張良畢

大同礦區(qū)煤炭綜合利用發(fā)展方向探討

張良畢

增大產(chǎn)能、節(jié)能減排、合理利用煤炭資源是當(dāng)前煤炭開采和利用中存在的主要問題。針對以上問題，提出了合理的應(yīng)對措施；并以大同礦區(qū)為例，分析了其煤炭綜合利用的現(xiàn)狀和發(fā)展方向，指出大同礦區(qū)應(yīng)根據(jù)自身的資源特點(diǎn)，加大煤炭入選比例，著重發(fā)展水煤漿、活性炭技術(shù)，并深化煤矸石、粉煤灰和煤泥的綜合利用。

煤炭綜合利用；煤炭洗選；水煤漿；煤矸石；活性炭；煤泥

隨著國民經(jīng)濟(jì)和全球經(jīng)濟(jì)總體向好的發(fā)展，在現(xiàn)代化采掘技術(shù)迅速發(fā)展的大背景下，在我國煤炭開采一系列正確方針和政策的指導(dǎo)與推動(dòng)下，我國的煤炭開采速度加快，開采率持續(xù)提高。但是在煤炭開采和利用的過程中也出現(xiàn)了一些新的問題，值得注意；并且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)的深入人心，給產(chǎn)煤區(qū)和煤炭企業(yè)未來的發(fā)展也提出了一些新的任務(wù)和要求。

1 煤炭開采和利用面臨的形勢和任務(wù)

1.1 煤炭的重要性及開采利用中存在的主要問題

中國有豐富的煤炭資源和悠久的煤炭開采歷史。當(dāng)前煤炭在我國的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占2/3以上，是我國的主要能源。但是，煤炭在開采利用中釋放出大量的污染物和溫室氣體，嚴(yán)重威脅人類賴以生存的環(huán)境，尤其在大產(chǎn)煤區(qū)域更顯突出。

1.2 煤炭開采和利用面臨的緊迫任務(wù)

目前我國煤炭利用面臨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展大量需求和環(huán)境污染的雙重壓力，擺在我們面前的緊迫任務(wù)：一是控制煤炭開發(fā)和利用中造成的污染，逐步實(shí)現(xiàn)全過程減排污染；二是提高煤炭利用效率，節(jié)約煤炭；三是強(qiáng)化煤炭轉(zhuǎn)化，改善能源終端消費(fèi)結(jié)構(gòu)，合理利用煤炭資源，促進(jìn)能源安全問題的解決。因此，對產(chǎn)煤區(qū)和煤炭企業(yè)來說，要因地制宜，實(shí)事求是，有選擇地大力發(fā)展煤炭綜合利用，提高煤炭資源的合理、潔凈、高效利用率。比如：大力建設(shè)坑口電站（廠）；大力改造和建設(shè)節(jié)能減排型選煤廠；發(fā)展配煤一條龍服務(wù)；完善水煤漿制備和應(yīng)用技術(shù)；大力發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè)，實(shí)施瓦斯抽放，用于民用或瓦斯發(fā)電；提高煤炭液化的戰(zhàn)略地位；推廣煤炭氣化制備甲醇及C1化學(xué)的發(fā)展；攻關(guān)煉焦污染控制課題；示范推廣煤炭高新尖端應(yīng)用技術(shù)；實(shí)施綜合經(jīng)營戰(zhàn)略，促進(jìn)大礦區(qū)可持續(xù)和諧發(fā)展等等，都是各礦區(qū)可采取的有效措施。

2 大同礦區(qū)煤炭綜合利用發(fā)展方向

各產(chǎn)煤區(qū)域地方政府或煤炭企業(yè)，都要認(rèn)真分析其煤炭資源的質(zhì)量特點(diǎn)，科學(xué)研究產(chǎn)煤區(qū)域地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀，精心制定未來發(fā)展的總體目標(biāo)，進(jìn)一步推進(jìn)大礦區(qū)煤炭綜合利用?，F(xiàn)在，我們以大同礦區(qū)為例，分析其煤炭綜合利用的現(xiàn)狀和發(fā)展方向。

2.1 煤炭洗選現(xiàn)狀及其發(fā)展戰(zhàn)略

在煤炭洗選方面，目前原煤入洗率不高。洗選技術(shù)除塔山、燕子山、四臺、晉華宮采用先進(jìn)的模塊化洗選外，別的礦還采用落后的洗選工藝，洗選能力及效率較低。一些較先進(jìn)的洗煤廠的洗選工藝也存在問題，能源消耗大，污染排放多，洗選效率低，需要進(jìn)行必要的改造。還有一些洗選設(shè)備本身也有待進(jìn)一步創(chuàng)新和完善。因此，對現(xiàn)有洗煤廠設(shè)備的利用率、洗選工藝和生產(chǎn)效率等進(jìn)行科學(xué)研究和重新認(rèn)識，用今天的經(jīng)濟(jì)標(biāo)尺進(jìn)行重新度量，對洗煤企業(yè)挖掘洗選能力，提高經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和極其深遠(yuǎn)的歷史意義。

還需要特別指出的是，大同侏羅紀(jì)煤炭資源已基本枯竭，礦井開采正向石炭二疊紀(jì)延伸。塔山、白洞已開采石炭二疊紀(jì)。由于石炭二疊紀(jì)灰分高，原煤特征發(fā)生變化，現(xiàn)運(yùn)行的選煤工藝需進(jìn)行大量改造。組織開展科研攻關(guān)，確保煤炭洗選質(zhì)量，是保證大同優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤品牌的關(guān)鍵，也會(huì)為大同地區(qū)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煤炭綜合利用提供可靠保證。

2.2 水煤漿的發(fā)展前景

水煤漿濃度高，黏度適中，穩(wěn)定性良好，可以替代燃油，經(jīng)濟(jì)效益顯著，戰(zhàn)略意義重大；水煤漿也可替代煤炭直接在鍋爐或工業(yè)爐窯中燃燒，是工業(yè)鍋爐、工業(yè)爐窯、電站鍋爐以及氣化的優(yōu)質(zhì)原料，環(huán)保效益好；水煤漿可作為德士古爐氣化原料用于合成氨、合成尿素、合成甲醇以及進(jìn)行煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電；水煤漿可用管道輸送，運(yùn)營費(fèi)用低。

大同煤炭是優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤，同時(shí)也是制備水煤漿的優(yōu)質(zhì)原料。在大同礦區(qū)及其經(jīng)濟(jì)區(qū)域發(fā)展水煤漿產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)水煤漿的應(yīng)用，有其先天的優(yōu)越性。大同匯海水煤漿廠年生產(chǎn)能力100萬t，是全國最大的水煤漿生產(chǎn)企業(yè)。然而由于大同周邊水煤漿的迅速發(fā)展，而大同地區(qū)對水煤漿的應(yīng)用研究與推廣不夠有力，特別是大同水煤漿原大型用戶北京燕山石化自建水煤漿廠，致使大同水煤漿一度出現(xiàn)“好女難嫁”的發(fā)展危機(jī)。

我們必須重新認(rèn)識水煤漿的重要性和優(yōu)越性，重新認(rèn)識發(fā)展水煤漿產(chǎn)業(yè)對大同及周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用。大同水煤漿的發(fā)展應(yīng)主要立足就地轉(zhuǎn)化，火力電站鍋爐、工業(yè)鍋爐都能改造燃燒水煤漿，不僅燃燒效率高（最高可達(dá)99%），而且在水煤漿制備過程中可添加固硫劑，脫硫效果好；另外水煤漿燃燒火焰中心溫度低，煙氣中NOX很少，環(huán)保效益顯著。因此，我們也要加大力度，進(jìn)一步開展水煤漿在鍋爐燃燒中相關(guān)技術(shù)的研究和攻關(guān)，爭取在取得一定的研究成果后，推廣應(yīng)用于大同及周邊地區(qū)新建發(fā)電廠鍋爐和其他相關(guān)工業(yè)鍋爐，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在所有發(fā)電廠鍋爐和其他相關(guān)工業(yè)鍋爐的全面改進(jìn)，無疑會(huì)對建設(shè)環(huán)保型經(jīng)濟(jì)區(qū)域具有重要的推動(dòng)作用。

2.3 活性炭

活性炭是一種具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的炭質(zhì)吸附材料。它具有吸附能力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高，且可方便再生等特點(diǎn)。因此，活性炭廣泛用于食品、化工、石油、紡織、冶金、輕工、造紙、印染等工業(yè)部門以及農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保、國防等諸多領(lǐng)域中?；钚蕴勘淮罅繎?yīng)用于脫色、精制、回收、分離、廢水及廢氣處理、飲用水深度凈化、催化劑、催化劑載體以及防護(hù)等各個(gè)方面。

大同煤制活性炭生產(chǎn)企業(yè)多、產(chǎn)量大。由于缺乏有效管理，不良競爭致使出口價(jià)格低，企業(yè)生產(chǎn)效益差；另外大同活性炭多為半成品，產(chǎn)品價(jià)格沒有優(yōu)勢。所以，大同活性炭生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)整合兼并，發(fā)展大集團(tuán)規(guī)模效應(yīng)，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，使大同活性炭真正做強(qiáng)做大；同時(shí)應(yīng)在活性炭的利用上進(jìn)行研發(fā)，提高產(chǎn)品附加值。另外，活性炭生產(chǎn)的環(huán)境污染不容忽視，應(yīng)加強(qiáng)活性炭生產(chǎn)的環(huán)保力度，避免二次污染。隨著我國環(huán)保的進(jìn)一步加強(qiáng)，煤制活性炭必將得到更進(jìn)一步的發(fā)展。

2.4 煤矸石、粉煤灰和爐渣利用

大同礦區(qū)石炭二疊紀(jì)原煤中伴生大量煤系優(yōu)質(zhì)高嶺巖，大同煤礦集團(tuán)公司塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)建造了高嶺巖加工廠以及年產(chǎn)1.2億塊煤矸石燒結(jié)磚生產(chǎn)線，對矸石進(jìn)行回收加工，為大同煤矸石的利用起到了示范作用。另外，大同煤矸石燒制水泥配料、粉煤灰制磚和爐渣生產(chǎn)空心磚也得到了很大的發(fā)展。

2.5 煤泥利用

在煤炭洗選中會(huì)有大量煤泥產(chǎn)出。煤泥摻入精煤會(huì)對精煤造成污染，而排放出去會(huì)造成環(huán)境污染。隨著大同礦區(qū)洗煤業(yè)的發(fā)展，煤泥數(shù)量之大，貯存、運(yùn)輸、處理之困難，是顯而易見的。

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）已對大同煤泥制備水煤漿展開了科研攻關(guān)。煤泥粒度小，可降低制漿功耗；同時(shí)煤泥中的水可作為水煤漿的水介質(zhì)，省去洗選煤泥壓濾工序，節(jié)約投資和生產(chǎn)成本。屆時(shí)，不僅可解決大量煤泥的處理難題，而且也一定會(huì)為水煤漿的制備開辟新的原料，變廢為寶，節(jié)能減排。

綜上所述，大同礦區(qū)煤炭綜合利用發(fā)展的方向應(yīng)該根據(jù)自身資源特點(diǎn)著重朝以下方向發(fā)展：①大力發(fā)展煤炭洗選技術(shù)，進(jìn)一步擴(kuò)大煤炭洗選的比例，新建選煤廠或?qū)ΜF(xiàn)有選煤廠進(jìn)行改造，更新洗選設(shè)備，增加其洗選能力。②發(fā)展煤炭深加工項(xiàng)目，對現(xiàn)有煤化工項(xiàng)目（煤氣廠、化工廠、煤制甲醇廠）進(jìn)行改造，或新建煤化工項(xiàng)目，將煤炭就地轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品。③大力發(fā)展水煤漿技術(shù)。隨著石油資源的枯竭，水煤漿技術(shù)大有前途。大同應(yīng)利用自己豐富的動(dòng)力煤資源和煤泥資源，開展動(dòng)力煤制漿技術(shù)和煤泥漿技術(shù)的研究，將煤炭轉(zhuǎn)化為水煤漿產(chǎn)品。④大力發(fā)展活性炭技術(shù)，對現(xiàn)有活性炭廠進(jìn)行整合，形成規(guī)?；a(chǎn)、現(xiàn)代化經(jīng)營和管理的大型活性炭公司，擴(kuò)大活性炭生產(chǎn)能力。⑤仿效塔山模式，在全礦區(qū)推廣煤炭經(jīng)濟(jì)循環(huán)工業(yè)園區(qū)，合理利用煤炭資源，將煤炭資源吃干榨盡。⑥大力發(fā)展高嶺巖加工技術(shù)。大同擁有全國最大的煤系高嶺巖資源，必須對現(xiàn)有資源進(jìn)行合理利用，進(jìn)行深度加工。

3 結(jié)語

綜上所述，大同作為一個(gè)大礦區(qū)，在煤炭綜合利用方面雖然取得了一定的成績，但與我國的整體發(fā)展要求還相差甚遠(yuǎn)，必須立足現(xiàn)在，著眼長遠(yuǎn)，進(jìn)一步擴(kuò)大煤炭資源綜合利用的廣度和深度。

Analysis of Development to the Coal Comprehensive Utilization in Datong Coal Mining Area

Zhang Liangbi

Increasing productivity,energy saving and emission reduction,the rational division of coal resources are the main problems for coal mining and utilization.To solve these problems,some reasonable measures are put forward.taking Datong mining area as an example,the author analyzes the present situation to coal comprehensive utilization and future development.So this article points out that we should improve coal preparation technology,coal-water fuel technology,and activated carbon technology according to Datong mining's own sources and characteristics.At the same time,more attention should be paid to the comprehensive utilization of gangue,fly ash and slurry.

coal comprehensive utilization;coal preparation technology;coal-water fuel;activated carbon;gangue

TD98

A

1000-4866（2011）01-0011-03

張良畢，男，1968年9月出生，1990年畢業(yè)于山西煤炭工業(yè)學(xué)院 (煤礦機(jī)械專業(yè))，現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)公司四臺選煤廠工作，工程師。

2010－11－04

2010－11－24