煤炭科普
煤炭开采与加工洗选
煤炭开采与加工洗选
根据煤炭储藏条件的不同,煤炭开采可分为露天煤矿开采和地下煤矿开采。露天开采是指将 覆盖在煤层上的土壤和岩石全部移除,露出煤层,再进行采掘。地下煤矿开采是指从地面向 地下挖掘巷道通达煤层,并采用一定的工艺技术和工具设备开采煤炭。
相较于地下煤矿开采,露天开采具备开采成本低、资源回采率高、基建时间短、采矿风险小 等优势,缺点是容易造成环境污染。但露天开采对煤矿要求较高,能否采用露天开采,主要 参照剥采比指标,即开采单位有用矿物资源需要剥离的固体覆盖物多少,当煤矿埋藏较深时, 露天开采剥采比较高、开采成本较大,更适合地下煤矿开采。
我国煤炭资源多数埋藏较深,适合露天开采的煤矿占比不到 12%,主要分布在内蒙古、云南、 山西、新疆等地。内蒙古是我国露天煤矿数量最多的地区,约有 200 多座,包括哈尔乌素、 黑岱沟、胜利西一等大型露天煤矿,其中哈尔乌素年核定产能超 3000 万吨,黑岱沟核定产 能超 2500 万吨。其余露天煤矿则主要分布在云南、山西、新疆等地,数量基本在 50 座以下, 我国最大的露天煤矿安太堡坐落于山西,总探明储量 126 亿吨,截至 2015 年可采储量 5 亿 吨,核定产能 3000 万,剩余开采年限为 17 年。
煤炭加工洗选:原煤洗选率不断提升 煤炭洗选是清洁煤炭加工方法的一种,利用煤炭颗粒与其他杂质的物理、化学性质不同,去 除煤中的矸石、灰分、含硫物及其他杂质。原煤通过洗选加工后,可分为洗精煤、洗中煤、 煤泥和尾矿,精煤有用矿物质含量较高、适用于冶炼加工;洗中煤是还需要进一步加工的中 间产品,可用作电站锅炉燃料;尾矿的有用矿物含量很低,难以工业利用。
一般来说,洗选可去除煤炭 50%-80%的灰分,30%-40%的全硫(或 60%-80%的无机硫), 而动力煤灰分增加 1%,发热量下降 200-360J/g,每度电的标准耗煤量增加 2-5 克;炼焦煤 灰分每增加 1%,炼铁的焦炭耗量降低 2.66%,炼铁高炉的利用系数提高 3.99%,煤炭洗选 能够提高煤炭质量。
上世纪我国煤炭洗选行业发展较慢,原煤入选率不足 30%,2000 年后,随着工业化进程加 快、清洁煤炭工艺兴起,煤炭洗选能力迅速上升,截至 2017 年末我国选煤厂超过 2300 座, 原煤入选能力达到 27 亿吨,入选量 24.7 亿吨。《煤炭工业发展“十三五”规划》中明确提 到,要将原煤入选率提升至 75%以上,显著提高煤炭产品质量,加快清洁煤电发展,截至 2020 年末原煤入选率为 74.1%。2021 年末,中国煤炭工业协会发布《煤炭工业“十四五” 安全高效煤矿建设指导意见》,提出 2025 年原煤入选率达到 95%以上。