大同矿区煤炭综合利用发展方向探讨

张良毕

大同矿区煤炭综合利用发展方向探讨

张良毕

增大产能、节能减排、合理利用煤炭资源是当前煤炭开采和利用中存在的主要问题。针对以上问题，提出了合理的应对措施；并以大同矿区为例，分析了其煤炭综合利用的现状和发展方向，指出大同矿区应根据自身的资源特点，加大煤炭入选比例，着重发展水煤浆、活性炭技术，并深化煤矸石、粉煤灰和煤泥的综合利用。

煤炭综合利用；煤炭洗选；水煤浆；煤矸石；活性炭；煤泥

随着国民经济和全球经济总体向好的发展，在现代化采掘技术迅速发展的大背景下，在我国煤炭开采一系列正确方针和政策的指导与推动下，我国的煤炭开采速度加快，开采率持续提高。但是在煤炭开采和利用的过程中也出现了一些新的问题，值得注意；并且随着社会经济的发展和低碳经济的深入人心，给产煤区和煤炭企业未来的发展也提出了一些新的任务和要求。

1 煤炭开采和利用面临的形势和任务

1.1 煤炭的重要性及开采利用中存在的主要问题

中国有丰富的煤炭资源和悠久的煤炭开采历史。当前煤炭在我国的一次能源消费结构中占2/3以上，是我国的主要能源。但是，煤炭在开采利用中释放出大量的污染物和温室气体，严重威胁人类赖以生存的环境，尤其在大产煤区域更显突出。

1.2 煤炭开采和利用面临的紧迫任务

目前我国煤炭利用面临着经济发展大量需求和环境污染的双重压力，摆在我们面前的紧迫任务：一是控制煤炭开发和利用中造成的污染，逐步实现全过程减排污染；二是提高煤炭利用效率，节约煤炭；三是强化煤炭转化，改善能源终端消费结构，合理利用煤炭资源，促进能源安全问题的解决。因此，对产煤区和煤炭企业来说，要因地制宜，实事求是，有选择地大力发展煤炭综合利用，提高煤炭资源的合理、洁净、高效利用率。比如：大力建设坑口电站（厂）；大力改造和建设节能减排型选煤厂；发展配煤一条龙服务；完善水煤浆制备和应用技术；大力发展煤层气产业，实施瓦斯抽放，用于民用或瓦斯发电；提高煤炭液化的战略地位；推广煤炭气化制备甲醇及C1化学的发展；攻关炼焦污染控制课题；示范推广煤炭高新尖端应用技术；实施综合经营战略，促进大矿区可持续和谐发展等等，都是各矿区可采取的有效措施。

2 大同矿区煤炭综合利用发展方向

各产煤区域地方政府或煤炭企业，都要认真分析其煤炭资源的质量特点，科学研究产煤区域地方经济的发展现状，精心制定未来发展的总体目标，进一步推进大矿区煤炭综合利用。现在，我们以大同矿区为例，分析其煤炭综合利用的现状和发展方向。

2.1 煤炭洗选现状及其发展战略

在煤炭洗选方面，目前原煤入洗率不高。洗选技术除塔山、燕子山、四台、晋华宫采用先进的模块化洗选外，别的矿还采用落后的洗选工艺，洗选能力及效率较低。一些较先进的洗煤厂的洗选工艺也存在问题，能源消耗大，污染排放多，洗选效率低，需要进行必要的改造。还有一些洗选设备本身也有待进一步创新和完善。因此，对现有洗煤厂设备的利用率、洗选工艺和生产效率等进行科学研究和重新认识，用今天的经济标尺进行重新度量，对洗煤企业挖掘洗选能力，提高经济效益具有十分重要的现实意义和极其深远的历史意义。

还需要特别指出的是，大同侏罗纪煤炭资源已基本枯竭，矿井开采正向石炭二叠纪延伸。塔山、白洞已开采石炭二叠纪。由于石炭二叠纪灰分高，原煤特征发生变化，现运行的选煤工艺需进行大量改造。组织开展科研攻关，确保煤炭洗选质量，是保证大同优质动力煤品牌的关键，也会为大同地区进一步实现煤炭综合利用提供可靠保证。

2.2 水煤浆的发展前景

水煤浆浓度高，黏度适中，稳定性良好，可以替代燃油，经济效益显著，战略意义重大；水煤浆也可替代煤炭直接在锅炉或工业炉窑中燃烧，是工业锅炉、工业炉窑、电站锅炉以及气化的优质原料，环保效益好；水煤浆可作为德士古炉气化原料用于合成氨、合成尿素、合成甲醇以及进行煤气化联合循环发电；水煤浆可用管道输送，运营费用低。

大同煤炭是优质动力煤，同时也是制备水煤浆的优质原料。在大同矿区及其经济区域发展水煤浆产业，推动水煤浆的应用，有其先天的优越性。大同汇海水煤浆厂年生产能力100万t，是全国最大的水煤浆生产企业。然而由于大同周边水煤浆的迅速发展，而大同地区对水煤浆的应用研究与推广不够有力，特别是大同水煤浆原大型用户北京燕山石化自建水煤浆厂，致使大同水煤浆一度出现“好女难嫁”的发展危机。

我们必须重新认识水煤浆的重要性和优越性，重新认识发展水煤浆产业对大同及周边经济发展的重要作用。大同水煤浆的发展应主要立足就地转化，火力电站锅炉、工业锅炉都能改造燃烧水煤浆，不仅燃烧效率高（最高可达99%），而且在水煤浆制备过程中可添加固硫剂，脱硫效果好；另外水煤浆燃烧火焰中心温度低，烟气中NOX很少，环保效益显著。因此，我们也要加大力度，进一步开展水煤浆在锅炉燃烧中相关技术的研究和攻关，争取在取得一定的研究成果后，推广应用于大同及周边地区新建发电厂锅炉和其他相关工业锅炉，进而实现在所有发电厂锅炉和其他相关工业锅炉的全面改进，无疑会对建设环保型经济区域具有重要的推动作用。

2.3 活性炭

活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的炭质吸附材料。它具有吸附能力强、化学稳定性好、机械强度高，且可方便再生等特点。因此，活性炭广泛用于食品、化工、石油、纺织、冶金、轻工、造纸、印染等工业部门以及农业、医药、环保、国防等诸多领域中。活性炭被大量应用于脱色、精制、回收、分离、废水及废气处理、饮用水深度净化、催化剂、催化剂载体以及防护等各个方面。

大同煤制活性炭生产企业多、产量大。由于缺乏有效管理，不良竞争致使出口价格低，企业生产效益差；另外大同活性炭多为半成品，产品价格没有优势。所以，大同活性炭生产企业应整合兼并，发展大集团规模效应，不断提高产品质量，使大同活性炭真正做强做大；同时应在活性炭的利用上进行研发，提高产品附加值。另外，活性炭生产的环境污染不容忽视，应加强活性炭生产的环保力度，避免二次污染。随着我国环保的进一步加强，煤制活性炭必将得到更进一步的发展。

2.4 煤矸石、粉煤灰和炉渣利用

大同矿区石炭二叠纪原煤中伴生大量煤系优质高岭岩，大同煤矿集团公司塔山循环经济园区建造了高岭岩加工厂以及年产1.2亿块煤矸石烧结砖生产线，对矸石进行回收加工，为大同煤矸石的利用起到了示范作用。另外，大同煤矸石烧制水泥配料、粉煤灰制砖和炉渣生产空心砖也得到了很大的发展。

2.5 煤泥利用

在煤炭洗选中会有大量煤泥产出。煤泥掺入精煤会对精煤造成污染，而排放出去会造成环境污染。随着大同矿区洗煤业的发展，煤泥数量之大，贮存、运输、处理之困难，是显而易见的。

中国矿业大学（北京）已对大同煤泥制备水煤浆展开了科研攻关。煤泥粒度小，可降低制浆功耗；同时煤泥中的水可作为水煤浆的水介质，省去洗选煤泥压滤工序，节约投资和生产成本。届时，不仅可解决大量煤泥的处理难题，而且也一定会为水煤浆的制备开辟新的原料，变废为宝，节能减排。

综上所述，大同矿区煤炭综合利用发展的方向应该根据自身资源特点着重朝以下方向发展：①大力发展煤炭洗选技术，进一步扩大煤炭洗选的比例，新建选煤厂或对现有选煤厂进行改造，更新洗选设备，增加其洗选能力。②发展煤炭深加工项目，对现有煤化工项目（煤气厂、化工厂、煤制甲醇厂）进行改造，或新建煤化工项目，将煤炭就地转化为高附加值产品。③大力发展水煤浆技术。随着石油资源的枯竭，水煤浆技术大有前途。大同应利用自己丰富的动力煤资源和煤泥资源，开展动力煤制浆技术和煤泥浆技术的研究，将煤炭转化为水煤浆产品。④大力发展活性炭技术，对现有活性炭厂进行整合，形成规模化生产、现代化经营和管理的大型活性炭公司，扩大活性炭生产能力。⑤仿效塔山模式，在全矿区推广煤炭经济循环工业园区，合理利用煤炭资源，将煤炭资源吃干榨尽。⑥大力发展高岭岩加工技术。大同拥有全国最大的煤系高岭岩资源，必须对现有资源进行合理利用，进行深度加工。

3 结语

综上所述，大同作为一个大矿区，在煤炭综合利用方面虽然取得了一定的成绩，但与我国的整体发展要求还相差甚远，必须立足现在，着眼长远，进一步扩大煤炭资源综合利用的广度和深度。

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

张良毕，男，1968年9月出生，1990年毕业于山西煤炭工业学院 (煤矿机械专业)，现在大同煤矿集团公司四台选煤厂工作，工程师。

2010－11－04

2010－11－24