煤炭行业专家指导性方向性论文

高应力软岩巷道耦合支护研究——柏建彪发布时间:2016-02-26

目的

随着矿井开采向深部延伸，一次支护难以控制深部高应力软岩巷道的长期流变，通常需要进行二次支护。但解决二次支护在时间和强度上与围岩变形之间的耦合问题十分困难，本文利用FLAC2D数值计算软件中的指数蠕变模型，研究高应力软岩巷道二次耦合支护问题。

方法

利用FLAC2D数值计算软件中的指数蠕变模型，研究高应力软岩巷道二次支护与围岩变形之间的耦合问题。首先，根据试验巷道生产地质条件建立数值分析模型，并根据现场矿压观测数据，采用反分析法，确定模型中各力学参数。模拟过程中每一计算步所需时间设为100 s，并采用分步计算的方法，即一次支护计算平衡后，再分别计算二次支护时间、支护强度等对围岩蠕变速率的影响规律，进而分析高应力软岩巷道围岩应力与位移的时变规律、以及该时变规律与二次支护之间的内在联系。

结果

从数值分析结果中可以看出，试验巷道一次支护后：①变形初期（0～10 Ms）围岩移近速度比较剧烈，稳定后围岩移近速度约为0. 08 μm/ s（即6～7 mm/ d），数值分析结果与现场实测结果基本吻合，验证了该模型的合理性，同时也表明一次支护不能保证巷道的稳定。②应力演化与围岩移近速度具有相似的时变规律，一次支护后1.5～2 Ms （即415～555 h），巷道周边应力与围岩变形速度都逐渐趋于稳定，说明应力与围岩变形速度稳定的时间基本一致，若二次支护过早（小于1 Ms），巷道处于应力演化与围岩变形的剧烈影响期，二次支护难以抵抗强大的变形压力。二次支护后：①二次支护滞后时间为200 h时，围岩的蠕变速度最大，随着二次支护时间的延长，围岩蠕变速度逐渐减小，600 h时达到最小值，这与巷道周边应力和围岩移近速度稳定的时间段非常接近，合理的二次支护时间应处于应力与围岩移近速度趋于稳定的时间段附近。②随着二次支护强度的提高，围岩平均蠕变速度逐渐减小，但支护强度超过0.25～0.30 MPa后，蠕变速度基本保持不变，高应力软岩巷道存在一个合理的二次支护强度范围，超过该强度范围巷道围岩蠕变速度不会有明显降低。注浆加固范围对围岩蠕变速度的影响规律类似支护强度的影响规律，超过一定加固范围后蠕变速度变化不明显，综合考虑技术和经济条件，试验巷道二次支护强度应在0. 25～0. 30 MPa 之间，注浆半径不应小于3 m。

结论

基于FLAC2D指数蠕变模型得到的数值分析结果与现场实测基本吻合，验证了该模型的合理性。计算结果表明，巷道周边应力与围岩移近速度稳定的时间基本一致，若二次支护过早（小于1 Ms），巷道处于应力演化与围岩移近的剧烈影响期，二次支护难以抵抗强大的变形压力。在巷道周边应力和围岩变形速度趋于稳定时进行二次支护，围岩蠕变速度最低，针对试验巷道，合理的支护强度应在0. 25～0. 30 MPa之间，注浆加固半径不应小于3 m。现场矿压观测表明，采用指数蠕变模型得到的二次支护强度范围，在围岩变形速度稳定时进行二次支护，可以使二次支护在时间和强度上与围岩变形实现耦合，有效控制了高应力软岩巷道的强烈变形、保持了巷道长期稳定。

高预应力强力支护系统及其在深部巷道中的应用——康红普发布时间:2016-01-19

目的

随着开采深度、广度和强度的不断增加，煤矿出现了大量复杂困难巷道。虽然高强度锚杆支护已成为煤矿巷道首选的支护方式，且在一般条件下取得了良好的支护效果，但对于深部及复杂困难巷道，高强度锚杆支护效果差，成本高，不能满足巷道支护要求。本文在研究深部及复杂困难巷道支护理论的基础上，开发高预应力、强力锚杆支护系统，以期为深部巷道提供有效的支护技术。

方法

采用理论分析方法，研究深部巷道围岩变形特征、预应力锚杆支护的主要作用、锚杆预应力及其扩散对支护效果的作用、预应力锚杆支护系统的临界支护刚度和锚杆支护系统的延伸率等。在理论研究成果的指导下，开发高预应力、强力锚杆组合支护系统，包括强力锚杆、强力钢带及强力锚索系列材料。最后，进行深部巷道支护井下试验。采用有限差分数值模拟方法确定锚杆支护形式与参数。进行矿压监测与支护效果评价，验证支护理论的正确性与支护技术的有效性。

结果

(1) 深部及复杂困难巷道锚杆支护的主要作用在于控制锚固区围岩离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等不连续的扩容变形，使围岩处于受压状态，抑制围岩弯曲变形、拉伸与剪切破坏的出现；合理的支护形式是：大幅度提高支护系统的初期支护刚度与强度，最大限度地保持围岩完整性，尽量减少围岩强度的降低；同时，支护系统应具有足够的延伸率，允许巷道围岩有较大的连续变形，使高应力得以释放。(2) 锚杆预应力及其扩散对支护效果起决定作用。根据巷道地质条件确定合理的预应力，并使其实现有效扩散是支护设计的关键。锚杆托板、钢带与金属网等护表构件在预应力支护系统中发挥极其重要的作用。(3) 开发出强力锚杆材料，屈服强度达到600 MPa，抗拉强度达到800 MPa，延伸率大于18%，锚杆预应力级别可超过100 kN；强力钢带拉断载荷达到500 kN以上；强力锚索直径达到22 mm，拉断载荷超过600 kN，延伸率达到7%，拉断载荷与延伸率分别比原来直径15.24 mm的钢绞线增加1.3，1.0倍。(4) 高预应力、强力锚杆支护系统在新汶矿区协庄矿千米深井巷道中得到应用，巷道围岩变形降低70%左右，顶板离层仅为原来的5%，巷道围岩完整、稳定，满足了煤矿安全生产的要求。

结论

大幅度提高锚杆支护系统的初期支护刚度与强度，采用高预应力、强力支护系统可有效控制深部巷道围岩变形与破坏。提高顶板支护刚度与强度，可有效减小煤帮压力和底臌。深部及复杂困难巷道支护特性应该是“先刚后柔再刚、先抗后让再抗”。在深部巷道支护中应尽量一次支护就能有效控制围岩变形与破坏，避免二次支护和巷道维修。矿用超高水充填材料及其结构的实验研究——冯光明发布时间:2015-12

目的

我国煤炭资源丰富、煤矿“三下”压煤普遍。一方面，产煤省多地处平原，村庄密集，压煤比重大；另一方面，新矿区、新井田的不断建设，使得压煤量持续增加。与此同时，煤炭开采造成地表沉陷、建筑物破坏及地下水与土地资源减少，使矿区生态不断恶化。充填开采是解决上述诸问题的有效手段之一，其核心是充填材料。本文根据充填开采需要，拟研制一种含水量超高的充填材料。一方面可以显著减少固体材料用量，实现充填成本的大幅度降低，另一方面也使充填材料输送工艺的实施如同输水一样简便，使充填开采技术得以迅速、持续发展。

方法

在详细查阅大量国内外文献的基础上，详细研究超高水材料的生成机理及充填开采的工艺特点，对超高水材料的各组成要素进行研究。实验以材料的抗压强度及凝结时间为表征参数，以显著提高充填材料中水的用量、减少固体材料份额、简化充填工艺为目的，经过反复试验，找出超高水材料合理的配方组成。并对所形成的超高水材料的基本性能、显微结构及应用进行研究。

结果

以双电层理论为指导，经反复试验，得到两类复合外加剂（复合缓凝分散剂RF63与复合速凝剂AF726），以此为基础，制得一类水体积分数可以达到95%~97%的新型超高水材料。该材料主要由Ａ，Ｂ两种物料构成，其中Ａ料以硫铝酸盐水泥与复合缓凝剂为主，Ｂ料由石膏、石灰及复合速凝剂组成。材料在水固质量比高达11:1的情况下可

凝固，终凝强度可达0.66 MPa。材料凝结时间与抗压强度可通过外加剂掺量及水固比进行调整，Ａ，Ｂ单料浆体可持续30~40 h不固化，混合后浆体可快速凝固。该材料具有早强、快硬的特点，7d抗压强度能够达到最终强度的60%~90%。经材料形成机理分析及超高水材料固结体的电镜分析表明，超高水材料固结体的主要成分为钙矾石。其钙矾石呈纤细的丝网状结构，同时伴有铝胶及其它凝胶类物质。当水体积大于95%时，这种纤细的丝网状结构占绝对优势，低于此值则向针状结构发展。故定义水体积可达到95%及以上的材料为超高水材料。本材料在田庄矿薄煤层与陶一矿厚煤层两个不同条件下的采空区得到成功应用。研制的超高水材料用于现场采空区充填时，因其水含量特别高，易于管道输送，混合浆体可方便地灌注于采空区，充填工艺十分简单；其次，超高水材料充填开采可大量消耗井下污水，显著降低排水费用，减少排水对地面的污染。

结论

所研制出的超高水材料能够满足井下充填的需要。这种材料在水固比为10:1~11:1时，单位体积中固体材料用量只有原来高水材料固体用量的1/3或更少，使吨煤充填成本不到原来的1/3。其在两个矿井、两个不同煤层条件的成功应用说明这种材料用于井下充填可行，为我国“三下一上”充填开采提供了新材料。

中国煤炭资源绿色开采研究现状与展望—缪协兴发布时间:2015-10-16

目的

中国是世界上少有的以煤炭作为主要能源的国家之一，煤炭产量已经超过了世界总产量的三分之一，与煤炭生产相关的资源破坏、环境损害以及生产事故现象十分突出，因而我国学者率先提出了实现煤炭资源绿色开采的理念和科学研究与技术框架，继而又提出了实现科学采矿的学术观点。本文将围绕实现煤炭资源绿色开采这个主题，简单总结一下近年来在基础理论研究和应用技术开发方向取得的主要进展，并作相关展望。

方法

从煤炭资源绿色开采的内涵与框架、采动岩体结构理论和采动岩体渗流理论等方面较为系统地论述了煤炭资源绿色开采基础研究方面取得的主要进展；以煤与瓦斯共采、保水采煤和矸石直接充填采煤等技术开发成果，综述了在突破传统采煤技术理念上的煤炭资源绿色开采技术方面取得的重要进展；从实现煤炭资源绿色开采应重视的基础科学研究、重点技术攻关、政府应履行的职能以及国家立法等方面对今后相关研究与技术开发工作作了简单展望。结果

（1）绿色开采技术主要内容包括水资源保护-形成“保水开采”技术、土地与建筑物保护-形成“充填开采”技术、瓦斯抽放-形成“煤与瓦斯共采”技术等。（2）煤矿绿色开采进展在理论研究方向主要体现在采动岩体的结构运动理论和渗流理论等方面，在技术开发方面重点体现在煤与瓦斯共采、保水采煤和矸石直接充填采煤等方面。（3）采动岩体结构理论和采动岩体渗流理论取得的主要进展：①在采动岩体结构理论方面，建立了岩层控制的结构关键层力学模型，研究了关键层变形、破断和结构运动规律；②在采动岩体渗流理论方面，掌握了采动破碎岩体渗流与渗流突变规律，提出了采动岩体渗流突变判据，建立了采动岩体渗流理论。（4）煤与瓦斯共采、保水采煤和矸石直接充填采煤取得的重要进展：①在煤与瓦斯共采方面，基于岩层移动关键层理论，建立了卸压瓦斯抽放钻孔布置的基本原则，提出了采动卸压瓦斯抽采技术，有利地促进了煤矿安全生产；②在保水采煤方面，基于隔水关键层的定义，提出了隔水关键层原理，成功实现了采场底板突水防治；③在矸石直接充填采煤方面，开发了矸石直接充填置换煤炭的成套技术，建立了矸石充填采煤的矿压分析和岩层运动与地表沉陷预计方法，并开发出了井下煤流分选设备与系统、井下矸石运输系统等，进而将其成功用于“三下”压煤和其它煤柱的回采。（5）实现煤炭资源绿色开采应成为资源环境领域科学研究的重点，并从采煤方法的源头进行技术开发与创新，使其成为政府应履行的一项重要责任，进行国家立法，保障煤炭绿色开采。

结论

（1）阐述了煤炭绿色开采的内涵，介绍了煤矿绿色开采的经济原则，提出了煤矿绿色开采的研究框架。（2）从采动岩体结构理论和采动岩体渗流理论等方面系统地论述了煤炭资源绿色开采在基础研究方面取得的主要进展。（3）基于煤与瓦斯共采、保水采煤和矸石直接充填采煤等技术开发成功，综述了在突破传统采煤技术理念上的煤炭资源绿色开采技术方面取得的重要进展。（4）从实现煤炭资源绿色开采应重视的基础科学研究、重点技术攻关、政府应履行的职能和国家立法等方面对今后相关研究与技术开发工作进行了简单展望。

科学开采与科学产能——谢和平发布时间:2015-08-17

目的

中国煤炭采用“以需定产”的发展模式，煤炭产能的开发已大大超出了本行业在资源、技术、环境、安全等方面所能承载的能力，煤炭行业如何实现科学发展、如何评价科学开采水平没有依据或标准。本文在调研中国各产煤区煤炭开采现状基础上，提出中国煤炭科学开采和科学产能的概念和内涵，研究煤炭科学产能评价方法，探索未来煤炭开采思路。

方法

调研分析中国煤炭资源开采的现状及存在的问题，提出煤炭行业制约因素和发展方向；在此基础上提出煤炭科学开采与科学产能的概念与内涵，根据科学产能对“资源、人、技术和装备” 的要求，建立科学产能的评价指标体系。采用科学产能评价指标体系分别对中国五大煤炭生产区域——晋陕蒙宁甘区、华东区、东北区、华南区、新青区及全国煤炭科学产能进行分析。通过与美国、澳大利亚、英国、德国等世界先进产煤国的对比分析，提出中国煤炭科学开采的思路。

结果

(1) 提出了煤炭“科学开采”新理念，科学开采是指在科学发展观引领的与地质、生态环境相协调前提下最大限度地获取自然资源，在不断克服复杂地质条件和工程环境带来的安全隐患前提下进行的安全、高效、绿色、经济、社会协调的可持续开采。(2) 根据“科学开采”理念，提出了“科学产能”的概念与内涵。科学产能是指在具有保证一定时期内持续开发的储量前提下，用安全、高效、环境友好方法将煤炭资源最大限度采出的生产能力。科学产能要求“资源、人力、科技与装备”都必须达到相应的要求和标准，是煤炭行业和一个矿区综合能力的体现。主要包括3方面的要求：安全开采；绿色开采、高效开采。(3) 提出了生产安全度、生产绿色度、生产机械化程度的煤炭科学产能评价指标体系和评价标准。科学产能评价标准采用“两步走” 战略：①2011—2020年，百万吨死亡率不高于0.1，无重特大事故，职业病发病率不高于3%，采煤塌陷系数不高于0.25 hm2 /万t，采煤机械化程度达到80%；科学产能总得分达到70 分；②2021—2030年，百万吨死亡率不高于0.05，无重特大事故，职业病发病率不高于2%，采煤塌陷系数不高于0.2 hm2 /万t，采煤机械化程度达到85%；科学产能总得分达到80分。(4) 估算得出2010 年各产煤区及全国科学产能分布情况。晋陕蒙宁甘区科学产能约为6.48 亿t，占本区煤炭产量比例为35.03%；华东区科学产能约为3.3亿t；占本区煤炭产量比例为51.56%；东北区科学产能约为0.55亿t，占本区煤炭产量比例为28.95%；华南区科学产能约为0.20亿t，占本区煤炭产量比例为4.35%；新青区科学产能约为0.25亿t，占本区煤炭产量比例为25.00%。2010 年中国煤炭科学产能约为10.78 亿t，仅占全国煤炭总产量的33.27%。(5) 采用科学产能评价指标体系对各区域煤炭科学产能进行综合评价。2010年，晋陕蒙宁甘区煤炭科学产能总得分为48分，华东区为45分，东北区为33分，华南区为23分，新青区为34分。按照煤炭产量对各区域煤炭科学产能进行了加权平均，得出2010 年全国煤炭科学产能为42.58 分。(6) 对美国、澳大利亚、英国、德国等世界先进产煤国进行了煤炭科学产能评价，估算得出美国煤炭科学产能得分为94分，澳大利亚为97分，英国、德国得分均为93分。中国与世界先进采煤国家煤炭开采水平仍有较大差距，应当全面推行科学开采和科学产能的理念，坚持煤炭科学开采，逐步提高煤炭科学产能。

结论

文章分析了煤炭行业发展制约因素，提出了煤炭行业转变发展方式的根本途径；提出了科学产能理念下3个量化度的内涵和评价指标，定量地建立了科学产能的评价指标体系，分析得出中国煤炭现有科学产能仅占全国煤炭产量的1/3左右，与世界先进采煤国家差距较大，应当全面推行科学开采和科学产能的理念,全面提升中国煤炭开采的科学化水平。

煤矿建设学科发展报告发布时间:2014-12-24

1.煤矿建设（井巷工程）学科定义及其在国家科技发展中的地位

在煤炭行业中，井巷工程主要包括矿山建设工程、开拓工程、延深工程和辅助工程等。矿山建设工程是指为了将煤炭从地下采出，从地表开始开凿直至煤层的一系列井筒、巷道与硐室工程；开拓工程是指矿井生产过程中，为保证采煤工作面与采区的正常接续所开凿的水平或倾斜巷道、硐室等工程；延伸工程是指为保证开采水平的接续所进行的井筒延深和新水平的巷道开拓工程；辅助工程则指为了保证采矿活动的安全，开凿的一系列运输、排水、通风及行人巷道、硐室等工程。

在矿山建设的三大工程（井巷工程、土建工程和机电安装工程）中，井巷工程量占总工程量的50%~70%，甚至更多，因此井巷工程是决定矿山建设工程质量和工期的关键因素。另一方面，井巷工程与采矿生产紧密相连，是煤炭生产过程中最基本、最主要的坏节。在我国井巷工程设计与施工中，一直贯彻"以掘保采，以采促掘，采掘并举，掘进先行"的方针。因此，煤炭工业的发展依赖于井巷工程学科的发展和进步。

井巷工程学科的进步不仅与相关学科的发展息息相关，而且井巷工程所面临的更复杂的地质环境、更困难的工程条件、更严格的工程要求等均为相关学科科学技术的发展提供了平台和动力。在国际日益白热化"三深"（深空、深海、深地）科技竞争中，相对而言"深地"的研究更为薄弱和困难，而井巷工程学科则对我国"深地"科学研究赋有不可推卸的重大使命。因此，井巷工程学科不仅对相关学科建设具有重要的意义，而且在国家科技发展中处于特殊的地位。

2.学科发展规律与趋势

井巷工程学科发展的动力来自于国家对深部地下开发的重大需求，始终服务于国家能源安全战略与重大地下工程建设。井巷工程学科需要适应矿山工程和地下工程深度和规模的不断加大，环境和条件的日益恶化以及工程要求的不断提升的需求。井巷工程学科水平的提升不仅源自学科本身的进步，而且必将得益于和有益于相关学科的发展。

（1）工程规模不断加大

随着国民经济建设和社会发展，井巷工程所面临的工程规模不断加大。立井井筒深度更大，千米深井，甚至2000~3000m的深井建设是未来5~10年井巷工程科学研究与建设的主要对象；井筒断面从6m增加到10m，净直径10m 以上的立井井筒越来越成为施工主体；井下巷道更长，断面更大，巷道之间的空间关系更复杂；井下硐室体量越来越大，单一硐室的开掘和支护理论和技术已基本成熟，但硐室群的结构体系更加复杂，其整体设计、施工、稳定将成为新的课题。

（2）环境条件更为复杂

随地下深度和工程规模的不断加大，井巷工程所面临的地质、水文地质等环境条件更为复杂。井巷工程的地压更大、水压更大、岩性更加软弱与复杂。

特别需要指出的是，我国西部矿区井巷工程所穿越或进入的巨厚白垩系、侏罗系地层普遍呈现出的高角度X型共轭剪切节理（裂隙、裂缝）发育，围岩岩石原始软化、暴露风化、浸水泥化、振动松化等特点，说明该地区井巷工程围岩赋有前所未有的特殊性质，是我国西部矿山安全建设和地下空间开发的核心和基本难题。

（3）科学研究更加深入

井巷工程学科将在随对自然认知更为科学的基础上不断创新与发展。

井巷工程学科将从主要考虑围岩的宏观力学行为，向宏观、中观、细观以及微观等多尺度协同，固、液、气多介质，水分、温度、力学、化学多场耦合等方向发展，以揭示岩石、土、冻土，甚至含中观结构围岩介质的本质特性。

随井巷工程支护方法由单一支护向多层复合支护，锚、喷、网、注、型钢联合支护体系方向发展。学科将更加

注重支护体系与围岩的相互作用，更加注重利用围岩的自身承载能力维护地下空间。

更大吨位的三轴试验系统、大型物理模型试验系统等试验装置，CT、扫描电镜等先进的试验测试技术，离散元、边界元、无网格方法等不断发展的数值分析技术，大数据、云计算等新的信息分析技术等将促使井巷工程的科学研究手段不断进步，学术水平不断提升。

（4）学科交叉越加强烈

传感与检测技术、液压与控制技术、自动化与智能化技术、信息与计算机技术，以及力学、采矿工程、安全工程、地质工程、材料科学、管理科学等相关学科、领域的新理论、新方法、新技术与井巷工程的交叉、融合更为强烈，由此将带来一系列的革命性变化。

井巷工程支护结构体系更明晰、支护设计厚度更合理；吊盘、抓岩机、伞钻、模板等施工装备将实现全液压化和集成控制；适应不同岩性的钻凿机具使得凿岩开挖等更为高效；全液压巷道钻-凿台车、全自动锚杆支护台车将是巷道施工新技术的升级版；提升系统集群控制及井筒悬吊装备安全保障技术、井下重大装备和支护实时无线监测技术、井巷工程施工全过程的实时监控技术等将大大提升井巷工程施工安全性；工作面温度、湿度等环境控制技术将极大改善施工人员的舒适度。井巷工程施工将更为简洁、高效、安全。

（5）工程设计更为科学

未来对井巷工程设计要求将更科学和更精细。井壁、冻结壁、巷道、硐室支护设计的分析方法将从经验方法、工程类比向科学计算、数值仿真、模拟再现方向发展。随机场理论、可靠性分析方法、工程服役性能评价等新理论和新方法将逐步渗入到井巷工程设计中。传统的"设计定终生"将向施工过程中自动监测、实时分析、信息反馈、优化设计、动态调整的方向发展。

（6）工程施工更为高效

适应极硬、极软、冻岩、冻土等不同岩性的5m及以上超深孔控制爆破，超大体积混凝土浇筑与养护技术，深井大段高高压预注浆技术等新技术不断发展与完善；井巷工程施工装备将由机械化、半机械化向及集约化、自动化、信息化、智能化方向发展；施工组织由单一工种、单个机械作业向多工种联合作业、多种机械协同工作方向发展。井巷工程将更加安全可靠，不断实现减员增效，少人则安，无人则安。

3.深立井施工技术现状

进入21世纪立井，施工技术和装备配套水平不断提高。立井井筒最深达到1342m，基岩段最高月掘砌成井达到232.2m。

据统计，我国立井施工平均月进水平是：2005年为68.51m，2006年为67.51m；2007年为64.43m，2008年为65.13m （1974年为16.4m，1997年为45.4m）。尽管单进水平较上世纪有了较大提高，但是，全国平均月进度维持在60多米的较低水平。从施工能力看，我国深立井施工深度基本在800-1100m范围，采取的主要施工工艺是短段掘砌混合作业，装备配套主要为70年代三部会战时，重点针对800m井深而研制的国产设备，虽然历经多次改造升级，施工到千米深井，但配套设备已达施工极限。从装备配套看该阶段国内掘砌正规循环段高一般在3.0-4.0m，主要设备配套为基础加高V型凿井井架悬吊、大提升机配置大吊桶提升、伞钻打眼、中心回转抓岩机装岩、混凝土集中搅拌、底卸吊筒下料、液压整体模板砌壁等。若施工深度与井径继续加大，无论从基础理论、设备单机能力、综合配套、技术工艺等方面都受到明显制约。

目前，国外立井井筒的建设深度已超过2000m，南非贵重金属矿斯录桂登矿井为最深，井深达3480m。南非英帕拉铂金公司第16号立井工程井深1657m，岩石条件较好，基本无水，素混凝土支护。施工采用永久井塔作为凿井井架；井内吊挂五层工作吊盘，采用两台双滚筒凿井绞车四绳、回头轮悬吊、吊盘绳兼作稳绳使用；井筒内布置一套5m直径双滚筒绞车双钩主提升（有效负载25t，两个16t吊桶），一套单钩吊笼作为辅助提升；掘进打眼采用风动六臂伞钻（眼深3.4m，循环进尺3m）；装矸采用悬吊式0.4m?气动抓岩机；砌壁模板安装在吊盘中部（段高3m），混凝土集中搅拌站制作，皮带运输到井口，经操作盘采用溜灰管下放；井口封口盘下设有固定盘和操作盘两个平台；电缆通过地轮经下操作盘由悬吊钢丝绳下放；上部吊盘井筒永久设施安装；管路依托罐道梁固定（罐道梁间距6m），掘、支、安顺序作业、专业化施工。通过对其施工方法分析，该金矿井筒施工为掘进、支护、永久装备一次性整体

施工。在工程、水文地质条件和相贯工程布局形式方面与我国煤矿建设地质、水文地质条件和井下工程布置大有不同，贵重金属矿开凿工艺需要设置斜坡道和多水平联络通道，并随井筒一起施工，从而导致整个建井工期长达到7年，这种建设工期不做严格要求的施工方法与国内煤矿建设市场要求存在较大差异，因此在煤炭行业，在大直径深立井施工关键技术和成套装备方面，尚未借鉴国外的掘、支、安一次施工成井的经验和做法。

4.岩巷施工技术现状

2008年以来，国有重点煤矿的掘进总进尺已经超过800万米/a，全岩巷道不足10%。我国煤矿岩巷掘进水平长时间维持在60m-70m/月左右，对煤矿安全生产和矿井建设速度的要求还远远不够。为此，把握我国岩巷掘进发展趋势，找准岩巷掘进技术、装备、工艺等发展方向，对实现岩巷安全高效掘进具有重要的现实意义。

岩巷掘进分为钻爆法和机械法两种。光面微差爆破技术、中深孔爆破技术、锚喷支护技术、掘进作业线的成功应用，为我国岩巷钻爆法安全高效掘进创造积极条件。

上世纪八、九十年代以来，岩巷掘进水平稳定在60-70m/月。近年来，我国岩巷施工月进尺平均水平随着机械化程度有所提高，已基本达到70-80m/月。掘进水平呈现较大差异，比如，淮南矿业集团、平煤集团、皖北煤电等集团的岩巷掘进水平要稍高于平均水平，达到85-90m/月。

我国掘进机的研制和应用真正起步于上世纪70年代初，比世界各主要产煤国晚15-20年。经过近40年的消化吸收，掘进机也从轻型、中型发展到重型，到本世纪，已经形成了EBJ、EBZ、EBH系列。以全国的应用情况来看，对坚固性系数f<8岩石巷道效果较好，f>8的硬岩效果差，且粉尘污染问题较难解决。针对上述问题，煤炭科学研究总院太原分院研制的EBZ300TY型掘进机可截割硬度120MPa半煤岩巷和中等硬度的岩巷，不移位截割断面达38m2。淮南朱集矿17㎡岩巷，2011年3月掘进进尺256m，打破大断面岩巷综掘施工记录。

5.特殊凿井施工技术现状

5.1冻结凿井施工技术现状

近年来，我国在700m深厚表土冻结法凿井关键技术、千米深含水岩层冻结关键技术、深厚表土中斜井冻结法凿井技术等方面取得重要成果，冻结法凿井通过表土厚度达到675.6m，立井井筒冻结深度达到950m，斜井冻结斜长达到504m，均创世界纪录，使我国冻结法凿井技术全面达到国际领先水平；在冻结温度场及水、热、力耦合场，人工冻结土（岩）的力学特性，立井冻结壁的力学特性及设计理论，立井冻结井壁的力学特性及设计理论，冻结管断裂机理与防治技术，以及斜井冻结法凿井技术等方面均取得可喜进展，为后继技术的研发创造了良好条件。

在山东巨野、单县、成武、聊城，安徽砀山，河南焦作、周口，河北廊坊、衡水等地，煤层上有>600～800m厚的表土层，未来10年，有山东万福煤矿等多个600~800m厚表土层井筒需要建设；在西部省区，深大井筒的冻结深度也将突破千米大关。因此，需要:1）加强冻结法凿井技术基础研究；2）坚持技术研发在先的原则，杜绝盲目、仓促上马冻结法凿井工程；3）加快修订相关规程、规范。

5.2注浆凿井施工技术现状

立井地面预注浆以黏土水泥浆注浆技术为主，在中东部地区有100多个井筒中应用，西部地区部分矿区-宁夏红二煤矿、新疆哈密汉水泉煤矿等开始尝试应用。为解决我国中东部地区煤矿千米深井建设的水害问题，研究应用了以高精度S型定向钻进技术为核心的"冻-注-钻"三平行凿井施工技术和"钻-注"平行凿井施工技术，注浆与其他凿井工序平行作业可节省凿井工期20%以上。目前在深井施工中，平行作业技术已普遍应用，深井地面注浆技术能力达到1000~1200m深度水平。

与国外注浆技术相比较，目前我国的煤矿注浆技术总体水平处在世界先进水平。主要差距在钻探技术、化学注浆材料方面，国外的水玻璃类化学注浆材料种类多，适用各种不同地层条件。

5.3钻井凿井施工技术现状

进入21世纪后，为适应煤矿井筒建设的需要，对AS-9/500型、L40/800型钻机进行了改造，使其在钻井直径、提升能力、扭矩、控制系统方面得到了很大地提高。同时从2004年开始，着手研制能力更大的新型钻机。先后研制出AS-12/800型钻机、AD120/900型钻机和AD130/1000动力头型钻机。在此阶段共钻煤矿井筒51个，最大钻井直径10.8m，最大钻井深度660m，井壁最大厚度为1000mm，混凝土最大标号为C85，成井最大直径8.3m，全断面钻进最

大直径7.7m，创造了一钻成井施工工艺。钻井法凿井技术国际领先。

AD130/1000竖井钻机，扭矩达620KN·M，提升力达700吨，装机功率983.5Kw。最大钻井直径13m，最大钻井深度1000m。能力比上一代竖井钻机提高50～60％。综合性能国际领先。（王厚良，丁明）

5.4反井凿井施工技术现状

小型反井钻机得到普及应用后，开始自主研究设计适合我国不同地质条件、工程条件的大型反井钻机，在装备上大推、拉力推进、大扭矩旋转的多油缸提升、多马达驱动形成大直径反井钻机；锯齿形螺纹联结，替代API标准，形成了大直径钻杆新型联结方式，提高钻杆抗拉、抗扭能力，满足通用性和可靠性；组装式大直径扩孔钻头，满足井下运输和狭窄空间组装；大直径反井钻井工艺，随钻测量和纠偏控制技术，提高了偏斜控制精度。这些技术进步使反井钻机开始应用于煤矿井筒工程。代表性项目有：河南平煤集团四矿瓦斯抽放井，钻孔直径0.75m，深度462m；山西晋煤集团赵庄煤矿瓦斯管道井，直径2.5m，深度431m；山西晋煤集团王台铺煤矿风井，直径5.0m，深度168m。主要钻机类型ZFY3.5/400和ZFY5.0/600型反井钻机。

反井钻机的更新发展对国内反井钻井技术的发展起到了巨大的推动作用，不但在煤炭系统，而且在水电、冶金、交通等地下工程建设领域的竖井、斜井施工中开辟了新的途径，应用前景十分广阔。但是，国内现有的反井钻井装备和技术在最大扭矩、最大推力等性能指标、硬岩适应性以及综合多用途等方面与国外先进水平相比尚有一定的差距，还要更深入的研究。

煤矿爆破技术学科发展报告发布时间:2014-12-24

通过对井巷掘进掏槽爆破计算机数值模拟以选择合理的掏槽方式、提高掏槽爆破效率的研究已取得良好效果；

煤系地层岩石的坚固性系数一般在6~8以下，岩巷掘进爆破技术基本成熟，但坚硬岩石（坚固性系数在12以上）的巷道掘进爆破，在现有的钻凿设备条件下，如何提高掘进速度和效率已开始引起关注和研究；

随着煤矿装运设备的性能改善，现代化的大型耙装机、皮带运输系统等装运设备已在部分现代化矿井使用，装运效率大大提高，同时液压凿岩台车在煤矿井下已开始逐步采用，提高巷道掘进每循环进尺（2.5m以上）的研究已开始引起关注，传统的2.0m以下的循环进尺已不能适应煤炭开拓的需要；

通过在巷道钻凿小直径炮眼的同时钻凿100mm以上的大直径炮孔的多功能凿岩台车已基本研制完成，该设备有望改变传统的掏槽方式，大大提高掏槽爆破的炮眼利用率，从而从根本上解决巷道掘进掏槽难的问题，大大地提高巷道掘进速度。

由于煤矿爆破的特定要求，研制适合煤矿生产、又保证安全的高威力炸药已引起关注。来源:中国煤炭学会

煤炭地质勘查学科发展报告发布时间:2014-12-24

1主要进展

1.1勘查技术手段与设备发展迅猛

自李希霍芬和王竹泉等中外地质学家对中国煤炭资源质考察算起，我国煤田地质工作已有近一个半世纪历程。经过数代煤炭人的艰辛探索，形成了具有中国煤田地质特色的勘查技术体系。70年代后期，我国开始应用计算机软件绘制煤田地质图。80年引入代遥感技术。90年代中期研发计算机辅助野外数据采集技术系统。2004年以来实现了地质信息采集处理的数字化[3-4]，"3S"系统支持下的煤炭资源勘查与评价已经实现。

我国的煤田物探和矿井物探技术，伴随着新中国诞生、成长的步伐，在过去的60年时间里，逐渐从无到有，从小到大，由弱变强，现已称为煤炭地质勘查技术行列中不可或缺的中坚力量，形成了以地震、电法和测井技术为主的煤炭勘查技术体系，整体上居于国际先进水平。

在众多的物探勘查方法中，以煤田地震勘探技术应用最广，发展最快。1955年我国第一支煤田地震勘探队伍在华东成立，通过人工解释来判别岩性，寻找新煤田和圈定煤系分布范围。50余年来，煤田地震勘探技术实现了数次飞跃，勘探方法由折射波法到反射波法，勘探技术从单一地震到多地震、从单分量到多分量、从野外数据一次采集到多次随时间推移覆盖、从早期的初级勘探一体化到数据采集、处理和解释的三维可视化，从小道数二维勘探到大

道数二维与三维勘探，从构造勘探向岩性勘探跨越，探测能力不断增强[5~7]。地震信号高密度采集技术、资料处理技术、3D可视化连片解释技术，地震数据体属性分析技术，深度域偏移成像技术、地震资料精细目标处理、地质动态解释技术更加成熟。多分量静校正、小波变换、反射波和折射波VSPCDP同时成像技术提高了地震波初至拾取精度，减少了资料解释陷阱[8~11]。目前，高分辨率二维地震勘探能够解释落差大于10m或15m的隐伏断层，成为地面和井下勘探的主要技术。三维地震勘探不仅能够查明煤田（井田）内落差超过5m的断层，解释落差3～5m的断点和波幅10m以上的褶皱，还能够探测覆盖层厚度、煤田陷落柱、煤层冲刷带、煤矿采空区、煤层宏观结构和厚度变化、煤系基底深度、岩浆岩等地质条件，解释煤层顶、底板岩性变化和岩石力学性质等，成为煤田勘查、矿井补充勘探的首选技术。三维地震勘探技术服务领域已突破了厚黄土塬区、高原区、复杂山区，复杂岩溶区、沙漠、戈壁滩、湖泊沼泽、海洋，获得了良好的勘查效果。特别是近十年来，煤炭三维地震勘探取得了令人瞩目的进展，地震成果从传统的构造地质向水文地质、开采地质方向拓展，服务阶段从以往的资源勘查阶段上升到服务于煤矿高效安全开采生产阶段，其解决煤矿生产地质问题的精度和能力得到了业主的普遍公认，成为煤矿采区采前构造勘探的首选技术手段而得到了大范围的推广应用[3][12]。2009年首次采用高密度三维地震方法准确识别出地下煤层气化的平面展布形态，为煤炭地下气化扩大工程设计提供重要的地质信息[13]；2010年，济宁二号煤矿开展的利用三维地震探测工作面"三带"发育高度的有益尝试，有可能成为今后煤炭四维地震的萌芽[14]。另外，也积极开展了利用高分辨率地震勘探技术，对石膏矿、岩盐、油页岩等非煤资源精细探测的实践[14-17]；同时，煤田地震勘探以其浅层、高分辨率地震勘探的特色，在全国城市活断层地质调查项目中，发挥了重要的作用。

以地面瞬变场为代表的交流电法异军突起，已逐渐成为煤矿采区水文地质勘探的主力，其中包括瞬变电磁法（TEM）、可控源音频大地电磁法（CSAMT）及混合源电磁法（EH-4电导率成像系统）等。在交流电磁法中，由于瞬变电磁法具有对低阻体敏感、体积效应小、施工效率高等优点，在煤矿防治水领域得到广泛应用，目前已成为煤矿采区水文地质勘探的主要物探手段[18-23]。

近年来煤炭物探的另一个亮点是煤矿井下物探技术进入一个蓬勃发展的新阶段。

尽管以地面三维地震和瞬变电磁法为代表的物探技术取得了很大的发展，在探测煤田深部含水层、含水构造、煤层厚度、岩浆岩和陷落柱、矿井地质灾害方面发挥了重要作用，已经能够较好地为煤矿开采超前提供构造条件和水文地质条件的探测成果，但仍然无法满足煤矿高效安全开采对于地质条件查明程度的客观要求，为此给煤矿井下物探技术与装备的超常规发展提供了契机。相比较而言，我国的矿井物探技术发展较晚。考虑到地面物探受地表条件影响较大、距目标体较远、分辨率难以满足生产要求等因素，上世纪八十年代中期至九十年代初，以开滦范各庄矿2171陷落柱特大透水事件为起点，我国开始从国外引进槽波地震、瑞雷波、无线电波坑道透视等技术与装备，并进行了消化、吸收、改进、试制和自主研发，到世纪之交我国矿井物探技术与装备已经初步形成了包括井下电法、坑透、电透视、瑞利波、地质雷达、煤厚探测仪等技术系列，并开展了大量的方法研究和现场试验工作，取得了一定的地质效果[24-28]。煤矿井下瞬变电磁法勘探技术技术以其特有的长距离、全方位、对水敏感、定向性好、施工效率高等特点，迅速得到了广大矿井地质工作者的欢迎。同样，煤矿井下槽波地震探测技术也开始重新得到重视，它以探测距离大、精度高、抗干扰能力强、波形特征较易于识别等优点，尤其在探测精度和距离上优于其他煤矿井下勘探方法，其探测距离可达煤厚的300倍，广泛应用于探查小断层、陷落柱、煤层分叉与变薄带、充水采空区及废弃巷道等地质异常。如今，愈来愈多的煤矿超大超宽工作面，使槽波地震焕发出勃勃生机，新型探测仪器设备、施工方法、以及处理软件不断升级[29-32]。

钻探新工艺、新技术不断完善，设备和机具设计向安全可靠、操作简便、人性化方向发展。金刚石钻进和绳索取芯钻进技术很好地解决了钻孔液漏失、孔壁坍塌和硬岩层"打滑"等技术难题。空气泡沫钻进工艺较好地解决了干早缺水地区供水困难、钻具过空巷和裂隙发育地层时冲洗液漏失、孔壁不稳等关键技术难题。气动潜孔锤正反循环钻进技术突破了硬岩钻进的困难。液动冲击回转钻进、空气泡沫反循环钻进技术大幅度降低了钻具过中硬岩石时的材料消耗，提高了钻进效率。受控定向钻进技术有效解决了陡直地层的找煤难题。超大孔径、超千米深孔钻进技术在深部找煤中得到了广泛应用。电镀金刚石适岩钻头、绳索取心适岩聚晶金刚石钻头、新型复合片无芯钻头分别解决了电镀钻头保径薄弱、非煤系软岩钻进效率偏低问题，延长了钻头服务寿命。各种新型钻井冲洗液及其净化装置

对控制泥浆固体含量，降低泥浆费用，提高钻进效率，保证钻探生产安全、延长设备寿命、降低钻探成本方面起到了关键作用；钻进参数监测系统的成功研制，使得我国煤田钻探技术步入世界先进行列[33]。

特别是煤矿井下随钻测量定向钻进技术装备的推广应用，在进一步推动煤矿井下瓦斯防治水平的同时，为验证物探异常提供了有力手段，还可在煤矿井下地质勘探、防治水工程施工、矿井建设、救援钻孔施工等方面发挥重要作用，并有可能在非煤矿山井下固体矿产勘探、矿藏评价等方面发挥作用。

煤质分析技术，基本实现了仪器设备自动化，测试过程智能化，操作流程简单化，数据处理微机化，全面提高了测试工作效率和成果精度。

1.2综合勘查方法体系更加成熟

中国不同含煤区煤田的开采地质条件复杂多样。除普遍发育的脆性断裂和高原地应力外，华北东部煤矿开采面临着严重的水害和瓦斯灾害威胁；东北含煤区煤层结构复杂，冲刷带和火山岩发育，热流值高；华南含煤区煤体韧性变形（层滑和褶皱）强烈，煤层连续性差，构造煤发育，高瓦斯和突出矿井较多；滇藏含煤区均是小型残留煤盆地，冲击地压和大地热流值高；西北含煤区的塔里木盆地煤层埋藏深，祁连山侏罗纪煤田分布零散，准噶尔盆地和吐哈盆地煤层冲刷带发育，水文条件复杂。依据煤田地质背景，瞄准解决的主要地质问题，选取"地震主导，多手段配合"综合勘探模式，开展地表与井下结合，物探、钻探、巷探结合。通过各种勘查成果的相互对比和相互验证，达到准确探明开采地质条件之目的的立体式综合勘查方法体系更加成熟，并在生产中发挥了重大作用。近年来中煤科工集团西安院采取以三维地震勘探为主，电法勘探为辅，钻探验证的思路，对准格尔煤田、东胜-神府煤田、哈密煤田、淮北煤田的一些矿区（井田）开展了以查明中小型构造和水文地质条件为主的多手段立体式综合勘探，合理跨越了勘查阶段，缩短了勘探周期，加快了勘查进度，极大地提高了勘查精度，降低了勘探成本和开采风险。

1.3与煤伴生的微量元素勘查研究受到重视

20世纪50年代至70年代，煤地质工作者对与煤伴生的U、Ge、Ga等有用元素进行过调查。80年代以来，随着人们对资源开发中环境保护问题的日益重视，查明煤中有害元素种类、含量及分布特点，研究它们的地球化学特性等成为煤炭地质勘查的重要任务之一。2000～2003年，"中国洁净煤地质研究"课题将煤岩学、煤化学和微量元素地球化学理论与洁净煤技术有机结合起来，筛分出煤中11种潜在有毒有害元素作为环境评价指标，得出了它们在煤中的危险丰度，研究了潜在有害元素在煤炭资源开发利用全过程中的迁移、富集、转化、再分配、及其对环境与人类健康的影响。同时，与煤伴生的有益元素成因与成矿机理研究取得较大进展。李宏涛等[34]采用多种分析方法，发现东胜煤田砂岩型铀矿床中磁铁矿-黄铁矿-方解石间具有成因联系，认为球状次生磁铁矿是烃类和微生物共同作用的结果，对本区铀矿和油气勘探具有重要的启发作用。樊爱萍等[35]将煤盆地演化与成矿作用结合起来，指出东胜煤田砂岩物性受成岩过程和成岩环境控制，氧化-还原、酸性-碱性过渡带有利于铀元素在直罗组砂岩中富集成矿。

1.4煤与煤层气资源一体化勘探日益规范

煤层气（瓦斯）是与煤相伴生的同源同体矿产。中国的煤层气资源占全球的15.3％。煤炭与煤层气共采，可产生利用资源与保障矿井安全生产双重功效。煤炭与煤层气地质勘查是煤气共采的基础。按照国土资源部《关于加强煤炭和煤层气资源综合勘查开采管理的通知》（国土资发〔2007〕96号》）要求，煤田勘查坚持统筹规划，协调开发的原则，从普查阶段开始就将煤层气勘查评价与煤勘查有机结合起来，统一部署、同时设计、同时组织施工，进行一体化勘探、综合评价。十一五和十二五国家科技重大专项项目第40项目（2011ZX05040，煤层气与煤炭协调开发关键技术）已经在沁水盆地等区块取得了阶段性成果。

2国内外比较

相对于美国、澳大利亚、印度、南非、俄罗斯等主要产煤国，中国在煤田地质条件复杂许多的情况下，保持了多年的煤炭产量世界第一，显示了中国在煤炭勘查和开发领域的巨大进步。但是，毋容置疑，与国内外的同行相比，我们在一些方面尚存在着较大的差距[36]。

2.1重要的仪器装备及处理软件几乎全部仰仗国外进口，但国产化已在推进

我国目前使用的大型地面物探仪器几乎全部依靠国外进口，地震、瞬变电磁仪、地质雷达等都来自法国、美国、加拿大、瑞典等国。但近十年来，国产第一套具有2000道以上带道能力的ES109大型地震数据采集记录系统正在加

以完善定型，以投入产品化、工业化的生产和应用。在矿井物探方面，国内自主研发的井下直流电法仪、坑透仪、瑞雷波、地质雷达、电透仪、测井仪、测斜仪、瞬变电磁仪等，整体上形成系列化，具有一定的生产规模和能力，基本满足了国内的需求。还有一些令人瞩目的新方法、新技术正在处于试验或推广阶段，如地面高密度全数字三分量三维地震勘探技术、基于被动地震监测的微震探测技术、煤矿井下网络电法底板动态监测技术、高精度地震散射波成像与CRP道集成像技术、煤矿突水灾害治理效果的监测技术、矿井多波多分量地震勘探超前探测技术以及煤层气富集区的地球物理综合探测技术等[37-44]。这些新方法、新技术与新装备的研发或试验成功，有望成为今后几年物探技术的发展方向。但是，国内一些关键仪器装备的稳定性、可靠性、灵敏度以及软硬件配套能力等，与国外尚有明显的差距[45-47]。

大型煤炭钻探装备的情况与物探类似。在经过大规模引进技术装备的阶段后，近年来的追赶步伐加快，大型定向随钻测量钻机已批量生产应用。总的来说,国内外钻进设备性能及价格各有优缺点。以煤矿井下千米定向钻机为例：（1）钻孔深度能力和机动性。国内外钻机都具有1000m深度钻孔的能力,也都能够自动行走,但是国产的履带钻机机动性可能更好；（2）地质条件的适应。国产钻进设备因为钻杆强度大,既可以在简单地质条件,也可以在复杂地质条件下施工,比国外钻进设备的适应性更广泛；（3）钻孔定向性。国外钻进设备比国内的精度高得多,可操作性好得多。（4）国外钻进设备在整机性能、自动化程度、操作的舒适性等方面比国内的要好。（5）价格。国产钻进装备比国外的低数倍,优势明显。

2.2煤炭勘探的系统思维和综合研究不足，但正在向集成动态分析演进

煤炭勘查和安全生产是一个多元地质信息采集、处理、分析、解释、预报的往复过程，地质工作不能仅限于地质规律定性总结，其重点工作应该是对所获信息的综合研究、分析、处理，在此基础上给出综合的动态地质预测预报，并随后进行实际采掘工程的揭露验证，而后又重新回到信息采集、处理、分析、解释、预报的反馈流程中。但是，由于体制问题、条块分割和技术发展水平等原因，以往的地质、物探、钻探、井巷掘进成果多局限于本专业范畴，缺少真正意义上的多学科交叉和综合集成研究，各阶段各专业地质成果未能在一个平台上综合分析、动态校验和相互印证，影响了地质工作效率和水平的提高。为此，一些矿区企业已按照优势互补的原则和市场化配置的需要，组建专业的矿井地质服务队伍，发挥集成的设备优势和人才优势，最终实现"地质勘探立体化、信息采集多元化、信息处理自动化、预测预报智能化、解释成果可视化"。

3展望

未来我国煤炭勘查技术的发展,将有以下特点：新的成矿理论等基础研究成果将成为勘查技术的发展支柱；基于地质过程是系统的整体，煤炭勘查与其他一些学科分支的交叉、渗透将进一步强化,会出现一些边缘性新技术新领域；在观测、探测、测试、分析和计算机处理等方面高新技术的应用,使技术手段迅速更新换代；高效安全开采煤炭对地质保障体系的需求，将推进物探、钻探向精细探测和综合动态解释发展；煤与煤层气、以及煤与其他矿种的一体化勘查；深层煤矿床勘查开发，将催生新的技术、装备与作业规程。来源:中国煤炭学会

2014年度矿山测量学科新进展发布时间:2014-12-24

一、引言

矿山测量是综合应用光学、声学、惯性、重力、电磁等手段及空间信息等理论方法，研究与矿产资源开发利用有关的从地面到地下、从矿体/工程到围岩的动静态空间信息监测监控、定向定位、集成分析、数字表达、智能感知和调控决策等的科学与技术。主要内容包括：矿山信息采集与三维表达，地下定位与导航，多源复杂信息整合与集成处理，数字矿山与物联感知，沉陷监测与变形控制，“三下”采煤，矿体几何与储量动态管理，土地复垦与环境整治，地下空间环境评估等。主要任务是：构建矿山与地下空间基准，提供（测设）地面地下坐标、距离、与方位与形变；建立矿山与地下空间信息系统，进行数字表达、制图、分析、模拟与动态更新；评价及管理矿体与地下空间资源，监督其合理开发；预测开采/开挖沉陷、地表变形与环境破坏，提出灾害防治措施；开展建筑物下采煤、水体下采煤、铁路下采煤与工广煤柱开采；进行土地复垦与环境保护。我国矿产资源需求大，开发工程多，本专业在保

障资源安全、高效、绿色、节约开发利用方面发挥了重要作用，产生了巨大的应用效益，具有广阔的社会需求及发展前景。

二、本学科发展现状

1．综合PPP、CORS及三维激光扫描的地表沉陷监测

采用PPP、CORS及三维激光扫描测量等现代测量技术，集合传统高程及平面监测数据，构建了复杂矿山高精度测绘框架，开发了相应的软件系统；在此基础上，进行了变形灾害监测及开采沉陷参数反演等研究，为矿区可持续发展提供了基础性的保障。

2．基于InSAR的矿区变形监测

包括基于DInSAR的开采沉陷参数提取与沉陷规律分析；基于DInSAR的老采空区地表残余沉降监测地基稳定性评价技术；基于InSAR技术的非法开采监测预警；建立适合矿业城市地表形变的监测模型，解决了矿业城市地表形变长时序InSAR监测的关键技术问题。

3．地表煤火灾害多源监测

包括TM/ETM/MODIS融合热场监测技术；火区温度场地面热红外近景监测技术；遥感与无人机的煤火区地裂缝监测与煤火治理方案。

4．数字矿山空间信息集成建模与应用

突破了矿山地上下多源异构空间数据分裂、地层矿体模型与井巷模型不耦合、三维空间模型与采矿安全分析模型不统一、矿山三维模型更新维护极其困难等数字矿山技术难题，提出了一批矿山三维空间模型、处理方法与分析算法，开发了系列软件，进行了广泛应用。

5．固体充填开采沉陷控制

成功开发出了具有完全自主知识产权的综合机械化固体废弃物充填采煤技术与装备体系，通过将煤矿固体废弃物充填采煤后形成的采空区控制岩层移动和变形，回收“三下”呆滞资源和保护环境。通过相似模拟、现场观测、数值模拟、理论分析等多种手段，建立了充填采煤岩层移动与地表沉陷分析的力学模型，给出了预测充填开采岩层运动和地表移动变形的“等价采高”计算方法和参数。

6．开采沉陷与“三下”采煤新技术

通过现场试验观测、数值分析、理论研究，在该领域取得如下主要成果：①深入研究了综采放顶煤地表沉陷规律与覆岩破坏规律，为厚煤层矿区合理留设保护煤柱、科学开展“三下”采煤奠定了基础；②成功开展了综采放顶煤村庄房屋破坏规律与保护技术研究，探索出厚煤层矿区不搬迁村庄下采煤新技术和新途径；③系统开展了地表大型水体下综采放顶煤开采技术研究，形成了一套完整的水体下采煤技术体系和安全技术措施；④首次开展了新建井筒留设小保护煤柱与抗变形技术研究，提出了井筒小保护煤柱的留设方法和计算依据，形成了小保护煤柱条件下新建井筒的抗变形技术体系；⑤在采动区、采空区地面建筑研究领域，形成了完整的技术体系，包括采动（空）区地基稳定性评价、地基处理与抗变形技术，并在平顶山、唐山、潞安、焦作、徐州、皖北等矿区得到大面积推广和应用；

⑥在矿区高压线保护、风电站建设、高速公路下采煤及宽条带开采、充填开采方面，取得较大的进展。

7．资源型城市工况区废弃地恢复再利用技术

资源型城市拥有大量废弃工矿土地，这些土地综合整治可再利用。针对资源型城市工矿区废弃地在地质、土壤、环境等方面的特殊性，研究了工矿废弃地修复技术，如工矿废弃地生物修复机理及技术、裸岩矿山植被修复技术、地球化学工程学修复机理及技术等；塌陷区土地再利用技术，如塌陷区地质与生态安全评价指标体系、建设利用安全性评价技术、景观重建技术、建筑物地基稳定增强技术等；工矿废弃地利用规划设计技术，如矿产资源开发与土地利用一体化规划技术、尊重本体建筑的改造设计方法等。

8．采煤沉陷区地基处理与工程建设技术

通过室内模拟试验与现场应用实践相结合的模式，研究了采空区地表建筑地基稳定性评价与加固处理技术、废物回填建筑地基工程应用技术研究、采煤沉陷区建筑技术。研究成果在平顶山矿区、焦作矿区、开滦矿区、准北矿区、徐州矿区等地得到推广应用，在采煤沉陷区上建成十层以上高层建筑，矿区生态环境得明显改善，取得了良好

的经济和社会效益。煤矸石利用后不仅使煤矸石压占的土地得以释放，同时也减少了煤矸石对矿区生态环境的影响，取得了良好的生态效益。

9．采煤沉陷区土地复垦与农业生态再塑技术

包括矸石充填复垦土壤剖面构建；疏排法复垦土壤剖面构建技术；采煤沉陷地农业景观再塑与生物多样性保护技术。本研究成果在河北开滦矿区和山东兖州矿区共治理采煤塌陷地面积2414.22hm2，并建立了高效立体农业示范区2个，总面积达到了1242.54hm2，示范区生态效益初步显现。

10．基于城乡统筹的矿区塌陷地生态修复集成技术与规划

为加快采煤塌陷地的综合治理和利用，促进矿区产业转型，系统地研究了“矿、城、乡”空间体系下采煤塌陷地的生态修复集成技术和规划方法体系。研究范围面积约200km2，总人口约42万，涉及29个煤矿，33对矿井，分为规划区、实验区和启动区三个层次。

三、本学科分析与展望

我国是一个矿业大国，可持续发展及利用信息技术改造传统产业的要求给本专业的发展提出了机遇与挑战，使其研究领域及重要性不断得到扩展与增强，从业人员数量及研究面位居世界前列，在矿山变形监测、地层沉陷控制、矿山工程测量、矿山复垦、数字矿山等方面与世界水平同步。但是依然存在一些不足和问题，主要有：（1）矿山测量仪器研发薄弱。矿山测量对象特殊隐蔽、动态多变，测量场所条件复杂、干扰严重，常规测绘仪器与手段难以满足矿山测量的质量与精度要求，需要研发矿用测量仪器，如矿井陀螺仪/陀螺经纬仪/陀螺全站仪、防爆三维激光扫描仪、矿井测量机器人、煤矿边坡变形远程监测仪等。在矿山测量仪器研发方面，重视不够、投入不足、差距较大。

（2）矿山警察角色担纲缺位。由于多种原因，在我国建设资源资源节约型、环境友好型社会方面，矿山测量专业作用远未充分发挥出来，未能有效辅助政府科学规划与有效监管资源开发与开采过程及矿产与伴生资源回收状况；对矿山和矿业城镇的环境污染和生态破坏机理与监测手段研究还不够。

（3）原创理论和技术少。除开采沉陷规律和“三下”采煤技术方法、数字矿山理论与关键技术之外，一般多为学习、跟踪国内外相关领域的先进理念与技术方法，缺少原创。一些重要技术如采区动态沉陷的INSAR测量、积水沉陷区水深测量、巷道断面及围岩变形自动监测、深井大型贯通测量技术与方法、机载激光雷达（LIDAR）及无人机（UAV）遥感技术、高光谱遥感与探地雷达技术应有等，均属引进消化或集成应用。

本专业发展目标和前景是，数字化地集成管理与共享利用各类矿山及地下工程数据与信息资源，可视化地三维模拟与虚拟再现矿山及地下空间资源开发环境，仿真化地模拟分析矿山及地下空间资源开发活动与影响过程，智能化地分析监测监控数据并智能识别各类灾变前兆，自动化地实施矿山及地下空间资源开发活动安全预案，科学化地进行环境与灾害控制与治理。来源:中国煤炭学会

选煤学科十年发展规划发布时间:2014-12-24

一、学科发展目标

以国家、行业科技发展规划为指导，围绕选煤专业的主要方向，以核心技术为重点，全面开展科技创新与交流，建立更加适合行业与自身发展特点的技术创新体系；完善选煤专业技术体系，在基础理论方面建立跳汰、重介、浮选工艺过程的数学模型，开发多参数工艺过程控制软件，以及各工艺过程自动控制子系统与全厂集中监控系统的网络连接技术的研究，实现跳汰、重介、浮选控制功能和技术经济指标的优化，为产生合适的离心复合力场的机械设备和自动控制设备的研制提供理论基础。攻克选煤关键性技术，研制开发重大产品与装备，促进新开发科技成果产业化，满足我国大批千万吨级选煤厂建设及老厂技术改造、扩能升级需要。

二、主要专题发展规划

1、方向与目标

针对原煤直接利用造成的严重环境问题和大型选煤装备依赖进口的工业现状，结合我国煤炭产业升级与发展，建设大型选煤厂的迫切需求，通过自主创新，突破大型重介质分选设备分选流场模拟与放大设计技术、跳汰分选床

液流均布技术、大型振动构件抗疲劳失效及可靠性设计技术、筛分破碎机大功率低转速重载传动技术、分选过程自动控制技术、高效自动定量装载等关键技术，研制千万吨级选煤系统成套重大技术装备，达到国内领先和国际先进水平,替代进口，建成千万吨级选煤厂示范工程并实现产业化。

2、主要研究内容

2.1大型高效洗选设备及其自动测控技术；

2.2大型高可靠性脱水筛分装备；

2.3选煤厂自动化监控技术及信息化管理系统

2.4自动化高效定量装载技术与装备。

3、工程背景

近年来，我国煤炭洗选技术水平大幅度提升，紧跟国际先进水平，对加快调整能源结构、增加清洁能源供应发挥了重要科技支撑作用。但是，技术的成熟性、适应性，装备的稳定性、可靠性仍亟待提升，面临的主要问题包括：煤炭成分复杂，煤质差异大，用途广泛，选煤技术通用性差；装备生产能力小，仅能满足400万吨选煤厂需要，大型设备依赖进口；大型装备设计基础理论薄弱，选煤基础理论的研究尚不满足自动化控制现实需要，重介、跳汰、浮选过程自动控制处于起始阶段；低阶煤泥分选技术缺失，动力煤分选工艺不完善；筛分破碎脱水等大型振动设备技术不成熟，可靠性差、寿命短，对外依赖程度高；装备集中控制与工艺过程控制之间统一协调机制不完善，选煤厂整体自动化控制水平低。需要针对不同煤炭性质和用途加大洗选新技术、新工艺研究投入，力图在高效分选工艺、高效分选装备等技术领域形成突破和应用。

三、主要措施

1、科研能力（平台）建设

为满足科技创新工作的需要，积极申请建设国家级技术创新平台，主要包括煤炭洗选工程技术中心和国家能源选煤实验室。鼓励各单位积极筹措资金，对现有的试验设施进行更新和改造。

2、人才培养机制

行业要发展，科技领先，人才为本。煤炭行业专业性较强，懂专业、熟悉市场又有战略性思维的技术管理人才缺乏。需要不断通过激励机制，绩效评估、技术培训平台建设等手段，制定人力资源的中长期规划，适度超前进行各类人才队伍的培养开发，不断增强技术人员学习、创新、适应工作的能力，确保拥有一支稳定的高素质的技术人才队伍。人才是科技发展之本，是技术创新的灵魂。应以强烈的人才意识，全新的人才观念，长远的育才战略，真诚的聚才方式，创造人尽其才、人尽其用的环境，形成尊重知识、崇尚科学、尊重人才的良好风气，形成培养人才、稳住人才、引进人才、用好人才的机制，培育一支数量充足、结构合理、素质较高，与市场前景、企业发展相适应的人才队伍。

3、国际合作与交流

自我国加入世贸组织（WTO）后，为煤炭行业开展国际技术合作与交流创造了便利条件。要抓住经济、市场国际化和技术、人才全球化的大好机遇，以产业升级为目标，开展多渠道、多层次的、特别是高新技术领域的国际合作交流，创造条件让优秀科技人员特别是中青年科技骨干到国外进修、合作、参加国际学术交流。，以各种方式引进、学习、消化、创新国外企业的先进技术和管理，提高我国的煤矿技术装备水平和自主创新能力，培养建设一支有较高技术水平和科技竞争能力的专业技术人才和管理人才队伍。要利用好专业委员秘书处的有利条件，积极开展学术活动，跟踪科技发展前沿，不断扩展新的合作渠道，创造良好的科技人才成长的环境。

4、发展会员情况

发挥好新委员、学者和选煤工作者的专家作用。我国选煤界有一批老一代知名的专家、学者和选煤工作者，他们为我国选煤事业的发展做出了重大贡献，是我国选煤科技和生产建设的宝贵财富。在他们中间，有的人至今还活跃在教学、科研和企业的第一线，多数人则由于年龄等原因不再继续担任委员会的职务了，然而他们都在时刻关注着选煤事业的发展，希望力所能及地参与委员会的一些活动。我们将继续发挥好他们在煤炭洗选加工行业重大战略决策、高新技术论证、重要技术文献编辑等方面的经验和特长。同时按照中国煤炭学会的要求，为扩大选煤专业委

员会的影响，积极发展会员和会员单位，使更多的选煤科技工作知晓选煤专业委员会是科技工作者之家。

2、关注与煤相关学科新进展（201

3、2014）来源:中国煤炭学会

岩石力学与支护专业学科十年发展规划

发布时间:2014-12-24

一、学科发展目标

煤巷支护领域将在深部煤巷围岩综合应力场演化、冲击地压巷道支护、顶板垮落及相关岩层灾害致灾机理及控制、煤巷支护材料与构件及围岩的非协调变形机理等方面取得突破性进展。岩巷支护方面初步形成深部复杂条件下岩巷支护机理、控制技术和新材料的综合体系；工作面支护领域将在充填开采支架-围岩关系理论、深部采场围岩控制理论、高强度大扰动开采围岩灾变的演化和发生机制等研究方面取得突破性进展。形成2个以上具有国际先进水平的岩层控制理论创新研究基地，在相关院校和煤企之间形成多个产学研相结合的岩石力学与支护方面创新型研究团队。

二、主要专题发展规划

随着采深与开采强度的不断加大，岩石力学与支护方面需开展以下专题研究。

煤巷支护方面：

1、深部高地应力煤矿综合应力场演化规律。

（1）深部煤矿高地应力场参量多层次分析理论与跟踪反演；

（2）深部高地应力巷道围岩空间三维应力测试方法与演化规律；

（3）综合应力场演化路径及与煤岩体破坏模式的关系；

（4）综合应力场演化致生煤岩体损伤与灾变破坏机理；

（5）应力场突变诱发振动能量传播、衰减与作用规律。

2、深部高地应力巷道围岩大变形及顶板失稳垮落机理；

（1）揭示深部高应力煤巷围岩扩容变形与不连续冲击变形发生条件，及巷道从开挖到报废期间变形全过程变形特征；

（2）揭示煤巷围岩在高偏应力作用下的破坏过程与机理；揭示深部煤巷顶板垮落灾害从孕育、发展到发生的全过程演化规律；

（3）揭示巷道顶板垮落灾害的控制原理，为深部高应力巷道围岩大变形与顶板灾害控制提供理论基础。

3、冲击地压巷道支护理论

（1）高强度冲击载荷作用对冲击地压巷道支护结构稳定性影响；

（2）揭示高冲击韧性锚杆从动载冲击-吸能减冲-静载平衡的能量耗散过程及其失稳判定准则；

（3）冲击地压巷道支护构件抗冲击性能研究；

（4）建立高冲击韧性锚杆及金属支架与巷道围岩的相互作用机理。

4、煤巷支护材料、构件及围岩的匹配性研究

（1）研究锚杆、锚索、托板、球垫、螺母等力学性能匹配性；

（2）锚杆与锚索预紧力的匹配性及不同预紧力组合对围岩稳定性影响；

（3）研究金属支架各构件的力学性能匹配性；

（4）研究巷道支护构件在巷道掘进、工作面回采全过程受力状态及性能的变化规律。

岩巷支护方面：

1、千米深井支护理论与方法。深井巷道支护不仅是围岩的大变形问题，而且是一个涉及岩爆、冲击、瓦斯、热害等工程灾害控制的复杂性问题，需要更深入、系统地对工程岩体在多相（固相、气相、液相）、多场（应力场、渗流场、温度场）耦合作用下的大变形破坏致灾机理、控制理论等方面展开研究。

2、中生代岩巷支护理论与方法。我国东北地区、内蒙盆地、新疆盆地以及陕甘宁盆地的中生代侏罗白垩纪煤系地层，地质条件复杂，存在岩石强度低于煤层强度、砂岩强度低于泥岩强度的特殊规律，且岩石具强烈的膨胀性。

急需研究适合于中生代白垩纪煤系地层巷道大变形力学特性的支护理论与方法。

3、海下开采软岩巷道支护理论与方法。以龙口矿区为代表的海下开采已成为我国煤矿开采的一大特色。对于海域下软岩工程岩体的特殊物理力学特性的系统研究，是解决海下开采软岩巷道支护问题的关键。

4、矿井支护机械化基础理论。随着大型现代化矿井建设的推进，在建井、采煤方面的机械化问题已解决。而巷道掘-锚-运一体化难以实现的关键还是缺乏适合于软岩大变形力学特性的支护手段，随着支护新材料、新理论和新设计研究的完善，矿井支护机械化将是今后的主攻方向。

采场支护方面：

1、大扰动高强度开采工作面围岩控制理论

（1）大扰动高强度开采支架围岩关系理论

（2）高强度开采围岩大变形机制与支护强度确定理论

（3）高强度开采煤壁灾变尺度效应理论

（4）高强度开采煤壁能量聚集及耗散机理

2、动静载荷作用下工作面支护理论

（1）冲击载荷作用下支架液压系统稳定性理论

（2）煤壁失稳与护帮机构相互作用机理研究

（3）重复采动下支护系统可靠性理论

（4）抗冲击高性能液压支架研究

（5）动静载荷作用下支架状态动力学响应理论研究

3、大倾角或急倾斜煤层采场围岩控制理论

（1）大倾角或急倾斜顶板-支架-底板系统稳定性判据及失稳机理

（2）大倾角或急倾斜煤层覆岩垮落结构理论

（3）大倾角或急倾斜煤层围岩与支护体耦合作用机理

4、破碎煤岩体工作面围岩控制理论

（1）破碎围岩条件下工作面致灾因素研究及控制理论

（2）破碎围岩加固强化机理研究

三、主要措施

1、由国家设立专项研究基金或联合基金，结合基础理论和典型工程科学问题进行研究，为解决矿井建设学科的典型基本理论和重要工程问题提供条件。

2、根据现有研究基础，整合全国优势学科与学者资源，集中优势力量、加大研究资金投入，专款专用系统开展基础研究工作，以行业内重点企业为龙头，联合行业内知名企业和科研院所，集中进行关键工程科学问题的联合攻关，解决影响行业发展的重大工程问题。

3、设立专项研究基地，计划下拨专项研究经费，实行专项费用使用审计考核制度。

4、打造国家级研究团队，理论结合实际，以物理模型模拟试验系统建设为基础，结合实际工程进行现场检测；理论以试验结果、现场检测数据为依据，用试验数据和现场检测结果考核研究工作绩效。

5、定期举办学术会议和论坛，加强学术交流，进行专题学术讨论，阶段学术报告，及时交流并检验最新研究成果，为行业发展提供理论支持。

来源:中国煤炭学会

煤炭深加工与利用专业人才培养方案

煤炭深加工与利用专业人才培养方案 一、培养目标 本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展的，具备选煤厂、焦化厂、煤炭气化厂、甲醇乙烯生产、化工厂及其他煤炭深加工企业的设计能力和基本化工单元的结构设计及计算能力的，获得煤炭深加工与利用理论和技术，煤炭深加工和煤化工艺流程的基本训练，具有创新精神和实践能力的高端技能型人才。 二、学制与毕业要求 1.学制：标准学制三年，修业年限不超过五年。 2.招生对象：普通高中毕业生、职业高中毕业生、中专毕业生、技校毕业生。 3.毕业：本专业学生必须按培养方案的要求在校期间修读完成各类课程和实践环节规定的最低学分，并完成相应的课外安排内容，总学分达到132.5学分（表一），并获取本专业相应的职业资格证书至少1个，方可毕业。 三、毕业生培养规格与要求 1.思想政治素质要求 热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，坚持社会主义方向，牢固树立科学发展观和正确世界观、人生观、价值观；具有强烈的社会责任感；具有遵纪守法、爱岗敬业、团队合作的品德；具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。 2.文化素质要求 具有基本的人文社会科学理论知识和素养：掌握科学的思维方法和学习方法，以及终身学习、自我发展的自觉意识和基本能力。理解文化基础知识对自学和自我提高能力培养的意义。 3.职业素质、能力结构要求（表二） 4.身心素质要求 （1）具有良好的行为规范、职业道德和善于团结协作的团队精神。 （2）具有较高的业务水平和较强的业务技能，善于理论联系实际，具有独立分析问题和解决问题能力。 （3）具有健康的体魄和承担繁重岗位工作的良好身体素质。 5.职业资格证书要求 应取得本专业相应的职业资格证书1-2个。

中国煤炭资源现状

中国煤炭资源现状中国是世界第一产煤大国，也是煤炭消费的大国。1996 年中国煤炭探明可采储量居世界第三位，全行业年煤炭开采量达到近10 亿吨。煤炭行业已经成为国民经 济高速发展的重要基础。中国煤炭状况：在我国的自然资源中，基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。与石油和天然气比较而言，我国煤炭的储量相对比较丰富，占世界储量的11.60% 。我国煤炭资源总量为 5.6 万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界总储量的11%。建国以来，煤炭在全国一次能源生产和消费 中的比例长期占70%以上。据有关部门预测，到2005 年，全国一次能源生产量为12.3 亿吨标准煤，其中煤炭为7.85 亿吨标准煤（折合11 亿吨原煤），仍占63.8%。专家预测，在本世纪前30 年内，煤炭在我国一次性能源构成中仍将占主体地位。我国的煤炭资源分 布广泛但不均匀。全国除上海外，其他省（区）、市均有探明储量。从地区分布看，储量主要集中分布在山西、内蒙古、陕西、云南、贵州、河南和安徽，七省储量占全国储量的81.8%，分布呈现“北多南少” “西、多东少”的特点。当前我国煤炭行业产业的低机械化带来的采煤效率低下，煤炭企业占用劳动力过多，煤炭开采安全等突出问题日渐严重；煤炭行业的低进入壁垒以及高退出壁垒使得我国煤炭行业竞争无序，较低的产业集中度也造成了国际竞争力的下降。因此，加快调整产业结构，促进我国煤炭行业的健康、可持续发展，成为我国煤炭行业工作的重点。近年来，煤炭行业在国家一系列政策措施的支持下，坚持以发展为中心，以结构调整为主线，通过实施关井压产、关闭破产和安全专项整治，使煤炭供需总量基本平衡，经济运行持续好转，呈现恢复性增长的强劲势头。但是，煤炭行业存在的一些深层次矛盾和问题还没有从根本上解决。这里，我主要是从“煤炭产业集中度低”这一方面进行具体的说明。与发达市场经济国家相比，我国煤炭行业的市场集中度很低。据了解，目前世界各产煤国煤炭行业集中度均高于中国，美国年产煤10 亿吨左右，前 4 家公司占70%；澳大利亚年产煤近 4 亿吨， 5 位公司占71%；前印度年产煤 4.5 亿吨， 1 家公司占90%。然而，我国高度分散的市场结构加剧了小矿与大矿之间激烈的资源争夺战，为现代化矿井建设和大规模机械化开采留下了巨大的隐患，进而导致我国煤炭市场的供需失衡，煤炭产业效率极低的规模结构，影响了我国煤炭企业的国际竞争力严重制约了煤炭产业发展，造成了有限煤炭资源的巨大浪费。（ 1 ）产品附加值低，经济效益低。炭开采业发达，煤炭加工业滞后；产品初级加工较发达，深加工、精加工较 欠缺，产业链条短；产品品种单一，产业发展过于依赖初级产品；煤炭加工转化率低，投入产出率低，产业自我积累能力低下，经济效益不佳。具体表现在：筛选、洗选、炼焦、发电在煤炭加工转化的整体数量中占有绝对比重，而深度加工产品极低。一些科技含量较高的清洁能源产品和技术，如工业型煤，干法洗煤、水煤浆、煤焦油深加工、煤层气开发等基本上还停留在初级阶段。 （2）.煤炭企业管理水平低，劳动力素质低。几年，在旺盛 市场需求刺激下，一些大中型煤矿超能力、超强度生产，采易弃难，造成采掘衔接紧张，资源回收率低，矿井服务年限下降，埋下事故隐患，导致重特大事故频发。煤炭行业从业人员多是富余人员、待业青年、农转非家属，文化水平普遍较低。产业结构调整后，不能 尽快适应新的产业在技术方面和管理方面的要求，使经济增长的数量和质量不协调，严重制约了煤炭企业优化调整产业结构的步伐。

电力系统稳态分析--潮流计算

电力系统稳态分析 摘要 电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种重要的分析计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态：各母线的电压，各元件中流过的功率，系统的功率损耗。所以，电力系统潮流计算是进行电力系统故障计算，继电保护整定，安全分析的必要工具。 本文介绍了基于MATLAB软件的牛顿-拉夫逊法和P-Q分解法潮流计算的程序，该程序用于计算中小型电力网络的潮流。在本文中，采用的是一个5节点的算例进行分析，并对仿真结果进行比较，算例的结果验证了程序的正确性和迭代法的有效性。

关键词：电力系统潮流计算；MATLAB；牛顿-拉夫逊法；P-Q分解法；

目次 1 绪论 (1) 1.1背景及意义 (1) 1.2相关理论 (1) 1.3本文的主要工作 (2) 2 潮流计算的基本理论 (3) 2.1节点的分类 (3) 2.2基本功率方程式（极坐标下） (3) 2.3本章小结 (4) 3 潮流计算的两种算法 (5) 3.1牛顿—拉夫逊算法 (5) 3.2PQ分解算法 (10) 3.3本章小结 (15) 4 算例 (16) 4.1系统模型 (16) 4.2结果分析 (16) 4.3本章小结 (19) 结论 (20) 参考文献 (21) 附录 (22)

1 绪论 1.1背景及意义 电力系统稳态分析是研究电力系统运行和规划方案最重要和最基本的手段。电力系统稳态分析根据给定的发电运行方式和系统接线方式来确定系统的稳态运行状态，其中潮流计算针对电力系统的各种正常的运行方式进行稳态分析。 潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。 电力系统潮流计算问题在数学上是一组多元非线性方程式求解问题，其解法都离不开迭代。潮流计算方法的改进过程中，经历了高斯-赛德尔迭代法、阻抗法、分块阻抗法、牛顿-拉夫逊法、改进牛顿法、P-Q分解法等。现在比较常用的方法就是牛顿-拉夫逊法和P-Q分解法。对潮流计算的要求可以归纳为下面几点： （1）计算方法的可靠性或收敛性； （2）对计算机内存量的要求； （3）计算速度； （4）计算的方便性和灵活性。 1.2 相关理论 所谓潮流计算，就是已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、各支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。 在运行方式管理中，潮流是确定电网运行方式的基本出发点；在规划领域，需要进行潮流分析验证规划方案的合理性；在实时运行环境，调度员潮流提供了

中国煤炭物流发展现状与展望

我国煤炭物流发展现状与展望 煤炭物流是指为实现煤炭从生产地到消费地移动，所进行的煤炭加工、装卸、运输、仓储、交易、配送、信息处理等服务活动。自2009年3月《物流业调整和振兴规划》发布实施以来，煤炭物流取得了长足的发展，随着国外经济形势的变化以及新能源的冲击，煤炭行业出现了产能过剩、需求量增速放缓等新变化，在新的形势下，发展现代煤炭物流，对降低煤炭物流成本、保障煤炭稳定供应具有重要意义。本文首先回顾我国煤炭物流的发展现状，分析了煤炭物流发展中所存在的问题，并对“十二五”期间，煤炭物流的发展进行了展望。 1 我国煤炭物流发展现状分析 1.1 煤炭物流规模不断扩大 2012年上半年，我国煤炭产量19.5亿吨，同比增长7.7%，预计2012年全年，我国煤炭产量在36.5亿吨左右。除晋陕蒙宁甘新和云贵地区外，京津冀、东北、华东、中南和川渝青藏地区为煤炭净调入地，其中，省首次由原来的煤炭净调出省转为煤炭净调入省,调入量为约800万吨。 2012年上半年累计完成铁路煤炭运量11.7亿吨，同比增长4.5%，预计全年铁路煤炭运量为23.2亿吨。在主要煤运通道中，上半年大秦线煤炭运量2.15亿吨，同比下降0.5%；侯月线完成8778万吨，

下降1.8%。 图1-1 近三年我国铁路煤炭运量图 2012年1-5月份，规模以上港口完成煤炭及制品吞吐量8.3亿 吨，同比增长8.4%，增速较去年同期放慢9.0个百分点；其中煤炭外贸进港量1.0亿吨、增长65.1%，增速较去年同期加快77.5个百分点。 2012年上半年我国煤炭消费19.7亿吨，同比增长2.8%，增速 同比回落6.6个百分点。2012年上半年，国际形势复杂多变，国经济运行也出现了新情况新问题，我国经济短期缺乏迅速回暖的动力。2012年上半年全社会用电量增长有限，用电量同比增速在5%-6%之间，在保障房建设、新农村建设的促进下，钢铁、建材、化工行业煤炭消费量趋于平稳。电力、钢铁、建材、化工需求总体不旺，造成煤炭产能严重过剩，存煤量激增，进而对煤炭的运量产生严重影响。 05 10 15 20 25 2010年2011年2012年 20.2亿吨 22.7亿吨23.2亿吨

我国煤炭行业的发展现状

我国煤炭行业的发展现状 通过对，我们了解到：我国煤炭价格上涨，需求增大以及出口减少和技术落后致使的发展不容乐观。分析如下： 煤炭是我国的基础能源。近年来，受国民经济快速发展的推动，我国煤炭产量和消费量呈现快速增长的势头。煤炭产业市场集中度较低，现正处于整合阶段。 1、在能源生产消费中占据主导地位 我国是“富煤、贫油、少气”的国家，这一特点决定了煤炭将在一次性能源生产和消费中占据主导地位且长期不会改变。目前我国煤炭可供利用的储量约占世界煤炭储量的%，位居世界第三。我国是当今世界上第一产煤大国，煤炭产量占世界的35%以上。我国也是世界煤炭消费量最大的国家，煤炭一直是我国的主要能源和重要原料，在一次能源生产和消费构成中煤炭始终占一半以上。 2、需求和供给：供需总体平衡，局部供不应求 我国是当今世界上最大的煤炭生产国，也是最大的煤炭消费国。根据显示，2004年至2006年，我国煤炭产量年均复合增长率达%，2006年、2007年上半年我国煤炭总产量分别为亿吨和亿吨。受煤炭进出口税率变化、国内煤炭需求旺盛和人民币升值影响，预计中国煤炭未来一定时期内出口量进一步减少，进口量进一步增加。近年来，我国沿海省份的煤炭需求量一直很大。但我国约90%的煤炭资源和生产能力分布在西部和北部地区。 煤炭消费结构日趋多元化并向关键行业集中。目前我国的煤炭消费结构呈现多元化的特点，长期以来电力、冶金、化工和建材4个行业是主要耗煤产业，四大行业煤炭消费量约占总消费量的70%左右，其中电力行业煤炭消费量（动力煤）占总消费量的50%以上。据煤炭市场分析统计，2006年在我国煤炭消费总量中各个行业所占的比重分别为：电力%、建材%、钢铁%、化工%、其它%。从火电、钢铁行业的产能增量释放来看，需求仍旧非常旺盛；而煤变油、煤化工的发展，将对煤炭需求结构产生战略性的影响。随着国民经济的发展，国内煤炭市场在今后很长时间内仍存在着较大的需求空间。 主要耗煤行业均保持较快的发展速度，拉动煤炭需求强劲增长。2007年前三个季度，主要耗煤行业火电、焦炭、粗钢、水泥行业的累计产量同比增幅分别为%、%、%、15%，都远远大于同期原煤产量11%的增长率。随着电力新投装机容量进入高峰期，建筑施工逐步进入高潮，水泥及其它建材产品产量和钢铁产量都将较快增长，煤炭总需求高增长势头将得以延续。预计未来几年煤炭需求的增长将继续快于煤炭有效供给的增长。 中国去年增加了亿千瓦发电能力，相当于英国全年的耗电量。中国以每周一个的速度建立煤电站，同时关闭上千个小煤窑。已经关闭了2811个小型煤矿，而且这一趋势还在继续，因此中国的煤炭供需将更加紧张，部分企业也在不断增加自己的煤炭储量。中国最大的电力

年产20万吨配煤炼焦工艺设计煤炭利用与深加工毕业设计-精品

毕业设计 [论文] 题目：年产20万吨配煤炼焦 工艺设计 系别：化学与化学工程系 专业：煤炭深加工与利用 姓名：刘磊 学号： 111308136 指导教师：陈湘 河南城建学院 2010 年5 月20 日

1总论 (4) 1.1概述 (4) 1.2炼焦煤种简介 (4) 1.3配煤炼焦意义 (5) 1.4煤场及配煤机械简介 (6) 1.4.1卸煤机械 (6) 1.4.2倒运机械 (7) 1.4.3配煤槽及配煤设备 (7) 1.5预热炼焦工艺 (7) 1.6干法熄焦工艺 (8) 2设计任务依据 (10) 2.1设计任务 (10) 2.2设计目标 (10) 3生产方案确定及生产流程说明 (11) 3.1生产方案确定 (11) 3.2生产流程说明 (12) 4炼焦用煤的准备 (14) 4.2煤场机械的选型 (15) 4.2.1卸煤机械 (15) 4.2.2倒运机械 (15) 4.3配煤比的确定 (16) 4.4配煤设备和配煤操作 (18) 4.4.1配煤槽 (18) 4.4.2配煤设备 (18) 4.5配煤比的控制 (19) 4.5.1操作要点和配煤比检测 (19) 4.5.2自动配煤 (20) 5工艺计算 (22) 5.1原始数据 (22) 5.2原始数据处理与计算 (23) 5.3物料平衡计算 (26) 5.4热量平衡计算 (29) 5.5焦炉的热效率和炼焦耗热量 (38) 6炉型选择 (40) 6.1焦炉的构造 (40) 6.1.1燃烧室和炭化室 (40) 6.1.2蓄热室 (40) 6.1.3斜道区 (41) 6.1.4炉顶 (41) 6.2炭化室的中心距 (41) 6.3焦炉的生产能力 (42) 7干熄焦与预热炼焦联合工艺 (44) 8强度校核 (45) 8.1炭化室强度 (45)

中国煤炭行业现状分析及未来发展趋势简析

中国煤炭行业现状及未来发展趋势简析 摘要 煤炭在我国的一次性能源生产和消费中均占主体地位，同时，我国煤炭生产 和消费量均居世界第一位。随着我国经济发展进入新常态，煤炭行业现状及其发展趋势更加成为关注的热点。从2012年开始，煤炭行业告别了10年的发展旺盛期，进入了萧条时代，尤其是15年煤炭行业彻底地进入了“寒冷的冬季”，目前仍没有回暖的迹象，发展趋势不容乐观。 关键词：煤炭行业；现状分析；未来趋势 引言：煤炭作为我国主要的能源基础和工业原料，长期以来，推动了中国经济的快速发展。截止到2014年年底，我国煤炭资源探明储量为1145亿吨，位居世界第三位，占全球储量的12.8%，而石油和天然气分别仅占全球的1.1%和1.8%具 体情况如图表所示 2014年中国一次能源探明储量情况 能源单位2014年占全球比例（%）储采比世界平均储采 比（%） 石油10亿桶18.5 1.1 11.9 52.5 天然气万亿立方 米 3.5 1.8 25.7 5 4.1 煤炭亿吨1145 12.8 30 110 注：储采比：用任何一年年底剩余的储量除以该年度产量，所得的计算结果即表明如果产量继续保持在该年度的水平，这些剩余储量可供开采的年限。 从表中可以看出我国的煤炭储采比远低于世界平均水平，但从资源保证年限角度分析，煤炭仍是中国能源安全和经济安全的基础，在中国能源格局中具有不可替代的地位。

1、我国煤炭行业的现状 1.1 受到国家宏观制度的制约 煤炭行业属于高危行业，国家对其加强了安全整顿，无论是从设备上还是从安全防护措施上都加大了监管力度，这样就增加了吨煤成本。其次煤炭污染严重，导致近几年来雾霾现象十分严重，国务院于2013年9月发布《关于大气污染防治行动计划》，明确到2017年，京津冀、长三角、珠三角等区域大气细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右，煤炭在全国能源消费中的占比降至65%以下。不断强化的环境约束以及国家能源政策的变动对煤炭在中国能源结构中的主体地位带来了较大冲击，再有新能源的出现与提倡，如核能、太阳能、风能等产业的出现大大地挤压了煤炭的产量，占有了煤炭一定的利润空间。其中，可再生能源的增长是对煤炭的直接代替。 如表1所示 年份能源生产总量 （万吨标准煤） 构成（能源生产总量=100） 原煤原油天然气水电、核电、 风电 2010 296916 76.6 9.8 4.2 9.4 2011 317987 77.8 9.1 4.3 8.8 2012 333300 76.6 8.9 4.4 10.1 2013 356536 75.9 8.4 4.5 11.2 2014 357079 73.8 8.5 4.8 12.9 资料来源：《煤炭工业统计提要》《BP世界能源统计年鉴2015》 1.2受到国际煤炭市场的制约 我国加入WTO成为世界经济组织的一员。在国际市场经济这个平台里，信息的流动性与资源的共享性发展迅速，国外的矿石、铁粉、煤炭以其品质好、价格低等优点打入我国煤炭市场。如下图

煤炭行业发展现状及趋势分析

煤炭行业发展现状及趋势分析

煤炭行业发展现状及趋势分析 2013-03-11 10:34 来源：钢联资讯 煤（煤炭）是指植物遗体在覆盖地层下，压实、转化而成的固体有机可燃沉积岩。根据《国民经济行业分类》（GB/T4754－2002），公司所在的行业属于采矿业中的煤炭开采和洗选业，包括对各种煤炭的开采、洗选、分级等生产活动，不包括煤制品的生产、煤炭勘探和建筑工程活动。 煤炭行业的主管部门主要有国家发改委及国家能源局、国家安监局及煤矿安监局、煤炭工业管理局、中国煤炭工业协会、国土资源部、工业和信息化产业部等。 1、煤炭行业发展趋势分析 （1）能源行业发展的重点 “十二五”期间，我国能源发展将突出七个重点。一是要优化发展化石能源，合理控制煤炭产量，努力保持国内原油产量的基本稳定，提高天然气供应能力；二是要加快推进非化石能源发展，确保到2015

年非化石能源消费占一次能源消费的比重达到11%以上；三是要加强能源输送管网建设；四是要加快能源科技装备创新；五是要加强节能减排；六是要加强国际能源合作；七是要推进能源体制改革。 在能源开发投资战略上，“十二五”国家将对东部地区实施煤炭消费总量控制。将对环渤海、长江三角洲、珠江三角洲和东北的部分地区，严格控制煤电发展，煤电建设仅考虑支撑电源建设和消耗进口煤炭的电厂建设。东部的电厂建设将以核电和燃气电厂为主。 （2）“十二五”煤炭产业的布局 煤炭工业的“十二五”布局将与“十一五”有较大变化。“十一五”期间，我国煤炭产业布局以区域生产为主。根据煤炭资源、区位、市场等情况划分煤炭调入区、煤炭调出区和煤炭自给区三个区域。其中调入区为京津冀、东北、华东、中南四个规划区，调出区为晋陕蒙宁规划区，自给区为西南、新甘青两个规划区。今后五年的煤炭建设将向中国西部转移。 “十二五”期间全国煤炭生产开发布局将变为：控制东部、稳定中部，开发西部。在建设方面，东部将接续建设，中部适度建设，西部重点建设。到“十

电力系统稳态分析论文

电力系统稳态分析 01510425 10继电二班靳鹰 作为一个结构复杂而庞大的系统，电力系统的稳定性对于保障国民经济的安全运营意义重大。 一、电力系统稳定性的重要意义 电力建设是经济社会发展的关键环节，也是国民经济增长的基础。近些年，随着大规模联合电力系统的出现，系统的结构和运行方式越来越复杂，特别是在很多远距离大功率输电线路和系统中间，增加了发生系统性事故和导致大面积停电的概率，给人们的生产生活都带来了较大的不便和损失。 因此，在现代化电力系统中，保证电力系统稳定性成为电力系统正常运行的首要问题。 二、电力系统稳定性的基本概念 电力系统的稳定性，就是当系统在某一正常运行状态下受到干扰后，能否经过一定的时间恢复到原来的状态或进入下一个状态。 通常，根据动态过程的特征和参与动作的原件以及控制系统，将稳定性的研究划分为静态稳定，暂态稳定和动态稳定。在本文中，我们只讨论静态稳定和暂态稳定。 1、静态稳定 静态稳定，即电力系统受到小干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到其实运行状态的能力。进行静态分析，就是要应用相应的判据，确定电力系统的稳定性和输电线的输电线的输送功率极限，检验在给定方式下的稳定储备。 一般情况下，对于大电源送出线、跨大区或省网间联络线、网络中薄弱断面等，需要进行静态分析。而在进行静态分析时，经常用到的一个概念是功角稳定。在电力系统中，功角特性和功角曲线，是描述发电机有功功率和功角之间关系的方程和曲线。 功角是发电机电压与系统电势的相角差，其特性是，当有功输出恒定时，功角大小保持不变。功角稳定，即指系统受到扰动后，功角能恢复到原值，或稳定到一个新的值。而当功角变化时，电流和电压都会发生相应的变化；当功角持续变化时，将导致电流，节点电压，输出功率的持续变化。 功角变化，则意味着失步。失步分为周期性失步和非周期性失步。当发生周期性失步的时候，功角会在某点附近震荡，直到稳定于某个值；而发生非周期性失步时，功角会不断增大，同时引起系统电压电流大幅度震荡。 2、暂态稳定 暂态稳定，是指电力系统在某个运行情况下突然受到大的扰动后，能否经过暂态过程达到新的稳态运行状态或者恢复到原来的状态。要进行暂态稳定分析的目的，是要在规定运行方式和故障形态下，对系统稳定想进行校验，并对继电保护和自动装置以及各种措施提出相应的要求。 那么，如何判断一个系统是否暂态稳定？暂态稳定的判据是，电网遭受每一次大扰动后，引起电力系统各机组之间功角相对增加，在经过第一个和第二个正

我国煤化工行业细分领域发展情况分析

我国煤化工行业细分领域发展情况分析 目录 第一节炼焦产业链 (3) 一、发展现状 (3) 二、产品分析 (8) 三、发展趋势 (10) 第二节电石产业链 (11) 一、发展现状 (11) 二、产品分析 (12) 三、发展趋势 (17) 第三节尿素产业链 (17) 一、发展现状 (17) 二、产品分析 (20) 三、发展趋势 (21) 第四节甲醇产业链 (22) 一、发展现状 (22) 二、产品分析 (24) 三、发展趋势 (28) 第五节煤制油 (29) 一、发展现状 (29)

二、产品分析 (30) 三、发展趋势 (32) 第六节煤制天然气 (32) 一、发展现状 (32) 二、产品分析 (33) 三、发展趋势 (34)

第一节炼焦产业链 一、发展现状 （一）行业运行 从产量来看，2011年之后我国焦炭行业总体产能出现过剩，产量增速开始呈现下降趋势，截止2014年，焦炭产量为47691.05万吨，同比下降0.04%。特别是在2013年，2014年我国焦炭行业产能过剩，下游的主要需求方钢铁行业景气度较低，下游需求的低迷导致焦炭行业低位运行，预计2015年这一趋势不会有较大的改观。 表12010年-2014年焦炭产量情况 数据来源：国家统计局 从价格来看，从2012年开始焦炭市场呈现步步走跌态势，全年走势类似，但从上图可以看出，焦炭市场价格波动幅度逐年减小。相较2012年，2014年焦炭走势波动幅度属于小巫见大巫，但全年下跌幅度也超过25%.2014年全年焦炭市场走势呈现类“L”型走势，年初伊始延续2013年12月焦炭下行走势，大幅走跌，4月末出现微幅反弹情况，最高价1327元/吨，最低982元/吨，振幅35.13%，跌幅25.80%。6月下旬再次步入下行通道，但下跌幅度较年初大幅缩减，下跌5.32%。10月份再次微幅反弹，反弹幅度不足1%。 预计2015年，焦炭产能有望得到控制，焦价还要看钢铁市场需求情况。焦炭新增产能有望得到强力的控制，再加上加快淘汰落后产能，焦炭基本面转好有望持续。但焦化行业产业集中度低，在煤焦钢产业链中处于弱势地位，缺乏主动定价权，焦价回升仍需在整个产业链好转的背景下才有希望。

中国煤炭行业的现状和发展

中国煤炭行业的现状和发展 【摘要】：中国是世界上少有的以煤炭作为主要能源的国家之一,煤炭产量已经超过了世界总产量的三分之一,与煤炭生产相关的资源破坏、环境损害以及生产事故现象十分突出,因而我国学者率先提出了实现煤炭资源绿色开采的理念和科学研究与技术框架,继而又提出了实现科学采矿的学术观点.本文从煤炭资源绿色开采的内涵与框架、采动岩体结构理论和采动岩体渗流理论等方面较为系统地论述了煤炭资源绿色开采基础研究方面取得的主要进展;以煤与瓦斯共采、保水采煤和矸石直接充填采煤等技术开发成果,综述了在突破传统采煤技术理念上的煤炭资源绿色开采技术方面取得的重要进展;从实现煤炭资源绿色开采应重视的基础科学研究、重点技术攻关、政府应履行的职能以及国家立法等方面对今后相关研究与技术开发工作作了简单展望. 【关键词】：中国煤矿绿色开采关键层理论煤与瓦斯共采保水采煤矸石直接充填采煤煤炭资源主关键层采动岩体工作面推进 【正文快照】： 目前,中国经济的发展严重依赖煤炭能源的支撑作用.同时,近年来煤炭产量的迅猛增长,凸显对资源与环境的影响.至今,与我国煤炭粗放型和超产能生产相伴的矿难事故还没有完全得到控制,而同样十分严峻的资源浪费与环境破坏也亟待从煤炭开采的源头去解决.以2007年为例,中国全年生产 一、我国煤炭行业发展现状 煤炭是我国的基础能源。近年来，受国民经济快速发展的推动，我国煤炭产量和消费量呈现快速增长的势头。煤炭产业市场集中度较低，现正处于整合阶段。 1、在能源生产消费中占据主导地位 我国是“富煤、贫油、少气”的国家，这一特点决定了煤炭将在一次性能源生产和消费中占据主导地位且长期不会改变。目前我国煤炭可供利用的储量约占世界煤炭储量的11.67%，位居世界第三。我国是当今世界上第一产煤大国，煤炭产量占世界的35%以上。我国也是世界煤炭消费量最大的国家，煤炭一直是我国的主要能源和重要原料，在一次能源生产和消费构成中煤炭始终占一半以上。 2、需求和供给：供需总体平衡，局部供不应求 我国是当今世界上最大的煤炭生产国，也是最大的煤炭消费国。近年来，我国沿海省份的煤炭需求量一直很大。但我国约90%的煤炭资源和生产能力分布在西部和北部地区。 煤炭消费结构日趋多元化并向关键行业集中。目前我国的煤炭消费结构呈现多元化的特点，长期以来电力、冶金、化工和建材4个行业是主要耗煤产业，四大行业煤炭消费量约占总消费量的70%左右，其中电力行业煤炭消费量(动力煤)占总消费量的50%以上。随着国民经济的发展，国内煤炭市场在今后很长时间内仍存在着较大的需求空间。 中国去年增加了1.02亿千瓦发电能力，相当于英国全年的耗电量。中国以每周一个的速度建立煤电站，同时关闭上千个小煤窑。已经关闭了2811个小型煤矿，而且这一趋势还在继续，因此中国的煤炭供需将更加紧张，部分企业也在不断增加自己的煤炭储量。中国最大的电力集团华能集团，计划购买华北地区的煤矿股份以确保其燃料供给，其计划在华北地区锁定3000万吨煤的供应。中国神华除了国内的矿产购臵外，计划在印尼和澳大利亚购买煤矿资产。 煤炭行业固定资产投资显著放慢。预计未来几年煤炭行业固定资产投资增速将保持平稳，或小幅下降的趋势。煤炭的进出口需求，从净出口国变为净进口国。从2004年7月开始，我国煤炭出口须获得政府配额，只有具有煤炭出口经营权的企业才能申请并取得煤炭出口配额。目前全国只有四家企业具有煤炭出口经营权。由于进出口关税的调整、人民币升值及我国煤炭需求快速增长的影响，预计中国动力煤进口量将进一步增长。亚太市场主要动力

煤炭行业发展现状

一、十载高歌恍如梦 2000年的时候，地矿行业很多地质工作者正想着如何抛下自己平生所学，逃离体制内，下海经商。此时的地矿行业已经冷清了十余年，整个行业人才、技术、装备已大大萎缩，很多人对这个行业已经失去信心。多数地矿类院校不喜欢冠以“地质”二字，纷纷更名为××科技大学、××理工大学或者××经济学院。 但是，事情并没有像大家想象的一样发展下去。2001年，发生了两件大事儿，一是中国正式加入WTO，二是北京奥运会申办成功，这两件事儿对日后中国发展都起到了重要作用。同时，朱镕基总理力推的中国经济改革逐渐发力，全球经济一体化日渐深入，为中国全盘承接全球产业大转移，打造“世界加工厂”打下了坚实基础。由此，中国经济步入了“和谐号”高速列车时代，中国城市化建设、基础设施建设、出口经济一路高歌猛进，一夜之间，中国变成了名副其实的“世界加工厂”。 紧接着，中国实现了村村通电、村村通公路、东部地区县县通高速。2003年至2014年，中国铁路里程从7.3万公里增长到了11.2万公里，增长50%。人均住房面积从2003年的不足17平方米增长到了目前的36平方米，实现了人均住房面积的翻番。民用汽车保有量从2421万辆增长到了1.54亿辆，增长了4倍。2014年，世界上

85%的彩电、冰箱和洗衣机产自中国，中国有28种家电产量位居世界第一。 经济高速发展带动了矿产资源的大量消耗。2003年至2013年，中国煤炭消费量从19亿吨增长到了39亿吨，石油消费量从2.7亿吨增长到了5.0亿吨，天然气消费量从350亿立方米增长到了1708亿立方米，钢铁消费量从2.6亿吨增长到了7.7亿吨，铜消费量从308万吨增长到了983万吨，铝消费量从518万吨增长到了2195万吨。一眨眼的功夫，中国经济取得了举世瞩目的成就，矿产资源消费量连续翻番，十年高歌，恍如一梦! 二、千座矿城夜笙歌 由于矿产资源需求短期内迅速增长，全球矿产产品市场出现严重供不应求，矿产品价格急剧飙升! 高速增长的矿产品价格，带来了高速增长的开发力度。一时间，几乎所有的矿种、所有的矿山都是暴利！只要开矿，就一定赚钱！一场矿业盛筵，就此拉开了帷幕，一时间涌现出了成千上万个矿权，成千上万座矿山，成千上万座矿城，成千上万个矿老板，矿业蓬勃发展，矿产资源产量快速增长。 2003--2013年10年间，中国矿产资源产量直线增长。煤炭产量从18亿吨上升到了40亿吨，天然气产量从362亿立方米上升到了

浅谈煤炭深加工及利用的措施与方法

浅谈煤炭深加工及利用的措施与方法 摘要：煤炭是我国目前最重要的一次能源之一，也是目前最主要的污染源之一。由于我国对煤炭的大量使用和开发，导致我国的环境问题十分严重。煤炭深加工和新技术的开发是解决能源危机和环境污染的有效途径。本文详细的分析了煤炭深加工技术及其导致的环境问题，并提出了对煤炭废弃物的综合利用的一些方法。 关键词：煤炭；深加工；洁净煤；煤焦油 前言 目前，煤炭是我国重要的能源和化工原料，虽然我国的煤炭资源很丰富，但是，传统的煤炭工业采用的还是粗放式的经营方式，这种方式不仅仅使用率低，而且对煤炭的浪费也很严重，最重要的是，其对环境的污染也很大。因此，必须大力的发展煤炭的深加工技术，加强煤炭固体废弃物的综合利用，进而建设煤炭循环经济模式，充分利用煤炭资源，提高能源的利用效率。 一、煤炭深加工中的环境问题 我国煤炭资源丰富而且种类齐全，目前煤炭在一次能源生产和消费结构中所占的比率很大。随着社会的发展，人们对能源的需求量不断增长，对能源的质量要求也越来越高。根据我国现有国情，在短时间内煤炭作为主要能源的地位不会改变。然而，我国的大气污染与煤炭有关的污染源占很大比例。这种由于煤炭的非洁净利用而造成的严重环境污染，给我国的可持续发展战略带来了重大的威胁。在煤炭深加工等技术方面，我国与发达国家相比具有较大差距，深加工技术严重落后力度不够，造成了对环境的严重污染等问题。同时，我国的煤焦油加工技术与国外的先进技术相比，差距也较大。主要表现是生产规模小且高附加值产品少。因此，我国的煤炭深加工中的环境问题很严重，急需采取措施进行解决。 二、煤炭废弃物的综合利用 煤炭废弃物的资源化综合利用，不但可以节约煤炭资源和减少环境污染，还能够促进资源循环利用和可持续发展。现在煤炭深加工过程中产生的废弃物主要有煤矸石、煤层气和粉煤灰等。 2.1煤矸石、煤泥及煤层气 煤矸石是煤炭开采和深加工过程中产生的主要固体废弃物，同时也是我国目前年排放量和堆积量最大的工业废弃物之一。对它的综合利用途径主要有以下几种：第一，煤矸石代替燃料用于发电，当建筑材料使用，还可以生产肥料和铺设铁路等。第二，作为制备超细煅烧高岭土和合成碳化硅的原料等。第三，用于制备结晶氯化铝、氢氧化铝、氧化铝等化工产品。第四，回收其中的有益成分，

煤炭企业面临的困难和问题和发展趋势研究(1)

浅谈煤炭企业目前现状及发展趋势 目前，由于宏观经济增速放缓，煤炭市场萎缩，煤炭形势出现了许多困难和问题，并形成重大拐点，现就其现状和发展趋势浅析如下： 一、目前现状之分析 由于国家经济结构的战略调整，环境治理力度的不断加大，煤炭能源经济形势整体呈现持续低迷、市场需求疲软、煤价直线下滑、资金严重缺乏，煤企亏损面急剧扩大。产能过剩已成定局，价格低位运行已成常态，行业面临生存危机，出现了许多困难和问题，具体体现在如下几方面：。 （一）煤价下行压力巨大。 “十二五”以来，我国煤炭业固定资产投资额持续增长，累计达到2.4万亿元，新增产能26亿吨，且有11亿吨的在建设项目，积累的大量产能将在“十三五”期间集中释放。2014年全国产煤40亿吨，净进口煤炭5.2亿吨，消费36.1亿吨，库存3.9亿吨。而消费方面由于国家大力化解钢铁、水泥、有色等行业的过剩产能，加大非化石能源的利用强度，煤炭消费量将逐步下降，煤炭产能过剩矛盾将更加突出。短期内煤炭市场供求将继续呈现总量宽松的态势，结构性

过剩态势不会发生根本性改变，需求平稳与供应过剩的矛盾将长期存在。因此，造成了煤价下行压力十分巨大，煤炭行业经济效益下降，企业亏损面扩大。 （二）行业生存压力巨大 一方面，煤矿企业属于高危行业，银行为规避风险，近年来除规模高效企业外，一般不予以融资贷款支持。另一方面，由于煤炭产业景气度持续下行，过去对煤炭采掘项目趋之若鹜的社会资金，对煤炭项目逐渐敬而远之，只抽资不注资，导致煤炭企业资金更加紧张，资金链出现严重问题。受市场影响，煤炭企业应收账款快速增加，承兑汇票的比重不断上升。有些煤炭企业货款回收中银行承兑汇票比例超过70%。随着煤炭企业盈利能力的下降，各大银行纷纷下调煤矿信用等级，导致煤炭企业融资更加困难，银行断贷、债券发行受阻也时有发生。同时，由于煤炭行业盈利前景不被看好，银行均要求上浮新增贷款利率5%~20%，企业财务成本不断上升。行业低迷对国内煤炭企业造成冲击较大，大部分企业盈利水平和现金获取能力显著下降，高负债率带来的财务费用的攀升将对企业利润空间形成进一步挤压，现金流的紧张将进一步推升企业外部融资需求，同时融资难度和成本也明显上升。财务费用大幅提升，继而导致负债率居高

煤化工论文

新技术论文 煤炭化学工业的现状及发展 班级：煤化 09-4 姓名： * * * 学号： *********** 专业：化学工程与工艺 学院：化学工程学院 2013.3.12

煤炭化学工业的现状及发展 The present situation and development of coal chemical industry 摘要： 本文以世界能源发展的现状为背景，结合我国油、气短缺，煤炭相对丰富的国情和我国能源生产和消费的特点，分析了有关煤化工产业政策，从节约能源、保护环境、提高煤炭质量和煤炭利用效率,最大限度的减少煤炭开发利用中污染物排放从而合理利用煤炭资源的角度，引出了“洁净煤技术”这一概念，综述了煤的转化利用技术业在工业生产过程中主要应用：煤焦化、煤气化、煤液化等煤化工领域的技术进展及产业现状，并对其中几种具体的前沿技术进行了简要的剖析。 This paper is based on the present situation of the world energy development as the bacbkground, combined with China's shortage of oil, gas, coal is relatively rich in national conditions and the characteristics of energy production and consumption in China, analyzed about the coal chemical industrial policy, from the energy conservation environmental protection to improve coal quality and coal utilization efficiency and minimize pollutant emission during coal exploitation and utilization to the perspective of rational utilization of coal resources, raises the concept of clean coal technology, and summarizes the transformation of coal utilization technology is mainly used in industrial production process: coal coking,coal gasification, coal liquefaction and coal chemical industry in the field of technical progress and industry status,and the several specific frontier technology has carried on the brief analysis 关键词: 能源energy sources、煤炭coal、洁净煤技术Clean Coal Technology，CCT、

煤炭行业现状及发展前景(同名18249)

煤炭行业现状及发展前景(同名18249)

平顶山市煤炭行业发展状况调查 姓名：陈璐班级：会计一班学号：100801011017 一、煤炭行业发展现状 1.国内煤炭行业发展现状 从国内看，国民经济继续保持平稳较快发展，工业化和城镇化进程加快，煤炭消费量还将持续增加。考虑到调整能源结构、保护环境、控制PM2.5 污染等因素的影响，煤炭在一次能源结构中的比重将明显下降。合理控制煤炭消费总量，限制粗放型经济对煤炭的不合理需求，降低煤炭消费增速，也是煤炭工业可持续发展的客观需要，2015 年消费总量宜控制在39 亿吨左右。瓦斯、水害、地温、地压等自然灾害日趋严重，煤矿安全生产和生态环境保护要求更加严格，生产成本不断增加。东中部煤矿转产和资源型城市转型难度大，西部生态环境脆弱，实现安全发展、节约发展、清洁发展任务艰巨。 2.平顶山市煤炭资源及其开发利用状况 (1).煤炭资源分布状况 平顶山市位于河南省的中南部, 辖二市、四县、四区。平顶山矿区的煤炭资源包括平顶山煤田、韩梁煤田、临汝煤田、禹州煤田的黄道矿和登封煤田的暴雨山矿区, 含煤面积1374km2, 总储8.39Gt(总吨位), 其中国家统配煤矿平煤集团开发区域的储量, 占全市总储量的86.53%。 (2).煤炭资源开发利用现状 平顶山矿区煤炭品种齐全, 煤质好, 开采技术条件优越, 又临近南方缺煤省份, 区位优势明显。多年来, 平顶山市原煤产量一直在河南省保持第一位。平顶山市开采的原煤除部分销往外地外, 主要用于发电、炼焦、建材、工业锅炉、取暖和民用 2010年1—12月我国原煤产量

比增长12.7%。其中6月份当月完成3.15亿吨，同比增长10.5%。2011年上半年全国煤炭销量完成17.1亿吨，同比增长13.8%。其中6月份当月完成3.08亿吨，同比增长13.6%。煤炭运量快速增加。上半年全国铁路煤炭发送量完成11.1亿吨，同比增长13.2%。其中6月份当月完成1.81亿吨，同比增长8.3%。 二、对于煤炭行业发展分析 与发达国家相比，我国煤炭行业技术水平整体呈现参差不齐、相对较低的特点，中小型煤炭企业技术水平较低，但行业内的部分大型企业已经具备国际先进技术水平。我国煤炭资源开采条件在世界主要产煤国家中属于中等偏下，而机械化程度也相对较低。根据煤炭“十一五”规划，大型煤矿采掘机械化程度达到95%以上，中型煤矿仅达到80%以上，小型煤矿机械化、半机械化程度达到40%，而美国、澳大利亚等主要产煤国采煤机械化程度则高达100%。我国尽管经过近20 年的发展已实现了国产采煤装备的大型化、系统化、现代化，主要煤矿区已基本实现了综合机械化高效、安全生产，但从实践看，国产综采装备在整体可靠性、自动化程度上还存在一定差距。目前我国大部分煤矿采用传统的辅助运输方式，与安全高产高效矿井综采综掘的现代化系统很不匹配，存在用人多、效率低、事故率高、设备周转慢等问题，已成为制约我国煤炭生产发展的薄弱环节，亟待解决。 近年来，世界煤炭行业技术水平发生了很大变化，主要表现在以下几个方面：一是以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物勘探技术，结合其他的高精度、数字勘探技术的应用推广，极大地提高了井田精细化勘探程度，为大型矿井设计提供了技术保障；二是煤矿综采成套装备水平得到提升，大功率电牵引

煤炭深加工发展及我国的产业政策

煤炭深加工发展及我国的产业政策 编者按：目前，煤炭是我国的主要能源，如何开发、利用好煤炭资源成为解决我国能源问题，构建可持续能源体系的首要任务。近年来，作为实现煤炭清洁高效综合利用的重要手段，我国煤炭深加工技术在研发和工业化示范等方面都取得了很大成绩，为此我们对国内外煤炭深加工产业发展及我国的产业政策分两期进行介绍，供参考。 煤化工主要是指以煤为原料，经过一系列物理、化学加工，使煤转化为各种燃料及化学品的过程，包括煤的热解、气化、液化等领域。煤炭深加工是煤化工今后转型升级的方向，即在现有煤化工产业基础上，以技术创新为手段，通过对煤炭加工转化多种单项技术进行耦合、集成，联产生产多种清洁燃料、化工原材料以及热能、电力等产品，从而实现煤炭资源的综合利用，提高煤炭转化效率。 18世纪后半叶，工业革命带动炼铁用焦炭需求量大增，焦炭工业应运而生。18世纪末，煤开始用来生产民用煤气，首先用于欧洲城市的街道照明。19世纪，炼焦副产焦油的利用水平进一步提高，成为多种有机化学品、药品的主要原料。20世纪初期，煤炭加工转化技术发展较快：1913年，柏吉斯（Bergius）成功地由煤直接液化制取液体燃料，并因此获得

了1931年的诺贝尔化学奖; 1923年，德国科学家费雪（Fischer）和托普斯（Tropsch）发现由一氧化碳加氢合成液体燃料的费托合成反应；低温干馏技术发展也较快，所得半焦可作为民用无烟燃料，焦油进一步加氢生产液体燃料。 20世纪上半叶，德国是煤化工产业发展的代表性地区，1927年，在莱那（Leuna）建立了世界上第一个煤直接液化工厂，年产油品10万吨，在1936年～1943年间，又有11套装臵建成投产，到1944年总生产能力达到400万吨/年。1936年，以费托合成为核心的煤间接液化技术实现了工业生产，年产量7万吨，到1944年产能达到60万吨/年。二战期间，德国的煤制油工厂为其提供了约2/3的航空用油和50%的汽车及装甲车用油。20世纪50年代，南非因实施种族歧视政策受到国际社会石油禁运的制裁。为解决液体燃料供应问题，南非Sasol公司1955年建成Sasol-Ⅰ厂，产能25～40万吨/年，随后又在70年代和80年代建设了Ⅱ厂和Ⅲ厂，每年可将4600万吨煤炭转化为760万吨油品和化学品，其中油品产量约500万吨，占南非燃料油总消费量的30%。 随着20世纪50年代中东地区大量廉价石油的开发，煤加工转化技术开发和工业化发展势头减弱。上世纪70年代石油危机后，煤炭加工转化领域，特别是生产液体燃料技术的开发又活跃起来，出现了许多新工艺技术：直接液化方面有美国的溶剂精炼法（SRC）、氢煤法（H-coal）以及在此基础