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煤化工工艺论文集锦9篇

时间:2023-03-23 15:08:34

煤化工工艺论文

煤化工工艺论文范文1

一、煤雕艺术的历史渊源和题材选取

1.煤雕的历史渊源

在我国,煤雕历史起源早,但具有断层时期。煤雕主要集中在山西、陕西、辽宁和贵州这些地区。煤雕在汉代就有记载,但是记录非常少。在新石器时代的新乐文化中,发现一些用煤精磨制成的装饰品,如耳王当、圆泡、圆珠;在陕西省西周古墓也出土过煤雕饰品;后来在陕西省宝鸡茹家庄的弓鱼伯墓出土的陪葬品中也有被专家鉴定过的煤雕饰品。文献资料也鲜有详细描述煤雕艺术品,大概是由于煤的生产价值大于工艺价值,人们只重视“煤”对实际生活的用途,没有人去关注这项技艺,即使有,应该也是一些热爱工艺的矿工自己雕刻一些小饰品,自产自赏,纯属业余。因此,在以后历史上很难找到迹象。20世纪七八十年代,中国经济的发展,山西大量开采煤炭资源,产生了许多废弃物,对环境造成危害,尤其是大量的“煤矸石”污染大气,使得一些民间美术爱好者思考将这些废弃物雕刻成一些工艺品。煤雕是煤矿工人发明的,经历了几十年,有了很大的发展。山西大同的施玉平艺人,将煤矸石雕刻成艺术作品推向社会。

21世纪山西煤雕得到很大进步,但也主要是以煤雕艺术品呈现的,没有专门的记载。山西阳泉煤雕作品《龙凤双耳嵌琥珀花薰》在2007年第八届工艺美术大师作品暨工艺美术精品博览会上夺得“百花杯”金奖,《云龙纹镂空花瓶》、《凤鸟纹镂空花瓶》代表我国工艺美术行业赴美国新墨西哥州参加圣达菲国际民族手工艺展……这些标志着山西煤雕艺术载入历史。

2.山西煤雕的题材选取

主要是从煤雕艺术作品雕刻内容来分类:

(1)以山西地域特色为背景的现实生活题材,如生活中常常见到的花草树木、生活场景等形象。

(2)以历史文化和民间故事为题材,如人物肖像、器具、装饰小品等装饰作品,以及民间诸神、民间神兽、石窟造像等形象。

(3)以风景名胜为题材,如北方山水、四合院、木塔、寺庙等造型。

二、煤雕的制作和艺术特色

1.煤雕的制作方法与步骤

煤雕主要技法有浮雕、影雕和圆雕,这和雕塑上的雕刻技法基本相同。浮雕是和一般绘画联系在一起的,用挤压夸张的办法来处理对象,靠透视、肌理等因素来表现空间,它是在一个平面上产生效果。这个方法在煤雕上应用广泛且比较容易。影雕是在一些“黑”的材料上,用水清洗,然后磨光,在磨光面上把要雕琢的图像轮廓线描绘出来,根据黑白明暗的对比效果,用特制的刻针雕刻,控制好力度,调节刻点疏密粗细、深浅和虚线变化,有绘画笔触语言之感。圆雕是指雕刻材料的每个面都要进行雕琢,要有整体表现的意识,圆雕的方法和样式也有很多种,有写实性的与写意性的,工艺以镂空造诣和精细剁斧见长。具体说来,煤雕制作流程包含以下几个步骤:

(1)选材———将煤矸石的形状、纹理、质地等和要雕刻的作品结合起来选择合适的煤矸石。

(2)打磨———根据作品要求,用砂纸打磨煤矸石,也可加入一些水,打磨到一定效果。

(3)雕刻———运用不同的雕刻方法,用刻针、刻刀、转子等工具进行雕刻。

(4)上油———上油是为了使煤矸石由发暗的黑色变成细致的黝黑色,增强作品的外观效果,并且可以长期保存。

(5)配置底座———这个也比较关键,是煤雕作品不可分割的一部分。底座的形状样式风格要和作品的内容形式相辅相成,注意颜色和比例上的相互烘托。

2.煤雕的艺术特色

(1)色彩古朴。山西煤雕统一为黝黑色,色彩纯真、色泽细腻。黑色在色彩学中是一个极端的颜色,代表着庄重、神秘、贵气,适合于人们的视觉要求,使人感受到一块废弃物也能让人记忆犹新,黑色起了至关重要的作用,这种黑色美给人一种节俭朴实的美感。

(2)雅俗共存,精致美妙。山西煤雕是以废弃的煤矸石作原料的,可供选择的石料有硬有软,这种样貌很丑、很笨重的材料能够成为美的承载物,因为其具有独特的魅力。山西煤雕大多是一些刻画人们生活场景、自然景观、民俗文化的,通俗易懂,简单明了,因此受到老百姓和艺术家的青睐。山西煤雕以栩栩如生、精巧细微出现在世人面前,雕刻技术和作品美感有一定水平,煤雕艺术品味较高,达到了雅与俗的和谐统一。

三、山西煤雕的文化内涵

1.寓意传统古老文化,承载历史与时俱进。山西煤雕以石窟造像、宗教题材、神话故事、古建筑等为雕刻内容,一些雕刻作品还将一些民间的吉祥符号雕刻出来,如“五谷丰登”、“年年有余”、“龙凤呈祥”等,这些中国的古老文化在煤雕作品中被广泛应用,是因为人们热爱中国传统的古老文化。当代,山西煤雕艺术蓬勃发展,雕刻了很多大型的煤雕作品,如作品《龙腾盛世》、《和乐四方瓶》,描绘中国发展的大好势头,将这种情感刻进了作品中,成为了当代文化。记载了历史,歌颂了繁荣昌盛。

2.浓郁的煤雕商业文化。山西煤雕自20世纪开始出现在人们的面前,商业文化的迫使下就有了专门制作这些工艺品的工厂,如山西煤玉雕塑厂、大同煤雕厂、阳泉煤雕厂等等这些利用煤雕作为人们赚钱的商品,得到了政府的支持,大大促进了山西的煤雕发展,人们开始在生活中以煤雕工艺品为礼品,烙上了商业的符号。

四、山西煤雕的未来发展

1.保护民间艺术,开展多种宣传,培养后继人才。山西煤雕艺术还只是很少一部分人了解,并做一些粗浅的研究,也只有一些工厂作坊在雕刻,没有上升到民间艺术真正的成熟水平,同时雕刻艺人也很缺乏,政府和企业应该注重发展人才和挖掘文化,提升企业的文化水平,使煤雕艺术发展得更快、更好。

煤化工工艺论文范文2

关键词:综合机械化采煤工艺;普通机械化采煤工艺;爆破采煤工艺;连续采煤机采煤工艺

1 我国采矿技术的发展概况

与世界上的其他国家相比,我国的煤炭资源处于相对丰富的位置,而且品种多、种类全,对我国煤炭工业的发展起了重要的推动作用。采煤技术古已有之,但煤炭工业的真正发展是在改革开放之后才开始进行的,得益于改革开放时期各种技术的进步,采煤工艺也有了飞速发展。传统的、落后的采煤工艺逐渐淡出,机械化采煤技术开始产生并逐步推行。自上世纪九十年代开始,在我国的煤炭开采业中普遍进行了高产高效的矿井的建设,这样一批现代化的、高产的、高效的矿井,为我国的煤炭开采事业带来了新的活力,加深了我国煤炭开采的自动化和机械化程度。当时比较常见的两种机械化采煤工艺是普通机械化采煤工艺和综合机械化采煤工艺。机械化的推行,大大提高了采煤效率。相比较而言,综合机械化采煤工艺所应用的新技术更多,也更为先进,采煤效率相对较高。

2 采煤工艺方式及选择

我国目前常见的四种采煤工艺方式,分别是综合机械化采煤工艺、普通机械化采煤工艺、爆破采煤工艺及连续采煤机采煤工艺。

采煤工艺的选择必须综合考虑各种情况,将所有应该考虑的因素考虑齐全,方能选择出最优的方式。在选择时要对煤层的实际情况进行分析,再综合考虑开采技术、设备条件、所能承担的最大成本等因素,最终作出决定。在这一过程中,首先,必须要遵循安全原则,以保障采煤过程的安全为最基本的要求。其次,必须在综合考量的基础上,追求开采的经济效果等指标。我国地域广阔,煤层的分布范围较广,每一处煤田的地质也都不同,因此决定某种单一的采煤工艺方式是比较困难的,可行性也不高。在很长的一段时间内,几种采煤工艺将呈现共同发展的趋势。下面对四种工艺进行一下简单的介绍。

2.1 综合机械化采煤工艺的条件

随着采煤工艺的不断发展,追求采煤的高效率已经成为业界的共识。各大采煤方都不再满足于传统的单一采煤方式,而是致力于采煤的高产高效。综合机械化采煤工艺能够综合利用各种先进技术,形成技术运用的规模化效应,比如选择大功率的采煤机,大吨位液压支架等高效技术。这样可以有效降低人工成本,减少能源消耗,实现了机械化的集成化运用,更为高效、安全。正是由于这些优点,综合机械化采煤工艺是目前最为先进的采煤工艺。然而,正是由于综合机械化采煤工艺对各类先进技术的集成化运用,带来了高昂的设备造价,而且该工艺对技术、煤层、员工操作水平的要求都比较高。实践表明,在煤层结构相对稳定、构造相对简单的情况下选择综合机械化采煤工艺是较为合适的。

2.2 普通机械化采煤工艺的条件

与综合机械化采煤工艺相比,普通机械化采煤工艺有以下几个特点。一是对技术的要求没有那么高,操作技术容易掌握,易于寻找合适的操作人员。二是设备的价格相对低廉。由于规模不大,技术也没有要求十分先进,因此设备价格低于综合机械化采煤工艺。三是普通机械化采煤工艺对煤层的地质条件适应性也强于综合机械化采煤工艺。由于设备规模不大,实现采煤地址的转换也相对容易。对某些地质结构复杂的煤层来说,综合机械化采煤工艺的优势无法得到充分的发挥,而普通机械化采煤工艺可以充分利用规模小、方便灵活的特点,取得良好的开采成效。在我国目前大型采煤矿井与中小型采煤矿井并存的情况下,普通机械化采煤工艺仍是大多数中小型矿井发展采煤机械化的选择。

2.3 爆破采煤工艺的条件

爆破采煤工艺又称炮采工艺。顾名思义,这一采煤工艺主要是采用爆破的技术进行采煤。炮采的工序包括打眼放炮,装煤运煤,还有炮采工作面支护和采空区的处理。在这其中,打眼环节是非常重要的,要根据煤层的厚度及顶板的条件等情况来确定打眼爆破的相关属性参数。特点主要有:投资少、技术要求低、操作简单等。但与此同时,效率较为低下,资源回收率低,是一种粗放式的采煤工艺,而且由于采用爆破技术,操作人员的工作条件较差。在实际操作中,这一工艺多是作为补充工艺而使用。如对于不适合机械化采煤工艺的煤层,多采用此工艺。

2.4 连续采煤机采煤工艺的条件

连续采煤工艺简称连采,连采一般指的机械化率达到95%以上的采煤工艺,即在破煤,装煤,运煤和支护等工艺中全部实现了机械化的方式来进行作业。连续采煤机采煤工艺有如下特点:投资少、回报快,效率高等,但对于煤层地质条件要求较高,一般只是用于浅度开采的硬煤层或中硬煤层,要求煤层结构简单,对开采技术要求不高。该工艺的煤炭资源采出率不高,从近几年的煤炭开采实践来看,多是作为大中型矿井的辅助采煤法。从本质上来说,连采是综合的机械化采煤工作的补充,同时也是综采的前提。因此,连采的使用范围非常的广泛。

3 结束语

在我国的采煤实践中,存在以下几个问题:国产的综合机械化采煤设备的装机容量不高,生产效率低下、容易出现故障。这些问题导致我国的采煤工艺与世界发达国家相比,还有很大差距。随着工业化进程的不断加快及先进技术的不断发展,对煤炭行业的要求越来越高,必须尽快制造出适应我国煤层地质条件的综合机械化采煤设备,利用新技术新工艺,推动煤炭开采效率提高,促进煤炭行业的整体快速发展。

采煤工艺是煤矿生产的重心所在,是煤炭企业发展的先决条件。衡量一个煤矿企业的发展,主要是看所采用的采煤工艺是否适合,是否高效。因此,选择合适的采煤工艺必须遵循安全、高效的原则,如果煤层地质条件相同,经济允许的情况下,优先选择综合机械化采煤工艺,其次为普通机械化采煤工艺,最后为爆破采煤工艺和连续采煤机采煤工艺。

参考文献

[1]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州:中国矿业大学出版社,1999.

[2]周英.采煤概论[M].北京:煤炭工业出版社,2006.

[3]张荣立,何国纬,李铎.采矿工程设计手册(上册)[M].北京:煤炭工业出版社,2003.

[4]高朱,石砺.煤炭数据[M].2006.

煤化工工艺论文范文3

【关键词】井下采煤;技术

随着煤炭行业的日益兴盛,一些问题也随之显现了出来,首先是资源储量不足,其次是环境污染。为了解决这些问题,当务之急就是寻找一些行之有效的措施,来提高井下采煤的生产效率和技术水平,用最优的方法实现利益最大化,污染最小化。本文将对我们现有的井下采煤技术进行一次系统的分析。

1.现在普遍应用的井下采煤技术

1.1综采工艺

综合机械化采集工艺(简称综采工艺)是指在整个采煤的过程中全部实现了机械化流程作业的采煤工艺系统,此方法实现了大规模的连续机械化作业,大大降低了工作人员的劳动强度和危险系数。这是现今世界上最先进的采煤技术,采煤工业的重要发展方向。

1.1.1割煤

割煤的工序包括破煤和装煤,其中用于破煤的装置有滚筒式采煤机和刨煤式采煤机两种类型,滚筒式采煤机又分为单滚筒式采煤机和双滚筒式采煤机,采煤工业上一般使用的是双滚筒式采煤机,其工作方法是上滚筒和下滚筒一起工作,上滚筒从上面割,下滚筒从下面割,切出大小规则的煤块通过滚筒的抛掷作用将切割好的煤块直接送入传送装置中。刨煤机与采煤机相比具有产品造价低、结构简单、维修和管理更加容易、易于实现自主操作和无人控制的特点,在薄煤层的开采中占有重要的地位。

1.1.2运煤

运煤是指采煤机割下的煤被送入刮板输送机中,使用类似与传送带但比传送带更加高级的可伸缩带式运输机运送出工作平台,输送机的工作能力必须要与采煤机的生产能力相匹配,才能达到生产和输送的合作最优化。

1.2普采工艺

普通机械化采集工艺(简称普采工艺),是指采用机械采煤同时完成落煤和装煤工序,而运煤、顶板支护和采空区处理则与炮采的工艺基本上相同。普通机械化采集工艺和综合机械化采集工艺基本上相同与综合机械化采集工艺相似的是,普通机械化采集工艺也使用单滚筒式采煤机和双滚筒式采煤机两种采煤机,这也是普通机械化采集工艺的两种主要的工作方式,但滚筒采煤机的滚筒位于工作面的下端,这样就缩短了工作面下端缺口的长度,从而提高了装煤的效率。双滚筒采煤机则是在工作面的两头做缺口,一次切可以达到平时两倍的工作量,使得工作量大幅度提高,有利于大规模机械化生产作业。采煤机有单面和双面两种切割方式,两者各有利弊也各有各的工作领域,双向割煤,往返各两刀,中厚煤层常常使用的是单向割煤,往返进一刀,使得力度更大,更能精准的切割,它适合于采高在1.5米以下的薄煤层,滚筒直径接近采高,顶板较稳定,煤层粘性不高的煤层的切割工作。

1.3炮采工艺

通过爆破手段度矿区实施爆破从而获得煤炭的采煤工艺被称为炮采工艺,它是指用爆破的手段采煤,用人工装煤,用机械运煤,这是一种传统并且沿袭已久被大多数人使用的采煤工艺。大多是使用炸药或者是雷管使得煤层爆炸产生碎片。经过改造的反防炮崩单体液压支柱已经设计完全并应用于炮采的实际工作当中去,这一创新有效地节省了空间并且大大提升了工作的安全系数,是一种行之有效的改进。为了减轻装煤工作人员的负担,在工作面的输送机上安装了铲煤板和挡煤板,使得工作人员工作轻松了许多。与机械采煤方法不同的是,炮采工艺具有相当大的危险性,经常可以听到新闻上的报道说煤矿发生了爆炸或是坍塌,由此可见一斑,所以提高炮采工艺的安全性是改进炮采工艺的最关键因素。

1.4连采工艺

连续采煤工艺简称连采工艺,即破煤、装煤、运煤等采煤过程全部由机械化作业一次性完成。连采工艺是对综合性机械化采集工艺的改良,这种改良获得了相当好的反响和市场效果,为企业赢得了更多的经济效益。连采工艺是在众多的煤矿科研人员的辛苦钻研下得到的最新成果,创新的使用了掘采合一的连续采煤形式,使得生产效率大大提高,节省了成本也节约了人力资源,大大降低了工厂的负担。连采工艺具体分为在煤房中掘进和回收煤柱两个步骤,当煤房中掘进的步骤完成之后采煤机就会获得回收煤柱的指令迅速回收煤柱,根据煤柱的大小和形状可以采取不同的方法回收。连采工艺是当今最先进的技术手段也被越来越多的人接受和认可。

2.井下采煤方法的选择

上文介绍了现在使用最多的四种煤炭采集工艺,面对众多的选择,如果想要得到更高的经济效益、节省更多的生产成本、同时获得最大的煤炭产量,就必须权衡种种因素选择最适合的生产方法。下面介绍一下选择采煤方法时应该考虑的条件,以供借鉴。

2.1开采深度

经过许许多多次的生产实践和理论分析,我们意识到开采深度是煤矿生产行业最应该优先考虑的因素。开采深度会影响煤矿生产中安全问题,如果深度过于大会时导致煤矿矿顶的坍塌,严重威胁到工作人员的生命安全,也影响到生产效益和生产效率。通过理论计算可以计算出矿顶可以承受的最大力,当超过深度的理论值时就要加倍小心并停止继续深入开采。通常情况下深度超过400米的时候就要格外小心并且高度注意,这时候的煤顶非常的脆弱,极容易脱落。

2.2煤层强度

根据实践和理论的经验得出的数据资料可以看出,煤层的强度对煤矿开采也起着至关重要的作用。煤层的强度决定了要使用怎样的开采方法、怎样的收集方法、怎样的开采深度等等。煤层的强度与煤层的抗压强度有关,也与煤层的纹理、结构、内外裂隙的发育程度是密切相关的。所以要考虑的是多方面的。煤层的整体强度是和地质构造、产生年代、当地气候和开采时间等种种原因决定的。如果错误的判断了煤层强度就会导致选择了错误的开采方式,结果是开采的周期被拉长,工作强度增加和成本的提高,这些都是生产企业不想看到的也不想的发生的事情。所以煤层强度需要谨慎考虑,小心决断。

2.3煤层厚度

煤层厚度是指要开采的煤矿矿体本身的厚度。如果煤层厚度过大,会导致采煤机不能够充分破坏煤层,无法完整而彻底的采集煤矿资源。如果煤层的厚度过小,则易超前冒顶,发生危险,而且生产出的煤矿品质不高。如果煤层与岩石层的结合过于严密,煤层强度过大使得煤层不易脱落,可采用使用工具或者化学方法弱化煤层,使得开采更加便利而快捷,提高生产效率,也可以减少机械的磨损程度,降低成本。

2.4气候因素

气候因素可以影响煤矿采集的多个方面,潮湿的雨季就是不适宜开采的,相反,干燥的气候可以是煤矿强度降低,周围的土质更加疏松,所以适合开采。不同的气候会导致空气中酸碱性的变化,从而影响煤矿的强度,进而影响开采深度。

3.结语

经过上文的介绍,我们了解了煤矿开采的各种方法和影响煤矿开采的的种种因素,分析了各种开采方法的使用条件和各种影响因素的利和弊。对井下采煤的技术有了一个系统而直观的认识,对开采方式的选择也有了一个清晰明了的界限。选择合适的方法是提高生产效率的先决条件,也是获得最大生产效益的最直接途径之一。随着科学技术的不断发展和社会的日益进步,一定还会对井下采煤的技术有更多的改进和提高,到那时候,还会有更加节约成本、更加节省人力,更能获得效益的方法产生。让我们拭目以待。

【参考文献】

[1]刘陶.乡镇煤矿采煤方法浅析与建议[J].中国科技博览,2010(24).

煤化工工艺论文范文4

关键词 煤制烯烃;石化工业;乙烯;下游产品;加工技术

中图分类号TQ53 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)106-0196-02

众所周知,丙烯和乙烯均是相当关键的有机化学工业原料,其中,乙烯工业更是评估一个国家石化工业发达程度的重要指标。近些年来,我国丙烯、乙烯工业取得了日新月异的发展,生产能力持续提高。然而,仍无法满足国内不断增长的市场需求,事实上,就当前来看,我国丙烯、乙烯的产生量仅占同期消费总量的一半多,与此同时,随着国际石油价格的与日俱增,采用石脑油裂解的办法生产出丙烯、乙烯的陈旧方式也面临着极大地挑战。目前,我国石油、天然气的资源总量稀缺,煤炭资源则比较丰富,丙烯、乙烯的生产能力暂无法达到使用需求的客观状况为煤制烯烃的发展提供了相对大的余地。在石油高价及日趋短缺的情形下,不失时机地加快煤制烯烃的发展,进而争取得到代替石油的化工原料,适当延展产业链,提升产品的综合附加值,对于维护我国能源安全有着深远意义。

1 煤制烯烃产业的发展现况简析

毋庸置疑,相较于石油资源,我国煤炭资源的总量更加庞大,1000m以内的煤炭储量达1万亿吨,占全球总储量的三分之一强,可开采总量超过1800亿吨。异常丰富的煤炭储量为我国煤化工的持续发展提供了扎实的原料来源,煤制烯烃产业势必成为能源规划的关键性方向,同时也是石化工业取得振兴的关键所在。现如今,我国正不断探索以煤制烯烃为中心环节的煤化工发展道路,取得了事半功倍的效果。国内众所科研院所均将煤制烯烃的研究纳入重点课题。经过多年扎实攻关,并汲取和借鉴国际上现有的MTO工艺,我国成功研发出新一代煤制烯烃的工艺路线,相较于传统工艺技术,其转化CO的成功率已达95%,节省50%~75%的运行与投入成本。

现如今,我国正在传统煤制烯烃工艺技术的前提下继续开发新一代甲醇制取煤制烯烃新技术,经由技术性能的日臻完善和优化,甲醇制取烯烃工艺技术得到了再次创新的机会。全新一代工艺技术每吨的烯烃产品耗费甲醇原料量同比下降了15%以上,凸显成本性和经济性。

另外,在煤制丙烯技术方面,我国也取得了相应的突破,截至目前,我国已研制成功世界领先的并具有自主知识产权的新一代MTP技术,国际首套流化床工业试验装置成功启动,其转换甲醇的概率高达99.9%,丙烯的选择性已突破67%。煤制烯烃科研示范项目的顺利完成,均表明我国已具备了相当成熟的煤制烯烃工业化技术,并且开启了国际高碳能源低碳化途径发展的新纪元,必定为煤制烯烃产业的跨越式发展奠定雄厚的基础。

2 煤制烯烃的工艺路线及产品特征

2.1煤制烯烃的工艺路线

以煤炭资源为原料并经甲醇制取低碳烯烃的工艺生产流程主要包含:原料煤同源自于空分单元的纯氧在仪器中会产生化学反应,进而生成粗合成气,一部分的粗合成气会经由CO转变后和尚未变换过的粗合成气进行混合,直入气体的净化单元。除去粗合成气内的一氧化碳和硫化氢等气体,紧接着再进入甲醇的合成单元产生甲醇,甲醇会在甲醇制烯烃设备中完成转换反应,顺利产生含有低碳烯烃成分的混合气体,经过多级别压缩后直入轻烯烃的回收单元中产生丙烯、乙烯,同时,随机产出混合的C5+和C4等产品。

2.2煤制烯烃的产品特征

相较于石脑油裂解产生烯烃的裂解气,甲醇制取低碳烯烃的产品气具备如下特征:甲烷和氢气的含量均低于10%,这样便能加速分隔乙烯;丙烯、乙烯的含量较高,通常甲醇制烯烃产品中的丙烯、乙烯含量均在70%以上;所含炔烃量相对较少;混合的C4+不包含丁二烯和甲苯等芳烃;不包含硫化氢;所生成的物质中包含较少的二甲醚和甲醇等含氧化合物。

依照上面煤制烯烃的产品特征,需选用恰当的产品气分离工艺技术,以制取得到聚合级别的丙烯、乙烯以及C5、C4等不同产品,为下游产品的后续加工供应充足的原料资源。

3 煤制烯烃下游产品的加工技术举例

3.1丙烯的加工技术要点

丙烯是国际消费量位居于乙烯之后的一类关键的基础性化工原料,2011年,我国丙烯生产能力突破1350万吨,而当年丙烯的消费量则达到1900万吨,并且截止现在,丙烯的产量及消费量仍呈现逐年递增的态势。丙烯在化学工业上的主要用途在于生产丙烯酸、异丙苯和丙烯腈等多种有机原料。依照煤制烯烃合成气及项目产品丰富的特征,应当重点顾虑到借助于丙烯制造异丙醇、聚丙烯及丁辛醇等产品。

以聚丙烯为例,截止到2012年底,聚丙烯已成为消费量仅次于聚乙烯的应用最为普遍的一类树脂,在吹膜、喷丝、涂覆等方面均有较高的应用价值,2010年,全球聚丙烯的产量已突破5200万吨,相应地,我国聚丙烯的产量及消费量也在逐年增长。聚丙烯的加工工艺有本体法、淤浆法和气相法等,淤浆法已被逐渐停用,目前占据优势地位的是本体法和气相法,比较有代表性的气相法工艺有Novolen工艺等,该工艺借由两个串联或并联的搅拌釜反应器,反应温度高达70℃~85℃,压强在2.1 MPa~3.1MPa,可产出无规共聚、均聚产品,工艺特征是能用共聚反应器制造均聚物。

3.2 混合C4的加工技术

甲醇制烯烃的整个过程中会附加产生接近5.5%的混合C4,与用石脑油裂解的办法制取乙烯不同,该混合C4不包含丁二烯,所含异丁烯的总量十分低,主要组成成分为丁烯-2、丁烯-1,经由加工将其转化成丙烯、乙烯或者另外具有高附加值的产品,进而削减煤制烯烃项目的成本。当前用到的技术工艺有烯烃裂解技术和烯烃歧化技术等。歧化反应主要是利用催化剂把烯烃混合物转换成新的烯烃混合物,例如2-丁烯、乙烯发生歧化反应之后会生成2分子的丙烯。

3.3乙烯的加工技术要点

毋庸置疑,乙烯是全世界范围内最为关键、最大的基础性有机化学工业原料,预计到2015年和2019年,全世界乙烯的产量将突破17000万吨和17500万吨。在2012年全球乙烯的消费比例中,聚乙烯耗费乙烯达到6900万吨,占耗费总量的60%以上。我国乙烯的下游产品主要乙二醇、苯乙烯和环氧乙烯等。

煤制烯烃行业的乙烯在后加工后以环氧乙烯、乙二醇和聚乙烯为最大消费量。作为我国消费总量最大的合成树脂基础化工原料,聚乙烯在我国的消费量呈现连年攀升的态势。当前,聚乙烯的合成工艺主要包含低压聚乙烯工艺和高压聚乙烯工艺,聚乙烯应用最为普遍的加工工艺有低压法、高压法和中压法三种。

4 结论

综上所述,无论从环保经济,还是技术可靠性方面来看,煤制烯烃产业的发展前景十分明朗。为此,国家需积极扶持煤制烯烃工艺技术,注重创新其下游产品加工工艺,以满足日益增加的市场需求。

煤化工工艺论文范文5

[关键词]重介质 选煤 工艺

中图分类号:F148 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)25-0321-01

一、概述

“可持续发展”理念的提出,致使人类越来越重视保护生态环境和节约能源。然而煤炭是我国的重要能源和工业原料,因此选煤工艺在煤炭生产上是保护生态环境和节约能源的技术源头,在解决了设备耐磨、介质回收、工艺简化等问题后,重介质选煤以其分选效率高、对煤质适应性强、可实现低密度分选、操作方便和易于实现自动控制等优点,深受世界各产煤大国的重视。近年来,我国重介质选煤技术创新在简化工艺系统、设备大型化、提高重介质旋流器入料上限、降低有效分选下限以及生产过程自动控制等方面取得了突破性成就,为生产现场广泛采用重介质选煤法,降低基本建设投资和生产费用,迅速提升我国重介质选煤入选比例,提高经济效益、社会效益和环境效益起到了重要作用。

二.不同的重介质选煤工艺流程

2.1 块煤重介质分选机-末煤重介质旋流器分选工艺流程

块煤重介质分选机-末煤重介质旋流器分选工艺流程中块煤、末煤分别采用重介质分选,充分发挥了重介质分选机处理量大、旋流器分选精度高的特点,可满足大型选煤厂生产工艺的要求。此流程主要适用于煤泥含量较大,矸石易泥化,或对块煤产品有特殊用途的大型选煤厂。该工艺流程介质回收系统较复杂,管理不方便。

2.2 跳汰粗选-重介质旋流器精选工艺流程

跳汰粗选-重介质旋流器精选工艺流程适于原煤可选性好,排矸密度约1180kg/L,采用跳汰方法即可实现高效分选的选煤厂。采用跳汰机进行预排矸,可以有效降低矸石含量波动对重介质旋流器分选的影响,并减少重介质选的入料量和旋流器的磨损,而且精煤产品质量较高,但精煤产率较低。对于原煤含矸率较高、煤质波动较大以及已有跳汰分选系统进行技术改造时,具有一定的优越性。

2.3 块煤跳汰-末煤重介质旋流器分选工艺流程

块煤跳汰-末煤重介质旋流器分选工艺流程发挥了跳汰机选煤成本低、处理量大及重介质旋流器分选精度高的特点。采用该工艺可降低选煤成本,同时保证末精煤产品质量。运行结果表明,精煤产品质量较高,但产率较低,适用于块煤可选性较好、末煤可选性较难并有块精煤用户的选煤厂。

2.4 重介质旋流器二次分选工艺流程

重介质旋流器二次分选工艺流程首先采用两产品重介质旋流器粗选,排除矸石,然后将块精煤破碎至-25mm后与粗精煤一同进入两产品重介质旋流器进行精选。但该工艺流程较复杂,需要两套介质回收系统,基建费用高,运行成本高,管理不方便。

2.5 两产品重介质旋流器分选工艺流程

两产品重介质旋流器分选工艺流程是重介质分选工艺的基本形式,先用低密度旋流器分选出精煤与重产物,然后再将重产物送入高密度旋流器分选出中煤和矸石。此工艺主要应用于原煤可选性较好、中煤含量较低及要求精煤灰分较高(如动力煤)的原煤分选。因为各厂普遍存在中煤,所以两产品重介质旋流器分选工艺在实际生产中应用较少。

2.6 三产品重介质旋流器分选工艺流程

三产品重介质旋流器分选工艺可以用单一低密度重悬浮液一次分选出精煤、中煤、矸石三种质量合格的产品,较之二产品重介质旋流器分选工艺可以省去一套高密度重悬浮液的制备、输送、回收系统。此工艺可以降低基建投资和运行成本,但中煤分选密度的调节比较困难,在原煤含矸率变化较大的情况下尤其明显。

2.7 三产品重介质旋流器分级分选工艺流程

三产品重介质旋流器分级分选工艺先将原料煤进行预先分级脱泥,粗粒煤(80~2mm)进入大直径(1400mm)重介质旋流器分选,细粒煤(2~015mm)进入小直径重介质旋流器分选,煤泥进入浮选系统。采用一套介质回收净化系统,实现80~0mm级原煤的分级入选。该工艺适合入选原料煤煤泥含量较高、块煤与末煤理论分选密度相差较小、块煤中夹矸煤含量较少的选煤厂。

三、针对不同工艺流程的应用研究分析

(1)若对于大型或超大型选煤厂,其分选煤料的块煤和末煤密度相差较大,条件许可,应采用分级入选方法,首先运用浅槽重介质分选机对块煤进行排矸处理,其次应将粉碎后的粗精块煤与末煤一起投入三产品重介质旋流器进行分选这里,需强调的是,各选煤厂应根据具体煤质进行粒度分级,进而进行分级入选。

(2)对于大直径三产品旋重介质流器分选工艺而言,不同粒度物料的实际分选密度会因流体运动阻力的不同而不同一般,煤炭粒度的上限越大,分选粒度就会越宽,而实际的分选密度也会存在较大的差异,进而对综合分选效果造成不利的影响同时,对于大颗粒中煤来说,其常含有夹矸煤,将其粉碎后可解离出一定的精煤,因此,笔者认为应对块中煤破碎解离并进行一定的分析之后,才可确定中煤再选方案

(3)当入选原煤多含矸石或煤泥且对精煤质量具有较高要求时,应首先注重矸石的排除与脱泥入选其中,对于矸石含量高的原煤,运用两产品旋流器排矸之后应根据粗精煤的不同粒度范围和夹矸煤量等因素,确定下一步的粉碎粒度,进而在此基础上运用两产品旋流器对其进行精选,以最大限度的保证精煤质量,并提高其回收率而对于煤泥

含量较多的原料煤,应努力进行脱泥,不仅可在一定程度上有效减少达标介质的分流量,维持系统良好稳定,改善旋流器分选效果,降低介质消耗,节省成本,同时也可以改善细粒煤在重介质旋流器中的分选条件,提高分选效率

四、结语

我国煤炭分选主要应用重选工艺,其中以重介质煤矿分选工艺为典型代表,其优越的性质有如下几点,分选精度高,效率相对较大,为煤炭分选提供良好技术支持的同时也提升了煤炭的综合利用率,提升了社会的经济效益。随着重介质选煤工艺流程的逐步精进一步完善,重介质选煤技术的应用也会逐步推广。在推广的过程中,还会促进理论的提升和进步,从而更好地指导实践。

参考文献

[1] 杨建国,欧泽深,张守军,重介质旋流器选煤工艺的探讨[J],煤炭加工与综合利用,2002(1):11-13.

[2] 齐正义,浅谈重介质旋流器选煤[J],选煤技术,2003(2):10-11.

煤化工工艺论文范文6

关键词:急倾斜煤层,采煤方法,安全

 

一、急倾斜煤层开采的主要特点

1.急倾斜煤层的构造复杂,断层和褶曲多,煤层厚度变化较大,开采煤层的赋存条件普遍较差、储量少、开采困难、采煤工作面生产能力小。因此,开采急倾斜煤层的矿井多数是中、小型矿井。

2..急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角,采煤工作面采下的煤能自动下滑,从而简化了工作面的装运工作,但下滑的煤和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,急倾斜煤层和围岩的节理发育,初次来压和周期来压与不明显,易发生无预兆的大面积突然冒顶垮落,造成顶板事故,给生产带来一些不安全因素。因此,生产的不安全因素多,安全性差。

3.急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜作用的分力大,煤层开采后,煤层顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动垮落,支架稳定性差,易发生扭曲与倾倒。因而工作面支护工作的难度大。

二、急倾斜煤层开采技术存在的问题

总的来说,目前我国急倾斜煤层开采方法中不同程度地存在很多问题,这些问题主要表现在以下几个方面:

1.煤炭损失率高。主要存在于那些采落的煤炭与采空区冒落矸石无隔离设施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、仓储式等。这些采煤方法的煤炭损失率有的高达40%-50%,与此同时,生产的煤炭往往有较高的含矸率。煤炭损失率高,不但给煤炭自燃创造了条件,而且浪费资源,缩短矿井寿命。论文参考网。

2.巷道掘进率高。这些问题主要表现在斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进的掩护支架等采煤方法中。这些采煤法,有相当大的一部分巷道是在支承压力带内掘进和维护的,维护这些巷道的工作量很大。

3.通风条件差。这一问题,大部分急倾斜煤层采煤方法都不同程度地存在,而斜坡式、小分段爆破、仓储式和长孔爆破采煤法尤为严重。这些采煤方法中,通风系统复杂,有的采煤工作面为独头通风,工作面风流中,煤尘和瓦斯的含量较高,对工人的健康和安全危害较大。

4.工人劳动强度大。这是所有急倾斜煤层采煤方法共同的缺点,由于煤层赋存条件的限制,急倾斜煤层中大部分巷道和工作面坡度大、空间小,工人在工作面落煤、支护、运料、行走均十分困难,劳动强度大。

5.开采效益差。与倾斜或近水平煤层比较,急倾斜煤层的开采不仅单产低、工效低,而且成本高、煤质差,因此,这类急倾斜煤层矿井规模小、效益差。

三、急倾斜煤层采煤方法的分析

1.合理划分采区,加大采区尺寸尽量加大采区尺寸,加大采区的煤炭储量。划分采区时,根据生产设备及回采工艺的要求,避免人为地划分采区边界,适当加大采区的走向长度,加大阶段垂高。

2.优化回采工艺,提高生产效率

目前我国急倾斜煤层开采工艺相对比较落后,绝大多数矿井采用炮采工艺和风镐落煤工艺,工人劳动强度大,安全状况差。优化回采工艺最主要的就是提高回采机械化程度。要提高矿井开采的机械化程度,可以从局部机械化和全局机械化两个方面来考虑。局部机械化指的是从支护方式、落煤方式以及运输方式几个方面单独考虑改进方法,以提高矿这几个方面的机械化程度。全局机械化是采用综合机械化采煤方式,从破煤、装煤、运煤以及支护四个方面来实现机械化。

具体做法为加大采区走向长度,改进回采工艺,合理确定采煤工作面的支护方式等。在通常情况下,急倾斜煤层采区的走向长度比较小,可采储量少,只能满足几个月的正常生产,造成采面搬迁频繁,而且需要留设大量的保护煤柱,影响资源回收率。这不仅影响矿井的正常生产,增加无效工时,同时也造成了资源浪费,降低了工作面设备的使用效率,影响机械化程度的提高。在生产过程中,根据矿井地质条件的变化,加大采区走向长度,不仅可以增加采区储量和服务年限,减少工作面搬迁次数,而且还能减少区间煤柱的损失,减少准备巷道的掘进工程量,进而增大采区生产有效工时比率。加大采区的走向长度,还可以增加采区同时开采的工作面个数,能提高采区的生产能力,有利于采区和矿井的集中生产。论文参考网。

3.改进巷道布置,优化生产系统

选择巷道布置方式时,首先要满足安全生产的要求,保证每个采区、回采工作面均至少有2个安全出口,实现工作面全负压通风。论文参考网。其次,巷道布置方式要与采煤方法一致,同回采工艺结合,充分考虑水平巷道、倾斜巷道各自的优缺点,尽量不采用垂直巷道,提出系统简单、布置合理的准备、回采巷道。

四、结论

我国开采急倾斜煤层的历史悠久,由于经济欠发达,受科学技术、国家产业政策和生产力发展水平等的限制,大、中、小矿井并存,且中、小型煤矿特别多,因此采用的采煤方法很多。本文总结与提升急倾斜煤层的采煤方法与采场矿山压力显现的规律;并针对目前开采存在的主要技术难题,提出急倾斜煤层开采的发展方向与对策,指导急倾斜煤层的安全生产实践,提高企业经济效益,促进急倾斜煤层采煤方法的发展。

参考文献:

[1]梁飞林.土朱矿井急倾斜煤层采煤方法改进[J].中国安全生产科学技术,2009,(3).

[2]李树军.急倾斜煤层仰斜采煤法的探索及应用[J].煤炭技术, 2008,(11).

[3]段红民.薄及中厚急倾斜煤层采煤方法优化研究[J].煤炭科学技术,2008,(2).

煤化工工艺论文范文7

关键词:现代煤业;采煤方法;选择

Abstract: With the continuous development of the science of the times, the development of modern coal mining methods are becoming more style, the rapid development of China's coal mines into a powerful vitality. This article will combine with many years of practical experience, simple exposition of modern coal mining method selection.

Key words: coal; mining methods; select

中图分类号:TD82文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02

作为国民经济建设发展的支柱性产业,煤矿工业自第二次工业革命后得到了前所未有的大规模发展空间,特备是近年来随着采矿科学的快速发展,采矿工作方式向着快速、高效、安全的方向快速的前进。下面文章将从煤矿开采技术的现状及其发展趋势、各种开采方法特点及适用条件以及开采方法的选择三方面对煤矿现代采煤方法选择问题进行简单论述。

一、煤矿开采技术的现状及其发展趋势

煤矿开开采技术自新中国成立后得到了长足的进步,采煤方法和施工工艺都朝着更具合理化、人性化的方向快速发展。由于煤矿属于国家重点工业行列,资源的匮乏性和市场的紧需性,促进了煤矿开采呈现出向更高效、更安全的方向发展的趋势。

二、各种开采方法特点及适用条件

1.单一走向长壁采煤法采煤工艺。我国长壁采煤工作面有炮采、普采和综采三种采煤工艺。

1.1炮采。炮采即爆破采煤工艺,其特点是爆破落煤,爆破后人工装煤,机械化运煤,用单体支柱支护工作空间顶板。我国炮采工艺经历了三个主要发展阶段:建国初期,推行长壁采煤工艺,工作面采用拆移式刮板输送机运煤,木支柱支护顶板;20世纪60年代中期开始,采用能力较大,能整体前移的可弯曲刮板输送机运煤。用摩擦式金属支柱和铰接顶梁支护顶板,使工作面单产和效率有了较大提高;进入20世纪80年代,炮采工作面装备的技术手段更新速度加快,用防炮崩单体液压支柱代替了摩擦式金属支柱,工作空间得到有效控制,而且工作面输送机装上铲煤板和挡煤板,减轻工人的体力劳动。爆破采煤的工艺过程包括打眼、放炮和人工装煤、刮板输送机运煤、移输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。

(1)打眼和放炮。落煤要求保证规定的循环进度,工作面平直,不留底煤和顶煤,以减轻对顶板的破坏、降低炸药和雷管消耗。因此,要根据煤层的硬度、厚度、节理和裂脱的发育状况及顶板条件,确定打眼爆破参数,包括炮眼排列、角度、眼深、装药量、一次起爆的炮眼数量以及爆破次序等。

(2)装煤与运煤。炮采工作面大多采用SGW-40(或150)型可弯曲。刮板输送机运煤,在摩擦式金属支柱或单体液压支柱及铰接顶梁所构成的悬壁支架掩护下,输送机移近煤壁,有利于爆破装煤与运煤。

(3)炮采工作面支护和采空区处理。目前,我国部分炮采工作面仍。采用金属摩擦支柱和单体液压支柱支护,其布置方式主要有单柱、对柱和密集支柱三种形式。最小控顶距应保留3排支柱,以保证足够的工作空间,最大控顶距一般不超过5排支柱。随着采煤工作面不断向前推进,顶板悬露面积越来越大,为了工作面的安全和正常生产,需要及时对采空区进行处理。由于顶板特征、煤层厚度和保护地表的特殊要求等条件不同,采空区有多种处理方法,但最常用的是全部垮落法。

1.2普通机械化采煤工艺。普通机械化采煤工艺,简称“普采”,其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序,而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。

普采面使用单滚筒和双滚筒两种采煤机工作方式。单滚筒采煤机货量不通过机体下方,装煤效果好。双滚筒采煤机解决了工作面两头做缺口的工作量,有利于工作面技术管理。采煤机有单向和双向两种割煤方式。双向割煤,往返进两刀。中厚煤层单滚筒采煤机常采用单向割煤,往返进一刀,它适合于采高在1.5m以下的薄煤层,滚筒直径接近采高、顶板较稳定,煤层粘顶性不强等条件。

1.3综采。综采即综合机械化采煤工艺,即破、装、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化,因此,综采是目前我国最先进的采煤工艺。

2.倾斜长壁采煤法。倾斜长壁采煤法与走向长壁采煤法相比,主要是采煤工作面及两巷的布置不同,并取消了采区上(下)山的巷道,倾斜长壁采煤法,在一定的地质开采技术条件下,技术效益比较显著。

2.1矿压显现及支护特点:对于仰斜工作面,由于倾角的影响,顶板将产生向采空区方向的分力,在此分力作用下,顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动,使顶板岩层产生拉力作用。

2.2采煤工艺特点:仰斜开采时,水可以自动流向采空区,工作面无积水,劳动条件好,当煤层倾角<10°左右时,采煤机及输送机工作稳定性尚好,如倾角较大则截煤效果达不到理想状态。

2.3适用条件:按目前的设备条件,倾斜长壁采煤法主要适用倾角在12°左右,目前矿井应用较少,对于倾斜和斜交断层较多的区域,能大致划分成较为规则分带的情况下,也可采用倾斜长壁采煤法或伪斜长壁采煤法。

3.放顶煤采煤法。放顶煤采煤法的实质就是在厚煤层中,沿煤层底部布置一采高2-3m的长壁工作面,用常规方法进行回采,利用矿山压力的作用辅以人工松动方法,使支架上方顶煤破碎后由支架后方放出。放顶煤有许多的优点:比如降低成本,提高效率等,它主要适用于煤层厚度在6m以上,顶煤厚度过小易发生超前冒顶。顶煤破碎主要依靠顶板岩层的压力,其次是反复支撑作用。因此,煤的坚固性系数一般应小于3,且适用于倾角不太大的煤层。缺点是资源回收率低。

三、开采方法的选择

采煤方法的选择必须坚持安全、经济、回采率高原则。采煤方法的选择应当根据具体煤层的条件,减少资源浪费,减轻工人的体力劳动,加强环保。归纳起来有以下几点:

1.煤层比较理想。地质条件比较好的煤田中应大力提倡综采。

2.对于煤层比较理想,顶板破碎的情况可采用放顶煤开采技术。

3.对于煤层块段储量不大,地质条件复杂,工作面搬家次数较多的工作面易采用普通机械化采煤方法。

4.对边角煤层块段,地质构造区域内的煤柱,在保证安全、回收资源的前提下只能采用炮采方式。

四、结语

煤矿开采技术随着煤层赋存条件的不同而有很大的差异。我国煤层赋存条件多种多样,目前国有重点煤矿缓斜、倾斜和急斜煤层可采储量分别占86.3%、10.1%和3.6%。这些特点决定了我国采煤方法必然是多种多样的。随着机械化采煤工作面的装备的发展,综合机械化采煤工作面向大功率、电牵引、程序化发展,采煤生产技术必将达到国际先进水平。

参考文献:

[1]徐建军;姚技军;权学利;;国产6 Mt/a综采成套技术装备的特点及应用[A];安全高效矿井建设与开采技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2010)[C];2010年

[2]滕永海;王金庄;赵洪亮;;高强度开采地表沉陷规律研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

[3]伍永平;柴敬;;大倾角综采放顶煤开采条件下开采裂隙非稳态演化规律的研究[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

煤化工工艺论文范文8

[关键词]煤矿;井下;采煤工艺

中图分类号:TD235 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0004-01

一、 井下采煤前的勘测技术

(一)能源储藏量勘测

勘测工作是煤矿开发的前提,根据下述两个式子进行计算:

设计开发量=矿井资源的储藏量-永久煤柱损失量 ①;

实际可开采量ZK=(Zs-P)・C ②,式中Zs表示矿井设计资源储藏量(Mt);P表示开采煤柱损失量(Mt);C表示采区回采率(100%)。

(二)地质、水文等条件勘测

首先,探测矿区有无断裂、陷落柱等地质构造缺陷,是否对矿井开拓造成影响。其次对煤层的埋藏深度和可供机械作业的矿井工业场地埋藏深度,以及表土及基岩风化层厚度进行测量。其次,判煤层的水层分布情况、顶底板岩性质、瓦斯含量和通风条件,确定煤矿的开采条件和安全系数,选择适当的开采工艺。

二、几种常见井下采煤工艺的合理选择

本文主要围绕以下几种常见的井下采煤工艺展开谈论,即普通机械化采煤工艺,爆破采煤工艺(图1),连续采煤工艺及综合机械化采煤工艺(图2)等。

(一)普通机械化采煤工艺

此工艺与炮采工序大致相同。该工艺对井内适应性优于其他开挖工艺,对煤层地质条件要求少,工作面的移动和搬迁工作相对容易,尤其适用于地质构造发育不规则、几何形状、短距离推进作业的工作点面,另外,技术所使用的设备成本小,操作技术相对简单,生产投入成本较低,且煤炭挖掘的组织工作较容易,较适合于中小型煤炭开采企业[1]。

(二)爆破采煤工艺

目前,我国爆破采煤工艺多应用于地质构造较复杂的煤层和急倾斜煤层。爆破采煤工序一般包括凿眼放炮、炮采工作面支护、装煤运煤及采空区处理等。其中,打眼环节的技术要求较高,要根据节理裂脱的发育情况、煤层厚度和顶板条件等确定炮眼位置及打眼爆破的相关参数。落煤工序经常采用爆破的方法,为了顺利完成煤矿的引爆工作和后期开采工作,应采用单体支柱支护工作空间顶板。

(三)连续采煤工艺

从连续采煤工艺的应用范围分析,该技术主要运用于大中型矿井的辅助采煤方法。连续采煤工艺是综合机械化采煤工艺的一种辅助和补充,主要适用于以下条件:构造简单,开采技术条件简单,煤质硬度较强,开采深度较浅,煤层倾角不超过15度的薄煤层。这种工艺的特点是切煤、装卸煤、运煤以及支护等工艺过程全部利用机械化进行作业。连采工艺是将回收煤柱和煤房掘进两个阶段实行采掘合一的采煤方式。其主要优点是出煤快、投资少、机械化程度高、适应性较强和安全性好等,但其仅高于炮采采煤,煤炭资源回收率低,况且连采方式对煤层地质条件要求较高,适宜近水平煤层开采,但其采出率较低,极不适用于近距离煤层群开采[2]。

(四)综合机械化采煤工艺

综合机械化采煤工艺实现了所有采煤工序的机械化连续作业,将五大工序即破煤、装煤、运煤、工作面支护及采空区处理有机的结合在一起。

第一,通常使用的破煤施工方法是使用采煤机对工作面进行整体切割,然后采用滚筒切割法进行截深。截深主要有两种形式,即端部和中部斜切法。端部斜切法是在工作面端部位置斜切入煤壁,开采时要想保证机器的正常切割,必须准备把握切割尺度。当机器贴近工作面上端时,应及时降低前滚筒,当其进入平巷后,采煤机稍退一步,并转动挡煤板,直至将底板处余煤彻底割除。同时,还应提高后滚筒,使机器开始反向切割,当前后滚筒同时切入煤壁27一30m时,停止采煤。中部斜切是在煤壁的中间位置进行切入,利用输送机进行弯曲段的斜切进,随着开采深度的不断增加,进行停机转向,直至割煤到平巷后完成运作。综采运输设备有平巷载机、可弯曲跨板输送机及可伸缩带式输送机等。常见的运输方式是后退式回采,固定好使用带式输送机位置,使工作面上的煤加快的运出,并且通过平巷转载机随着开采进度向前推移[3]。

第二,支护设计。本矿中含水层富水性都较弱,适合大规模的机械开采,而支护工作是机械运行的重要前提。生产经验表明,防止顶板下沉是支护设计中的技术难点。矿采支护以液压为动力,用来完成工作面的切顶、支撑、护帮以及迁移工作。支护强度应能支撑工作面的矿压、煤层赋存条件和采煤设备相适应。液压支架工作方式分为立即支护式、非立即支护式。前者是在采煤机作业后,移动支架和输送机。这种支护方式能够在很大程度上缩短支护时间,尤其可以及时支护刚刚暴露出的顶板,从而避免顶板的出现严重下沉现象。后者则是在采煤机割煤后,先行移动输送机后移动支架。由于本矿的直接顶板多为黑色泥岩,开采时易破碎而剥落,为有效实现顶板管理和巷道维护,在支护设计时应留有支撑煤柱。这种支护方式在日常生产中应用较为广泛。

第三,巷道设置工艺。①巷道断面尺寸设计。工作面回风平巷和运输平巷应按照滚筒式采煤机可弯曲刮板输送机机等机械设备尺寸设计。运输平巷是综采设备的主要通道,因此其尺寸主要依据液压支架最大外形高度和宽度进行设计。一般情况下,回风平巷的净断面为8m2一12m2。②平巷施工工艺。由于本矿煤层的倾角一般小于7°,为了保证巷道内无积水现象,使工作面保持相应的长度,巷道掘进时应严格平行施工,按照微坡走向的方法进行施工。③工作面推进长度设计。巷道施工工期一般较长,巷道设计时应充分考虑到设备繁多,且吨位重的特点,适当的工作面推进长度,有利于后期施工作业。根据本矿的井田内煤层、地质构造及水文等条件,适宜采用综合机械化采煤工艺。

三、结语

本文通过介绍本矿山的主要情况,以及对四种采煤工艺进行分析和比较,根据开采矿井的地质结构和特征,确定采恰当的采煤工艺,充分考虑矿区的运输技术、工作面支护设计、通风状况巷道设置以及通风条件设计等工作,符合矿区安全生产的相关要求,最终实现优化生产结构的目标。

参考文献

[1] 段宁宁.煤矿综合机械化的采煤工艺研究探讨[J].科技创新与应用, 2012,(21):81.

煤化工工艺论文范文9

【关键词】 急倾斜 煤层 开采技术 工艺 支架 防滑

随着科技技术的发展,煤层开采深度的增加,煤矿开采技术也得到进一步的发展。急倾斜煤层占中国煤炭总储量的4%,其储量丰富、分布范围较广。在煤炭资源开采强度的增加促使急倾斜煤层开采问题备受关注的同时,由于其开采条件的特殊性,采煤方法选择、巷道合理布置、安全技术保障等都严重制约着生产的发展与工作面产能的提高。随着采矿科学技术的发展,实现急倾斜煤层的安全高效开采是完全有可能的。兴梁煤矿本着安全可靠、合理适用、技术先进的原则选择正规的急倾斜煤层采煤方法,不断提高机械化水平,合理布置采掘工作面,严格安全生产管理,确保安全生产。为积极推进急倾斜煤层采煤工艺改革,提高急倾斜煤层安全开采技术水平,现对兴梁煤矿急倾斜煤层开采实践做以下论述。

1 矿井概况

肥矿集团涿鹿安泰煤业有限责任公司整合的兴梁煤矿,可采8号煤层。该煤层北部较薄,一般为2.00~2.20m,向南煤层逐渐变厚,煤厚2.50~2.60m左右,平均2.37m,煤层倾角21~50°左右,为急倾斜煤层。因此,研究分析煤层产状,选择科学合理的工作面布局、采煤工艺和支护技术,对下一步采煤工作面的顺利开采,保障矿井安全生产,实现经济效益的意义重大。根据当前被整合矿井的原有开采状况,所开采的范围只是对急倾斜煤层的上部部分进行了采掘活动,无法应用先进的技术实现煤层全部开采,支护技术也相对落后,安全状况较差,资源严重的浪费。本文重点探讨急倾斜煤层的开采技术,以实现矿井安全生产。

2 回采工艺的优化

当前,我国急倾斜煤层的开采工艺不够先进,大部分的矿井应用风镐落煤以及炮采的工艺,这加大了工人的劳动强度,也不利于煤矿开采的安全。而对煤层回采工艺进行优化的关键是使得回采的机械化能力增强,能够立足于全局机械化与局部机械化进行思考。局部机械化是指由输送方式、落煤方式、支护方式这几项内容单独思考完善的策略,进而使得这几项的机械化能力增强。全局机械化是指通过综合机械化的开采手段,由破煤、装煤、运煤、支护这几项内容实施机械化。在相应的情况下,评价开采技术,探究最合适的开采技术,并在分析系统配置和工作面开采工艺装置的基础上,对系统的薄弱地方进行完善,改进开采技术和工艺系统,以使工作面的单产提高,像是对工作面的支护方式进行合理地确定、完善回采工艺,以及增加采区走向的距离等。在一般情况下,急倾斜煤层采区的走向距离比较短,采煤量较少,仅仅可以实现几个月的顺利生产,这导致频繁搬迁采煤工作面,并要求将一些保护煤柱留设,这不利于回收资源和矿井的顺利生产,会使得无效的工时增多,并且也浪费了资源,以及不利于机械化能力的增强和工作面装置应用效率的提高。在生产的过程中,结合矿井地质的改变,使得采区走向的距离变长,不但能够使得采区的服务期限与储量增加,还可以使得采区煤柱的损失大大地减少。采区走向距离的增加,还能够使得一起进行开采的工作面数量增多,最终能够使得采区的综合生产能力提高。

3 应用急倾斜煤层支架技术

通常来讲,应用单柱式的液压支架充当煤炭开采工作面底部支架,针对这样的支架而言,由于它所承受的压力比较小,因此应当进行完善,进而双柱掩护式液压支架得以出现,这样的支架组成部分是托梁、底座、液压支柱,以及移架千斤顶等,借助导向接头连接一系列的节点,它的特点是安全和稳定。其中,实施分节自移的弧形掩护型支架也是进行完善之后的支架,它属于刚性的支架。在开采煤层的时候,借助工字钢将工作面的垂直和平行跟此种支架的底座相连接,采煤机的关键跑道能够通过靠煤壁的工字钢,在进行移动的时候,应当借助液压千斤顶,顶出导轨撬板,进而对下面的支架进行慢慢地移动。

4 应用煤层工作面防滑技术

为了将急倾斜煤层工作面安全问题解决,要求全面地预防与预测煤层输送机的下滑。首先,借助固定柱在防滑底座上安装输送机的机头与机尾部分,再应用固有的技术打牢固定柱,然后将防滑绞车安装在煤层工作面的上平巷位置,在进行作业的时候,应当根据从上至下的顺序实施,进而确保输送机的安全与稳定。除此之外,为了提高开采作业的有效性,在进行采煤的时候,要求改进和完善传统意义上的采煤机,以使采煤机可以具备额定牵引力的作用,且借助锚链进行牵引,这样才可以通过防滑杆与防滑绞车的功能,顺利地开采完急倾斜煤层。

5 结语

综上所述,急倾斜煤层综采放顶煤技术的实践成功,取得了显著的经济效益和社会效益。其采法可以大幅度提高了煤炭产量、达到稳产高产,提高劳动效率,为实现安全高效矿井提供了保证。提高块煤产出率,提高售价。同时减少巷道掘进量,降低掘进费用,缓和了采掘紧张的关系问题,减少采煤工作面搬家次数,减少设备的搬迁工作。

在目前发展形势下,更应当注重应用综采技术,煤矿企业的一项重要任务就是安全和稳定地开采急倾斜煤层,这需要借助一系列的支架实施有效地防护,以及不断地提高采煤机技术和工作面防滑技术,从而推动我国急倾斜煤层开采技术的高效性,更加广泛和充分地地应用急倾斜煤层。

参考文献:

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