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煤炭开采技术和煤炭资源利用的一场革命——煤炭地下气化技术

发布时间: 2007/10/12    发布人:

    数十名国内煤炭与环保专家最近云集山东省新汶矿业集团,对新矿集团与中国矿业大学合作研究的“孙村煤矿煤炭地下气化技术研究与应用”进行鉴定。该技术把传统的物理采煤变为化学方法“采气”,堪称煤炭开采技术和煤炭资源利用的一场革命。
                     
    煤炭地下气化,就是将处于地下的煤炭进行有控的燃烧,通过对煤的热作用和化学作用而产生可燃气体的过程。地下气化是世界煤炭开发利用的方向之一,也是我国科学攻关的前沿项目,目前全世界只有少数几个国家掌握此技术。新矿集团孙村煤矿的地下气化项目,应用的是“有井式、长通道、大断面、两阶段”气化技术工艺和U型双炉并联运转方式,它变常规物理采煤为化学采煤,将地面气化炉搬到了井下,实现了地下无人生产设备,将建井、采煤、气化三大工艺合而为一。
                     
    煤炭地下气化所产生的经济效益将是巨大的。据专家介绍,此项技术可大大提高煤炭资源的回收率,使受传统开采技术、安全问题、环保政策制约的难以开采的边角煤、深部煤、“三下”(河下、桥下、建筑物下)压煤、高硫劣质煤、矿井遗留的保护性煤柱得到开采。目前新矿集团煤田范围内这样的煤量约5亿吨,此技术的推广可使集团内6个衰老、报废、高硫高灰矿井由目前的“夕阳矿井”脱胎换骨为“朝阳矿井”。采用此技术的造气成本为0.19元/M3,比常规造气成本(1.05元/M3)大幅度降低,经济效益十分可观。
                     
    地下气化所产生的环境效益更是令人欣喜。据统计,全国因采煤引起的地表塌陷面积约有30万公顷,且每年还要新增1.3~2万公顷,煤炭生产过程中排放的煤矸石全国达到39亿吨,且每年仍新增1.3亿吨的排放量,煤矸石自然散发出大量烟尘及有害气体。此技术可避免传统采煤和地面气化过程中造成的废气、废水、废渣等污染。由于煤炭气化后的灰渣留在地下,还可大大减少地面的下沉量,必要时辅之以充填措施后,保证地面建筑物不受影响。
                     
    由于地下气化生产的煤气能够更加集中方便地进行脱除焦油、硫分和粉尘等有害物质的净化处理,因此此技术为按国家环保规定不准开采的高硫高灰劣质煤寻找到广阔的市场。而高硫煤在新汶矿区就有2亿吨,此技术不仅可使这部分煤量得到充分利用,而且可把气化后的煤气中的硫分分离出来,变成有价值的含硫化工产品,从而得到综合利用,变废为宝。
                     
    地下气化技术在新矿集团的应用研究是从去年下半年开始的,实验开采孙村煤矿50年代遗留的一块储量45万吨的废弃煤柱。于今年4月下旬生产出标准煤气并点火成功,7月下旬正式投入使用。可日产水煤气4万立方。发热量达到8.36~13.01兆焦每立方。服务年限为5年。目前新矿集团1万户职工家中和部分工业锅炉,已用上了这种“高科技燃料”,这种燃料大规模投入工业和民用,在国内尚属首例。
                     
    来自科技部、国家煤炭局的有关科学研究所的专家学者认为:该成果在工业化研究的深度、系统性和规范性方面取得突破性进展,是一次从造气到应用的成功的产业化示范工程,达到国际领先水平,具有广泛的推广应用前景。



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