《煤矿节能减排与矿山资源综合利用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿节能减排与矿山资源综合利用（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、关于加快推进煤矿节能减排和资源综合利用 “一体化”进程的探讨,摘 要,随着煤炭资源的不断开发利用和环保的要求，加强煤矿节能减排和资源综合利用势在必然。根据国家发改委制定的煤炭工业“十一五”发展规划和煤炭工业节能减排工作意见的要求，本文主要叙述了煤矿企业在生产过程中的节能减排技术、资源的综合利用技术、以及影响我国煤矿节能减排和资源综合利用“一体化”进程的因数。 关键词：节能减排、资源利用、开采技术、矿井“三废”、一体化,Discussion about speeds up advances “The Integration“ process of the coal mine energy con
2、servation to reduction and the comprehensive utilization of resources ZHOU Shi-lai (Mining College of GuiZhou University,Guiyang550003,china),Abstract: Along with the development and utilization of coal resources and environmental protection request, it is necessary to strengthen the coal mine energ
3、y conservation to reduction and the comprehensive utilization of resources. According to the request of the coal industrys “Eleventh Five-Year” development planning and coal mine energy conservation to reduction work opinions of the National Development and Reform Commission. This paper expounds the
4、 technique of energy conservation to reduction、 the comprehensive utilization of resources、 the factor affect “The Integration“ process which happened in production process on the coal mining enterprises. Keywords: energy conservation to reduction; resources utilization; mining technology; three kin
5、ds of wastes in the mine ; the integration,前 言,煤炭工业是我国重要的基础能源产业，是中国经济可持续发展的重要能源保障，具有很重要的战略地位。目前，煤炭在世界能源消费结构中的比例约占22%左右；在我国的主要能源一次性生产和消费总量中，又分别占到76%和69%。 然而，煤炭资源属于一次性不可再生能源，随着不断开发利用，资源储量会不断减少；煤炭工业又是一个重要的耗能行业，它具有机电设备多、功率大、高耗能等特点；同时，煤矿生产所带来的矿井“三废”对矿区环境造成了严重的污染，给人们生活造成了严重的影响。 本着“技术上可行、经济上合理、安全可靠”的原则，实现煤
6、炭工业节能减排，变废为宝、变害为利；加强资源的综合开发利用，使生产效益最大化，浪费和污染最小化，实现环保与经济的双赢。这就要求在煤矿生产过程中一手要抓好节能减排工作，另一手要抓好资源综合利用的工作，加快促进我国煤矿企业节能减排和矿井资源综合利用的“一体化”，这将是煤炭工业远景发展的必由之路。,节能减排管理 综合化利用技术效果 设备更新伴（共）生矿物的利用 矿井废水的利用 煤层气的开发利用 煤矸石的综合利用矿井噪声减排 矿井粉尘减排 矿井废气减排 矿井废水减排 煤矸石减排节水、油、材料 节电技术 节煤技术,1. 煤矿的节能技术,1.1 节煤技术1)加大对难采煤层的开采利用 2)工业生产和生活自用
7、煤量节煤 3)煤炭生产过程中的节煤,（1）加大对难采煤层的开采利用,难采煤层主要包括：薄和极薄煤层、不稳定煤层、断层和陷落柱极发育的煤层、“三软”煤层、有冲击地压危险的煤层、有煤与瓦斯突出危险性的煤层、厚层难冒坚硬顶板下的煤层、极易自燃的煤层等。根据难采煤层的具体条件和矿区当前的开采技术水平、设备和工艺现状，合理地选择一种有针对性的开采技术措施，减少煤炭损失，提高对难采煤层的开采利用率，对节煤节能都大有作为。 如我国薄和极薄煤层的可采储量约为60多亿吨，约占全国煤炭储量的19%，而产量只占总产量的10%左右，这个比例还有逐步下降的趋势。我国现阶段对薄和极薄煤层的开采技术，主要采用钢丝绳煤锯、螺
8、旋转机、刨煤机和综合机械化机组的无人工作面开采技术。 例如：2003年，枣庄矿集团田陈煤矿作为全国首家薄煤层综采机组的试验开采一次获得成功，达到了国际先进水平，获得了全国煤炭系统2004年十大科技成果奖。枣庄矿集团有的矿已将煤层最低可采厚度由0.7m降到了0.5m,部分乡镇矿井已降到了0.350.4m,最大限度地开发利用煤炭资源。,（2）工业生产和生活自用煤量节煤,节约矿井自身为了满足生产和生活的基本自用煤量，主要是指矿山工业锅炉用煤和职工生活用煤。 其中锅炉是煤矿的主要能耗设备之一，节能潜力非常大。通过不断提高烧炉工的操作水平和节能意识，采用高效、清洁的新型节能锅炉会取得非常明显的节能效果；
9、 还可以充分利用劣质燃料(如煤泥、煤渣等)，这也是达到煤矿节能和提高效益的途径之一。,（3）煤炭生产过程中的节煤,煤炭生产过程中的节煤主要包括： 提高采区或工作面的回采率，严格禁止采肥丢瘦的现象； 采区边界煤柱、工业广场煤柱、阶段煤柱、断层煤柱等留设要合理，井下一些边角煤、三角煤尽量开采利用； 大力推行“三下”压煤的无煤柱开采技术，即充填采煤法； 加强各生产环节 “零煤”的回收，提高井下工人回收浮煤的积极性，现场浮煤清扫要干净等等。,1.2 节电技术,1）煤炭开采技术上的节电 2）矿山机电设备节电 3）矿山照明节电技术 4）优化生产系统,（1）煤炭开采技术上的节电,（1）煤矿开拓方式按照井筒形
10、式划分，依次优选平硐斜井立井的开拓方式；在条件适合的煤矿尽量选择单层开拓、单层准备及单水平上、下山开采；对于大型矿井在条件合适时可以采用分区开拓、分区通风、分区辅助提升、集中运输的开拓系统。 例如：英国的赛尔比矿、我国山东省兖矿集团的兴隆庄矿。 （2）在巷道布置上尽量简单，布置方式上尽量采用全煤巷布置，少开岩巷；对煤层倾角小于12的煤层，尽可能采用倾斜长壁采煤法；对厚煤层可采用大采高或放顶煤采煤法。,（2）矿山机电设备节电,众所周知，矿山具有机电设备多、体积庞大、功率大、高耗能等特点，做到节能节电的关键就是选择高效、节能、环保的矿用机电设备。 然而我国煤矿机电设备的装备水平比较落后，有许多老矿
11、井的装备水平还是20世纪初的产品，设备陈旧，运行效率低。因此，对煤矿机电设备进行技术改造、合理布局设计供配电系统、提高生产效率的问题的解决是迫在眉睫。 主要包括：选用新型节能变压器（如S11型低能耗变压器），改造和淘汰高耗能的老式变压器；优化机电设备运行方式，如：采用变频调速技术、软启动技术、无功功率就地补偿等；抓好对矿井通风系统、排水系统、运煤提升系统、运料排矸系统等的技术改造；积极推广供电系统的信息化和自动化管理，实时监测；对煤矿企业应逐步采用集中化生产与管理，以提高矿山机电设备的负荷率，减少空载损失，降低电耗。,S11型系列节能变压器,（3）矿山照明节电技术,煤矿生产是一个特殊生产行业，
12、属于全天候24小时不间断作业，使其照明具有时间长、范围广、亮度高、耗能大等特点。 采用高效节能照明设备是主要的照明节能手段，如：T8或T5荧光灯及紧凑型CFL荧光灯等高效照明灯具，可在节电方面大有作为。其次，合理的照明供电线路设计、声光控制照明技术等也可达到良好的照明节能效果。 同时，煤矿也可以安装太阳能、风能、生物能等新型环保照明设备。,紧凑型CFL、T5/T8型节能荧光灯,（4）优化生产系统,优化矿井生产系统，合理选择矿井的开拓部署形式、简化采区巷道布置、减少不必要的生产环节、提高集中化程度。 努力实现全矿井“一矿一区一面” 的生产模式，实行工作面集中、采区集中、水平集中、全矿井集中的“四
13、集中化”生产与管理，达到高产高效的目标，创造良好的经济效益。,1.3 节水、节油、节材料,（1）节 水煤炭企业节约用水主要表现在工业生产用水和生活用水两部分，要严格遵循“多水循环，一水利用”的原则。 生产用水主要包括：洗煤、工业锅炉、井下及地面防尘 、冷却用水等；生活用水主要是矿山职工及家属为满足生活的用水量。 工业生产用水经过处理后可循环使用，如：洗煤水闭路循环、工艺冷却水重复使用等；通过广泛宣传，增强了职工家属的自觉节能意识，形成“自觉节约，从我做起”的良好风气。,（2）节 油,据统计，全国矿用乳化油、液压油、齿轮油的年用量约为11.1万t，乳化油使用时配成2%3%的乳化液；煤矿井下采煤机
14、、掘进机、转载机等设备每年要使用各类液压油为1.2万t，齿轮用油为1万t左右。 为了使煤矿用油更具科学化、制度化和合理化，应加强设备耗油指标的管理、合理配油、减少设备漏油，达到降低油耗的目的。同时，减少油类的污染，积极开发新的液压传动介质来代替乳化油。,（3）节材料,煤矿生产过程中节约木材和钢材也是煤矿节能的内容之一，过度消耗木材、钢材，不仅造成生产成本的增加，而且也是一种能源浪费。 可从以下几方面着手降低生产过程中木材、钢材的消耗：第一，改进采煤方法和采煤工艺，大力推行综合机械化采煤，特别是现在一些整合、变更的矿井；第二，不断改进井下巷道的支护方式，积极推广使用锚杆、锚喷支护，特别是地方乡镇
15、小煤矿；第三，加强木材、钢材的管理工作，提高重复利用率；第四，积极开发新型支护设备和支护工艺的研究。 如：北京建井研究所利用氧化镁和氯化镁岭土，通过多种技术途径生产出高强度、低价格、重量轻、韧性好的矿用支护制品，已在山东肥城、山西大同、河北邢台等矿务局生产一线得以广泛应用。,2. 煤矿的减排技术,1)煤矸石减排技术 2) 矿井废水减排技术 3) 矿井废气减排技术 4) 矿井粉尘减排技术 5)矿井噪声减排技术,2.1 煤矸石减排技术,煤矸石是煤炭开采和洗选过程中的固体废弃物的总称，它主要包括井下岩石巷道掘进时产生的掘进矸石，采煤过程中从顶板、底板和岩石夹层中采出的矸石，以及洗煤厂产生过程中排出的
16、洗选矸石等。 我国每年生产原煤1.2Gt左右，矸石排放量一般为原煤产量的8%20% ，平均约为12% 。 据不完全统计，全国煤炭行业规模较大的矸石山约有1600多座，总堆积矸石量约45亿t，占地面积约1.5万公顷，而且随着煤炭的开采，平均每年还以1.5亿t2.0亿t的速度在增加。,矸石山,煤矸石减排的技术措施,（1）矸石不出井、就地消化处理的开采技术 例如：可采用宽巷掘进工艺，将掘出的矸石就地堆砌在宽巷的一侧或两侧，作为巷旁支护；在井下一些永久性煤柱内开掘专用硐室或巷道储矸；用作充填物来直接充填采空区、废弃的巷道或硐室；作为沿空留巷的巷旁支护材料等。 （2）减少井下矸石开掘量的开采技术 例如：简化矿井开拓及井下巷道布置系统，多掘煤巷、少掘岩巷，尽量采用全煤巷布置；当实行单层开拓或单层准备时，大力推行单巷布置；条件合适的矿井，积极采用倾斜长壁采煤法，充填法开采技术；严格控制巷道断面的掘进量，减少超挖超掘；加强顶板管理，减少采掘工作面矸石的掺入量等。 （3）充分利用自然条件划分矿井和采区这样既减少了煤炭损失和降低开采技术上的难度，同时也降低了矸石的产生量。,
