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煤炭利用与开采技术

煤是一种黑色、像岩石的物质。在距今3亿年前的古生代石炭纪,气候潮湿温和,大量植物腐败分解沉落于沼泽,形成泥煤,随着时间、压力、温度、地层变迁及地球变化的影响,形成煤。煤有三种主要类型:褐煤、烟煤、无烟煤。除了木材以外,煤是人类最古老的燃料。

我国西汉已经正式用煤炼铁,河南等地的煤田已经开始开采。对采煤技术有较详细记载的书是《天工开物》。书中曾说:“凡取煤经久者,从土面能辨有无之色。然后挖掘。深至五丈许,方始得煤。初见煤端时,毒气灼人。有将巨竹凿去中节,尖锐其末,插入炭中,其毒烟从竹中透上,人从其下施攫拾取者。或一井而下,炭纵横广有,则随其左右阔取。其上支板以防压崩耳”。可见我国自古已有了较科学的掘井采煤与排除煤层中瓦斯的技术。

煤的开采有两种主要方法:露天开采和地下开采。在煤层接近地表的地方,可用剥离覆盖层的方法,露天开采。露天煤矿可用大型机械开采,产量高、成本低。煤层埋藏较深的地方只有用地下开采法,传统的地下开采有三种方法:竖井开采、斜井和横井开采。

人工挖掘采煤方式已经落后,现在地下开采大多使用机械。传统的开采法是将开采坑道支撑起来,然后挖掘、钻孔、爆破、装载,最后将煤运到地上。还有一种连续开采法,是用机械不断地挖掘和钻孔,再用其它机械将煤输出坑道。这种方式每分种大约可生产12吨煤。

采出的煤还要经过品质分析、分选大小、清洗、破碎等过程。煤的处理方式根据用途而定。

在20世纪初,英国领导着全世界的采煤业。1913年,英国煤的年产量达1亿吨之多。随后,德国、波兰也跟了上来。第二次世界大战后,美国开始大量输出廉价煤。但随着石油的大量开采,煤炭日渐被取而代之。但70年代由于出现了中东石油危机,煤又重新引起人们的注意。今天在世界上所使用的能源有三分之一是从煤而来。目前,全世界煤藏量仍很丰富,若以现代化的方法开采,这种既可靠又经济的能源可供应世界能源需求的一半以上。许多国家在研究提高煤的利用技术,其中把煤进行气化和液化是发展现代煤炭利用技术的重点。

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