煤炭基本知识

指以有机或无机形态富集于煤层及其围岩中的元素。有些元素在煤中富集程度很高，可以形成工业性矿床，如富锗煤、富铀煤、富钒石煤等，其价值远高于煤本身。

根据煤中伴生元素的性质和用途，可分为有益元素、有害元素和指相元素3类。有益元素主要有锗、镓、铀、钒等，可被利用。有害元素主要有硫、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。硫是煤中常见的有害成分，其他有害元素在煤中含量一般不高，但危害极大，如砷是一种有毒元素。煤在燃烧中，硫是造成城镇环境污染的主要物质源。当然，对有害元素如果收集、处理得当也可变成对人有用的财富。煤中伴生元素，有各自的地球化学性质，形成于不同的沉积环境中。因此，可根据元素的相对含量、元素的共生组合关系及元素的比值，来判断相和沉积环境。 煤炭液化是把固态状态的煤炭通过化学加工，使其转化为液体产品（液态烃类燃料，如汽油、柴油等产品或化工原料）的技术。煤炭通过液化可将硫等有害元素以及灰分脱除，得到洁净的二次能源，对优化终端能源结构、解决石油短缺、减少环境污染具有重要的战略意义。

煤的液化方法主要分为煤的直接液化和煤的间接液化两大类。

（1）煤直接液化煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为煤炭直接液化。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。因煤直接液化过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。

（2）煤间接液化间接液化是以煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。 煤变成油通常有直接液化和间接液化两种方法。直接液化又称“加氢液化”，主要是指在高温高压和催化剂作用下，对煤直接催化加氢裂化，使其降解和加氢转化为液体油品的工艺过程；煤的间接液化是先将煤气化，生产出原料气，经净化后再进行合成反应，生成油的过程。煤直接液化就是用化学方法，把氢加到煤分子中，提高它的氢碳原子比。在煤直接液化过程中，催化剂是降低生产成本和降低反应条件苛刻度的关键。

按煤的加工方法和质量规格可分为原煤、精煤、粒级煤、洗选煤和低质煤等五类。

原煤

是指从地下或地下采掘出的毛煤经筛选加工去掉矸石、黄铁矿等后的煤。煤矿生产出来的未经洗选、未经加工的毛煤也叫原煤。包括天然焦及劣质煤，不包括低热值煤等。

精煤

是指经过精选（干选或湿选）后生产出来的，符合质量要求的产品。

粒级煤

是指煤通过筛选或精选生产的，粒度下限大于6mm，灰分小于或等于40%的煤。按不同的粒度可分为洗中块、中块、洗混中块、混中块、洗混块和混块、洗大块和大块、洗特大块和特大块、洗小块和小块、洗粒煤和粒煤。

洗选煤

是指将原煤经过洗选和筛选加工后，已除或减少原煤中所含的矸石、硫分等杂质，并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成若干品种等级的煤。其粒度分级为50mm、258mm、20mm、13mm、6mm以下。洗选煤可分为洗原煤、洗混煤、混煤、洗混末煤、混末煤、洗末煤、末煤、洗粉煤、粉煤等品种。除洗混煤的灰分要求小于等于32%外，其余均要求小于等于40%。

低质煤

是指灰分含量很高的各种煤炭产品。低劣煤用于锅炉燃烧，不仅经济性差，而且造成燃烧辅助系统和对流受热面的严重磨损以及维修费用的增加，因为低劣煤灰分比较大，经济性差，灰分量大，对受热面的冲刷、磨损严重。

分析化验基准间的换算

煤质分析化严重，有些基准在实际中是不存在的，是根据需要换算出来的；有些基准在实际存在，但为了方便，有时不进行测试，而是根据已知基准的分析化验结果进行换算，这样就简单多了。

化验室中进行煤质分析化验时，使用的煤样为分析煤样。分析煤样是经过一次次破碎和缩分得到的，它所处的状态为空气干燥状态。所以，化验室中用分析煤样进行分析化验时，其基准为分析基（又称为空气干燥基）。

分析煤样分析基化验结果，是化验室中直接测到的，是最基础的化验结果，是换算其它基准的分析化验结果的基础。

各种基准间的换算公式：

干基的换算：　Xd=100xad/(100-Mad)%

式中：　Xad——分析基的化验结果；Mad——分析基水分；　Xd——换算干燥基的化验结果。

煤炭质量

煤炭质量是指煤炭的物理、化学特性及其适用性，其主要指标有灰分、水分、硫分、发热量、挥发分、块煤限率、含矸率以及结焦性、粘结性等。

正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪、微机灰熔点测定仪、自动测氢仪、工业分析仪、快速灰化炉、微电脑粘结指数测定仪、奥亚膨胀度测定仪煤燃点测定仪、煤炭结渣性测定仪、活性炭测定仪等煤炭化验设备，可以测试出煤炭的不同指标，从而可以确定煤炭质量。

1．产品质量。产品质量是企业赖以生存和发展的基础，是企业各项工作的综合反映。生产适销对路、品种优良的产品，是社会主义生产企业的重要任务和社会主义生产目的的客观要求。

产品质量是指产品、过程或服务满足规定或潜在要求（或需要）的特征或特性的总和。质量有狭义质量和广义质量之分。狭义质量是指产品质量和有关的工作质量；广义质量不仅指产品质量和有关的工作质量，而且还包括产品形成的过程质量和服务质量等，它把产品质量、过程质量和服务质量三者放在同等重要的地位加以考虑，更加体现了在市场经济条件下，人们对产品质量的高度重视和质量在竞争中的决定作用。

从产品质量的定义可以看出，它包含两层涵义：一是指产品自身所具有的特征和特性，即产品的客观属性；另一是指产品在使用过程中用户需求的满足程度，即产品的适用性。当二者有机结合时，产品的特征和特性得以充分利用，用户的需求得以充分的满足；社会的生产目的得以实现。如无烟块煤用于合成氨生产，就便煤炭的特性与适用性达到了较好的结合。但若将无烟块煤用作普通锅炉燃料，就失去了其适用性。可见，对产品质量高低的评价是由用户的不同需求来确定的。 作　者：邓寅生等着

出版 社：中国环境科学出版社

出版时间：2008-8-1

印刷时间：2008-8-1

I S B N：9787802097865

包　装：平装 本书系统地阐述了煤炭固体废物——煤矸石、粉煤灰的形成、分类、物质组成和性能，在水泥、混凝土、墙体材料、化工、冶金、农业、环境保护、发电等领域的资源化利用技术，以及填埋、填充的无害化最终处置技术。

本书可供煤炭、电力、环境保护、建筑、建材、科研和设计部门的工程技术人员和管理人员使用，也可供大专院校相关专业师生参考。

煤炭是现今的主要能源，全球约40%的电能都是来自于煤炭火力发电。煤炭是由史前植物被埋进地产下产生的，数百万年过后，地壳运动中腐烂的植物就变成了可燃烧的煤块。

第一、大多数煤层存储于在其他的岩石的缝隙中，矿工在岩石之间不同的位置打孔，然后混合硝酸铵和柴油，还有适量的爆炸性液体注入孔内，然后用泥土堵住孔来承受爆炸力，这样可以引导爆炸点侧面的冲击力，以保证同时水平且垂直的冲断岩石层。工作人员在每个孔洞中放置雷管，然后用引线把所有的雷管连接起来，之后用电荷将其引爆，当然会设置爆炸延迟，使得每个雷管先后爆炸，这样持续性爆炸比同时爆炸具有更强大的威力。爆炸使得岩层断裂。

第二、一位露出煤层矿工使用巨大的挖土机清理掉碎石泥土后，就露出了固态且坚硬的煤层。从矿井的侧面我们可以看出煤层上覆盖有多少岩石。前端装载机把煤矿装进运煤车，一辆运煤车一次性可将220吨煤炭从矿井运输到仓库，这样煤炭就可以送至。附近的发电厂，当一家公司准备开采煤矿时，是先要清理表面植被和土壤层，作为开垦土地的一部分，公司会将表层土储存起来，直到煤矿开采结束，再用表面土和岩石重新填埋矿井，然后种上植被。

第三、发电厂坐落在人工湖旁边，这样方便取水，用以加热，形成蒸汽发电。煤矿送进发电厂以后，压碎器将其打碎成棒球大小的煤块，将不同级别的煤炭混合，可以加大热能产出煤炭，经过传送带至运送室内仓库，此时的煤炭就可以进入锅炉了。同时巨大的吸力泵从湖中取水，熔炉把里面的水加热到537摄氏度，远超过沸点的温度，把水换成高压蒸汽，蒸汽进入旋转的涡轮机，让线圈旋转产生电能，留在涡轮机中的蒸汽温度不到50度，并且被压缩至真空状态。

第四、然后经过装满水的冷却冷凝器，水吸收了残留的热量，蒸汽变成了液体的水一变再次利用，煤炭燃烧过程中会产生二氧化硫，发电厂将废气注入含有石灰的容器，用于中和硫化物，化学反应产生的水蒸汽会。排出外面。从涡轮发电机延伸出电缆，可以把电送到室外的变压器，室外的变压器对其加高变压，以减少传送的电能损耗。此时，煤炭中的热量就可以通过变压器传送到千家万户。

煤矿是指富含煤炭资源的地方，通常也指采用地下采掘或露天采掘方式生产煤炭的工厂。你还知道哪些关于煤矿知识呢?以下是由我整理关于煤矿知识的内容，希望大家喜欢!

煤矿的简介

煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多，是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46～97%，呈褐色至黑色，具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同，煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。

在中国煤炭开采必须依法开采，证照齐全有效。贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的 安全生产 方针。

煤矿开产历史

早在新石器时代，人类便有使用煤的记录。煤矿的主要用途是作为燃料。

美国最早的商业煤矿位于维吉尼亚州的，1748年开始开采。

煤炭成为18世纪工业革命中的主要能量来源，蒸汽火车、蒸汽船等开始成为工业国家中的主要交通运输工具。同时炼钢业也需要大量的煤矿。城市的照明、暖气和烹调等也需要使用煤气。英国在18世纪末发明了许多地下采煤的科技，从此采煤进入了大规模商业开采的时代。挖煤的机器约在1880年代左右发明在那之前，采矿需要以人工用铲子或十字镐挖掘。到了1912年，蒸汽挖土机科技方面的进步使得露天开采变得可能。

煤炭在18世纪至1950年代是西方国家的主要工业和运输能量来源。另一方面，石油的开采技术在20世纪初得到很大的发展，在美国、中东和印尼发现了大规模油田。石油作为燃料的优点多于煤炭。石油及其附属品在1950年代以后开始成为主要的燃料，很快的蒸汽机被内燃机所取代。至20世纪末，煤炭在家庭、工业和运输上很大的一部分被石油、天然气、核能或可再生能源等所取代。

自1890年开始，采煤也开始成为政治和社会上的争议来源。使用童工、剥削矿工、恶劣的工作环境等使得工会开始形成，社会主义思想开始兴起。另外，机器的大量使用也造成许多矿工失业，造成许多社会问题。环境标准的限制、西部大规模露天矿场的开采等，使得美国的地下采煤业在1970年代后急剧衰退。1914年最盛期时，美国有18万名无烟煤矿工，到1970年只剩6千名。沥青的工作从1923年70.5万人的颠峰，下降到1970年的14万人及2003年的7万人。矿工联合会(UMW)的活跃会员也由1980年的16万人减少到2005年的1.6万人。1973年与1979年的两次石油危机使得各国政府开始寻找替代能源。在开发核能、风力、太阳能等新能源的同时，煤炭的重要性也再度受到重视。

不过，自1970年代开始，环保意识抬头，人们开始注意包括景观破坏、空气污染与其他燃烧煤炭所可能产生的问题等。和其他化石燃料比较，燃烧煤炭比石油或天然气产生更多的二氧化碳、二氧化硫及氧化亚氮等温室气体，并可能是造成全球暖化及酸雨等问题的主要原因之一。

煤炭在今日仍是重要的能源，因为其经济的价格和丰富的储藏量，特别是用于发电。煤炭在中国是最重要的能源，2005年中国约有80%的能源来自于燃煤。2007年中国首度成为了煤炭进口国。

煤矿的类型

露天开采

当矿层接近地表时，使用露天开采的方式较为经济。矿层上方的土称为表土。在尚未开发的表土带中埋设炸药，接着使用挖泥机、挖土机、卡车等设备移除表土。这些表土则被填入之前已开采的矿坑中。表土移除后，矿层将会暴露出来这时将矿块钻碎或炸碎，使用卡车将矿砂运往选煤厂做进一步处理。当矿石开采完毕，在隔壁重复同样的步骤。露天开采的方式可比地下开采的方式获得较大比率的煤矿，因为较多的矿层被利用。露天开采煤矿可以覆盖数平方公里的面积。世界约40%的煤矿生产使用露天开采方式。

地下开采

大部分矿层均远离地表，因此无法使用露天开采的方式。地下开采占世界煤矿生产的60%。在矿坑，通常使用房柱法在矿层中推进，梁柱用来支持矿坑。共有四种主要的地下开采法：

长壁开采–长约300米以上的采掘面。一台精密的采矿机在矿层隧道中前后移动。松动的矿石掉入输送带中，并移到工作区域。

连续开采–利用一台有碳化钨钻头的机器从矿层中刮下煤矿。在“房柱法"系统中操作–在一系列约10米的房间区域中工作。

爆破开采–传统的开采方式。使用炸药打碎矿层，将矿石收集放在矿车或运输带中。

短壁开采–使用连续开采的机器。类似长壁开采有着可移动的坑顶支撑。

煤炭生产

煤矿在超过50个国家中商业开采。世界一年(2006年估计)约生产53亿7000万公吨的硬煤。世界上大部分国家都有煤矿储藏。以生产量与消费量比值，已探明的煤矿储藏量估计可再使用147年。

煤矿采煤 方法

采煤方法种类很多，世界主要产煤国家使用的采煤方法，总的划分为壁式和柱式两大类。这两种不同类型的采煤方法，无论从采煤系统，还是回采工艺都有很大的区别。

根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。如在不同的地质及技术条件下，可以采用长壁采煤法、柱式采煤法或其他采煤法，而长壁与柱式采煤法在采煤系统与采煤工艺方面差别很大。由此可以认为：采煤方法就是采煤工艺和回采巷道布置两部分走成。

壁式采煤

壁式采煤法的特点是煤壁较长、工作面的两端巷道分别做为入风和回风、运煤和运料用，采出的煤炭平行于煤壁方向运出工作面，我国多采用壁式采煤法开采煤层。

柱式采煤

柱式采煤法的特点是煤壁短呈方柱形，同时开采的工作面数较多，采出的煤炭垂直于工作面方向运出。

其他采法

1、走向长壁采煤法，长壁工作面沿走向推进的采煤方法。

2、倾斜长壁采煤法，长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。

3、倾斜分层采煤法，厚煤层沿倾斜面划分分层的采煤方法。

4、长壁放顶煤采煤法，开采6米以上缓斜后缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。

5、掩护支架采煤法。在急斜煤层，沿走向布置采煤工作面，用掩护支架将采空区和工作空间隔开，向俯斜推进的采煤方法。

6、伪倾斜柔性掩护支架采煤法。在急斜煤层中，伪倾斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开沿走向推进的采煤方法。

7、倒台阶采煤方法。在急斜煤层的阶段或区段内，布置下部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。

8、正台阶采煤法。在急斜煤层的阶段或区段内，沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。

9、水平分层采煤法。急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。

10、斜切分层采煤法。急斜厚煤层中沿与水平面成25度至30度的斜面划分分层的采煤方法。

11、房柱式采煤法沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界，再后退采出煤房之间煤柱的采煤方法。

12、房式采煤法。沿巷道每隔一定距离开采煤房，在煤房之间保留煤柱以支撑顶板的采煤方法。