礦1023人，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦5068人。百萬(wàn)噸死亡率4.94人。非機(jī)采死亡率分別是綜采的6.44倍，機(jī)采的4.18倍。其中頂板及瓦斯事故死亡率是綜采的7.69倍和9.09倍。全國(guó)煤礦事故起數(shù)、死亡人數(shù)和百萬(wàn)噸死亡率產(chǎn)量(億噸)事故起數(shù)死亡人數(shù)百萬(wàn)噸死亡率200419.56364160273.08200521.1330650382.81200623.25294547462.04200725.5242137861.485200827.2195432151.182200929.5161626310.8922010201132.435.214031201243319730.7490.564安全問(wèn)

18、題是煤炭生產(chǎn)的突出問(wèn)題我國(guó)煤礦生產(chǎn)百萬(wàn)噸死亡率呈逐年下降趨勢(shì)： 1988年為8.22 2000年為5.77 2004年為3.081 (死亡6027人) 2007年為1.485 （死亡3786人） 2011年為0.564 (死亡1973人)2007年神華東勝礦區(qū)百萬(wàn)噸死亡率僅0.0084，低于美國(guó)的0.03。04年我國(guó)177處高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)5.6億噸煤，百萬(wàn)噸死亡率為0.06。中美煤礦生產(chǎn)區(qū)別:美國(guó)露天礦產(chǎn)量占51%而中國(guó)占5%，美國(guó)高瓦斯礦井占14%而中國(guó)占63%，相對(duì)煤層安全條件我國(guó)差一些。安全落后的主要原因1.機(jī)械化程度低十二五期間力爭(zhēng)達(dá)到80%2. 煤炭企業(yè)準(zhǔn)入門檻低企業(yè)招工文化水平應(yīng)

19、該達(dá)到高中3.安全投入不足加大安全資金的投入，應(yīng)該占成本的20%以上。2 煤炭生產(chǎn)效率低中國(guó)年產(chǎn)12億噸煤需660萬(wàn)工人,每產(chǎn)200噸煤需一個(gè)工人(1998年)美國(guó)年產(chǎn)9.8億噸煤需不足10萬(wàn)工人,每產(chǎn)9800多噸煤炭需一個(gè)工人（1998年）1998年全員效率中美相差45倍，目前估計(jì)相差20倍。國(guó)有煤礦年生產(chǎn)規(guī)模1萬(wàn)噸平均用3040人，而美國(guó)生產(chǎn)1萬(wàn)噸平均只用1人，我國(guó)相對(duì)而言效率低。83%煤炭?jī)?chǔ)量集中于西北，加大運(yùn)輸成本。例如：大同動(dòng)力煤生產(chǎn)成本169.2元/噸，而運(yùn)到秦皇島碼頭的運(yùn)費(fèi)為204.7元/噸。山西,陜西,內(nèi)蒙古,寧夏等產(chǎn)煤大省經(jīng)濟(jì)落后。2 煤炭生產(chǎn)效率低噸煤成本中工資為:中國(guó)4.

20、2美元/噸美國(guó)3.8美元/噸南非2.9美元/噸我國(guó)煤礦工資占成本高的占30%，最低占3%（神東）。因此缺乏國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。2010年我國(guó)進(jìn)口煤炭1.648億噸，出口1930萬(wàn)噸,凈進(jìn)口1.458億噸，國(guó)際煤價(jià)上升，預(yù)計(jì)2012年將達(dá)到110美元以上。大同動(dòng)力煤目前港口價(jià)760770元噸。3 環(huán)境保護(hù)問(wèn)題煤炭開采對(duì)我國(guó)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞地表沉陷破壞土地2萬(wàn)公頃/年 ,萬(wàn)噸煤沉陷4畝排放矸石 1.52億噸/年排放瓦斯 47億立方米/年 加劇溫室效應(yīng)3 環(huán)境保護(hù)問(wèn)題排漏水 0.88立方米/噸,10.56億立方米/年。山西排漏水達(dá) 2.48立方米/噸山西省共有20000km2采空區(qū),占全省面積的1/8

21、,GDP耗能和C2O排放是全國(guó)平均的2倍每生產(chǎn)1噸煤對(duì)環(huán)境造成的破壞損失保守估計(jì)約932元4 專業(yè)技術(shù)人員短缺 專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)重短缺,一線職工隊(duì)伍素質(zhì)不能適應(yīng)安全生產(chǎn)和現(xiàn)代化礦井建設(shè)的需要 據(jù)2006年調(diào)查，我國(guó)30萬(wàn)噸以上大中型煤礦中，初中以下文化程度占62.67%，大專以上占5.44%，高級(jí)工程技術(shù)人員僅占3；30萬(wàn)噸以下小煤礦中，中專以上文化程度的員工平均每礦不到3人。目前該狀況正在逐步改善。 六、煤礦開采的主要研究?jī)?nèi)容1. 科學(xué)采礦的實(shí)現(xiàn)途徑( 可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題)按目前我國(guó)保證煤炭安全生產(chǎn)的科技能力形成的產(chǎn)能只能是現(xiàn)有產(chǎn)量的1/3，其水平與美國(guó)相當(dāng)。如果我們每年和美國(guó)一樣只開采和利用10

22、億噸左右，我國(guó)的安全和環(huán)境狀況和美國(guó)也差不多。但實(shí)際上，我國(guó)的年開采量已達(dá)到35億多噸，產(chǎn)量是遙遙領(lǐng)先，技術(shù)力量卻沒能夠跟上。按照科學(xué)產(chǎn)能，目前鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦在機(jī)械化開采和安全、保護(hù)環(huán)境與資源狀況形成的“產(chǎn)能”是不可取。不可持續(xù)的，在發(fā)達(dá)國(guó)家這種產(chǎn)能是不能實(shí)現(xiàn)的，它是以安全、資源和環(huán)境作為代價(jià)換取的。 由于煤礦井下作業(yè)環(huán)境和開采期間地應(yīng)力的多變及由其引起的煤、巖和瓦斯的動(dòng)力事故難以預(yù)測(cè)，煤炭開采業(yè)目前還屬于高危行業(yè)。但是，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)狀況的改善，科學(xué)發(fā)展、以人為本是必然的理念，煤炭開采應(yīng)從高危行業(yè)中消除。如何走資源利用率高、安全有保障、經(jīng)濟(jì)效益好、環(huán)境污染少和可持續(xù)發(fā)展的煤炭工業(yè)發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)“科學(xué)

23、采礦”是必須要認(rèn)真研究的問(wèn)題。 2.煤炭工業(yè)發(fā)展前景與循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究 國(guó)家煤炭工業(yè)的發(fā)展前景： 1）、 2003年11月17日，我國(guó)發(fā)展改革委員會(huì)宣布，“我國(guó)將長(zhǎng)期堅(jiān)持能源供應(yīng)基本立足國(guó)內(nèi)的方針，把煤炭作為主體能源，這是我國(guó)能源安全的基石”。 2）、國(guó)家確定在煤炭企業(yè)大規(guī)模重組的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)發(fā)展14個(gè)大型煤炭企業(yè)集團(tuán)。 3）、國(guó)家和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)把煤炭生產(chǎn)發(fā)展的方向調(diào)整在煤礦實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、高產(chǎn)高效的思路上。 4）、開始把煤炭潔凈燃燒和煤炭綜合利用提到議事日程上來(lái)了。 5）、各方面都在開始考慮實(shí)現(xiàn)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式”的新思想、 新模式。 6） 、目前提出“科學(xué)采礦”的新要求。體現(xiàn)在：高效率，綠色，安全，高回收

24、率，高經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)于循環(huán)經(jīng)濟(jì)1）、煤炭能源的生產(chǎn)和利用首先要滿足“Reduce”的要求，包括： 減少資源（包括煤炭、煤炭伴生礦物以及對(duì)煤炭生產(chǎn)的人力資源）的浪費(fèi)，提高資源回收率； 減少資源（包括煤炭、煤炭伴生礦物以及對(duì)煤炭生產(chǎn)的人力資源）的消費(fèi)，提高煤炭（熱值）利用率； 減少煤炭生產(chǎn)對(duì)生態(tài)、環(huán)境的破壞（環(huán)境友好）； 減少煤炭加工、裝運(yùn)對(duì)環(huán)境的污染； 減少煤炭燃燒對(duì)大氣、環(huán)境的污染。 2）、盡量實(shí)現(xiàn)Reuse的原則，這就是要求已用過(guò)的資源產(chǎn)生的廢棄物再一次加以利用。包括： 礦井廢矸石利用-制建筑材料的原料、沸騰爐發(fā)電； 礦井水利用； 洗煤廠中煤、煤泥利用、廢水利用； 燃煤排放物處理及利用，包括處

25、理S02生成的CaSO4（工業(yè)石膏）、處理CO2生成的碳酸鹽等。還包括處理爐灰（電廠灰）等。 3）、Recycle的概念則要求資源在利用完后，一些不能利用部分作為另外循環(huán)的起點(diǎn)。重復(fù)起動(dòng)另一個(gè)不同的循環(huán)，簡(jiǎn)稱煤炭綜合利用。如煤層氣，煤代油（液化）。 實(shí)際上，關(guān)于對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理解，各行業(yè)、不同的人都會(huì)有不同的理解，但基本原則即減少資源利用和減少資源浪費(fèi)，多次重復(fù)利用資源、利用廢棄物的原則是相同的。3.高產(chǎn)高效集中化生產(chǎn)技術(shù) 1998年全國(guó)平均井型為2萬(wàn)噸/井,目前提高到30萬(wàn)噸/井，世界水平在100萬(wàn)噸/井以上。 神東礦區(qū)2005年產(chǎn)煤1億噸，職工總數(shù)7500人，全員效率119噸/工，是美國(guó)平均

26、水平41.73噸/工的2.5倍，是國(guó)有重點(diǎn)煤礦3.739噸/工的31倍。最高達(dá)189噸/工（哈拉溝煤礦）。兗州東灘煤礦年產(chǎn)800萬(wàn)噸，一井一綜放面，回采工效300噸/工。鐵法局在煤厚1.5米的煤層使用刨煤機(jī)年產(chǎn)可達(dá)120150萬(wàn)噸。神東補(bǔ)連塔礦22303綜采工作面一次采全高7米，為世界機(jī)采高度最大的工作面。工作面長(zhǎng)度301米，推進(jìn)長(zhǎng)度4966米，工作面可以產(chǎn)煤1362萬(wàn)噸。一個(gè)支架重67噸，工作面設(shè)備總重12000噸。設(shè)備采用載重80噸的無(wú)軌膠輪車由上灣礦地下運(yùn)至補(bǔ)連塔礦22303綜采工作面。陜煤紅柳林煤礦7m大采高工作面配備支架工作阻力18800KN，68t重，2.05m寬。構(gòu)筑充填壩的端頭

27、支架鑄焊封底啞鈴連接結(jié)構(gòu)鑄焊封底扣環(huán)連接結(jié)構(gòu)BH38/2X400型刨煤機(jī)（張家口）六 煤礦開采的主要研究?jī)?nèi)容4.綠色開采技術(shù)（環(huán)境友好開采）內(nèi)涵：從開采的角度防止或盡可能減輕開采煤炭對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響，其技術(shù)體系涵蓋了保水開采、煤與瓦斯共采、減沉開采、井下矸石處理、煤炭地下氣化等一系列綠色開采技術(shù)。事實(shí)上各礦區(qū)應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)，有所側(cè)重地形成各自的綠色開采模式。主要內(nèi)容包括：三下采煤技術(shù)（減沉技術(shù)，充填技術(shù)） 全國(guó)”三下”壓煤137.64億噸,兗州”三下”壓煤占40.5%保水開采技術(shù)瓦斯抽放與利用技術(shù)矸石處理與利用技術(shù)煤炭地下氣化技術(shù)一是地下水系的破壞。我國(guó)水資源分布很不均衡，且水資源與煤炭資源成逆向分布，大概有70%的礦區(qū)缺水，尤其是“三西地區(qū)”將成為我國(guó)主要的煤炭基地，將來(lái)有70%的煤炭要在這里生產(chǎn)，但缺水更為嚴(yán)重，開采將對(duì)淺層水疏干形成破壞，據(jù)山西估計(jì)開采時(shí)噸煤排水量達(dá)到1.75-2.15噸。二是對(duì)地面和農(nóng)田的破壞。沉陷面積是開采面積的1.2-1.3倍，至2005年全國(guó)沉陷面積已達(dá)70萬(wàn)公頃。三是燃煤時(shí)形成的二氧化硫和