煤炭基礎知識

1、煤炭基礎知識一、煤炭的生成煤炭的生成。煤炭是古代的有機物（主要是植物）的遺體，經(jīng)過生物及化學 的變質作用而形成的。大體可分為兩個階段，第一階段是泥煤炭化階段，即由植 物轉變成泥炭階段。當植物枯死之后，堆積在充滿水的沼澤中，開始是水存在的 氧氣不足，后來在水面下隔絕空氣，并在細菌的作用下，直到植物的各部分不斷 分解，相互作用，最后植物的遺體變成了褐色或黑褐色的淤泥物質，這就是泥炭。這個過程，叫做泥炭化過程。這個階段需要漫長的地質歷史時期，需要進行千百 萬年。第二階段，由泥炭轉變成褐煤，褐煤轉變成煙煤，煙煤再轉變成無煙煤階 段。當泥炭層形成后。有水經(jīng)常沖刷大陸的低洼地方，帶來了大量的砂、石，在 泥

2、潭層逐漸形成巖層（稱為頂板）。被埋在頂板下的泥炭層在頂板下的泥潭層在 頂板巖石層的壓力作用下，發(fā)生了壓緊、失水、膠體老化、硬結等一系列變化， 同時它的化學組成也發(fā)生了緩慢的變化，逐步變成比重較大，較致密的黑褐色的 褐煤。當頂板逐漸加厚，頂板的靜壓力逐漸增高，煤層中溫度也逐漸升高后，煤 質便發(fā)生變化，逐漸由成巖作用變成了以溫度影響為主的變質作用。這樣褐煤逐 漸變成了煙煤、無煙煤。如果有更高的溫度，最終可能變成石墨。成煤必須具備 四個先決條件：（1）植物條件。（2）氣候條件。（3）地理條件。（4）地殼運 動條件。二、煤炭的分類及各類煤的主要特征和用途（1）煤炭按煤的用途分為：動力煤、煉焦煤、噴吹煤

3、及無煙煤凡是以發(fā)電、機車推進、鍋爐燃燒等為目的，產生動力而使用的煤炭都屬于動力用煤，簡稱動力煤;作為生產原料，用來生產焦炭，進而用于鋼鐵行業(yè)的煤炭種，稱為煉焦煤；鋼鐵行業(yè)高爐噴吹用的噴吹煤；無煙煤塊煤主要應用是化肥(氮肥、合成氨)、陶瓷、制造鍛造等行業(yè)；無 煙粉煤主要應用在冶金行業(yè)用于高爐噴吹。我國約1/3的煤用于發(fā)電，目前平均消耗為標準煤(7000大卡)370g/kw.h。(2) 煤炭按粒度分類：經(jīng)簡單篩選后剩下的大塊有煙煤，篩選常用通過網(wǎng)目大小來規(guī)定最小尺寸的塊度。塊煤：13mm最大塊不得大于300mm主要分為三類# 混煤J 末煤(助燃用)：粒度v 13mm(3) 煤炭按煤的揮發(fā)分，將所有

4、煤分為褐煤、煙煤和無煙煤三大類，具體分類如下：1. 褐煤 (HM它是煤化程度最低的煤。其特點是水分高、比重小、揮發(fā)分高、不粘結、化 學反應性強、熱穩(wěn)定性差、發(fā)熱量低，含有不同數(shù)量的腐殖酸。多被用作燃料、 氣化或低溫干餾的原料，也可用來提取褐煤蠟、腐殖酸，制造磺化煤或活性炭。 一號褐煤還可以作農田、果園的有機肥料。2. 長焰煤 (CY它的揮發(fā)分含量很高，沒有或只有很小的粘結性，膠質層厚度不超過5mm,易燃燒，燃燒時有很長的火焰，故得名長焰煤?？勺鳛闅饣偷蜏馗绅s的原料， 也可作民用和動力燃料。3. 不粘煤(BN它水分大，沒有粘結性，加熱時基本上不產生膠質體，燃燒時發(fā)熱量較小，含有一定的次生腐殖酸

5、。主要用作制造煤氣和民用或動力燃料。4. 弱粘煤(RN水分大，粘結性較弱，揮發(fā)分較高，加熱時能產生較少的膠質體，能單獨結 焦，但結成的焦塊小而易碎，粉焦率高。這種煤主要用作氣化原料和動力燃料。5. 1/2 中粘煤 (1/2ZN)它具有中等粘結性和中高揮發(fā)分?？梢宰鳛榕涿簾捊沟脑?，也可以作為氣 化用煤和動力燃料。6. 氣煤 (QM揮發(fā)分高，膠質層較厚，熱穩(wěn)定性差。能單獨結焦，但煉出的焦炭細長易碎, 收縮率大，且縱裂紋多，抗碎和耐磨性較差。故只能用作配煤煉焦，還可用來煉 油、制造煤氣、生產氮肥或作動力燃料。7. 氣肥煤(QF它的揮發(fā)分和粘結性都很高，結焦性介于氣煤和肥煤之間，單獨煉焦時能產 生大

6、量的氣體和液體化學物質。最適合高溫干餾制造煤氣，更是配煤煉焦的好原 料。8. 肥煤 (FM具有很好的粘結性和中等及中高等揮發(fā)分，加熱時能產生大量的膠質體，形 成大于25mm的膠質層，結焦性最強。用這種煤來煉焦，可以煉出熔融性和耐磨 性都很好的焦炭，但這種焦炭橫裂紋多，且焦根部分常有蜂焦，易碎成小塊。由 于粘結性強，因此，它是配煤煉焦中的主要成分。9. 1/3 焦煤（1/3JM）它是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤，具有很強的粘結性和中高等揮發(fā) 分，單獨用來煉焦時，可以形成熔融性良好、強度較大的焦炭。因此，它是良好 的配煤煉焦的基礎煤。10. 焦煤 （JM具有中低等揮發(fā)分和中高等粘結性，加熱時可

7、形成穩(wěn)定性很好的膠質體，單 獨用來煉焦，能形成結構致密、塊度大、強度高、耐磨性好、裂紋少、不易破碎 的焦炭。但因其膨脹壓力大，易造成推焦困難，損壞爐體，故一般都作為煉焦配 煤使用。11. 瘦煤 （SM具有較低揮發(fā)分和中等粘結性。單獨煉焦時，能形成塊度大、裂紋少、抗碎 強度較好，但耐磨性較差的焦炭。因此，用它加入配煤煉焦，可以增加焦炭的塊 度和強度。12. 貧瘦煤（PS揮發(fā)分低，粘結性較弱，結焦性較差。單獨煉焦時，生成的焦粉很多。但它 能起到瘦化劑的作用。故可作煉焦配煤使用，同時，也是民用和動力的好燃料。13. 貧煤（PM具有一定的揮發(fā)分，加熱時不產生膠質體，沒有粘結性或只有微弱的粘結性, 燃燒

8、火焰短，煉焦時不結焦。主要用于動力和民用燃料。在缺乏瘦料的地區(qū)，也 可充當配煤煉焦的瘦化劑。14. 無煙煤（WY它是煤化程度最高的煤（含碳量可達 95%左右）。揮發(fā)分低、比重大、硬度高、燃燒時煙少火苗短、火力強。通常作民用和動力燃料。質量好的無煙煤可作 氣化原料、高爐噴吹和燒結鐵礦石的燃料，以及制造電石、電極和炭素材料等。中國煤炭分類國家標準 GB5751-86類別縮寫數(shù)碼分類指標Vr%GRLY/mmb/%Pm/%Qgw/(MJ/kg)無 煙 煤號WY01< 3.5二號WY023.56.5三號WY036.510貧煤PM1110.020.0< 5貧瘦煤PS1210.020.0220瘦

9、煤SM1310.020.020501410.020.05065焦煤JM1510.020.0> 652420.028.05065< 25< 1502520.028.0> 65< 25< 1501/3焦煤1/3JM3528.037.0> 65< 25< 220肥煤FM1610.020.0(> 85)> 25> 1502620.028.0(> 85)> 25> 1503628.037.0(> 85)> 25> 220氣肥煤QF46> 37.0(> 85)> 25> 22

10、0氣煤QM3428.037.0506543> 37.0355044> 37.0506545> 37.0> 65< 25< 2201/2中粘煤1/2ZN2220.028.030503328.037.03050弱粘煤RN2220.028.05303228.037.0530不粘煤BN2120.028.0< 53128.037.0< 5長焰煤CY41> 37.0< 5> 5042> 37.0535褐 煤號HM151> 37.0< 30二號HM252> 37.03050< 24注：V -干燥無灰基揮發(fā)分；GR

11、L-煙煤的粘結指數(shù)；Y-煙煤的膠質層最大厚度;b-煙煤的奧亞膨脹度；PM -煤樣的透光率；Qgw-恒濕無灰基高位發(fā)熱量1. G>85，再用Y值或b值來區(qū)分肥煤、氣肥煤與其它煤類，當Y>25.0mm時，應劃分為肥煤或氣肥煤，如 Y25mm則根據(jù)其Vdaf的大小而劃分為響應的 其它煤類。按b值分類時，Vdaf28% 暫定b>150%勺為肥煤，Vdaf>28% 暫定b>220%的為肥煤或氣肥煤，如按b值和丫值劃分的類別有矛盾時，以丫值劃分的為準。2. Vdaf>37%, G5的煤，再以透光率PM來區(qū)分其為長焰煤或褐煤。3. Vdaf>37% ,PM>3

12、0%-50%煤，再根據(jù)熱量 Qgr ,如其值大于24MJ/kg(5739cal/g)，應劃分為長焰附表：密度表：名稱泥炭褐煤煙煤無煙煤粘土密度(kg/m3)0.720.8-1.41.2-1.51.4-1.8242.6不同煤化程度煤炭的光澤、顏色和條痕色煤化光澤顏色條痕色褐煤無光澤或暗淡的瀝青光澤褐色、深褐色或黑褐色淺棕色、深棕色長焰煤瀝青光澤黑色、帶褐色深棕色氣煤瀝青光澤或弱玻璃光澤黑色棕黑色肥煤玻璃光澤黑色黑色、帶棕色焦煤強玻璃光澤黑色黑色、帶棕色瘦煤強玻璃光澤黑色黑色貧煤金屬光澤黑色、有時帶灰色黑色無煙煤似金屬光澤灰黑色、帶有古銅色灰黑色-7 -三、煤炭指標通過煤的工業(yè)分析結果，可以大致了

13、解煤中有機質和無機質的含量，有機質 的性質，用于初步判斷煤的種類和加工利用效果及其工業(yè)用途。煤的工業(yè)分析主要包括以下六個方面：全水是煤炭中含有的水分，灰分是煤炭燃燒后剩余的灰分，揮發(fā)份是煤炭燃燒中可揮發(fā)成分，固定碳是指煤炭除去水分、灰分和揮發(fā)分后的殘留物，全硫是煤炭中所有硫兀素含量（污染指標），熱值是煤炭的發(fā)熱量，它是確定煤炭質量用途的重要指標。1、水分（M）煤中水分分為內在水分、外在水分、結晶水和分解水。煤中水分過大是不利 于加工、運輸?shù)?，燃燒時會影響熱穩(wěn)定性和熱傳導，煉焦時會降低焦產率和延長 焦化周期?，F(xiàn)在我們常報的水份指標有：1 、全水份（Mt）,是煤中所有內在水份和外在水份的總和，也常

14、用Mar表示。通常規(guī)定在8鳩下。2 、空氣干燥基水份（Mad），指煤炭在空氣干燥狀態(tài)下所含的水份。也可以認為是內在水份，老的國家標準上有稱之為“分析基水份”的。煤中水分的賦存狀態(tài)分為2大類。一類是與礦物質相結合的水，稱為化合水或結晶水。如石膏（CaS04 2H2O和高嶺土（ AI2O3。2SiO2。2H2O中的結晶水就是以化合形式 與礦物質相結合。這部分水分通常要在 2000C以上的溫度下才能分解析出。如 CaSO4 2H2O中的2個分子結晶水要在5000C以上才能完全脫除，在1700C時能 脫除其中1.5份結晶水。工業(yè)分析中的水分則不包括這部分結晶水。另一類水分 是以物理狀態(tài)與煤的有機物質相

15、聯(lián)系。即水分以附著和吸附等形式存在于煤中， 這部分水統(tǒng)稱為游離水分。這些游離水分在 105-1100C的溫度下經(jīng)過一定時間的 蒸發(fā)即可全部脫除。游離水分的多少在一定程度上能表征煤炭的煤化程度深淺， 也是決定媒質優(yōu)劣的重要參數(shù)之一，當煤的內部毛細孔吸附的水分達到飽和狀態(tài) 時，其所含的水分稱為煤的最高內在水分。煤內部毛細孔容積的大小，基本上能 表征煤的煤化程度。尤其是低煤化度煤，毛細孔的內表面積很大，其最高內在水 分含量也高。煤的外在水分和內在水分合稱為煤的全水分（Mt）。由于煤的外在水分隨煤 礦地質條件、大氣的濕度等外界條件的改變而變化，所以煤炭的全水分含量也是 經(jīng)常發(fā)生變化的。收到基水分就是指

16、煤的全水分。包含內在水分和外在水分。如 果說空氣干燥機水分，只是包含內在水分，不包含外在水分。2、灰分A灰分指煤在燃燒的后留下的殘渣。不是煤中礦物質總和，而是這些礦物質在化學和分解后的殘余物灰分高，說明煤中可燃成份較低。發(fā)熱量就低。同時在精煤煉焦中，灰分高 低決定焦炭的灰分。能常的灰分指標有空氣干燥基灰分 （Aad）、干燥基灰分（Ad） 等。也有用收到基灰分的（Aar）?；曳质敲禾抠|量的基本指標之一。煤在徹底燃燒后所剩下的殘渣稱為灰分，灰分分外在灰分和內在灰分。外在灰分是來自頂?shù)装搴蛫A矸中的巖石碎塊，它與 采煤方法的合理與否有很大關系。外在灰分通過分選大部分能去掉。內在灰分是 成煤的原始植物本

17、身所含的無機物，內在灰分越高，煤的可選性越差?；曳质怯泻ξ镔|。動力煤中灰分增加，發(fā)熱量降低、排渣量增加，煤容易結渣；一般灰分每增加2%發(fā)熱量降低100kcz1/kg左右。冶煉精煤中灰分增加， 高爐利用系數(shù)降低，焦炭強度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1%焦炭強度下降2%高爐生產能力下降3%石灰石用量增加4%3、揮發(fā)份全稱為揮發(fā)份產率V揮發(fā)份指煤中有機物和部分礦物質加熱分解后的產物，不全是煤中固有成分，還有部分是熱解產物，所以稱揮發(fā)份產率。揮發(fā)份大小與煤的變質程度有關， 煤炭變質量程度越高，揮發(fā)份產率就越低。在燃燒中，用來確定鍋爐的型號；在 煉焦中，用來確定配煤的比例；同時更是汽化和液化的重要指

18、標。常使用的有空 氣干燥基揮發(fā)份（Vad）、干燥基揮發(fā)份（Vd）、干燥無灰基揮發(fā)份（Vdaf）和 收到基揮發(fā)份（Var）。其中Vdaf是煤炭分類的重要指標之一。它對燃燒和對鍋 爐工作有何影響。將煤加熱到一定溫度時，煤中的部分有機物和礦物質發(fā)生分解 并逸出，逸出的氣體（主要是 H2,Cm Hn ,CO,CO等）產物稱為煤的揮發(fā)分。揮發(fā)分是煤在高溫下受熱分解的產物，數(shù)量將隨加熱溫度的高低和加熱時間的長短而 變化。通常所說的揮發(fā)分是指煤在特定條件下加熱有機物及礦物質的氣體產率。 即經(jīng)干燥的煤在隔絕空氣下加熱至10C,恒溫7分鐘所析出的氣體占干燥無灰基 成分的質量百分數(shù)，稱干燥無灰基揮發(fā)分 Vdaf。

19、揮發(fā)分是煤中氫、氧、氮、硫和一部分碳的氣體產物，大部分是可燃氣體。 揮分含量高，煤易于著火，燃燒穩(wěn)定。因此，揮發(fā)分是表征燃燒特性的重要指標， 從而也對鍋爐工作帶來多方面的影響，如，需要根據(jù)揮發(fā)分大小考慮爐膛容積及 形狀；揮發(fā)分含量影響燃燒器的型式及配風方式的選用，影響磨煤機型式及制粉 系統(tǒng)型式的選擇。同時，揮發(fā)分也是煤進行分類的重要指標之一。煤樣與空氣隔 絕，并在一定溫度下加熱一定時間，從煤中有機物分解出來的液體（呈蒸汽狀態(tài)） 和氣體的總和稱為揮發(fā)分。煤的揮發(fā)分主要是由水分、碳氫的氧化物和碳氫化合物（以CH4為主）組成, 但煤中物理吸附水（包括外在水和內在水）和礦物質二氧化碳不在揮發(fā)分之列。4

20、、固定碳FC煤中去掉水分、灰分、揮發(fā)分，剩下的就是固定碳。煤的固定碳與揮發(fā)分一 樣，也是表征煤的變質程度的一個指標，隨變質程度的增高而增高。煤經(jīng)熱解出 揮發(fā)分之后，余下的是固定碳和灰分。不同煤種，固定碳含量不同。固定碳是參 與氣化反應的基本成分。在煤炭工業(yè)中，指揮發(fā)物逸出后所剩余的可烯碳質。在 煤或焦炭中固定碳的含量用重量百分數(shù)表示，即由常樣的重量中減去水分、揮發(fā) 物和灰分的重量，或由于樣的重量中減去揮發(fā)物和灰分的重量而得。固定碳的含 量是煤的分類以及煤和焦炭等的質量指標之一。 一般揮發(fā)物愈少，固定碳就愈多。 實驗室中將樣品粉末約1克臵于有蓋的標準坩堝中，在 850C下加熱7分鐘，逐 出水分和

21、揮發(fā)物后，由剩余的重量中減去灰分而得。在瀝青工業(yè)中，指溶解于苯、 甲苯或二硫化碳的成分。又稱化合碳，以區(qū)別于不溶解的游離碳。固定碳含量是指煤炭除去水分、灰分和揮發(fā)分后的殘留物，它是確定煤炭質 量用途的重要指標。固定碳是煤的發(fā)熱量的重要來源，所以有的國家以固定碳作 為煤發(fā)熱量計算的主要參數(shù)。固定碳也是合成氨用煤的一個重要指標。固定碳計算公式：（FC）ad=100-（Mad Aad Vad）當分析煤樣中碳酸鹽 CO2含量為2-12%時：（FC）ad=100-（Mad-AadVad）-CO2,ad（煤）當分析煤樣中碳酸鹽 CO2含量大于12%寸：（FC）ad=100-（Mad AadVad）-CO2

22、,ad（煤）-CO2,ad（焦渣）上述公式中：（FC ad分析煤樣的固定碳，%Mad分析煤樣的水分，%Aad分析煤樣的灰分，%Vad分析煤樣的揮發(fā)分，%C02,ad（煤）分析煤樣中碳酸鹽 CO2含量，%CO2,ad（焦渣）一一焦渣中CO2占煤中的含量，%5、全硫St硫是煤中的有害元素，包括有機硫、無機硫。1刎下才可用于燃料。部分地 區(qū)要求在0.6和0.8以下，現(xiàn)在常說的環(huán)保煤、綠色能源均指硫份較低的煤。 常用指標有：空氣干燥基全硫（St,ad ）、干燥基全硫（St.d）及收到基全硫（St,ar）。煤炭中硫的含量.硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最 為重要。煤炭燃燒時絕大部分的硫

23、被氧化成二氧化硫（SO2，隨煙氣排放，污染大氣，危害動、植物生長及人類健康，腐蝕金屬設備；當含硫多的煤用于冶金 煉焦時，還影響焦炭和鋼鐵的質量?！傲蚍帧焙渴窃u價煤質的重要指標之一。6、發(fā)熱量Q發(fā)熱量是指煤炭燃燒放熱時發(fā)出的能量，測定煤炭發(fā)熱量的儀器設備-熱量儀/熱量計，煤炭發(fā)熱量的單位為大卡。煤炭運銷中常用的煤炭發(fā)熱量有：空氣 干燥基發(fā)熱量、空氣干燥基高位發(fā)熱量和收到基低位發(fā)熱量。熱量的單位為J,焦（耳）？。1J,焦（耳）？=1Nm件頓米）=107erg（爾格）。我國過去慣用的熱量單位為20C卡路里，以下簡稱卡（cal）。發(fā)熱量測定結果以 kcal/g（千卡/克）或MJ/kg （兆焦/千克）

24、表示。大卡就是千卡（kcal ）。31kcal（20 °C ）=4.1856 X 10 J。1MJ/kg= =239.234kcal。此外，煙煤還有表示粘結性的粘結指數(shù)G,回收、特征（CRC等指標。粘結性：指煙煤在受熱時本體粘結或與外加惰性物質粘結的能力，它是評價 工業(yè)用煤特別是煉焦煤的主要指標。關于煙煤粘結性，則按粘結指數(shù)G區(qū)分：0-5 為不粘結和微粘結煤；>5-20為弱粘結煤；>20-50為中等偏弱粘結煤；>50-65為 中等偏強粘結煤；>65則為強粘結煤。對于強粘結煤，又把其中膠質層最大厚度 Y>25mr或奧亞膨脹度b>150%（對于Vdaf

25、>28%勺煙煤，b>220%的煤分為特強粘 結煤?；厥罩饕侵该禾拷?jīng)過洗選后精煤的回收率。洗煤是煤炭深加工的一個不可缺少的工序，從礦井中直接開采出來的煤炭叫原煤，原煤在開采過程中混入了 許多雜質，而且煤炭的品質也不同，內在灰分小和內在灰分大的煤混雜在一起。 洗煤就是將原煤中的雜質剔除，或將優(yōu)質煤和劣質煤炭進行分門別類的一種工業(yè) 工藝。洗煤過程后所產生的產品一般分為有矸石、中煤、乙級精煤、甲級精煤， 經(jīng)過洗煤過程后的成品煤通常叫精煤，通過洗煤，可以降低煤炭洗煤運輸成本， 提高煤炭的利用率，精煤是一般可做燃料用的能源，煙煤的精煤一般主要用于煉 焦，它要去硫，去雜質等工業(yè)過程，以達到煉焦

26、用的標準。焦渣特征（CRC煤炭熱分解以后剩余物質的形狀。根據(jù)不同形狀分為8個序號，其序號即為焦渣特征代號。1 、粉狀。全部是粉末，沒有相互粘著的顆粒；2、粘著。用手指輕碰即成為粉末狀或基本上是粉末狀，其中較大的團塊輕輕 一碰機即成粉末。3 、弱粘性。用手指輕壓即成小塊；4、不熔融粘結。用手指用力壓才裂成小塊，焦渣上表面無光澤，下表面稍微 有銀白色光澤；5、不膨脹熔融粘結。焦渣形成扁平的塊，煤粒的界限不易分清。焦渣上表面有明顯的銀白色金屬光澤，下表面銀白色光澤更明顯；6、微膨脹熔融粘結。用手指壓不碎，焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤。 但是焦渣表面具有較小的膨脹泡；7、膨脹熔融粘結。焦渣上下表

27、面均有銀白色金屬光澤，明顯膨脹，但高度不超過15mm8、 強膨脹熔融粘結。焦渣上、下表面有銀白色金屬光澤，焦渣高度超過15mm例：2012年9月4日網(wǎng)上銷售報價，均為字母代號表示：煤炭參數(shù)產地單價（元/噸）備注動力煤Q5000A13S1.2-1.5V26太原小店區(qū)610車板含稅價焦煤G85V21S0.5A9呂梁柳林1250車板含稅價1/3焦煤G75-85V32-36S0.6A8臨汾蒲縣1130-1150車板含稅價四、山西煤炭的分布1、山西煤炭資源豐富全省國土面積 15.7萬平方千米，含煤面積5.7萬平 方千米，占近40%全省118個縣級行政區(qū)中94個縣地下有煤，91個縣有煤礦。 1995年全國

28、第三次煤田預測資料顯示全省 2000米煤炭資源總量為6400億t，占 全國的16%截止1996年末累計探明儲量2662億t，占全國27%（其中：煤焦煤 占57% ,保有儲量2613億t ,占全國的27%境內各類煤礦批準占用儲量約1500 億t。2、煤炭品種齊全，煤質優(yōu)良，開發(fā)自然條件優(yōu)良。據(jù)1986年中國煤炭分類國家標準，山西擁有 14個牌號的煤種，尤其是大同的動 力煤，陽泉、晉城的無煙煤，離柳、鄉(xiāng)寧的稀有煉焦煤儲量大、分布廣，開發(fā)歷史久遠，特別是改革開放以來在市場上開創(chuàng)了極佳的品牌效應；山西成煤時期主要在古生代，主要含煤地層為石炭、二迭系和侏羅系 ；部分為第三系；目前開發(fā)的 煤炭平均埋深在3

29、00500m地質構造大部分地區(qū)較為簡單，開采條件好。煤質 優(yōu)良，大部分為低硫、低灰、高發(fā)熱量。策無煙煤 k O度煤 k 弭祐結煤 策弱粘結爆R1M鈔陜煤4 茁煤五、露天開采的基本概念及述語一、露天開采是在一定范圍內敞露的空間里，將掩蓋在礦體上部的表土及周 圍部分的巖石剝除掉，而把礦石開采出來。因此為了采出礦石，還必須開采各種 巖石。1. 臺階(bank)：開采時，自上而下把礦巖劃分成具有一定厚度的水平分 層，用獨立的采掘、運輸設備進行開采，各分層保持一定的超前關系，從而形成 階梯狀。臺階由以下要素構成：a、上部平盤即臺階的上部水平面；b、下部平盤即臺階的下部水平面；c、 臺階坡面即朝向采空區(qū)的

30、臺階傾斜面；d、坡頂線即臺階上部平盤與坡面的夾角；e、坡底線即臺階下部平盤與坡面的夾角；f、 臺階高度即臺階上部平盤和下部平盤的垂直高度；g、坡面角即臺階坡面與水平面所形成的夾角。臺階分：工作臺階工作平盤布臵采掘、運輸設備。非工作臺階保安平臺：用于緩沖和阻截滑落巖石，減緩邊坡角。清掃平臺：阻截滑落巖石并用清掃設備進行清理。運輸平臺：作為工作臺階與出入溝運輸?shù)穆?lián)系通道。2、工作線(Avdvanee line )已經(jīng)做好準備而形成的礦巖區(qū)段。圖1-2采渕帶、采區(qū)不意圖3、采掘帶（excavation zone ）:開采時將臺階劃分為若干個條帶，逐條順 次開采，每一個條帶叫做采掘帶。參數(shù)：寬度1、實

31、方取決于爆破方法和參數(shù)。2、挖掘根據(jù)施工方案確定挖掘的平臺寬度和高度。3、 采區(qū)（working section）每一條帶開采時也可劃分為若干區(qū)段配以獨 立的米運設備。4、露天坑道：按用途分：1） 出入溝建立開采水平間的運輸通道。（圖I 4中的AB）。2）開段溝建立第一條工作線（初始臺階）見圖 I 4中的CD罔L-5塑溝的懈更形伏（o）懸黑溝* <b）卑豔梅圖卜出人溝和開段繭按斷面形狀分：整斷面（1 5 a ）,單側溝（1-5 b）5. 露天礦場（open pit ）已經(jīng)進行和正在進行露天開采的區(qū)域，由臺階和 露天坑道形成。山坡露天：封閉圈以上。凹陷露天：封閉圈以下。構成要素：（1）邊幫

32、：露天礦場四周表面的總體，分為頂幫、底幫（slope ）、端幫a）頂幫指位于礦體下盤一側的邊幫；b）底幫指位于礦體上盤的邊幫；c）端幫指位于礦體兩端的邊幫。（2）工作幫（working slope ）指由正在進行開采和將要進行開采的臺階所 組成的邊幫（3）非工作幫（slope of respose ）指由結束開采工作的臺階平臺、坡面和 出入溝底組成的露天采場的四周表面。（4）工作幫坡面是指通過工作幫最上一臺階的坡底線和最下一臺階的坡底線 所組成的假想斜面（如下圖所示的 DE ；（5）工作幫坡面角工作幫坡面與水平面的夾角；（6）工作平盤指工作幫上進行采剝作業(yè)的平臺；（7）非工作幫坡面指通過非工作

33、幫最上一臺階的坡頂線和最下一平臺的坡 底線所作的假想斜面；（8）最終幫坡面指非工作幫坡面位于開采最終邊界時，用于代替邊幫的實 際折線所組成的斜面（如下圖所示的 AG BH ；（9）最終幫坡角（也叫最終邊坡角）指最終幫坡面與水平面的夾角(10) 上部開采最終邊界線指最終邊坡與地面的交線。(11) 最終邊界線指下部開采最終邊坡與露天采場底平面的交線1-H作平盤1 2安全平合*吉一運輸平臺4清掃平自A、 B-上部開采最終邊界線 C、D-工作平盤坡底線 G、H-最終邊界線B、丫 -最終邊坡角$ -工作幫坡角 AC、BF-最終邊幫 DE-工作幫坡面AG BH-最終幫坡面二、露天開采工藝過程穿孔爆破采裝運

34、輸排卸工藝形式分：間斷式工藝，連續(xù)化工藝，半連續(xù)化工藝。這幾個生產環(huán)節(jié)是互相緊密配合的，因而在不斷完善各生產環(huán)節(jié)的同時，還 必須考察他們的聯(lián)系，以便提高全露天礦的綜合生產能力。三、露天礦山工程的發(fā)展程序如前所述，從露天礦場采出礦石和巖石是從一定工藝過程實現(xiàn)的，這種工作 總稱為露天礦山工程。露天礦山工程：按施工對象分：剝離工程和采礦工程。按施工形式分：掘溝 工程和括幫工程。礦山工程的發(fā)展按一定程序進行的對于一個臺階：掘出入溝擴幫對于上下水平：掘溝與擴幫同時進行，即上部水平擴幫的同時下部水平掘溝, 于是：礦山工程深度不斷增加，直到最終開采深度。各開采水平的工作線從最初開段溝的位臵不斷向外推進，直到

35、最終邊界。露天礦場在發(fā)展過程中，逐步由小變大，由淺至深，不斷采出礦石和剝離巖石，直至最終境界范圍內開采終了為止。露天礦山工 程的發(fā)展程序的本質特征是漸進的即開采工作要不斷在空間移動，臺階工作線不 斷擴展推進，露天采場隨之逐深擴大。綜述露天采礦工作特點：生產對象是天然賦存礦巖，開采地點及生產條件不 斷推移變化，舊水平不斷結束新水平陸續(xù)投產，構成了采礦過程從準備到生產又 從生產到新的準備的循環(huán)運動規(guī)律，使掘溝、剝離、和采礦三者之間總是保持相 互依存和相互制約關系。六、露天開采的優(yōu)缺點與地下開采比較，露天開采有如下突出的優(yōu)點：1）地下開采的機械化受到巷道和采掘工作空間的限制，而露天開采則可采 用大型采掘運輸設備，有利于實現(xiàn)自動化，從而可大大提高開采強度和 礦石產量、改善作業(yè)環(huán)境。故露天開采較地下開采生產規(guī)模大和效率高。2）開采成本第，為地下開采的1/4 1/3，因而有利于大規(guī)模開采低品位礦 石°3）礦石損失貧化小，損失率和貧化率不超過 3% 5%4）對于高溫易燃的礦體，露天開采比地下開采更為安全可靠。5）基建時間短，約為地下開米的一半，每開米一噸礦石的基建投資也比地 下開采低。6）勞動條件好，作業(yè)比較安全。缺點：1）在開采的過程中，穿爆、采裝、汽車運輸、卸載以及排廢等作業(yè)粉塵較 大，汽車運輸排出的一氧化