1、煤炭開采與洗選調查報告調查課題：煤炭開采與洗選調查時間：2015年4月12日調查對象：朝陽地區神華國能有限公司露天煤礦煤炭開采與選別前言：煤炭為中國經濟列車持續快速前行提供了源源不絕的動力，它也是導致霧霾天氣的PM2.5的主要來源。最新統計數據顯示，2013年全國煤炭消費量為36.1億噸，在一次能源消費中的比重達65.7%。富煤、貧油、少氣”的資源稟賦，決定了在今后相當長一段時期內，中國的發展離不開煤炭，解決能源和環境問題的核心，是把煤炭這篇大文章做好，清潔高效地利用好。我國生產和消費量約占全世界一半。近幾年來，隨著能源結構調整力度加大，煤炭在我國一次能源消費結構中的比重略有下降，但仍占全國能

2、源生產總量的3/4、消費總量的2/3左右，主體能源的地位沒有改變。調查主體：1概述：神華國能寶清煤電化有限公司朝陽露天煤礦位于黑龍江省雙鴨山市寶清縣朝陽鄉。地表境界走向西南至東北長度約為16KM,寬度平均約為4.8KM。露天礦開采境界內可采地質儲量836MT,最大開采深度155M。本區褐煤屬中富灰高揮發分，特低硫特低磷，可用于發電及煤化工原料，腐植酸的提取。2氣候條件：該地區屬于寒溫帶大陸季風，夏秋兩季多雨，季節性凍土深度1.40-2.00M,凍結期為11月至來年5月下旬，多年平均降雨量526.2MM,降雨多集中在6至9月份，占全年降雨量70%以上。冬季多西北風，全年和夏季盛行南風。3地形地貌

3、及地質條件：本區位于三江平原南部，地形平坦，地面標高在67M-119M之間，一般為77M左右，地形為西南高，東北低地形高差不明顯，地面大部分為農田，寶清露天礦結構比較簡單，由第四系覆蓋層，第三系煤系地層及石炭二系基底組成。本區構造是在區域構造背景下形成的斷陷盆地，與區域構造融為一體。盆地總體形態為寬緩的單斜構造。本區第三系富錦組為主要含煤地層，含煤4層,分別為8.9.10.20號煤層。4開采工藝：按照設計方案，開采煤礦采用單斗-卡車-半固定破碎機-帶式輸送機連續開采工藝系統已基本形成。剝離工藝根據本礦開采技術條件及產量規模要求，有3種開采工藝方案：方案一：單斗-卡車開采工藝。方案二：剝離采用單

4、斗-轉載機-帶式輸送機-排土機連續-單斗-卡車開采工藝。方案三：剝離采用拉斗鏟倒堆-單斗-自移式破碎機-轉載機-帶式輸送機-排土機半連續-單斗-卡車開采工藝。2煤炭的洗選：煤炭洗選是利用煤和雜質（研石）的物理、化學性質的差異，通過物理、化學或微生物分選的方法使煤和雜質有效分離，并加工成質量均勻、用途不同的煤炭產品的一種加工技術。按選煤方法的不同，可分為物理選煤、物理化學選煤、化學選煤及微生物選煤等。煤炭在洗煤中用大量清水進行洗選分級，又經脫水后成為產品煤運出，余下的便是洗選廢水。對其處理方法是完全閉路循環，并分為三個等級標準：一級是煤泥全部由廠內的脫水機械回收，實現洗水全部復用；二級是大部煤泥

5、在廠內回收，小部在廠外沉淀池回收，洗水全部復用；三級是在廠外煤泥池沉淀，清水大部分復用，余下的達標排放。一般來說，選煤廠由以下主要工藝組成：(1)原煤準備：包括原煤的接受、儲存、破碎和篩分。(2)原煤的分選：目前國內的主要分選工藝包括跳汰-浮選聯合流程；重介-浮選聯合流程；跳汰-重介-浮選聯合流程；塊煤重介-末煤重介旋流器分選流程；此外還有單跳汰和單重介流程。(3)產品脫水：包括塊煤和末煤的脫水，浮選精煤脫水，煤泥脫水。(4)產品干燥：利用熱能對煤進行干燥，一般在比較嚴寒的地區采用。(5)煤泥水的處理。煤炭洗選的作用：(1)提高煤炭質量，減少燃煤污染物排放煤炭洗選可脫除煤中50好80%勺灰分、

6、30好40%勺全硫(或60%80購無機硫)，燃用洗選煤可有效減少煙塵、SO牙口NOx的排放，入洗1億t動力煤一般可減排6070萬tSO2,去除研石16Mt(2)提高煤炭利用效率，節約能源煤炭質量提高，將顯著提高煤炭利用效率。一些研究表明：煉焦煤的灰分降低1%煉鐵的焦炭耗量降低2.66%,煉鐵高爐的利用系數可提高3.99%;合成氨生產使用洗選的無煙煤可節煤20%發電用煤灰分每增加1%發熱量下降200360J/g,每度電的標準煤耗增加25g;工業鍋爐和窯爐燃用洗選煤，熱效率可提高3%8%(3)優化產品結構，提高產品競爭能力發展煤炭洗選有利于煤炭產品由單結構、低質量向多品種、高質量轉變，實現產品的優

7、質化。我國煤炭消費的用戶多，對煤炭質量和品種的要求不斷提高。有些城市，要求煤炭硫分小于0.5%,灰分小于10%若不發展選煤便無法滿足市場要求。(4)減少運力浪費由于我國的產煤區多遠離用煤多的經濟發達地區，煤炭的運量大，運距長，平均煤炭運距約為600公里，煤炭經過洗選，可去除大量雜質，每入洗100Mt原煤，可節省運力9600Mt/km。洗選方式一般有跳汰工藝、重介工藝、風力選煤等。當然，隨著科技的進步及時代的發展，處于攻關或業已投入生產的某些特殊洗選工藝也將得到進一步的發展并替代傳統工藝。總結：煤炭是國家發展的基礎，煤炭開采的技術與發展決定著我國在世界上發展的速度，在接下來的一段時間，煤炭的開采

8、與洗選依然是一個主要課題。在我國的一次能源構成中媒炭占比例達到。對煤炭開采與洗選業的技術創新現狀進行分析肩助于了解煤炭開采與洗選業的技術創新投入及其成果進一步了解能源工業的技術創新現狀。一、煤炭開采與洗選業技術創新現狀分析考慮到在技術創新活動中研究與發展人員的基礎作用以及支撐作用選取研究與發展人員即跤人員研究與發展經費支出經費支出進行分析，另外考慮到煤炭開采與洗選業對技術引進的應用情況，同時選取技術獲取及技術改造費用分析。人員是指在一個統計年度內從事研究與發展活動的時間占用科研時間及以上的教學與科研人員。經費代表全社會研究與試驗發展的經費。技術獲取及技術改造費用就是一種非經費投入，它包含了四個

9、部分引進技術經費支出消化吸收經費支出購買國內技術經費支出技術改造經費支出其中引進技術、消化吸收和購買國內技術都是技術獲取的一種O在企業自主創新能力不足的情況下引進技術是提高技術創新能力的重要途徑O技術獲取是把別人的先進技術為我所用這樣不但可以節省時間還可以節省人力、物力進行跨越式發展。而技術改造可以反映能源工業對技術升級改造的投入強度，這也是一種重要的技術創新投入O各行業在進行技術創新產出指標的選取上，一般包含出版科技專著數專利數以及學術論文發表數。涉及到能源工業或煤炭開采與洗選業霍慧智在創新產出上將能源的年總產量作為創新產出但是由于這一指標僅僅是對能源的絕對數量進行分析因而在論文中不考慮這一

10、指標。張曦將申請專利數和新產品產值作為煤炭企業技術創新效率研究的產出指標這兩個指標分別表示了企業創新水平和成果轉化的經濟效率二，經濟趨勢：60%50%4口跖30%20%10%觥-10%r2M圖1:2010年-2014年我國煤炭開采和洗選業銷售收入增長趨勢圖中商情報網數據顯示：2014年，我國煤炭開采和洗選業銷售收入達30045.87億元，同比下降7.3%,創2011年來業務收入新低。2013年業務收為32404.73億元，同比下降3.2%,2012年為今年來業務收入最高的一年，到達33485.99億元。2011年主營業務收入是今年來增長最多的，增長率達到54.1%。圖2:2010年到2014年

11、我國煤炭開采和洗選業利潤總額趨勢表2011年我國煤炭開采和洗選業利潤總額為近五年來最高的一年，達到4341.73億元。此后逐年下降，2012年至IJ2014年利潤總額同比減少分別為18.1%,33.3%?口46.5%。圖3:2010年-2014年我國煤炭開采和洗選業毛利率走勢表2010年至2014年，我國煤炭開采和洗選業毛利率逐年下降。其主要原因有三點：其一中國經濟增速減緩，由原來高速增長到現今中高速增長，直接影響了煤炭開采和洗選業的發展；其二行業規模不斷擴大，行業競爭日益激烈，導致供求不平衡；其三人們對環保的日益重視。預計2015年我國煤炭開采和洗選業主營業務收入將不會有太大起伏，但是利潤總

12、額和毛利率卻難以改變下降趨勢。三，對環境的影響：1水體污染在煤炭環境污染中，以水體污染影響最大最廣。煤炭開采對地下水的破壞以及煤炭加工企業對水資源的污染與耗損，導致了水資源并不豐富的我國水資源卻在急劇的減少。據調查，在我國煤炭的主產區，山西、內蒙古、陜西等省都出現了水資源緊缺的狀況。全國96個國有重點礦區中，缺水礦區占71%,其中嚴重缺水礦區占40%止匕外，由于很多洗煤廠大量排污，水中含有懸浮物等污染物，有的甚至還有很多有毒元素，導致很多人喝不到干凈水，甚至無法進行正常的作物種植，嚴重影響了正常的生產生活。據統計，中國煤炭每年生產的各種廢污水約占全國總廢污水量的25%止匕外，由于煤炭大規模不合

13、理的開發，破壞了地球表面的地質構造，造成了地表挖損、塌陷、壓占等，對水循環系統、地表植被造成了一定的破壞，嚴重的將導致井泉干涸、水土流失、土地沙漠化等。有數據顯示，山西省平均開采1噸煤炭，礦井排水0.87噸，每年因采煤破壞地下水4.2億立方米。2粉塵與廢氣污染研究表明，煤炭利用過程中向環境釋放了大量的二氧化硫（SO2、氮氧化物（NOX、揮發性有機化合物（VOC、懸浮顆粒物等大氣污染物以及甲烷（CH4、煤炭環境保護的探討及治理對策陳剛CO冷溫室氣體，已經成為了大氣污染物的主要來源。其中SO牙口氮氧化合物均為致酸物質，SO2s入大氣后遇降水形成的酸雨對人體和環境都有直接危害，侵害土壤、破壞森林、抑

14、制農作物生長等，如今酸雨已成為了全球性的污染。由于國家對NOx的排放限制，現在許多脫硫項目已開始脫硫脫硝一起進行，達到脫硫脫硝同步運行。目前，已被國內外廣泛開發的脫硫脫硝技術包含：濕法；雙堿法；氧化鎂法；氨法；干法、半干法煙氣脫硫等。其中，濕法占的應用最廣，約占85%（其中石灰石石膏法36.7%,其它濕法48.3%）噴霧干濕法0.4%、吸收劑再生脫硫占3.4%。濕法反應速度快、效率高，但占地廣、投資大、耗電耗水。雙堿法利用其漿液或水溶液作為脫硫劑洗滌煙氣脫硫。氧化鎂法是利用MgOZnO等金屬氧化物對SO2的吸收能力，將其作為脫硫劑洗滌煙氣脫硫，我國氧化鎂資源豐富，利用此法可進行預先除塵除氯。氨

15、法也是一種比較成熟的脫硫技術，它是采取氨水作為脫硫吸收劑，其反應速度要比石灰石快得多，但價格較高。干法主要是指脫硫的最終產物是干態的，包含噴霧干濕法、循環硫化床法、荷電干式噴射脫硫法等。止匕外，COCO冷溫室氣體其濃度的增加會使對流層中的臭氧增多，平流層的臭氧減少，導致照射到地面的紫外線增加，誘發皮膚癌等疾病。而這些氣體主要來自煤燃燒產生的有害氣體，尤其是礦區自用的煤消耗量比較大，而由于大多的燃煤爐和窖爐過于陳舊，導致燃燒效率低，故產生更多的有害氣體，此外，也有很多民用爐灶燒散煤，污染相當嚴重。其次研石山自然和沒對自然也會釋放出廢氣，盡管被通風喜事后濃度有所降低，但由于數量過大，依舊對環境產生了相當的影響。粉塵是影響城市空氣質量的最主要的污染物。粉塵多為固體小顆粒，吸入身體會危害身體健康。粉塵主要是在采煤過程，原煤、煤研石地面運輸，露天礦剝離的過程中產生的。此外礦井的主要塵源是采煤工作面和掘進面，具產塵量約占礦井總產塵量的80%還有礦井排風也會產生粉塵和有害氣體的污染。3固體廢物的污染煤炭固體廢物是指煤炭在生產、加工和消費過程中產生的不再需要或暫時沒有利用價值而被一起的固態或半固態物質。固體廢物的污染在煤炭開發中主要是煤研石、露天礦剝離物、煤泥、粉煤灰等的污染。煤研石主要來