气化煤的气化采煤

煤炭地下气化就是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧．通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体的过程。该过程集建井、采煤、地面气化三大工艺为一体．变传统的物理采煤为化学采煤，因而具有安全性好、投资少、效益高、污染少等优点．深受世界各国的重视．被誉为第二代采煤方法。早在1979年“世界煤炭远景会议”上就明确指出，发展煤炭地下气化是世界煤炭开采的研究方向之一，是从根本上解决传统开采方法存在的一系列技术和环境问题的重要途径。

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煤炭地下气化技术 煤炭气化技术论文

煤炭气化指在一定温度、压力下，用气化剂对煤进行热化学加工，将煤中有机质转变为煤气的过程。下面是我整理了煤炭气化技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!

煤炭气化技术论文篇一

煤炭地下气化的探讨

摘要：煤炭地下气化是受到诸多客观条件影响的，因此，为了确保煤炭地下气化的安全性，就必须做好相关的条件控制工作。笔者作为一名煤炭相关工作者，深知煤炭地下气化控制的重要性，在对煤炭地下气化进行系统研究的基础上，联系自身工作经验，对煤炭地下气化进行全面论述。

：煤炭地下气化控制方法

我国于20世纪50年代曾在大同胡家湾矿、蛟河煤矿、鹤岗兴山矿等10余处开展过煤层地下气化技术的试验。1958～1962年，我国先后在大同、皖南、沈北等许多矿区进行过自然条件下有井式煤炭地下气化的试验，取得了一定的成就。1984年，矿业大学()煤炭工业地下气化工程研究中心开始进行了煤炭地下气化技术的研究，在“863”课题的支持下，建成了具有世界先进水平的煤炭地下气化综合模型试验台和测控系统，并开展了相关的理论研究、模型试验研究，得到了褐煤、烟煤及无烟煤地下气化工艺参数。先后在江苏徐州新河二号井、河北唐山刘庄煤矿、山东新汶孙村煤矿、鄂庄煤矿、山西昔阳杏丹峪煤矿等，针对不同的煤层赋存条件进行了有井式地下气化现场试验和生产。形成了具有我国自主知识产权的“长通道、大断面、两阶段”煤炭地下气化新工艺，经科研成果查新表明，该工艺构思新颖，属国内外首创。

一、气化炉的结构研究

现场试验的基础就是要根据煤层赋存条件，建立一个结构合理的地下气化炉。地下气化炉料层不能移动，必须采取措施，控制气化工作面的移动，才能保持气化过程的连续。因此气化炉结构必须适应气化工艺的要求，调节供风点和排气点的水平位置和高度，即实现供风点和排气点的二维控制。为此现场试验结合急倾斜煤层的赋存特点，设计了可调推进式地下气化炉。

二、辅助通道供风气化

现行的地下气化发生炉的运转经验证明：不同的工作阶段，均匀地向煤层反应表面鼓风，是地下气化炉稳定气化的主要条件。煤层埋藏的自然条件的别、煤层的组成和厚度的不同以及煤化学性质以及顶板稳定性的不同，都将或多或少地使向煤层均匀供风变得复杂。但是在任何情况下，顺利地解决这一问题，才能保证地下煤气发生炉运行的稳定。辅助通道供风时，可形成一个与主流方向相垂直的扰动气流。 这一扰动分布于整个氧化区，无疑提高了气化剂向反应表面的扩散能力，衡量气化剂向反应的煤表面传递的完备程度可用有效空气动力学活性系数表示这个系数表示还原的多相反应结果所生成可燃组分的百分数与煤气中原始组分的百分数的比。

三、压抽结合供风气化

降低还原区及干馏干燥区的压力，有利于生成的可燃气体及时排出，减少可燃气体的漏失率，但是氧化区压力宜为正压，为了能同时满足氧化区和还原区的要求，可以采用压抽相结合的气化方案。则由进气孔鼓风，出气孔用引风机向外抽风，调节鼓风压力和抽气负压，使还原区处于相对较低的压力条件下。压抽相结合气化方案可以在两种气化过程不稳定的情况下使用。 1 是煤层冒落，通道阻力增加，导致供量下降。热值降低。2 是气化剂或煤气漏失，引起煤气流量下降。现场试验中，一般都以压风气化为主，但煤层冒落时，煤气热值波动较大。在这种情况下，采用压抽相结合气化工艺，则可达到稳定产气的目的。气流漏失量随煤层的赋存条件不同而有显著的区别，煤层埋藏深度及其透气性、顶板和底板岩石破碎程度对其都有影响。虽然在设计气化炉时采取了相应的措施，如在与气化炉相连的煤巷、岩巷做密封墙注浆密封，甚至将气化盘区采用隔离带包围起来，但是， 气化炉点火后，仍会有少量气漏失气流漏失在不同程度上影响了炉里的空气动力学条件，将会降低煤气热值，在矿井报废水平气化时甚至会影响到矿井的安全。

四、反向供风气化

正向气化时，火焰工作面将渐渐向出气孔移动，干馏干燥区越来越短，到后期还原区也将越来越短，终还原区长度将不能满足氧化区生成的二氧化碳还原和水蒸汽分解反应的需要，煤气热值降低。这时必须采用反向供风气化方案，即由出气孔鼓风，原进气孔排气，使火焰工作面向进气孔方向移动，重新形成新的气化条件。反向供风气化对气化过程有利也有弊，有利的方面是：，鼓风时空气在原高温排气孔中得以预热，该热能在气化炉中用以额外地分解水蒸汽以增加氢的含量，随鼓风导进的物理热，可以在煤气中得到大致相等的热能。第二是反向供风时，还原区及干馏干燥区都在正向鼓风时燃烧过的区域内，温度较高，还原反应温度条件及干馏效果都比较好。第三是气流下游灰渣中的金属氧化物对还原反应起一定的催化作用。不利的一面主要是，火焰工作面移动会受到灰渣的影响。第二，煤层经过正向鼓风时的干馏，干馏煤气产量受到了影响。但不利的因素可由煤层冒落重新暴露新的煤面而得到相应的补偿。因此反向气化时，可以得到与正向气化相同热值的煤气。反向供风气化可实现多程气化，提高煤层气化率。

局部反向供风气化，可以解决气化通道局部堵塞引起热值不稳定问题，还可以局部控制煤层燃烧高度。进气孔鼓风，气化工作面向相邻辅助孔移动，当氧化区末端接近辅助孔(判断依据是辅助孔气样中含氧量逐渐升高)时，则可以由辅助孔供风，进气孔排气，形成局部反向供风气化。

五、结束语

笔者在文中论述了我国煤炭地下气化的发展现状，并立足于这一现状，从不同的角度分析了煤炭的地下气化相关内容。从以上的分析论述中得到了下面的结论：，辅助通道供风气化，能将有效空气动力学系数提高10%以上，当氧化区煤层发生冒落时，辅助通道供风能够起到稳定的作用。第二，压抽结合供风气化能够适当提高还原反应速率，并能将气化炉漏失率降低一半左右。第三，反向供风气化能够获得和正向供风气化相同质量的煤气，其气化工作面移动速度和正向供风相当，试验条件下为0.42m/d，反向供风气化能够提高煤层气化率。

参考文献

[1]张檄堵.煤炭地下气化技术[J].探矿工程，2001，(1)：6-9.

[2] 赵守困，等.我国煤炭地下气化试验舟9进展与反应过程[J].煤气与热力，20iX)，(3)：212-213.

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（1）为了解决煤炭开发造成的“三废”和不安全，我国已开始“煤炭地下气化”的科技攻关．其原理是使

（1）从信息中不难看出，反应物是煤（C）与水蒸气（H2O）生成物是（CO）与氢气（H2），反应条件为高温，依据质量守恒定律即可写出化学方程式：H2O+C 高温 . CO+H2（因此时高温，水为气体，故和氢气后不加气体符号）．因反应物与生成物均为单质和化合物，故属于置换反应．故为：H2O+C 高温 . CO+H2；置换反应（2）氢气与空气或氧气混合后点燃会爆炸，氢气与氧气按体积比2：1混合称为“爆鸣气”，反应的化学方程式即氢气与氧气在点燃条件下生成水．故为：爆鸣声； 2H2+O2 点燃 . 2H2O

（3）在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钠与水，依据碳酸钠与的不同化学性质即可区分，可滴加盐酸，若产生气泡证明有碳酸钠，说明已经变质．依据变质的反应物与生成物较易写出化学方程式．故为：①稀盐酸； 有气泡产生； ②2NaOH+CO2=Na2CO3+2H2O

（4）白磷燃烧时消耗容器内的氧气，生成的产物为固体，体积较小，导致容器内气压降低，在大气压作用下，气球被吸入导管．该反应在密闭容器中进行，反应前后物质总质量相等，验证了质量守恒定律．故为：反应中消耗了氧气，使容器内气压降低； 化学反应前后各物质的质量总和相等．

（5）依据信息可以看出，反应物为镁和二氧化碳，生成物为一黑一白两只固体，依据反应前后元素种类不变，此两只固体是镁元素、碳元素与氧元素组成的，只能组成碳这种黑色固体，另两种元素则氧化镁，再由反应条件高温，即可写出化学方程式．故为：2Mg+CO2 高温 . 2MgO+C

煤炭地下气化产生的煤气中，可燃气体成分主要包括：

煤炭地下气化产生的煤气中，可燃气体成分主要包括：

A.CO（）

B.CO2（二氧化碳）

C.CH4（甲烷）

D.H2（氢气）

正确：CO（）；CH4（甲烷）；H2（氢气）

试论煤矿安全开采技术 露天煤矿开采方法

我国煤矿开采应重点研究的7个技术领域：采煤方法和工艺，深矿井开采，“三下”采煤，减少矸石排放的开采技术，围岩控制技术，小煤矿技术改造和机械化开采技术以及地下气化技术。

在当今科技经济发展的新形势下，煤炭开采技术的研究必须面向国内国外两个市场、面向经济建设主战场，立足于煤炭开采技术的前沿，立足于煤炭发展战略所必要的技术储备，立足于煤炭工业中长期发展战略所必须的关键技术的攻关，立足于煤炭工业工程实际问题的解决，重点从事中长期研究开发和技术储备，跟踪产业科技前沿，开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，占领技术制高点。

1．采煤方法和工艺

采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。

1.1缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采

应进一步加强完善支架结构及强度，加强支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止损坏千斤顶措施等的研究，提高支架的可靠性，缩小其与中厚煤层高产高效指标的距。

1.2各种综采高产高效综采设备保障系统

要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架―围岩”系统、采运设备进行。今后研究的重点是：通过电液控制阀组纵支架和改善“支架―围岩”系统控制，进一步完善液压、支架位态、顶板状态、支护质量的自动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断；采煤机在线与离线相结合的“油―磨屑”监测和温度、电信号的监测；带式输送机、刮板输送机全面状态。

2.深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；深井作业场所工作环境的变化；深井巷道快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测技术；深矿井高产高效开采有关配套技术；深矿井开采热害治理技术与装备。

3.“三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理论和关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤矿城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。

4.优化巷道布置，减少矸石排放的开采技术

改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的匹配。

总结推广神华大柳塔矿、潞安漳村矿实行全煤巷布置单一煤层开采，矸石基本不运出地面，生产系统大大简化，分别实现无轨胶轮、单轨吊辅助运输一条龙，从井口直达工作面，同时实现了综采与综掘同步发展，生产效率大幅提高的经验的同时，重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化，简化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率，多开煤巷，减少出矸率；研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术，既是减少污染的一项有力措施，又简化了生产系统，有利于高产高效集中化开采，应加紧研究。

5.采场围岩控制技术

进一步完善采场围岩控制理论。以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采活动的安全、高效、低成本为目标，深入总结我国几十年的矿山压力研究成果，以理论分析、现代数学力学和实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件，如急倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理，不断完善采场围岩控制技术。

研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术。目前，由于应用高压注水、深孔预裂爆理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题，因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。

放顶煤开采岩层和支架―围岩相互作用机理。研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤理、支架―顶煤―直接顶―基本顶相互作用关系；运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。

支护质量与顶板动态监测技术。在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面，应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。

冲击地压的预测和防治。通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理；进一步完善冲击性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术，完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。

研究开发新型的支护设备。研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统，开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。

6.小煤矿技术改造和机械化开采技术

实施关闭小煤矿，淘汰落后生产技术和生产设备，提高平均单井规模的技术政策，开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备，改进小煤矿的采煤方法和开采工艺，提高采煤工作面的单产和工效；提高小煤矿的顶底板控制技术水平，限度地减少顶底板率。

7.煤炭地下气化技术

煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法，它属首创。煤炭地下气化技术具有投资少、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低、效益好等优点，尤其适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高、“三下”压煤的具体国情，具有广阔的推广应用前景。应继续研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种典型煤炭地下气化工艺，进行较大规模的地下气化试验研究，摸索实现“两个控制、三个稳定”的技术途径，并实现连续、稳定生产探索应用的途径。■