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采煤专业复习题库及答案

玩命的时光
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2023-01-31 21:05:12

采煤专业复习题库及答案

最佳答案
纯情的野狼
背后的日记本
2025-04-20 11:36:20

采煤专业题库

一、填空题

1. 采煤工作面顶板控制方法有(垮落法)、(充填法)、(缓慢下沉法)、(煤柱支撑法)四种。

2. 煤岩层的产状要素有(走向)(倾向)(倾角)。

3. 采煤工作面必须保持(2)个畅通的安全出口,一个通到(回风道),另一个通到(进风道)。

4. 采煤工作面回采结束后必须在(45)天内进行永久性封闭。

5. 采煤工作面瓦斯积聚经常发生的地点:(工作面上隅角)、(采空区)、(采煤机械附近)、(地质构造复杂地带)。

6. 采煤工作面严禁使用(单体液压支柱)推移运输机。

7. 炮眼深度超过2.5米,封泥长度不得小于(1)m。

8. 通电后装药炮眼不响时,爆破工将母线从发爆器上摘下,扭接成短路,使用延期电雷管,至少等(15 )分钟,才能沿线检查。

9. 严禁在一个采煤工作面使用(2)台发爆器同时放炮。

10.采煤方法分壁式体系和(柱式体系)两大类型。

11.两次周期来压之间的间隔时间称为(来压周期)。

12.煤层与水平面相交的方向线叫(走向线)。

13.基本顶初次破断在采煤工作面引起的矿压显现叫(初次来压)。

14.支护时,严禁使用(失效)和(损坏)柱、梁、鞋。

15.回柱放顶时,必须每(2--3)人一组, 一人(回柱放顶),一人观察顶板及支架周围情况,严禁个人独自作业。

16.平巷自切顶线向外超前支护的距离不得小于(20)米,支柱必须穿铁鞋。

17.煤矿井下爆破,须按矿并(瓦斯等级)选用相应的煤矿许用炸药和雷管。

18.采煤工作面的伞檐不得超过作业规程的规定,不得任意丢失(顶煤和底煤)。工作面的(浮煤)应清理干净。支架、输送机和充填垛都应保持(直线)。

19.采掘工作面的进风流中,氧气浓度不得低于(20%),二氧化碳浓度不得超过(0.5%)。

20.作业规程“十个环节“(编制)、(审批)、(干部学习)、(工人学习)、(考试)、(补考)、(成绩登记)、(现场实施)、(定期复查)、(修改补充)。

21.我矿井的开拓方式为(立井开拓)。

22.倾斜长壁采煤法中,采煤工作面沿煤层倾斜方向自下而上推进的开采叫做(仰斜开采)。

23.我矿采煤工作面采用(走向长壁后退式炮采放顶煤一次采全高)的采煤方法。

24.我矿工作面采煤工艺流程:打眼→注水→打眼→放炮→移站后排(老塘)柱→移架采煤→移站前排(煤墙)柱→放顶煤→移溜子→清底煤→交接班→检修。

25.采煤工作面炮眼布置方式 (三角眼布置) ;爆破方法 ( 串联放炮 )、(正向起爆 )。

26.采煤工作面落煤方式( 放炮 )与(手稿 )落煤相结合。

27.采煤工作面采用 (ZH1600/16/24Z )型整体顶梁组合 悬移液压支架;架中心距( 1000mm±20mm ),最大架长 (4000)mm,最小架长( 2600)mm,放顶步距 (700)mm .

28.采煤工作面采空区采用 (全部垮落法)处理。

29.工作面放炮时,严格执行“ 一炮三检 ”和“ 三人连锁 ”制度。

30.回采工作面应采用(一次装药,一次起爆),也可采用分组装药,但一组装药必须(一次起爆)。

31.移架时,其(前方)和(下方)不得有其它人员工作,移动(端头)支架、(过渡)支架时,必须在其它人员(撤到安全地方后)之后方可操作。

32.支架最大支撑高度不得(大于)支架(最大)使用高度,最小支撑力高度不得(小于)支架的(最小)使用高度

33.工作面支柱要打成直线,其偏差不超过 (±100mm ) ;液压支架成直线(超前架成一条线),偏差不超过(±50mm) 。

34. 集团公司《顶板管理实施细则》规定:采煤工作面倾角大于 (25 度)时,必须有齐全的挡滚矸设施。

35.煤矿生产的三大规程是 《煤矿安全规程》 、《操作规程》 、《作业规程》。

36.煤矿安全生产方针是:(安全第一) 、预防为主、综合治理。

37.矿井五大灾害:水、(火)、瓦斯、(顶板)、粉尘。

38.在煤矿生产中救命三条线:(风管)、水管 、电话线。

39.常见断层的种类有:(正断层)、逆断层、平移断层。

40. “三违”是指:(违章指挥)、违章作业、违反劳动纪律。

41.现场管理的“三不生产”是:(不安全不生产)、隐患不消除不生产、防范措施不落实不生产。

42.生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃,当采掘工作面超过(30℃),必须停止作业。

43.炮眼深度小于0.6m,不得装药、爆破;特殊情况下,如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时,必须制定安全措施,炮眼深度可以小于0.6m,但必须封满炮泥。在放炮地点附近30 米以内,有矿车、未清除的煤矸或其它物体阻塞巷道断面达(1/3)以上时,都不准装药、放炮。

44.炮采工作面应采取(湿式)打眼,使用(水炮泥)。

45.采掘工作面的进风流中,氧气浓度应不低于 20 %,二氧化碳浓度不超过(0.5%)。

46.采煤工作面刮板运输机必须安设能发出停止和启动信号的装置,发出信号点的间距不得超过(15)米。

47.工作面倾角大于(25°)时,必须有防止煤(矸)窜出刮板输送机伤人的措施。

48.《煤矿安全规程》规定,采掘工作面风流中瓦斯浓度达到1% 时,必须停止用 电钻打眼,放炮地点附近(20)米 以内风流中瓦斯浓度达到(1%)时,严禁爆破。

49、煤矿特种作业操作资格证的有效期为(6)年,每两年

复审一次。

50、从工作面装面回采开始到老顶第一次大规模来压,这段时间叫工作面(初次放顶期间)。

51、位于煤层或伪顶上面,有一定强度,并随回柱放顶而冒落的岩层称为(直接顶)。

52、炮采工作面,平行与煤壁的一排支架内两棵相邻支柱之间的距离为(柱距)。

53、炮采工作面,垂直于煤壁的一架支架内两棵相邻支柱之间的距离叫(排距)。

54、从煤壁到采空区顶梁末端的距离为(控顶距)。

55、当工作面推进一次或两次之后,工作空间达到所允许的最大宽度控顶距为(最大控顶距)。

56、为进行采煤工作所必须的最小工作空间的宽度为(最小控顶距)。

57、最大控顶距与最小控顶距之差为(放顶步距)。

68、煤层按构造分类有简单构造、(中等构造)、复杂构造和极复杂构造构造。

59、采煤工作面通风方式主要有(U型通风系统)、(Z型通风系统)、(Y型通风系统)、(双工作面)通风系统。

60、“三同时”是指安全设施与主体工程同时设计、同时施工、(同时投入生产和使用)。

二、 选择题

1. 采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到( B )时,必须停止用电钻打眼;达到1.5%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。

A.1.5% B.1.0%C.1.2%

2. 瓦斯爆炸的浓度为( A )

A.5-16% B.5-20%C. 3-18%

3. 放炮地点附近( C )以内风流中的瓦斯浓度达到1%时严禁放炮.A、10m  B、15m C、20m

4. 国有煤矿采煤、掘进、通风、维修、井下机电和运输作业,一律由(A)带班进行。

5. A.区队负责人B.区队技术员C.区队安全员

6. 工作面出现异常气味,如煤油味,汽油味,松节油或焦油味,表明风流上方存在( C ).

A、瓦斯突出B、顶板冒落 C、煤炭自燃

7. 炮眼深度小于( C )时,不得装药放炮.

A、0.8mB、0.7m C、0.6m

8. 采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中二氧化碳浓度超过( B )时,必须停止工作,撤出人员,采取措施,进行处理

A. 0.75% B. 1.0% C、1.5%

9. 煤矿井下常见的地质构造有断层、( A )节理。

A、褶曲 B、陷落柱  C、裂隙

10.瓦斯爆炸的引火温度为( A )℃。

A、650—750B、>800  C、>1000

11.矿井火灾的三要素是指( A )。

A 、可燃物、引火源、充足的氧气;

B、引火源、爆炸物、氮气;

C、汽油、火源和空气。

11.采煤工作面底板松软时,支柱要穿铁鞋,钻底量应≤( C )mm。

A. 50 B.80 C.100

12. 矿井相对瓦斯涌出量是指矿井 ( B )。

A.在正常生产情况下月平均产煤一吨的瓦斯涌出量。

B.在单位时内涌出瓦斯的立方米数。

C.连续涌出的瓦斯量。

13.一次采全高放顶煤采煤法一般适应( A )厚的煤层。

A、5-12m B、8-15m C、20m、

14.厚度为1.3-3.5米的煤层称( B )。

A、薄煤层 B、中厚煤层C、厚煤层

15.上盘相对下降,下盘相对上升的断层叫( A )。

A、正断层 B、逆断层 C、平移断层 

16.“一通三防”指的是通风、防治瓦斯、( B )和防尘。

A、防水  B、防灭火C、防顶板事故

17、倾角为30度煤层叫( B )。

A、急倾斜煤层 B、倾斜煤层 C、近水平煤层

18、下列不属于三下一上采煤的是(C)

A、建筑物下B、铁路下 C、承压水体下

19、由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程叫(C )

A、煤层开拓B、水平开拓C、井田开拓

20、当采区上山采用皮带运输,大巷采用轨道运输时,在采区下部车场必须设置的硐室是(B) 。

A 采区绞车房B 采区煤仓 C 采区变电所

21、基本顶初次破断在采煤工作面引起的矿压显现叫( B )

A、矿山压力B、初次来压 C、周期来压

22、老顶周期垮落前的工作面压力显现加剧的现象叫( A)。

(A) 周期来压 ( B ) 初次来压 ( C ) 冲击地压

23、煤矿的(A)应当组织制定并实施本单位的生产安全事故应急救援预案。

A.主要负责人 B.安全管理人员 C.从业人员

24、位于煤层之上随采随落的极落岩层称为( C )。

(A)直接顶 ( B ) 基本顶 ( C ) 伪顶

25、工作面支架的作用( A )。

(A)可以延伸顶板岩层的变形和移动

( B ) 可以加剧顶板岩层的变形和移动

( C ) 完全可以控制顶板岩层的变形和移动

26、倾斜长壁采煤法适用于煤层倾角是( A )。

(A)12度以下( B ) 25度以下( C ) 45度以上

27、位于直接顶或煤层之上的其厚度大而岩性坚硬且难于垮落的岩层,一般要强制放顶,通常由砂岩,砾岩和石灰岩组成的称为( A )。

(A)基本顶 ( B ) 伪顶 ( C ) 直接顶

28、反映顶板的稳定程度的物理量是(B )

A 顶板下沉速度B 顶板下沉量 C 支架荷载

29、下列不属于刮板输送机作用的是( C )

A运煤B 采煤机的导轨C 推动设备

30、对于顶底板坚硬完整,周期来压明显的煤层,适合使用的支架是( A )

A 支撑式支架B 掩护式支架 C 支撑掩护式支架

31、对于事故的预防与控制,安全技术对策着重解决物的不安全状态问题,安全教育对策和(C)对策则主要着眼于人的不安全行为问题。

A.安全技术 B.安全原理 C.安全管理

32、煤矿发生重大生产安全事故时,单位的主要负责人应当立即(A)。

A.组织抢救 B.发布消息 C.离开现场

33、采煤工作面工程质量标准化中的“两畅通”是指(B)

A 工作面要畅通 B上下出口要畅通 C 工作面上下平巷要畅通 

34、用手镐敲击顶板,如果听到的“空空”、沙哑声音,说明了(B) 

A 顶板已经断裂B 顶板产生了离层C 顶板中有大量裂隙 

35、我国矿山最常用的工业炸药是( A)

A硝铵炸药 B水胶炸药 C硝化甘油炸药 D乳化炸药

36、石门属于(B)巷道

A 倾斜 B 水平C 垂直

37、如果采煤工作面沿走向方向推进,这种采煤法为(A)长壁采煤法

A 走向 B 倾斜

38、直接顶是采煤工作面(B)的对象

A 开采 B 支护 C 维护

39、采区开采前必须编制(A)

A 采区设计B 作业规程 C 安全专篇

40、三量是指(A)

A开拓、准备、回采煤量 B 采煤、掘进 通风煤量 C 采煤、掘进、运输煤量

41、在循环作业图上作一条水平线,能够表明(B)

A 同一时间不同工序在工作面的不同位置 B 同一地点不同工序在时间上的间隔

42、放顶煤技术主要是在厚煤层的某一底部位置布置采煤工作面,并利用(A)及其它措施将顶煤一起放落得采煤方法。

A 顶板压力 B 支架 C 爆破

43、采空区顶板处理最常用的方式是(B)

A 缓慢下沉法 B 全部跨落法 C 充填法

44、提高支柱的初撑力可以(A)

A减少直接顶的下沉量 B 改善支柱的受力状况 C 降低顶板的矿山压力

45、初次来压前工作面处于(B)

A 增压区 B 减压区 C 稳压区

46、煤层倾角对(A)

A工作面矿山压力显现的影响大 B 工作面矿山压力显现的影响不大 C 没有直接关系

47、采掘工作面出现突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告(A),发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员

A 矿调度室 B 矿长C安全科 D 总工程师

48、《规程》规定:采掘工作面工作面或其他地点发现有突水预兆时,必须(C),采取措施。

A 进行处理 B 进行检查 C停止作业

49、局部冒顶事故的特点,一是范围小,每次伤亡人数不多( A )人,二是事故发生地点大多是在有人工作部位。

A、1-2人 B、2-3C、3-4

50、新工人入矿前,必须经过(C),不适于从事矿山作业的,不得录用。

A.文化测试 B.政治审查 C.健康检查

51、采掘工作面电动机附近(A )米范围内,瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止运转、切断电源、撤出人员、采取措施进行处理。

A:20 B:10 C:15

52、《煤矿安全规定》规定,采掘工作面应实行(B )通风。

A:串联 B:分区C:扩散

53、煤矿有(A),负责煤矿有关证照颁发的部门应当责令该煤矿立即停止生产,提请县级以上地方人民政府予以关闭,并可以向上一级地方人民政府报告。

A.以往关闭之后又擅自恢复生产的

B.高瓦斯矿井没有按规定建立瓦斯抽放系统,监测监控设施不完善、运转不正常的

C.未设置安全生产机构或者配备安全生产人员的

54、煤矿许用炸药的安全等级越高,其安全性(A )。

A:越高 B:越低C:不变

55、每个矿井至少有(B)个以上能行人的安全出口,出口之间的直线水平距离必须符合矿山安全规程和行业技术规范。

A.一 B.二 C.三

56、当支架被压跨,巷道全部被岩石充填时,可用(B )方法。

A:护顶支护法 B:撞楔法C:木垛法

57、“安全第一”就是要始终把安全放在首要位置,优先考虑从业人员和其他人员的安全,实行(B)的原则。

A.生产优先 B.安全优先 C.管生产必须管安全

58、作为防止事故发生和减少事故损失的安全技术,(A)是发现系统故障和异常的重要手段。

A.安全监控系统 B.安全警示系统 C.安全管理系统

59、 下面不属于煤层产状要素的是(B )。

A:走向线  B:倾向 C:倾角 

60、巷道支承压力是由于(A)。

A开掘巷道后自然形成的 B:支护引起的 C:岩体内固有的

61、在开采技术因素中对采区巷道变形与破坏影响最大的是(A)。

A:采煤工作面受采动影响状况B:支护方式C:支架间距

62、采煤工作面过旧巷时,如果工作面与旧巷平行,应事先调整好工作面推进方向,使其与旧巷(C)。

A:垂直B:平行C:斜交

63、直接顶是采煤工作面(B)的对象。

A:回采B:支护C:加固

64、巷道交叉点(A),通常认为顶板压力越大。

A:越多B:越小C:越少

65、采煤工作面支架的(B)应能保证直接顶与老顶之间不离层。

A:工作阻力 B:初撑力C:支承力

66、煤层顶板悬露时间越长,煤层顶板压力(B)。

A:不变B:越大C:越小

三、判断题

1. 在有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面,应采用秒延期爆破。( ×)

2、无论采用何种起爆方式,起爆药卷都应装在装药柱的一端,不得将起爆药卷夹在两药卷之间。(∨ )

3. 倾角为30度煤层叫倾斜煤层。(√)

4. 建筑物下不属于三下采煤的一种。(X)

5. 采煤工作面留有伞檐时不准装药、放炮。 (√)。

6. 位于煤层之上随采随落的极落岩层称为基本顶(X)

7. 采煤工作面工程质量标准化中的“两畅通”是指上、下出口畅通。(√)

8.炮眼深度为0.6m-1.0 m时,封泥长度应为0.5m。(X)

9.单体支柱初撑力是指支柱刚架设时对顶板的主动撑力。 ( √ )

10.“挂红”通常是透老空水的预兆。 ( √ )

11.工作面上下出口的两巷,超前支护使用的支柱,铰接梁或长钢梁,距煤壁10m范围内打双排支柱。(X)

12、厚度是1.2米的煤层是中厚煤层。 ( ×)

13、倾角为20度的煤层是缓倾斜煤层。 (√ )

14、为采区服务的巷道叫回采巷道。 (× )

15、沿煤层倾斜方向,按一定的标高将井田划分成的若干长条部分叫采区。 (× )

16、采煤方法就是首先形成采煤系统,然后选择采煤工艺并按一定的工艺工序生产。 (√ )

17、工作面顶板破碎时应采用支撑掩护式支架。(√ )

18、支撑式支架的特点是通风断面大,支撑力大。 (√ )

19、炮采和综采的区别在于落煤、装煤、运煤方式的不同。 ( √)

20、正规循环作业就是在按定员、定额、定时、定质量、定安全的要求下完成一个循环的全部工序的作业。 (√ )

21、循环作业图的横坐标表示工作面长度,纵坐标表示时间。 ( ×)

22、底鼓及煤壁片帮是矿压显现的一种现象。( √)

23、井下煤仓的作用就是为了存储煤炭。(× )

24、倾斜长壁采煤法采煤工作面倾斜方向布置走向方向推进。 (× )

25、对于非常稳定的直接顶,难以垮落,有时要使用强制放顶。 ( √)

26、煤层注水后会降低煤的强度。 (√)

27、煤层开采后,受采动影响而引起的作用在采煤工作面周围及其支架上的力叫矿山压力。 ( √)

28、顶板的下沉量只和顶板的悬露时间长短有关,与悬露跨度无关。 (×)

29、工作面推进速度越快,顶板的相对下沉量就越小。 (√ )

30、当采空区顶板过于坚硬时不可使用强制放顶。 (× )

31、使用缓慢下沉法有利于防止地表塌陷。 (× )

32、初次放顶必须制定专门措施,经矿长审批,由生产副矿长主持制定实施措施。 (×)

33、作业规程由技术员编写,由工人执行实施,与领导干部无关。  (×) 

34、在有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面,应采用秒延期爆破。(×)

35、开工前,班组长必须对工作面安全情况进行全面检查,确认无危险后,方准人员进入工作面。(√)

36、采煤工作面初次放顶及收尾时,必须制定安全措施。(√)

37、在同一采煤工作面,可以使用不同类型或不同性能的支柱。 (×)

38、为液压支架提供动力的乳化泵,其额定压力一般为31.5bar。 (×)

39、为保证支架的支护强度,一般来说,安全阀的开启压力应小于泵站的额定压力。 (×)

40、生产能力为90万吨/年的矿井属于大型矿井。(×)

41、走向长壁采煤法中采场煤壁是沿走向布置的(×)

42、我矿采煤工作面推进采用的是后退式(√)

43、倾斜长壁工作面,当工作面顶板淋水较大时,宜采用仰斜推进(√)

44、倾斜长壁工作面,当工作面瓦斯涌出量较大时,宜采用俯斜推进(√)

45、单体液压支柱是性能良好的支护材料(√)

46、在有安全措施的情况下,可以用刮板输送机运送物料(√)

47、煤矿企业必须按有关规定设置安全生产机构或者配备安全生产人员。(√)

48、对井下所有煤层都可以注水来防尘(×)

49、采区是一个独立的生产系统(√)

50、采煤工作面支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层(√)

51、护巷煤柱越小,巷道所承受的压力越小(×)

52、回撤单体支柱,当顶板来压或遇到其它危险情况时,要立即停止回撤。(√)

53、采煤工作面单体支护类型有临时支护、切顶支护、加强支护、基本支护四种。(√)

54、安全口的高度不小于1.8m,其它不小于1.6m。(√)

55、新支柱或长期未使用的支柱,在操作前应升降几次,以排除缸内空气,否则支柱初撑后会缓慢下沉。(√)

56、初撑力过低,容易造成直接顶离层,使岩层变形而造成局部冒顶。(√)

57、《煤矿安全规程》规定:安全出口与巷道连接处加强支护,且加强支护的巷道长度不得小于20米。(√)

58、《煤矿安全规程》规定:采煤工作面所有支架必须架设牢固,并有防倒柱措施。(√)

59、放煤步距是指在采煤工作面推进的方向上,两次放顶煤之间推进的距离。(√)

60、工作面初装、初次放顶、收尾、回撤、过地质构造带、过老巷必须有专项措施。(√)

61、一个采区同一煤层内可以布置2个采煤工作面和5个掘进工作面。(×)

四、 简答题

1、矿井透水的预兆有哪些?

答:矿井透水前主要有以下几种预兆:顶板挂水,挂汗、空气变冷、出现雾气、淋水、顶板来压、底板臌起、渗水和水有异臭味等。

2、回采工作面上隅角发生瓦斯积聚时可采取那些方法处理?

答:处理回采工作面上隅角积聚的瓦斯的方法有下面几种:

①在工作面上隅角附近设置木板隔墙或挂帆布风障,迫使一部分风流流经工作面上隅角,将积聚的瓦斯冲淡排出。

②在工作面上隅角至回风道一段距离内设置移动式引射器,抽派上隅角积存的瓦斯。

③加大工作面风风量或利用局部通风机和风筒加大工作面上隅角风量,冲淡上隅角积存的瓦斯

3、瓦斯爆炸的三要素是哪些?

答:(一)瓦斯浓度在5%~16%;(二)引火温度为650~750℃;(三)有足够的氧气,空气中的含氧量在12%以上。

4、什么叫初次来压?

工作面初次放顶后,若垮落的直接顶不能充满采空区,随工作面推进,悬空的老顶面积不断增大,当其自重超过老顶强度极限时,老顶将第一次发生折断而垮落,工作面即出现来压,这一来压即是工作面初次来压。

5、什么叫周期来压?

工作面初次来压后,随工作面推进,老顶悬臂越来越大,当其超过老顶的强度极限时,会开始折断垮落。这种随工作面推进,老顶悬臂周期性折断出现的压力变化叫作周期来压。

6、什么叫回采工艺?有哪几种?

破、装、运、支护和采空区处理五大工序的生产流程称为回采工艺,有炮采工艺、普采工艺、综采工艺和水采工艺、露天采煤工艺。

7、放顶煤采煤法主要优点有哪些?

(1)单产高

(2)效率高

(3)成本低

(4)巷道掘进量少

(5)减少搬家倒面次数

(6)对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。

最新回答
大胆的大雁
跳跃的犀牛
2025-04-20 11:36:20

1、 什么叫井田开拓?

答:在井田范围内,由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程叫井田开拓。

2、 什么叫煤田?

答:在地质历史发展过程中,由含炭物质沉积而形成的大面积含煤地带。

3、 煤层厚度的变化对开采技术的影响可分为哪几类?

答:按煤层厚度可分为极薄煤层(<0.7M)、薄煤层( <1.3M)、中厚煤层( 1.3 ~3.5M )、厚煤层(>3.5M )、特厚煤层(>8~10M)。

4、 煤层倾角的变化对开采技术的影响可分为哪几类?

答:按煤层倾角可分为:近水平煤层、缓倾斜煤层、倾斜煤层、急倾斜煤层。

5、 什么叫矿井生产系统?

答:矿井生产系统是指在煤矿生产过程中为提升、运输、排水、通风、人员安全出入、材料设备的上下升降、矸石排运、供气、供电、供水等而形成的线路和设施的总称。

6、 煤矿井下生产系统包括哪几部分?

答:矿井生产系统分为:运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统、供电系统以及空压系统、灌浆系统、瓦斯抽排放系统等。

7、 巷道的分类有几种?

答:按巷道轴线和水平面的关系井下巷道可分为:垂直巷道、水平巷道、倾斜巷道。

按巷道的服务的对象和范围井下巷道可分为:开拓巷道、准备巷道、回采巷道。

8、 什么叫开拓巷道?准备巷道?回采巷道?

答:开拓巷道:为矿井或阶段服务的巷道。

准备巷道:为采区服务的巷道

回采巷道:为区段服务的巷道

9、 什么叫阶段?什么叫开采水平?

答:阶段―――沿煤层的倾斜方向,按一定的标高将井田划分成的若干长条部分。

开采水平―――设置了井底车场和运输大巷的水平叫开采水平

10、 什么叫矿井年产量?服务年限?

答:矿井年产量―――矿井一年内实际产出的煤炭数量,而井型是指矿井年设计产量。

服务年限―――矿井从投产到报废的全部生产时间叫服务年限。

11、 什么叫分区式布置?

答:在阶段范围内,沿走向按一定的长度把阶段划分成的若干块段。

12、 运输大巷的布置方式有几种?它的位置应选在什么地方?

答:运输大巷的布置方式有分层运输大巷布置、集中运输大巷布置、分组集中运输大巷布置。对于分层运输大巷多布置在煤层中,集中运输大巷和分组集中运输大巷多布置在岩层中。

13、 井田的开拓方式有几种?

答:井田的开拓方式有:立井开拓、斜井开拓、平峒开拓及综合开拓。

14、 什么叫井田开拓系统?

答:开拓巷道系统与其形成的生产系统称为井田开拓系统。

15、 煤矿主、副井分别担负着什么样的主要提升任务?

答:主井的主要作用是提升煤炭;副井的作用是上下人员、进风、下放材料、提矸、敷设管线等。

16、 什么叫井底车场?有什么作用?

答:位于井筒底部连接井筒和运输大巷的一组巷道和硐室的总称。它是矿井的交通枢纽和咽喉。

17、 井底车场有几种型式?

答:井底车场有环形式车场和折返式车场。环形式又分立式、卧式和斜式,折返式分为梭式和尽头式。

18、 什么叫采煤方法?对采煤方法有什么要求?

答:采煤方法是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。

合理的采煤方法应能满足采煤工作面的安全、高产、高效、煤质好、成本低、煤炭采出率高等要求。

19、 什么叫走向长壁采煤法?有哪些特点?

答:采煤工作面呈倾斜布置,沿走向推进,上下回采巷道基本上是水平布置。

其特点是:⑴工作面较长

⑵在采煤工作面两端至少有一条回采巷道用于通风和运输

⑶采落的煤沿平行于采煤工作面煤壁的方向运出工作面

⑷随着工作面的推进能及时有计划的处理采空区。

20、 采煤方法包括哪两部分内容?

答:采煤方法包括采煤工艺和采煤系统两部分内容。

21、 什么叫厚煤层倾斜分层?

答:是将厚煤层沿倾斜方向,划分为若干个中等厚度的分层,分别布置采煤工作面进行开采。

22、 什么叫沿空留巷?什么叫沿空送巷?

答:沿空留巷―――随着上区段推进,用专门的支护材料,在采空区维护好上区段运输平巷作为下区段采煤工作面的回风平巷。

沿空送巷―――-上区段工作面采完以后,沿着上区段采空区边缘开掘下区段工作面的回风平巷。

23、 根据单一煤层一次采全高采区巷道布置图、写出其中的巷道名称并写出其运输系统和通风系统?

根据单一煤层一次采全高采区巷道布置图,写出其中的巷道名称写写出其运输系统和通风系统

迅速的电话
大意的红牛
2025-04-20 11:36:20
大同成利煤质化验职业培训学校、

2010年度中级燃料检验职业资格鉴定

考试题

(本试卷共2张4页满分100分)

一、选择题:(本大题共30题,每题1分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1. 坩埚或称量瓶恒重的标准是连续两次称得质量之差少于( )mg。

(A)0.1; (B)0.2; (C)0.01;(D)0.5。

2. 重量分析所用的沉淀剂量应( )被测灰份组成。

(A)等于; (B)不小于; (C)小于; (D)无精确要求。

3. 按照有效数字的运算规则,28.5+3.74+0.145应等于( )。

(A)32.385;(B)32.38;(C)32.39; (D)32.4。

4. 物质的量的表示单位是( )。

(A)当量; (B)摩尔; (C)百分比; (D)摩尔/升。

5. 27.250保留4位有效数字为( )。

(A)27.72;(B)27.73; (C)27.7250; (D)27.725。

6. 燃烧需要具备的三个条件是( )。

(A)燃料、空气、锅炉;(B)可燃物质、催化剂、氧气;

(C)可燃烧的物质、助燃的氧气、足够高的温度; (D)锅炉、风机、燃煤。

7. 酸碱指示剂一般是( )。

(A)盐; (B)强酸; (C)强碱;(D)弱酸或弱碱。

8. 高锰酸钾是( )剂。

(A)强氧化; (B)强还原; (C)弱氧化; (D)弱还原。

9. 下列量的名称、量的符号以及单位名称和单位符号符合法定计量单位规定的是( )。

(A)热量、Q,焦、J;(B)热量、Q,卡、cal;

(C)长度、L,公尺、M; (D)物质的量、n,克分子、cq。

10. 重量分析法的基本原理是往被测物中加入( ),使被测组分沉淀析出,最终依据沉淀物的重量计算被测成分的含量。

(A)络合物; (B)指示剂; (C)沉淀剂; (D)催化剂。

11. EDTA是化学分析中常用的一种( )。

(A)酸碱滴定剂;(B)氧化还原滴定剂;

(C)沉淀滴定剂;(D)络合滴定剂。

12. 火车运来一批原煤数量小于300吨,按照国标规定最少应采子样数为( )。

(A)18; (B)6; (C)20; (D)16。

13. 空气干燥基换算成干燥基的换算比例系数为( )。

(A)100/(100-Mad);(B)(100-Mad)/100;

(C)(100-Mt)/(100-Mad); (D)(100-Mad)/(100-Mt)。

14. 煤的挥发分测量的温度和时间条件分别为( )。

(A)(815±10)℃,40min; (B)(815±10)℃,7min;

(C)(775±25)℃,7min;(D)(900±10)℃,7min。

15. 在煤流中,对于灰分Ad≤20%的筛选煤,当煤量不足300t时,应采取的最少子样数目为( )。

(A)18;(B)20; (C)30; (D)10

16. 在煤流中,对于灰分Ad>20%的原煤,当煤量不足300t时,应采取的最少子样数目为( )。

(A)18;(B)20; (C)30; (D)15。

17. 在制备煤样时,当煤样破碎到全部通过3mm圆孔筛时,其留样量应不少于( )Kg。

(A)1; (B)3.5; (C)3.75; (D)0.1。

18. 测定煤中全硫时,在煤样上覆盖一层三氧化钨的作用是( )。

(A)助燃剂;(B)催化剂; (C)干燥剂; (D)还原剂。

19. 煤的发热量报出结果一般以( )表示。

(A)KJ/g; (B)KJ/Kg;(C)MJ/Kg; (D)cal/g。

20. 煤的标称最大粒度是指与筛上物累计质量百分率最接近( )5%的筛子相应的筛孔尺寸。

(A)大于; (B)不大于; (C)大于等于; (D)等于。

21. 煤通常加热至200℃以上时才能析出的水分称为( )。

(A)内在水分; (B)结晶水; (C)全水分; (D)外在水分。

22. 空气干燥法测定煤中全水分使用于( )。

(A)烟煤、煤泥; (B)各种煤;

(C)烟煤和褐煤; (D)烟煤和无烟煤。

23. 在氧弹中有过剩氧的情况下,燃烧单位质量试样所产生的热量称为( )。

(A)高位发热量; (B)弹筒发热量;

(C)低位发热量; (D)热容量。

24. 热容量标定一般应进行5次重复试验,对于热容量值在9000~11000J/K的热量计,其极限值应不超过( )J/K。

(A)40; (B)50;(C)60; (D)10。

25. 煤样制备是减少煤样( )的过程。

(A)粒度和数量; (B)质量;

(C)粒度; (D)水分。

26. 不属于GB/T214-1996中煤中全硫的测定方法的是( )。

(A)艾士卡法; (B)库仑滴定法;

(C)氧弹法; (D)高温燃烧中和法。

27. 测定煤中全硫的艾士卡法应用了分析化学中的( )。

(A)酸碱滴定法; (B)重量分析法;

(C)仪器分析法; (D)沉淀滴定法。

28. 热容量的单位是( )。

(A)J/K; (B)J/g; (C)J/℃;(D)J。

29. 现行国标规定,高位发热量(折算到同一水分基)的重复性为( )J/g。

(A)36;(B)150; (C)40; (D)100。

30. 化学不完全燃烧热损失是指由于排出炉外的烟气中含有( )、CO和H2而

造成的。

(A)CO2 (B)SO2(C)CH4 (D)NO2。

二.是非题(本大题共30题,每题1分)

1. 燃煤火力发电厂燃料制备系统的作用是把燃料制备成粉状。( )

2. 飞灰可燃物的高低对锅炉效率无影响。( )

3. 有效数字是在试验数据计算中数字位数保留最多、最完整的数字。( )

4. 常温时,在中性溶液中〔H+〕等于〔OH-〕。( )

5. 燃料中的可燃物质同空气中的氧在高温下进行激烈的化学反应,并产生光和热,这一反应过程称作燃烧。( )

6. 飞灰可燃物测定用属于常规 检测项目,用 于考查锅炉运行经济性。( )

7. 入炉煤是指进入锅炉的含有收到基水分的煤。( )

8. 飞灰采样器的外露部分都应予以保温。( )

9. 撞击式飞灰采样器可以安装在省煤器后的垂直烟道上 。( )

10. 烟煤和无烟煤总称为硬煤。( )

11. 挥发分并不是煤中唯一的可燃成分。( )

12. 重复测定与平行测定含义相同( )

13. 煤粉细度越细,煤粉越易燃尽。( )

14. 从一批煤中采得的样本的总量决定于子样的数目和每分子样的质量。( )

15. 在测热过程中,内外筒温度差保持恒定的热量计称为恒温式热量计。( )

16. 样本对总体而言可以存在系统偏差。( )

17. 刮板式入炉煤机械采样装置中,刮煤板的宽度不能小于煤流中最大粒度的3倍。( )

18. 通用的热量计只有恒温式的一种。( )

19. 煤的变质程度越高,煤中碳含量也就越多。( )

20. 仪表的精度越高越好。( )

21. 马弗炉的恒温区应在炉门开启的条件下测定。( )

22. 在火车顶部采样前,应将滚落在坑底的煤块和矸石清除干净。( )

23. 原煤必须破碎到粒度小于50mm以下才允许缩分。( )

24. 采样工具或采样器要根据煤量多少选择。( )

25. 测定煤中灰份时,必须进行检查性灼烧。( )

26. 测定灰份时在500℃停留30min后,再将炉温升到815±10℃并保持30min。( )

27. 当弹筒发热量大于14.60MJ/Kg时,可用全硫或可燃硫代替弹筒硫。( )

28. 测定煤中氢含量时,要做空白试验。( )

29. 一般情况下,进行全水分测定的煤样不宜过细。( )

30. 在煤堆和船舶中也可以单独采取全水分煤样。( )

三 多项选择题:(本大题共10道,每题10分)

在每小题列出的四个备选项中至少有两个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。

1. 燃烧需哪些什么条件()

A可燃烧的物质;B助燃的氧气;

C足够高的温度;D锅炉;

2. 煤炭在锅炉内燃烧经过哪( )个阶段?

A干燥阶段;B挥发份析出及其燃烧阶段;

C焦碳燃烧阶段;D燃尽阶段。

3.煤的灰份来源于()?

A原生矿物质B次生矿物质

C外来矿物质D稀有矿物质

4.测定煤灰熔融性的意义是()?

A可提供设计锅炉时选择炉膛出口烟温和锅炉安全运行的依据

B预测燃煤的结渣。

C为不同燃烧方式选择燃煤。

D判断煤灰的渣型。

5.艾氏法测定煤中全硫和原理是()?

A煤样与艾氏试剂混合,在充分流通的空气下加热到850℃

B煤中各种形态的硫转化为能溶于水的硫酸盐

C加入氯化钡沉淀剂使之生成硫酸钡

D根据硫酸钡质量计算出煤中全硫含量。

6.热交换有( )基本形式?

A热交换有热传导 B热泪盈眶对流

C热辐射 D热强度磁

7.在煤流中( )单独采取全水分煤样?

A在煤流中采取全水分样,按时间基或质量基采样法进行

B子样数目不论品种每1000t至少数10个

C煤量大于1000t时,子样数目按下列公式计算

N=n×(m/1000)1/2

式中 N---实际应采的子样数目;

n---根据煤的品种和计划灰分规定的子样数目,个;

m---实际煤量,t。

D煤量少于1000t时至少采6个子样质量可根据商品煤标称最大粒度确定。

8.全水分煤样采取后,( )处理?

A全水分煤样(无论总样或分样)采取后,应立即制样和化验

B立即装入密封而又不受污染的容器中

C注明煤样质量,并尽快制样和化验

D存放一段时间后用时在进行制样和化验

9.煤的全水分测定中应注意( )问题?

A采集的全水分试样保存在密封良好的容器内,并放在阴凉的地方;

B制样操作要快,最好用密封 式破碎机

C水分样品送到试验室后立即测定;

D进行全水分测定的煤样不宜过细,如要用较细的试样进行测定,则应该用密封式破碎机或用两步法进行测定(先破碎成较大颗粒测其外水,再破碎到细颗粒测其内水)

10.测定煤粉细度时应注意()问题?

A筛粉必须完全,采用机械振机时,要按照操作要求振筛一定时间后刷筛底一次,以防煤粉堵塞筛网,导致测定结果偏高。

B筛分结束后用软毛刷仔细刷筛网底的外面,但不要损失煤粉,不要损坏筛。

C试验用的筛要较正,不合格者不准使用,一旦发现筛网变松或框架变形,则停止使用。

D机械振筛机的技术规范要符合规定要求。

任性的狗
迅速的墨镜
2025-04-20 11:36:20
缝隙式卸煤沟挡板改造摘要:火力发电厂输煤系统缝隙式汽车卸煤沟在卸煤时出现的物料自流、料块飞溅,同时伴随大量粉尘飞扬等问题,是厂区无组织排放的重要组成部分,随着环保要求的日趋严苛和涉粉涉爆的安全管控,基于此提出煤沟挡板技术改造和优化方案,探讨汽车卸煤及叶轮给煤机运行时缝隙式煤沟底防溜煤、抑粉尘等措施的应用,有效改善工作环境,从而保证卸煤沟底的清洁,满足设备及工人安全作业,提高给煤效率。关键词:缝隙式煤沟挡板 惯性自流 料块飞溅 粉尘 闭锁 改善环境一、项目背景我厂输煤系统因机组建设有两期:一期两台 200MW 供热机组配两台 670t/h 煤粉锅炉,二期两台 350MW 供热机组配两台 1110t/h 煤粉锅炉,四台机组(1100MW)全部运行日均耗煤总量约为12390t(日运行按 22h 计)。一、二期共用卸煤设施(翻车机系统和汽车卸煤沟),来煤卸车方式火车为翻车机卸煤,汽车为自卸车双缝隙式煤沟卸煤,共有1个翻车机室,1个双缝隙式汽车卸煤沟。火车煤经翻车机过#1、#2带,汽车煤经双缝隙式卸煤沟、叶轮给煤机、#3带,均可终至输煤系统7座筒仓。储满7座筒仓可满足全部机组锅炉最大连续蒸发量时约15天的耗煤量要求,但由于近年燃料市场变化及北方冬季易发生天气突变等特殊情况,为保证热电机组安全稳定运行,确保民生需求,必须加大额外临时储存燃煤,目前因火车来煤有限(主要为宁煤统配),现发电耗煤大部分为汽车来煤(主要为市场煤),如此大量燃煤必须通过双缝隙式卸煤沟接卸且为常态。二、项目改造必要性1.在火力发电厂类似我厂双缝隙卸煤沟为避免汽车卸煤时煤流从卸煤沟惯性滑落,原设计在缝隙卸煤沟边安装有聚氨酯板凸沿。由于常年频繁大量接卸煤及叶轮给煤机在沟边扒煤,造成聚氨酯板剐蹭、翘边以致脱落,虽有维护,但收效欠佳。每当在汽车卸煤时,燃料在滑落及堆积的过程中时有惯性自流、料块飞溅,同时伴随叶轮给煤机运行扒煤产生大量粉尘飞扬等问题,严重影响其它设备的安全运行,诸如:物料自流飞溅造成皮带机架、微雾设备损坏,巡检及保洁人员意外人身伤害;四散漂浮的粉尘会造成的环境污染,同时影响工作人员的身体健康及安全作业等。

2.我厂双缝隙卸煤沟原为露天布置,其上设计有防雨棚,为响应国家、地区环保各文件要求汽车卸煤沟及露天贮煤场全封闭改造的精神。2019年我厂拆除防雨棚并对卸煤沟进行了气膜封闭改造,投运至今,气膜封闭在防止粉尘漫天飘溢,污染周围环境方面起到预期效果,但其微正压(300~350Pa)运行,导致卸煤沟底通#3带廊道至#2转运站粉尘纷飞超标,远超《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》和《火力发电厂输煤系统煤尘治理设计技术暂行规定》要求,为满足环境空气防治措施的要求,卸煤沟底至#3带廊道采取安装微雾抑尘雾幕装置、密封墙、密封风、#3带头部全封闭导料槽等措施,虽使外溢粉尘有所改善,但廊道一道墙内至沟底粉尘依然超标,同时雾幕喷水遇粉尘形成煤泥,堵喷头、污设备、脏地面,整体环境相对恶劣。更为窘迫的是,此区域检修维护、应急消缺尤其是动火作业存在极大安全风险。鉴于上述问题,经调研后对卸煤沟采取缝隙式煤沟挡板安装改造。三、缝隙式煤沟挡板装置3.1缝隙式煤沟挡板主要作用在火力发电厂缝隙式卸煤沟卸煤时,缝隙式煤沟挡板能有效的阻挡汽车自卸煤及叶轮给煤机运行时,沟沿处物料自流、料块飞溅及大量粉尘飘出。从而改善卸煤沟底环境,保证设备及工人安全作业,提高给煤效率。3.2缝隙式煤沟挡板主要特点缝隙式煤沟挡板密封性好,坚固耐用,维修费用小。3.3缝隙式煤沟挡板工作原理挡板安装在预埋件上,靠自重扣在煤沟上,叶轮给煤机车体上安装启门架,靠叶轮给煤机行走力量,启门架开启,依次打开顺次关闭缝隙煤沟挡板。缝隙式煤沟密封挡板是依据缝隙式煤沟实测尺寸设计而成,制造安装须保证它与煤沟缝隙吻合,且依靠自重的作用达到闭锁缝隙的作用。当叶轮给煤机不工作时缝隙式煤沟密封挡板即如图“挡煤板闭合位置”所示闭锁煤沟;当叶轮给煤机工作扒煤时,缝隙式煤沟密封挡板如图“挡煤板开启位置”所示开启,让出叶轮轮爪的运动空间,以保证叶轮给煤机正常运转。它们的这种协同工作状态是靠叶轮给煤机上的启门架完成的。

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缝隙式卸煤沟挡板改造

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缝隙式卸煤沟挡板改造

摘要:火力发电厂输煤系统缝隙式汽车卸煤沟在卸煤时出现的物料自流、料块飞溅,同时伴随大量粉尘飞扬等问题,是厂区无组织排放的重要组成部分,随着环保要求的日趋严苛和涉粉涉爆的安全管控,基于此提出煤沟挡板技术改造和优化方案,探讨汽车卸煤及叶轮给煤机运行时缝隙式煤沟底防溜煤、抑粉尘等措施的应用,有效改善工作环境,从而保证卸煤沟底的清洁,满足设备及工人安全作业,提高给煤效率。

关键词:缝隙式煤沟挡板 惯性自流 料块飞溅 粉尘 闭锁 改善环境

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一、项目背景

我厂输煤系统因机组建设有两期:一期两台 200MW 供热机组配两台 670t/h 煤粉锅炉,二期两台 350MW 供热机组配两台 1110t/h 煤粉锅炉,四台机组(1100MW)全部运行日均耗煤总量约为12390t(日运行按 22h 计)。一、二期共用卸煤设施(翻车机系统和汽车卸煤沟),来煤卸车方式火车为翻车机卸煤,汽车为自卸车双缝隙式煤沟卸煤,共有1个翻车机室,1个双缝隙式汽车卸煤沟。火车煤经翻车机过#1、#2带,汽车煤经双缝隙式卸煤沟、叶轮给煤机、#3带,均可终至输煤系统7座筒仓。储满7座筒仓可满足全部机组锅炉最大连续蒸发量时约15天的耗煤量要求,但由于近年燃料市场变化及北方冬季易发生天气突变等特殊情况,为保证热电机组安全稳定运行,确保民生需求,必须加大额外临时储存燃煤,目前因火车来煤有限(主要为宁煤统配),现发电耗煤大部分为汽车来煤(主要为市场煤),如此大量燃煤必须通过双缝隙式卸煤沟接卸且为常态。

想人陪的鸵鸟
火星上的手链
2025-04-20 11:36:20

煤的间接液化技术是先将煤全部气化成合成气,然后以煤基合成气(一氧化碳和氢气)为原料,在一定温度和压力下,将其催化合成为烃类燃料油及化工原料和产品的工艺,包括煤炭气化制取合成气、气体净化与交换、催化合成烃类产品以及产品分离和改制加工等过程。 1923年,德国化学家首先开发出了煤炭间接液化技术。40年代初,为了满足战争的需要,德国曾建成9个间接液化厂。二战以后,同样由于廉价石油和天然气的开发,上述工厂相继关闭和改作它用。之后,随着铁系化合物类催化剂的研制成功、新型反应器的开发和应用,煤间接液化技术不断进步,但由于煤炭间接液化工艺复杂,初期投资大,成本高,因此除南非之外,其它国家对煤炭间接液化的兴趣相对于直接液化来说逐渐淡弱。

煤炭间接液化技术主要有三种,即的南非的萨索尔(Sasol)费托合成法、美国的Mobil甲醇制汽油法和正在开发的直接合成法。煤间接液化技术在国外已实现商业化生产,全世界共有3家商业生产厂正在运行,它们分别是南非的萨索尔公司和新西兰、马来西亚的煤炭间接液化厂。新西兰煤炭间接液化厂采用的是Mobil液化工艺,但只进行间接液化的第一步反应,即利用天然气或煤气化合成气生产甲醇,而没有进一步以甲醇为原料生产燃料油和其它化工产品,生产能力1.25万桶/天。马来西亚煤炭间接液化厂所采用的液化工艺和南非萨索尔公司相似,但不同的是它以天然气为原料来生产优质柴油和煤油,生产能力为50万吨/年。因此,从严格意义上说,南非萨索尔公司是世界上唯一的煤炭间接液化商业化生产企业。

南非萨索尔公司成立于50年代初,1955年公司建成第一座由煤生产燃料油的Sasol-1厂。70年代石油危机后,1980年和1982年又相继建成Sasol-2厂和Sasol-3厂。3个煤炭间接液化厂年加工原煤约4600万t,产品总量达768万t,主要生产汽油、柴油、蜡、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛等113种产品,其中油品占60%,化工产品占40%。该公司生产的汽油和柴油可满足南非28%的需求量,其煤炭间接液化技术处于世界领先地位。

此外,美国SGI公司于80年代末开发出了一种新的煤炭液化技术,即LFC(煤提油)技术。该技术是利用低温干馏技术,从次烟煤或褐煤等非炼焦煤中提取固态的高品质洁净煤和液态可燃油。美国SGI公司于1992年建成了一座日处理能力为1000t的次烟煤商业示范厂。 费托合成(Fisher-Tropsch Sythesis)合成是指CO在固体催化剂作用下非骏相氢化生成不同链长的烃类(C1~C25)和含氧化合物的反应。该反应于1923年由F.Fischer和H.Tropsch首次发现后经Fischer等人完善,并于1936年在鲁尔化学公司实现工业化,费托(F-T)合成因此而得名。

费托合成反应化学计量式因催化剂的不同和操作条件的差异将导致较大差别,但可用以下两个基本反应式描述。

(1)烃类生成反应

CO+2H2→(-CH2-)+H2O

(2)水气变换反应

CO+ H2O→H2+ CO2

由以上两式可得合成反应的通用式:

2CO+H2→(-CH2-)+ CO2

由以上两式可以推出烷烃和烯烃生成的通用计量式如下:

(3)烷烃生成反应

nCO+(2n+1)H2→CnH2n+2+nH2O

2nCO+(n+1)H2→CnH2n+2+nCO2

3nCO+(n+1)H2O→CnH2n+2+(2n+1)CO2

nCO2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O

(4)烯烃生成反应

nCO+2nH2→CnH2n+nH2O

2nCO+nH2→CnH2n+nCO2

3nCO+nH2O→CnH2n+2nCO2

nCO2+3nH2→CnH2n+2nH2O

间接液化的主要反应就是上面的反应,由于反应条件的不同,还有甲烷生成反应,醇类生成反应(生产甲醇就需要此反应),醛类生成反应等等。 煤间接液化可分为高温合成与低温合成两类工艺。高温合成得到的主要产品有石脑油、丙烯、α-烯烃和C14~C18烷烃等,这些产品可以用作生产石化替代产品的原料,如石脑油馏分制取乙烯、α-烯烃制取高级洗涤剂等,也可以加工成汽油、柴油等优质发动机燃料。低温合成的主要产品是柴油、航空煤油、蜡和LPG等。煤间接液化制得的柴油十六烷值可高达70,是优质的柴油调兑产品。

煤间接液化制油工艺主要有Sasol工艺、Shell的SMDS工艺、Syntroleum技术、Exxon的AGC-21技术、Rentech技术。己工业化的有南非的Sasol的浆态床、流化床、固定床工艺和Shell的固定床工艺。国际上南非Sasol和Shell马来西亚合成油工厂已有长期运行经验。

典型煤基F-T合成工艺包括:煤的气化及煤气净化、变换和脱碳;F-T合成反应;油品加工等3个纯“串联”步骤。气化装置产出的粗煤气经除尘、冷却得到净煤气,净煤气经CO宽温耐硫变换和酸性气体(包括H2和CO2等)脱除,得到成分合格的合成气。合成气进入合成反应器,在一定温度、压力及催化剂作用下,H2S和CO转化为直链烃类、水以及少量的含氧有机化合物。生成物经三相分离,水相去提取醇、酮、醛等化学品;油相采用常规石油炼制手段(如常、减压蒸馏),根据需要切割出产品馏份,经进一步加工(如加氢精制、临氢降凝、催化重整、加氢裂化等工艺)得到合格的油品或中间产品;气相经冷冻分离及烯烃转化处理得到LPG、聚合级丙烯、聚合级乙烯及中热值燃料气。 (1)合成条件较温和,无论是固定床、流化床还是浆态床,反应温度均低于350℃,反应压力2.0-3.0MPa;

(2)转化率高,如SASOL公司SAS工艺采用熔铁催化剂,合成气的一次通过转化率达到60%以上,循环比为2.0时,总转化率即达90%左右。Shell公司的SMDS工艺采用钴基催化剂,转化率甚至更高;

(3)受合成过程链增长转化机理的限制,目标产品的选择性相对较低,合成副产物较多,正构链烃的范围可从C1至C100;随合成温度的降低,重烃类(如蜡油)产量增大,轻烃类(如CH4、C2H4、C2H6、……等)产量减少;

(4)有效产物-CH2-的理论收率低,仅为43.75%,工艺废水的理论产量却高达56.25%;

(5)煤消耗量大,一般情况下,约5~7t原煤产1t成品油。

(6)反应物均为气相,设备体积庞大,投资高,运行费用高;

(7)煤基间接液化全部依赖于煤的气化,没有大规模气化便没有煤基间接液化。 我国从50年代初即开始进行煤炭间接液化技术的研究,曾在锦州进行过4500t/年的煤间接液化试验,后因发现大庆油田而中止。由于70年代的两次石油危机,以及“富煤少油”的能源结构带来的一系列问题,我国自80年代初又恢复对煤间接液化合成汽油技术的研究,由中科院山西煤化所组织实施。

“七五”期间,山西煤化所开的煤基合成汽油技术被列为国家重点科技攻关项目。1989年在代县化肥厂完成了小型实验。“八五”期间,国家和山西省政府投资2000多万元,在晋城化肥厂建立了年产2000吨汽油的工业试验装置,生产出了90号汽油。在此基础上,提出了年产10万吨合成汽油装置的技术方案。2001年,国家863计划和中科院联合启动了“煤变油”重大科技项目。中科院山西煤化所承担了这一项目的研究,科技部投入资金6000万,省政府投入1000万和本地企业的支持,经过一年多攻关,千吨级浆态床中试平台在2002年9月实现了第一次试运转,并合成出第一批粗油品,低温浆态合成油可以获得约70%的柴油,十六烷值达到70以上,其它产品有LPG(约5%~10%)、含氧化合物等。其核心技术费托合成的催化剂、反应器和工艺工程也取得重大突破。

万吨级煤基合成汽油工艺技术软件开发和集成的研究正在进行,从90年代初开始研究用于合成柴油的钴基催化剂技术也正处在试验阶段。经过20年的开发和研究,目前我国已经具备建设万吨级规模生产装置的技术储备,在关键技术、催化剂的研究开发方面已拥有了自主知识产权。可以这样讲,我国自己研发的煤炭液化技术已达到世界先进水平。中科院山西煤化所与连顺能源有限公司就共同组建合成油品实验室达成协议,连顺公司为山西煤化所技术研究和开发出资1500万元,用于关键技术的研究和有关技术的开发,并最终用3-5年时间在山西朔州建一个年产15万t合成液化油的间接液化生产厂。中科院和山西省政府签署了“发展山西煤间接液化合成油产业的框架协议”,根据这个协议,在今后5-10年内,山西省将以自己的煤炭资源优势为依托,借助产业化部门的加盟,通过国家投资和社会融资方式,在朔州和大同几个大煤田之间建成一个以百万吨煤基合成油为核心的、多联产特大型企业集团。

在技术开发的同时,国内煤炭企业对引进成熟技术、建设煤间接液化工厂做了大量工作。平顶山煤业集团、宁夏煤业集团以及神华集团就建设间接液化商业化示范工厂进行了煤种评价试验和建厂预可行性研究,并就引进技术、投融资、立项等做了大量前期工作,项目正在论证阶段。