煤矿选煤技术与环境保护的探讨论文_郭晓松

煤矿选煤技术与环境保护的探讨论文_郭晓松

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摘要:煤炭工业应以洁净煤技术为支撑,坚持资源开发利用与环境保护并重,煤炭的洗选加工对环境保护和实现我国煤炭工业的可持续发展有着重要的战略意义。从环保角度分析,煤炭生产的主要环境问题是煤矸石、矿井水、矿井瓦斯排放、采空区地表沉陷和地下水破坏。环境污染使得资源和环境的承载力难以支撑经济的高速增长,目前我国的环境保护任务显得异常艰巨和复杂,呈现出范围广、数量大、种类繁多的突出特点和令人担忧的现状。

关键词:环境保护;选煤技术;煤炭

引言

我国的主要能源就是煤炭,其产量占据全球37%,具有极丰富的资源,而我国未来能源机构仍然是以煤为主。煤炭战略地位随着其用途的不断扩展、煤炭工业经济增长方式的逐渐改变,其重要性更加突显。但是,煤炭工业的发展却存在着一些问题,如:可持续发展、资源开发与利用、环境污染等。因此,诞生了洁净煤技术,该技术作为煤炭工业的支撑,对于我国煤炭工业可持续发展、洗选加工煤炭对环境保护都具有着十分重要的意义。坚持环境保护与资源开发利用并重,也是我国经济发展宏图的前提。立足于环保,地下水破坏、采空区地表沉陷、矿井瓦斯排等排放是生产煤炭所面对的主要环境问题。高速增长的经济离不开环境保护,但近些年来种类繁多、数量大、范围广的环境破坏问题亟待解决,环保任重而道远。

1大型煤炭基地建设可能造成的环境影响

党的十一届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展的第十一个五年规划建议》以及国务院出台的《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》和《关于加快发展循环经济的若干意见》,对煤炭工业的发展提出了更高的要求。到2010年,煤矸石、洗矸、煤泥排放总量将达到5亿t以上,即使利用率达到70%,净排放堆存量每年仍然还有1.5亿t,还要增加1亿t左右的矸石电厂粉煤灰。矿井水排放量约48亿m3,矿井瓦斯排放量100亿m3以上,增加地表塌陷6200hm2。大型煤炭生产基地对生态环境的影响更加巨大,环境治理和保护的任务会更繁重。目前大型煤炭基地也正着手开展环境影响评估工作,以促进煤炭开发与生态环境协调发展,走安全有保障、资源回收率高、环境卫生污染少、经济效益好、人与自然和谐相处的科学发展之路。因此,合理有效的煤炭洗选将起到越来越重要的作用。首先,在全球高效机械化方法增加的前提下,如果要保持煤炭质量,那么有效的煤炭洗选就是非常必要的。其次,选煤仅仅维持现有的质量标准是不够的。用户越来越意识到煤中包含的惰性物质和其他杂质在运输和燃烧过程中的真实费用,因此会对产品质量的要求越来越高。如果要保持煤炭在-次能源中的竞争地位,煤炭企业必须满足用户的这些要求。

2煤矿选煤技术与环境保护协调发展

煤炭的洗选加工从源头上提高了商品煤质量,是提高煤炭利用率、节约运力、增加煤炭企业经济效益的有效方法,也是最直接、最重要的洁净煤技术,原煤入洗比重已经成为衡量一个国家煤炭工业技术水平的重要标志。目前我国煤炭的入选率普遍小于30%,充分利用先进的选煤技术、提高原煤入洗比例已经成为我国煤炭工业进行产业结构调整和优化升级、提高煤炭企业经济效益和社会效益的必然选择。

目前,全国已投入生产的选煤厂有2000余座,设计能力每年为9亿t左右。经过多年的开发与引进,我国的选煤工艺和技术装备水平已逐步提高,重介、跳汰、浮选、动筛工艺技术得到了较快发展,洗选设备也逐步多样化。具体来讲,选煤技术的作用主要有下面几个方面:

(1)提高煤炭质量,减少燃煤污染物排放。煤炭洗选可脱除煤中50%~80%的灰分、30%~40%的全硫(或60%~80%的无机硫),燃用洗选煤可有效减少烟尘、SO2和NOx的排放,入洗1亿t动力煤一般可减排60万t~70万t的SO2,去除矸石16×106t。

(2)提高煤炭利用效率,节约能源。煤炭质量提高将显著提高煤炭利用效率。一些研究表明:炼焦煤的灰分降低1%,炼铁的焦炭耗量降低2.66%,炼铁高炉的利用系数可提高3.99%;合成氨生产使用洗选的无烟煤可节煤20%;发电用煤灰分每增加1%,发热量下降200J/g~360J/g,1kW•h电的标准煤耗增加2g~5g;工业锅炉和窑炉燃用洗选煤,热效率可提高3%~8%;煤炭经洗选可显著提高燃烧效率,大大减少污染物排放。

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(3)优化产品结构,提高产品竞争能力。发展煤炭洗选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变,实现产品的优质化。我国煤炭消费的用户多,对煤炭质量和品种的要求不断提高。有些城市要求煤炭硫分小于0.5%,灰分小于10%,若不发展选煤便无法满足市场要求。

(4)减少运力浪费。由于我国的产煤区多,远离用煤多的经济发达地区,煤炭的运量大,运距长,平均煤炭运距约为600km,煤炭经过洗选,可去除大量杂质,每入洗100×106t原煤,可节省运力9600×106t•km。

3我国选煤技术的发展方向

“十一五”时期,我国围绕煤-电-材、煤-焦-化、煤-焦-钢以及煤炭液化、气化等煤基产业链,大力推进煤炭深加工,提高煤炭产品的科技含量和附加值,优化产品结构,提高资源利用效率,促进环境保护。选煤技术作为当前最经济、最成熟的技术手段,是煤炭洁净化和深加工利用的前提和基础,煤炭工业发展“十一五”规划也为中国选煤产业的发展指明了方向,提供了全新的机遇和广阔的前景。

(1)我国高硫、难选煤比例大。采用先进适用技术,加快现有选煤厂的技术改造,扩大生产能力,提高工艺技术、装备水平和产品质量。优先发展重介质选煤技术,使重介质选煤技术产业化。

(2)要加快动力煤分选技术的开发和运用,改变中国动力煤入选比例过低的状况,减少直接燃烧原煤产生的污染。

(3)开展重大基础性研究。应把重介质旋流器选煤机理的研究放在首位,在已有的研究基础上,开展旋流器内力场与密度场的研究,旋流器结构、形式的研究,两段旋流器的相互影响研究,旋流器相似放大准则、介质性质对分选效果影响的研究,介质及物料给入方式及压力的研究,物料脱泥与不脱泥和细泥数量及其粒度组成对分选效果影响的研究等。

(4)针对中国西部干旱缺水的特点,积极开发运用干法及节水型选煤技术,扩大选煤技术覆盖面。发展先进细粒煤脱硫降灰技术,强化细粒煤的分选,为高硫煤的深度脱硫降灰提供有效的技术手段。

(5)完善煤炭建设项目准入制度,今后凡新建大中型煤矿必须配套建设选煤厂,改扩建煤矿要同时对选煤厂进行改扩建。

(6)加强非线性科学在选煤科学中的应用,加强油团选、微生物选、电化学选等方面的应用基础研究,开发一系列前瞻技术。

(7)学习借鉴国内外选煤业先进的管理制度和方法,提高智能监控和自动化水平,改变用人多、效率低的局面。

结束语

随着我国社会经济和科学技术水平的不断提升,人们物质生活水平的普及,逐渐重视环境保护的重要性。在促进煤矿生产、选煤技术发展的同时,应致力于改变燃煤污染的现状,鼓励动力用洗选煤策略,限制原煤进入市场,从而落实我国节能减排的方针。

参考文献:

[1]李剑锋.高效洁净选煤技术的应用[J].能源工程,2005,(03).

[2]周明远.浅谈科学学对开发选煤技术的指导意义[J].科学学与科学技术管理,1994,(11).

[3]白银宝.选煤楼上的黑金花——记“全国五一巾帼标兵岗”获得者东峡煤矿选装队选矸二班[J].当代矿工,2012(6).

[4]王海云.矿山“黑玫瑰”——记皖北煤电集团钱营孜煤矿选煤女工徐艳秋[J].当代矿工,2013(8).

[5]杨进,宋道双,干扰床层分选机(TBS)在三河尖煤矿选煤厂的应用[J].机电信息,2011(24).

论文作者:郭晓松

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/7/24

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