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關(guān)鍵詞:地下采空區(qū) 露天開采 工程地質(zhì)條件 防治技術(shù)對策
引言
華宇菱鎂礦于1958年初由鞍鋼大石橋鎂礦開始小規(guī)模開采,鞍山冶金地質(zhì)勘探公司四六隊和水文地質(zhì)隊對該區(qū)進(jìn)行了多期勘探。2000年前,該礦由多家民營礦山無序開采,其坑道及采空區(qū)幾乎遍布全區(qū),東起Ⅻ線西止ⅩⅤ線均有地下采空區(qū)。目前已測到的坑口就有17處,其中鎂礦坑口10個,滑石礦坑口7個。各坑口的底板標(biāo)高由121.2~192.1m不等,采空區(qū)的頂?shù)装甯卟顬?~20m,平均為12m左右。這些采空區(qū)不但導(dǎo)致礦石儲量大量消失,而且嚴(yán)重影響了礦山的安全生產(chǎn),并造成礦石回采率下降。
1.礦山概況
華宇菱鎂礦位于營口寬甸古隆起之營口斷塊。礦區(qū)屬大青山~大葳子山~山角山山脈的一部分,為剝蝕丘陵地貌,山勢起伏不平,地形切割中等,溝谷縱橫分布,山脊走向大致NE,傾角15~25°。
礦區(qū)位于北東向復(fù)背斜構(gòu)造的南翼,變質(zhì)巖層呈單斜構(gòu)造形態(tài),走向60~70°,傾向南東,傾角自東向西逐漸變緩。斷裂構(gòu)造比較發(fā)育,主要有縱斷層和橫斷層兩組。菱鎂礦賦存于前震旦紀(jì)遼河群大石橋組下部白云巖~菱鎂礦段。礦體圍巖上盤為白云大理巖夾千枚巖,下盤為黑云母片巖。夾石有滑石片巖、絹云母片巖、千枚巖、透閃白云巖及菱鎂大理巖等。工程地質(zhì)巖組特征表明,礦坑的賦礦圍巖主要為大理巖和少量煌斑巖,巖性致密堅硬,穩(wěn)定性一般較好,在構(gòu)造發(fā)育部位,穩(wěn)固性相對較差。
礦山目前主要有三個露天采場進(jìn)行了開采,即華峪采場、范峪采場、青山寺采場。
2.地下采空區(qū)現(xiàn)狀及穩(wěn)定性分析
2.1 原地下采空區(qū)現(xiàn)狀基本特征
1.采空區(qū)體積不清。現(xiàn)有采空區(qū)及之前老硐之間的空間組合、分布情況和對應(yīng)關(guān)系都不清楚。目前尚能查清的僅有明空區(qū),主要分布在工程地質(zhì)條件較好的地區(qū)。另有暗空區(qū)尚未查清,主要分布在工程地質(zhì)條件差的地區(qū)。礦區(qū)暗空場主要有兩種類型,一是巖移塌陷區(qū)內(nèi)的暗空區(qū),一是古采老酮。目前據(jù)2006年底的不完全統(tǒng)計,地下采空區(qū)體積約為60萬m3。
2.采空區(qū)邊界不清。在開采初期出現(xiàn)采富棄貧、丟采的現(xiàn)象,加上塌落原因,許多空區(qū)輪廓不清。該礦在整合前,由于民采礦點進(jìn)行無序開采,在礦區(qū)內(nèi)120m水平以上遺留大量坑道及采空區(qū),而在開采過程中又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)新的采空區(qū)。
3.原地下采空區(qū)在剖而上有重疊現(xiàn)象,在平面上具交叉特征。多中段采空區(qū)投影在平面上形態(tài)千瘡百孔,呈現(xiàn)重疊的蜂窩狀。許多空場中坍塌受堵,上部及內(nèi)部深處仍為未充填空場,增加了采空區(qū)的隱蔽性。
4.采空區(qū)頂板高度及形態(tài)控制程度不夠。許多空場都是在中段閉坑后才進(jìn)行調(diào)查,已無法深入到采場頂部,又因測量手段的限制,某些采空區(qū)頂板及邊界不能控制。
5.地下開采方法不正規(guī),礦柱留設(shè)無技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。原地下開采時主要用非正規(guī)房柱采礦法和全面采礦法,形成了狀態(tài)各異的空區(qū)。采空區(qū)頂板的支承礦柱沒有嚴(yán)格按巖性和受力情況進(jìn)行設(shè)計、選擇形狀和確定技術(shù)參數(shù),空區(qū)礦柱大小無統(tǒng)一規(guī)格。
2.2 采空區(qū)穩(wěn)定性分析
華宇菱鎂礦采空區(qū)的穩(wěn)定性主要受到圍巖特性及支承礦柱的尺寸強(qiáng)度和空區(qū)規(guī)模等因素制約。坑內(nèi)的調(diào)查所見無巖體爆裂聲響和礦柱微裂張開、剝皮等情況,多數(shù)空區(qū)頂板較完整。
研究認(rèn)為,華宇菱鎂礦采空區(qū)的穩(wěn)定性受自重應(yīng)力場控制。空區(qū)中承壓礦柱出現(xiàn)拉伸、剪切破壞的情況極為有限,多數(shù)礦柱穩(wěn)定性較好,對空區(qū)頂板起到了良好的支撐作用。僅在工程地質(zhì)條件差的地區(qū)的暗空區(qū)有破壞現(xiàn)象。由此可見,華宇菱鎂礦出現(xiàn)空區(qū)大面積連鎖性破壞的巖移災(zāi)害條件不具備。但事實表明,采空區(qū)的存在對露采生產(chǎn)作業(yè)卻造成了直接性影響和危害。
3.露天開采中的地下采空區(qū)危害
3.1 采空區(qū)現(xiàn)狀災(zāi)害
1 滑塌地質(zhì)災(zāi)害。現(xiàn)場調(diào)查,在已有露天采場見有3處滑塌點,崩落物為陡坡處白云巖、大理巖塊石、碎石、砂土混雜堆積,規(guī)模在5~20m3,規(guī)模小,形成原因主要為采坡高陡,高度多大于15m,坡度大于70°,有的近直立形成陡崖,崩滑落物為坡頂殘坡積碎石、砂土,坡面松散巖塊、碎石。
2 井巷坍塌地質(zhì)災(zāi)害。通過現(xiàn)場調(diào)查、訪問,已有菱鎂礦、滑石礦采空巷道停采后出現(xiàn)井巷坍塌,巷道井口坍塌人員已無法進(jìn)入。經(jīng)調(diào)查、訪問核實,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)有四處坍塌。①ⅩⅣ線CK53孔南東40m巷道見坍塌,巷道頂板標(biāo)高160.3m,采厚10m;②ⅩⅣ線CK54孔,東南約30m,巷道坍塌,巷道頂板標(biāo)高170.1m,采厚約10m;③在ⅩⅢ線西約30m,巷道坍塌,巷道頂板標(biāo)高153m,采厚約5m;④在ⅩⅢ線東約30m,巷道坍塌,巷道頂板標(biāo)高139m,采厚約4m。其中①、③、④巷道坍塌頂板圍巖為菱鎂礦及菱鎂大理巖,在巖石節(jié)理裂隙發(fā)育部位產(chǎn)生巷道坍塌冒落;②為巷道坍塌,巷道圍巖為滑石片巖,由于巖體質(zhì)軟,凌空后在地壓重力作用下頂板失穩(wěn)產(chǎn)生坍塌。
3.2 采空區(qū)將導(dǎo)致的危害
華宇菱鎂礦露天開采中,其下部空區(qū)存在的危害多表現(xiàn)為露大作業(yè)臺階的失穩(wěn)破壞,其破壞類型不僅僅位于空區(qū)頂板之上,且與多種工程地質(zhì)因素密切相關(guān),構(gòu)成了空區(qū)危害的多樣性與復(fù)雜性。
1 露采工作臺階失穩(wěn)危害。臺階失穩(wěn)不僅波及范圍大,且還可以誘發(fā)各種崩塌性災(zāi)害。實際觀測發(fā)現(xiàn),臺階體的沉陷、傾斜、拉伸性破壞性失穩(wěn),會引起臺階體外側(cè)開裂,或產(chǎn)生崩塌性滾石,或片幫性松脫巖塊,給生產(chǎn)人員和作業(yè)設(shè)備帶來嚴(yán)重安全威脅。
2 露天工作臺階局部性塌陷危害。由采空區(qū)引發(fā)的露天工作臺階失穩(wěn),甚至塌陷、崩塌、滑塌。在露采場南部在節(jié)理裂隙發(fā)育帶,中部F1斷裂破碎帶附近,西部F7斷裂破碎帶附近,北部巖礦體順向坡段外,有可能引發(fā)崩(滑)塌地質(zhì)災(zāi)害。
①預(yù)見性塌陷。這是一種依據(jù)調(diào)查資料預(yù)先確定的具體部位,通過生產(chǎn)性爆破或技術(shù)性處理揭穿空區(qū)頂板而引起的塌陷。在菱鎂礦露天采場中部地段,分布大面積不同標(biāo)高的采空區(qū),礦山露天不同標(biāo)高階段開采,由開采爆破及運(yùn)輸機(jī)械震動,加之露天采開采空區(qū)頂板較薄時,在巖礦體完整性差、節(jié)理裂隙地段,F1斷裂破碎帶處則可能引發(fā)采空區(qū)塌(沉)陷,其規(guī)模可能不同,但塌陷可直接威脅危害作業(yè)人員及機(jī)械設(shè)備的安全。
②非預(yù)測性塌陷。這種塌陷危害性很大,多數(shù)情況是由于采空區(qū)資料不全,或空區(qū)復(fù)雜,探測手段難于控制,或其它(如工程銜接不合理)原因所致的暗空區(qū)造成的。礦區(qū)留下較多的規(guī)模不等的古采空硐,與采空區(qū)并存,影響作業(yè)平臺的穩(wěn)定性。
4.地下采空區(qū)危害的防治措施與技術(shù)對策
采空區(qū)的存在是導(dǎo)致臺階失穩(wěn)破壞的最重要原因,但在受到工程地質(zhì)條件差、開采工藝不合理、管理不到位及長期的爆破震動等因素影響時,會加速臺階體性態(tài)改變或失穩(wěn)成災(zāi)。
4.1 采用有效技術(shù)查定地下采空區(qū)
1.實地調(diào)查。以人員可以進(jìn)入明空場開展調(diào)查為特征,調(diào)查空場精度。在實踐中以測量導(dǎo)入的井巷導(dǎo)線點為控制點進(jìn)行編錄的。用標(biāo)準(zhǔn)皮尺丈量長度,頂板高度配以激光測距儀確定。編錄人員盡量至空場盡頭,可以提高空場編錄的精度。生產(chǎn)中可以用穿孔鉆機(jī)實施機(jī)械探測,把握頂板厚度和空場分布輪廓。
2.機(jī)械探測法。根據(jù)礦區(qū)內(nèi)采空區(qū)分布的基木狀況,研究礦體形態(tài)與富集規(guī)律,分析圍巖蝕變特征,結(jié)合現(xiàn)場形跡勘察認(rèn)識,采用剔除圈定法,把暗空區(qū)的位置最大限度地框在一定范圍內(nèi)。然后,選用150型穿孔機(jī)或阿特拉斯等重、輕型鉆機(jī),實施現(xiàn)場探測,也可以結(jié)合生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行。探測中要堅持從穩(wěn)定一側(cè)漸進(jìn)的原則,確保安全并起到對暗空區(qū)的探明作用。
3.物理探測技術(shù)。礦區(qū)以賦存明空區(qū)及暗空區(qū)且散巖相互存在、廣泛分布為特征,目前主要以探查暗空區(qū)為主,潛孔鉆機(jī)成孔難度大,用機(jī)械探測方法難以在該區(qū)對暗空場實施探測。運(yùn)用物理探測技術(shù)可以實現(xiàn)對暗空場探測,主要方法有:雷達(dá)波法微重力法、高密度視電阻率法和淺層地震法等。雷達(dá)波法和電阻率法在國內(nèi)外已經(jīng)得到采用,其準(zhǔn)確率可達(dá)90%以上。高密度視電阻率法利用人工電場發(fā)生畸變的基本原理,對不同電阻率的巖石、礦石或空區(qū)探測時電場變化特點,獲得不同介質(zhì)的電阻率變化規(guī)律,達(dá)到對空區(qū)探測的目的。
4.2 確定地下采空區(qū)輪廓
建立采空區(qū)原始資料圖形庫。根據(jù)原始資料和圖紙,進(jìn)行地下開采空區(qū)的性態(tài)及其穩(wěn)定性分析,按照不同的特點和狀況好壞劃類,為生產(chǎn)決策提供依據(jù)。通過資料圖形庫的建立,實現(xiàn)計算機(jī)管理,有利于對采空區(qū)資料的查找、分析,從而提高其利用率,為開采決策和技術(shù)研究提供準(zhǔn)確快捷的信息。
4.3 防治措施與技術(shù)對策
為減輕和避免地質(zhì)災(zāi)害對礦山建設(shè)造成危害,在礦山建設(shè)中應(yīng)采取科學(xué)合理的防治措施。同時要加強(qiáng)對施工人員進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害教育,提高防災(zāi)意識和能力,制定發(fā)生突發(fā)性災(zāi)害的應(yīng)急措施,避免不應(yīng)有的損失。按照引發(fā)、加劇、遭受地質(zhì)災(zāi)害類型結(jié)合治理工程規(guī)范和地質(zhì)災(zāi)害防治經(jīng)驗提出災(zāi)害治理防治措施建議:
1.確定邊坡的穩(wěn)定性。由采空區(qū)引發(fā)的邊坡穩(wěn)定性失穩(wěn)會造成邊坡產(chǎn)生滑塌,邊坡的穩(wěn)定性計算方法可采用極限平衡法、應(yīng)力應(yīng)變法、(有限元法及邊界元法)以及可靠性分析法(概率分析法)。[1]
2.防治措施。①崩塌、滑塌災(zāi)害防治措施。針對巖體的性質(zhì)及邊坡處形態(tài),采用穩(wěn)定的坡角,及時處理危巖或削坡,避免在坡上加荷載,對破碎處必要時進(jìn)行噴錨。②井巷坍塌災(zāi)害防治措施。為防止井巷坍塌、片幫、冒落,對不穩(wěn)定圍巖、破碎帶應(yīng)支護(hù)、襯砌加固噴錨,要經(jīng)常敲幫問頂,及時清理危巖體。③地面塌陷災(zāi)害防治措施。對露天采區(qū)中部采空區(qū)應(yīng)進(jìn)一步勘查,在不同開采階段下部有采空區(qū)時,應(yīng)采取提前崩落、采取落頂措施。④在地面巖移范圍內(nèi)可能產(chǎn)生塌陷區(qū),要建立定期監(jiān)測點進(jìn)行巡視,地面建立警示牌和圍欄網(wǎng)。已出現(xiàn)塌陷坑應(yīng)利用渣石土回填。
3.遵守露天開采的規(guī)律。開采工作而不斷在空間移動,臺階工作線不斷擴(kuò)展推進(jìn),采場不斷延伸和擴(kuò)大。因此,露天臺階體的穩(wěn)定控制和平臺的建設(shè)等都應(yīng)與采空區(qū)的高度合理銜接,利于對采空區(qū)的生產(chǎn)探測和穿爆處理。露采中尤其要保持采礦和剝離工作的協(xié)調(diào)發(fā)展,遵循礦山工程的延深速度與工作臺階推進(jìn)速度成比例發(fā)展的規(guī)律。嚴(yán)格規(guī)范臺階結(jié)構(gòu)。根據(jù)工程地質(zhì)條件,采礦工藝和設(shè)備作用等要求,合理確定臺階結(jié)構(gòu)尺寸至關(guān)重要,要嚴(yán)格防止高臺階的危害。
4.維護(hù)地下采空區(qū)圍巖的穩(wěn)定性。對地表所有塌陷坑以及廢棄舊巷,實行回填平坑處理,減少圍巖應(yīng)力集中積累的破壞現(xiàn)象。
5.控制爆破震動影響。盡量控制露天生產(chǎn)臺階的噸級爆破藥量,嚴(yán)格查禁地下盜采礦柱的行為。
6.結(jié)合露采穿爆進(jìn)行空區(qū)處理。根據(jù)地采空區(qū)規(guī)模大小及其狀態(tài)、巖性條件、頂板高度等具體情況,可選用生產(chǎn)穿爆崩落空區(qū)頂板,或側(cè)向水平(傾斜)鉆孔爆破或VCR法拉槽等方法處理空區(qū),可達(dá)到消除危害的目的。
5.結(jié)論
華宇菱鎂礦采取以人為本,預(yù)防為主,預(yù)防與治理相結(jié)合的原則,在礦山建設(shè)中嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計方案、規(guī)章制度和責(zé)任制,預(yù)防于細(xì)微之中。高度重視地下采空區(qū)對生產(chǎn)的影響,通過采用采空區(qū)圍巖工程地質(zhì)分區(qū)危害控制技術(shù),對已查明的采空區(qū)采用深孔爆破法崩落大量礦石充填采空區(qū),保證安全生產(chǎn)取得了顯著的效果。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:煤化工;氣化裝置;管道施工
一、煤化工及煤氣化技術(shù)概述
(一)煤化工
煤化工是指以煤炭作為主要原材料,通過一定的化學(xué)加工后,使原本固體形態(tài)的煤炭轉(zhuǎn)化為液體、氣體及化學(xué)品的過程。具體一點講煤化工就是將煤炭轉(zhuǎn)換為液體、氣體或是化學(xué)產(chǎn)品,然后再進(jìn)行進(jìn)一步加工使其成為化工和能源產(chǎn)品的工業(yè)過程。煤化工具體包括煤氣化、電石化學(xué)以及焦化等等。現(xiàn)如今隨著全球石油資源不斷匱乏,從而使得煤化工具有非常廣闊的發(fā)展前景。
煉焦不僅是煤化工可以利用的生產(chǎn)技術(shù)中最早的工藝之一,而且也是化學(xué)工業(yè)中較為重要的組成部分之一;煤炭轉(zhuǎn)化為液體的過程,即煤炭經(jīng)過高壓加氫液化的過程,由此能夠生產(chǎn)出化學(xué)產(chǎn)品和人造石油。在石油資源日益緊缺的今天,煤炭的液化產(chǎn)品將有可能替代天然石油成為重要的能源;煤炭氣化在整個煤化工中占據(jù)著極其重要的地位,其主要用于各種氣體燃料的生產(chǎn),屬于潔凈型能源,這種能源不僅能夠進(jìn)一步提高國民的生活水平,而且還有助于環(huán)保,由煤氣化生產(chǎn)出來的合成氣是合成液體燃料等諸多產(chǎn)品必備的原料之一。
(二)煤氣化技術(shù)
煤氣化技術(shù)主要是指將預(yù)先處理好的煤炭加入到反應(yīng)器中,較為常見的反應(yīng)器為氣化爐,然后在特定的壓力及溫度下,利用氧化劑以一定的流動方式使煤炭轉(zhuǎn)化為氣體,由此便可獲得粗制的水煤氣,最后采用脫硫脫碳工藝可精制成一氧化碳?xì)狻?梢哉f該技術(shù)是煤炭資源清潔利用的重要途徑之一。按照技術(shù)工藝的不同,可將煤氣化技術(shù)分為以下三類:
1.固定床氣化。具體是指在煤炭氣化的過程中,煤炭原料從氣化爐的頂部加入,而氣化劑則是從爐底加入,煤與氣化劑會在爐內(nèi)形成逆流接觸,相對于氣化劑在爐內(nèi)上升的速度而言,煤炭原料的下降速度要比其慢很多,可將其視作固定不動,所以稱其為固定床氣化。但是在實際的生產(chǎn)加工過程中,煤炭原料并非是固定不動的,其只不過是下降速度較為緩慢,要是準(zhǔn)確來講應(yīng)當(dāng)稱之為移動床氣化。
2.流化床氣化。這是一種以灰熔聚和恩德爐為代表的氣化技術(shù)。其主要是以煤炭粒度為0~10mm的小顆粒作為氣化原料,這種小顆粒的煤炭原料能夠分散地懸浮在氣化爐內(nèi)垂直上升的氣流中。當(dāng)煤炭顆粒在沸騰的狀態(tài)下會發(fā)生氣化反應(yīng),這樣能夠使煤料層內(nèi)的溫度達(dá)到一致,從而有利于提高氣化效率。流化床氣化技術(shù)是朝鮮恩德企業(yè)在長期的生產(chǎn)實踐當(dāng)中通過不斷完善得到的一種煤氣化工藝。
3.氣流床氣化。其屬于一種并流氣化的方式,具體是指利用氣化劑把煤炭粒度為100um以下的煤粉帶入到爐內(nèi),也可將煤粉預(yù)先加工成水煤漿,再以泵注的方式加入到爐內(nèi)。煤料在高于其灰熔點的溫度下會與氣化劑發(fā)生燃燒及氣化反應(yīng),而煤灰渣則會以液體形態(tài)從氣化爐內(nèi)被排出。氣流床氣化的代表工藝為殼牌干煤粉氣化工藝,該工藝于1972開始研究,并于1978在德國漢堡建成的投煤量為150t/d的裝置中投入運(yùn)行。截止到目前,我國現(xiàn)已引進(jìn)20余套殼牌氣化爐裝置。基于該氣化爐裝置在我國煤化工產(chǎn)業(yè)的廣泛應(yīng)用,下面本文就氣化裝置管道施工中的注意事項進(jìn)行簡介。
二、煤化工氣化裝置管道施工過程中的具體注意事項
(一)氧氣管道施工
在煤化工氣化裝置氧氣管道安裝時,應(yīng)注意以下事項:
1.應(yīng)盡可能避免油類物質(zhì)對管道造成污染,同時還應(yīng)采用有效的脫脂措施。此外,應(yīng)處理好管道焊接過程中產(chǎn)生的焊渣、銹屑等雜物,不可將其遺留在管道內(nèi)。
2.氧氣管道口的對接焊縫不可使用虛空焊接,嚴(yán)禁在敷設(shè)的相鄰管道上施焊,焊縫與電力傳送支架的邊緣距離應(yīng)大于0.1m。
3.在管道安裝時不可采用鋼鐵等工具對管道進(jìn)行敲擊,如需敲擊應(yīng)選擇專用的皮錘進(jìn)行,這樣能夠防止管道發(fā)生變形,從而影響其氣密性。
4.管道與閥門部件之間的絲口連接位置處的密封材料應(yīng)采用聚四氟乙烯帶,嚴(yán)禁使用含油的可燃材料;由于墊片需要與氧氣管道直接接觸,為此墊片也應(yīng)選擇不可燃的材料,如銅片等。在對墊片進(jìn)行安裝時,應(yīng)當(dāng)避免其露出至管道內(nèi)面,這樣容易引起燃燒。
(二)磨煤及干燥系統(tǒng)管道施工
由于磨煤機(jī)氣管路內(nèi)對潔凈度的要求相對較高,所以在進(jìn)行配管安裝前應(yīng)當(dāng)做好噴砂處理;在對密封風(fēng)管進(jìn)行安裝時應(yīng)將磨輥油溫測量器的電纜從風(fēng)管內(nèi)穿入再由密封管道出口位置處引出;為確保磨煤機(jī)高壓油系統(tǒng)的使用安全,必須對油管內(nèi)部進(jìn)行酸洗除銹及鈍化處理,應(yīng)將油管內(nèi)的雜質(zhì)清理干凈后才能進(jìn)行安裝;在具體安裝時要求安裝環(huán)境清潔,這樣有利于防止灰塵等雜質(zhì)掉入管道當(dāng)中;管道的內(nèi)潔要求應(yīng)在施工進(jìn)行前做好交底工作,因這類管道屬于低壓系統(tǒng),若施工人員對管道內(nèi)潔度不予以重視的話,其很難達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn),因此,在實際施工中必須對此加以注意。
(三)煤氣化系統(tǒng)管道施工
在整個裝置中,氣化系統(tǒng)屬于核心部分,該系統(tǒng)由諸多子系統(tǒng)組成,具體包括合成氣、氣化爐燒嘴、氣化蒸汽、灰渣池等系統(tǒng)。本系統(tǒng)為熔渣型氣化爐,這種氣化爐為圓筒型,具有凸出點及冷卻殼體的反應(yīng)器。在其凸出點上分別布置有4個煤粉燒嘴,它們的燃燒方向是相對的。本系統(tǒng)作為裝置中最為復(fù)雜的系統(tǒng)之一,它的管道施工要求也是最高的。在對氣化裝置中關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行安裝時,應(yīng)對其內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行吹掃,借此來清除構(gòu)件中的雜物和灰層;在對外部水汽系統(tǒng)進(jìn)行配管時,應(yīng)做好噴砂處理;全部管道上的開孔焊接都必須在安裝前施工完畢,嚴(yán)禁管道安裝好后進(jìn)行開孔;在現(xiàn)場安裝管道的過程中,應(yīng)有專職人員對管內(nèi)清潔度進(jìn)行隨時檢查,以確保清潔度符合要求;在安裝導(dǎo)淋循環(huán)水供應(yīng)管線時,應(yīng)確保其具有一定的向上坡度,同時水與蒸汽混合物管線也要具有一定的向上坡度,通常情況下,坡度要求為3%,具體施工時可按實際要求對坡度進(jìn)行確定;在施工過程中,應(yīng)使用水平尺對水氣系統(tǒng)的坡度大小進(jìn)行檢查,以此來確保其符合施工要求。
(四)除渣系統(tǒng)管道施工
由于除渣系統(tǒng)管道中的內(nèi)部介質(zhì)以水渣混合物為主,其對管道的沖刷力較大,而且固體沉淀物也非常容易引起管道堵塞,為了避免此類問題的發(fā)生,決定采用耐磨材料雙相鋼,這種材料的施工難點具體體現(xiàn)在焊接方面上。為此,在焊接時應(yīng)予以注意。焊接前應(yīng)使用酒精對焊絲進(jìn)行清理,待干燥后便可進(jìn)行焊接,焊接時應(yīng)盡可能選用小熔合比、短弧、小擺動的焊接方法,并確保坡口干燥,同時還要保證焊接環(huán)境干燥。需要注意的是在輸渣管道發(fā)生故障時,管道容易出現(xiàn)堵塞,因此,應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢锰幵鲈O(shè)沖洗口。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:醋酸工藝 技術(shù)分析 甲醇
甲醇是基礎(chǔ)有機(jī)化工生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品,而且在變壓吸附制氫、情節(jié)燃料和生物技術(shù)等領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景。醋酸是一種非常重要的化工產(chǎn)品和化學(xué)中間體,可以用于生產(chǎn)多種下游的有機(jī)產(chǎn)品,與此同時也可以用作非常好的溶劑。發(fā)展大型煤制甲醇并且進(jìn)行深度的加工,是煤化工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)道路之一。本文將以國內(nèi)某個公司的實際生產(chǎn)流程為例子,對于所涉及的氣化、凈化、甲醇合成、醋酸合成、空分和CO分離技術(shù)進(jìn)行細(xì)致的討論和分析。
一、生產(chǎn)流程概述
煤和空分的氧氣在氣化爐中制造得出了一氧化碳、氫氣和含量很高的粗煤氣。出氣爐中的粗煤氣的成為有三種:第一種是經(jīng)過水蒸氣的變換,將部分的一氧化碳轉(zhuǎn)化成氫氣,合成甲醇合成時需要的氫碳比。第二種是和另一種粗煤氣混合,經(jīng)過加熱和回收以后進(jìn)入到凈化的程序中,將多出來的二氧化碳和硫化物脫除以后,就可以得到今春合成原料氣,合成后的粗甲醇精制過后就是甲醇產(chǎn)品。第三種是粗煤氣經(jīng)過加熱回收和凈化之后,將分離出來的一氧化碳作為合成醋酸的原料氣,然后一氧化碳和精甲醇在催化劑的作用下合成了醋酸的原型,精制以后就可以得到醋酸產(chǎn)品。
二、關(guān)鍵技術(shù)的分析
1.氣化工藝的分析
目前一些大型的煤氣化技術(shù)中,最具代表性的有Shell粉煤加壓氣化、Texaco水煤漿氣化、Lurgi移動床加壓氣化和國內(nèi)多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)四種。Texaco氣化技術(shù)和多噴嘴對置式新型氣化技術(shù)單臺爐的處理煤量很大,合成氣中的有效氣體(一氧化碳和氫氣)含量非常高,惰性組的成分很少,非常適合生產(chǎn)甲醇的原料氣,而且煤種的只用范圍非常寬泛,環(huán)境污染很小,投資的資金也很低廉。假如說我們按照年產(chǎn)20萬噸的醋酸汁和20萬噸的甲醇,那么合成氣中的氫氣和一氧化碳的比例為1.50。而Texaco及多噴嘴技術(shù)約為0.80,Shell的比例為0.50,因此采用Texaco和多噴嘴新型氣化技術(shù)可以很好的減少變化的負(fù)荷,而且可以避免氮氣含量過高對后系統(tǒng)的影響。
多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)是世界上最先進(jìn)的氣流床氣化技術(shù)之一,多年來,經(jīng)過科研、設(shè)計和生產(chǎn)等多個環(huán)節(jié)的技術(shù)攻關(guān),技術(shù)日臻成熟,在國內(nèi)已大量應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn),同時該技術(shù)已走出國門,為美國一家石化公司提供氣化技術(shù)。該技術(shù)將城市煤氣、潔凈發(fā)電和供熱、液體燃料等清潔能源產(chǎn)品的生產(chǎn)與碳化學(xué)深加工相結(jié)合,尤其適用于生產(chǎn)開發(fā)甲醇、甲醛、甲胺等碳一系列產(chǎn)品,以及醋酸、二甲醚、DMF、DMC、合成油等一系列產(chǎn)品,從而形成以水煤漿氣化為樹干的產(chǎn)品樹。
2.凈化工藝的分析
采用水煤漿氣化生產(chǎn)的粗煤氣當(dāng)中,除了含有一氧化碳、二氧化碳和氫氣之外,還有少量的氮氣、二氧化氫以及微量的氨、氯等成分。氯、重金屬和硫化物等都是必須去除的有毒氣體。從國內(nèi)外煤氣化裝置采用的脫除酸性氣體的工藝技術(shù)來看,低溫甲醇洗工藝和NHD工藝是較為常見的工藝技術(shù)。兩種工藝技術(shù)都屬于物理吸收法。低溫甲醇洗工藝在國外主要有魯奇和林德兩種工藝流程,而且兩者在基本的原理上沒有太大的差別,而且技術(shù)方面都已經(jīng)成熟,但是專利技術(shù)和設(shè)備的設(shè)計方面還是各具特色的。國內(nèi)大連理工大學(xué)經(jīng)過將近25年的研究,研究出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低溫甲醇洗工藝。這項技術(shù)采用的是六塔流程,和林德的工藝非常相近。但是設(shè)備的投資量和冷負(fù)荷都比林德工藝低13%左右。所以,采用國內(nèi)的低溫甲醇工藝技術(shù)將合成氣凈化,更加經(jīng)濟(jì)
3.甲醇合成工藝的分析
甲醇合成工藝的核心技術(shù)是甲醇合成反應(yīng)器,國外合成的反應(yīng)器多種多樣,已經(jīng)形成了適應(yīng)各種要求的系列產(chǎn)品。國內(nèi)自主研發(fā)方面,主要負(fù)責(zé)的公司是杭州林達(dá)化工技術(shù)工程公司的低壓均溫合成甲醇反應(yīng)器,和華東理工大學(xué)的低壓甲醇反應(yīng)器兩種。目前國內(nèi)外在建的和生產(chǎn)的甲醇裝置大部分采用的是低壓法技術(shù)。低壓法和中高壓法相比較,具有耗能低、成本低和產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀等特點。上海的焦化有限公司在20萬噸的甲醇設(shè)備中,運(yùn)用的工藝技術(shù)就是華東理工大學(xué)設(shè)計的合成塔,而且已經(jīng)建成投產(chǎn)使用數(shù)十年之久,設(shè)備的運(yùn)行狀況一切正常。所以,選用低壓法的絕熱-管殼外冷復(fù)合型列管式合成塔(華東理工大學(xué)設(shè)計方案)進(jìn)行甲醇的合成,是非常適合、經(jīng)濟(jì)的工藝技術(shù)。
4.醋酸工藝的分析
甲醇低壓羰基合成醋酸技術(shù)是當(dāng)前最先進(jìn)的醋酸生產(chǎn)工藝,主要工藝路線包括:美國孟山都公司的甲醇低壓羰基合成醋酸工藝技術(shù)、英國BP公司的Cativa甲醇羰基合成醋酸工藝技術(shù)、美國塞拉尼斯公司的AO工藝、我國西南化工研究設(shè)計院開發(fā)的蒸發(fā)流程等。自主知識產(chǎn)權(quán)的醋酸生產(chǎn)工藝技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)兗礦、天堿等企業(yè)成功使用,目前國內(nèi)企業(yè)正著力于新工藝的技術(shù)改造,單套裝置產(chǎn)能不斷提升,消耗與成本有效降低,生產(chǎn)技術(shù)日趨完善提升。
5.CO分離工藝的分析
粗煤氣的凈化中有部分需要分離出一氧化碳成為合成醋酸的原料氣,而目前的分離方法有深冷分離法和變壓吸附法兩種。第一種:深冷分離法。這項工藝可靠、成熟,而且工藝極其簡單,占地面積小,可以同時制造兩種以上的高純度氣體,非常適合高壓環(huán)境下對一氧化碳的分離。但是唯一的缺點就是必須去除原料氣中二氧化碳和水,而且要求的密度標(biāo)準(zhǔn)非常苛刻。第二種:變壓吸附法。可以在環(huán)境溫度下面進(jìn)行,但是缺點非常明顯。第一,分離過程非常復(fù)雜,需要兩套PSA的設(shè)備,才可以把一氧化碳的純度提高到95%,而且回收率是65%,因為裝置PSA設(shè)備規(guī)模受到一定的限制。第二,對原料氣的要求也很高。當(dāng)原料氣中體積分?jǐn)?shù)達(dá)到1.2%的時候,一氧化碳的純度最多達(dá)到95%。如果原料氣中的一氧化碳濃度很低的話,那么相對應(yīng)的回收率也會降低。兩種方法相比較,如果粗煤氣采用的是低溫甲醇洗法凈化的話,而且采用深冷法進(jìn)行一氧化碳的分離,效果會更加顯著
總結(jié):煤制甲醇聯(lián)產(chǎn)醋酸是煤用作清潔劑的重要途徑之一,在煤炭及其豐富的地區(qū)建立這個項目,不單單可以合理的利用現(xiàn)有的資源,還可以帶動地方經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。本文通過對氣化、凈化、甲醇合成、醋酸合成、空分和CO分離等一些關(guān)鍵技術(shù)分析,以及國內(nèi)外相互對比的結(jié)果可以看出來,國外的技術(shù)遠(yuǎn)早于國內(nèi)的技術(shù),而且已經(jīng)相當(dāng)成熟。但是國內(nèi)的發(fā)展也非常迅速,許多關(guān)鍵性的技術(shù)已經(jīng)成熟,而且得到了工業(yè)化應(yīng)用的認(rèn)可。所以,在選擇相關(guān)工藝技術(shù)的時候,建議企業(yè)結(jié)合地區(qū)資源的實際情況和特點,除了引進(jìn)國外的先進(jìn)設(shè)備以外,盡可能的使用國內(nèi)已經(jīng)成熟的工藝技術(shù)。
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我國是世界上最大的產(chǎn)煤國和消費國。我國煤炭資源豐富。煤種齊全,煤炭保有儲量為9915.60億噸,在一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中約占70%,從資源量分析,煤炭具有中長期保證能力,按年產(chǎn)22億噸原煤推算可供100年以上。至少在今后20年內(nèi)作為主要能源的煤炭在中國能源中的主導(dǎo)地位不會改變。
煤炭與石油一樣,都是污染性能源,只是由于石油歷來重視原油的煉制和提純,所以成為比較潔凈的燃料。相反。煤炭則在加工和轉(zhuǎn)化方面重視不夠,使得我們這樣一個以煤為主要能源的國家環(huán)境污染十分嚴(yán)重。未來20年我國不僅將遭遇十分嚴(yán)重的能源“瓶頸”。而且還將面臨因煤炭非潔凈利用而造成的嚴(yán)重環(huán)境污染。形成對我國可持續(xù)發(fā)展的重大威脅。突破“瓶頸”,解決矛盾的出路之一是實施中國潔凈煤戰(zhàn)略。
發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)潔凈煤技術(shù)
潔凈煤技術(shù)是指煤炭開發(fā)和利用過程中,旨在減少污染和提高效率的煤炭開采、加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制等一系列新技術(shù)的總稱。是使煤炭作為一種能源應(yīng)達(dá)到最大潛能的利用而釋放的污染物控制在最低水平。實現(xiàn)煤炭的高效、潔凈、經(jīng)濟(jì)利用為目的的技術(shù)。實施潔凈煤技術(shù)是中國未來能源的戰(zhàn)略選擇,它將解決三個方面的問題:污染物及溫室氣體排放量的控制;降低對進(jìn)口石油的依存度;提高利用效率。
潔凈煤技術(shù)的構(gòu)成有潔凈開采技術(shù)、燃前加工與轉(zhuǎn)化技術(shù)、燃中處理及集成技術(shù)和燃后處理技術(shù)。
“中國潔凈煤”的基本構(gòu)想
根據(jù)國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要,為落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,保證我國能源供應(yīng)安全,應(yīng)加緊實施以提供能源為主的“中國潔凈煤”發(fā)展構(gòu)想。它有別于美國的“潔凈煤技術(shù)示范計劃”、日本的“新陽光計劃”和“21世紀(jì)煤炭技術(shù)戰(zhàn)略”、歐盟的“兆卡計劃”及我國的“中國潔凈煤技術(shù)‘九五’計劃和2010年發(fā)展規(guī)劃”,該構(gòu)想以實現(xiàn)煤作為燃料的潔凈化為最終目的,在煤炭利用之前或在利用過程中對可能排放的所有污染物進(jìn)行有效控制。按照上述想法。“中國潔凈煤”比已有的國內(nèi)外潔凈煤技術(shù)或規(guī)劃更集中在煤的燃前加工與轉(zhuǎn)化,使煤炭成為清潔能源。
煤炭加工――世界公認(rèn)選煤是一項最經(jīng)濟(jì)有效的清潔煤生產(chǎn)技術(shù),是潔凈煤技術(shù)全過程的源頭技術(shù),通過對原煤的分選,脫除大部分礦物質(zhì)即灰分和硫分等,對不同質(zhì)量的產(chǎn)品分別利用,對脫除的尾礦集中治理。我國原煤入選比例較低,2006年我國原煤入選比例約30%,而動力煤入選比例約14%,發(fā)達(dá)國家原煤入選比例為60%~100%。
我國動力煤的平均灰分在25%~27%。硫分在0.95%~1.0%。采用物理選煤方法.可降低60%~80%的灰分和50%~70%的黃鐵礦硫。化學(xué)選煤和微生物選煤都是選煤領(lǐng)域研究的重要方向。在研究先進(jìn)物理選煤方法的同時應(yīng)加強(qiáng)化學(xué)脫硫和微生物脫硫的基礎(chǔ)研究工作。選煤是從煤炭源頭治理,在潔凈煤技術(shù)中是最經(jīng)濟(jì)有效的方法。
近年來,選煤生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展較快,但選煤基礎(chǔ)研究落后于生產(chǎn)的發(fā)展實際。目前需要研究煤炭燃前的加工科學(xué)技術(shù)問題主要有:微細(xì)粒煤的分選技術(shù)、高效干法分選基礎(chǔ)理論與工程開發(fā)、重介質(zhì)旋流器流場中的顆粒流體動力學(xué)、微泡浮選的機(jī)理、水煤漿制備過程的優(yōu)化等。
煤炭轉(zhuǎn)化――經(jīng)過熱加工或化學(xué)加工轉(zhuǎn)變成新的物質(zhì)(或熱能)的各種工藝過程。從我國能源狀況考慮煤炭液化技術(shù)對解決石油資源不足、降低對國際石油的依存度、保障能源安全穩(wěn)定供給具有現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。因此煤炭液化將作為煤炭高效潔凈轉(zhuǎn)化的新產(chǎn)業(yè)化技術(shù)得到重點發(fā)展。在連續(xù)裝置上的試驗結(jié)果表明:我國神華煤采用直接液化。油收率可達(dá)50%~70%。神華公司的煤直接液化項目中試試驗已經(jīng)成功,預(yù)計2008年完全實現(xiàn)煤制油的工業(yè)化生產(chǎn)。煤炭氣化是煤炭轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ),配合煤炭液化、化工合成、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電和發(fā)展多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)研究或工業(yè)化水平與國外相比有較大的差距,因此應(yīng)該重點研究開發(fā)具有國內(nèi)知識產(chǎn)權(quán)的大型氣流床氣化技術(shù)。
煤炭轉(zhuǎn)化過程使用選后精煤將有利于煤炭的燃燒和氣化。對于氣化。降灰可提高氣化效率。減少灰渣排放。在化工合成中對原料煤氣也有很高的要求,使用選后精煤氣化。可以降低脫除原料氣中硫化物的運(yùn)行成本。
燃煤電站一般由備煤、蒸汽鍋爐、發(fā)電機(jī)組、脫硫及煙氣凈化裝置組成。煤質(zhì)改善對電站生產(chǎn)能力、開工率與效率均有提高,降低發(fā)電成本。減少S02和有毒痕量元素排放量。
大型坑口電站的建設(shè)
2020年我國將有70%以上煤炭產(chǎn)量供給火力發(fā)電。將超過17.5億噸。建設(shè)具有中國特色的大型坑口熱-電聯(lián)產(chǎn)電站――采用燃前兩段高效干法選煤技術(shù)將是煤炭資源生產(chǎn)和消費配置最優(yōu)化的選擇。煤炭不需遠(yuǎn)距離輸送,在坑口就地把煤炭加工成低灰、低硫、高熱值的煤粉供鍋爐燃燒。發(fā)電輸送,達(dá)到高效率、低污染、低成本的目的。將潔凈能源輸送給用戶,而礦區(qū)不受污染。
大型坑口熱-電聯(lián)產(chǎn)的重要組成部分是用高新技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。即:高效采煤高效干法選煤粉碎<74μm(煤粉電廠必備環(huán)節(jié))摩擦電選燃燒熱電聯(lián)產(chǎn)。
坑口電站采用干法選煤,不需用水,節(jié)省水資源和選后產(chǎn)品復(fù)雜龐大的脫水和煤泥水處理系統(tǒng)。在我國塊煤(50 mm~6mm)干法選煤技術(shù)有兩種:空氣重介質(zhì)流化床干法選煤技術(shù)適用于分選各種煤種,分選密度寬(1.3 q/cm3~2.2q/cm3),分選精度高(E=0.05q/cm3左右)復(fù)合式干法選煤技術(shù)僅用于排矸和易選煤的分選。微粉煤干法分選技術(shù):摩擦靜電分選技術(shù)可生產(chǎn)低灰、低硫、高熱值燃料,供電廠鍋爐燃燒或煉鐵高爐噴吹以及生產(chǎn)超低灰供制備優(yōu)質(zhì)活性炭等炭素材料。摩擦電選的精煤質(zhì)量可根據(jù)入選煤性質(zhì)和電站鍋爐的需求進(jìn)行調(diào)整;技術(shù)上可達(dá)到:灰分≤8%。硫分<0.5%,符合國家污染物排放總量控制的要求;該技術(shù)適合新廠建設(shè)和老廠改造若入選煤中含有機(jī)硫高(SO2d>1%)時,則可采用循環(huán)流化床燃燒或煙氣脫硫配合處理。
大型坑口電站采用燃前兩段高效干法選煤技術(shù)是煤炭脫硫降灰最經(jīng)濟(jì)有效的方法,完全適合中國的國情。燃中固硫添加劑的加入會影響燃煤的熱值。增加煤耗,在高溫下易于分解為二氧化硫。燃后煙氣脫硫工藝的基建投資和運(yùn)行成本費用高,根據(jù)我國某電廠600MkW近期新建的進(jìn)口濕法石灰石一石膏煙氣脫硫工藝裝置投入運(yùn)行。每年減排二氧化硫約1.7萬噸,工程投資約3億元,產(chǎn)生的次石膏造成二次環(huán)境污染。而采用燃前兩段高效干法選煤工藝脫除二氧化硫基建投資約相當(dāng)煙氣脫硫工藝的1/15。
據(jù)預(yù)測,到2020年我國發(fā)電裝機(jī)容量將超過9億千瓦,煤電裝機(jī)容量將占65%以上,發(fā)電量將超過75%,用煤量將超過17.5億噸,占煤炭消費總量的70%左右。如此結(jié)構(gòu)使得電煤資源與運(yùn)輸之間的矛盾越來越突出,環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。
我國發(fā)電裝機(jī)容量中有70%以上是煤電,新增煤電裝機(jī)容量至少需2億千瓦。我國發(fā)電廠大多遠(yuǎn)離煤礦。供應(yīng)電廠的煤炭是不經(jīng)加工的原煤。需經(jīng)長距離輸送。現(xiàn)在鐵路每年運(yùn)煤大約815億噸。運(yùn)距平均為560公里,其中約5億噸未經(jīng)分選,含矸石0.75億~1億噸,浪費運(yùn)力420~560億噸公里,加劇了鐵路運(yùn)輸?shù)木o張狀況。
“西電東送”是將西部的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。以潔凈能源送往東部。礦區(qū)無污染,也是我國煤炭能源布局的長遠(yuǎn)格局。實踐證明:輸電比輸煤建設(shè)投資和運(yùn)營費用低、建設(shè)周期短。以山西陽城電廠至江蘇淮陰500千伏送電工程為例,工程建設(shè)1840公里,靜態(tài)投資36億元(1993年價),輸電無需再進(jìn)行投資。若以國標(biāo)京九鐵路估算,每公里投資1,000萬元。1840公里應(yīng)至少投資184億元,而煤炭運(yùn)輸?shù)馁M用需另計算。
電站燃用潔凈煤的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是顯著的,表現(xiàn)在:減少燃料消耗:降低煙氣中的飛灰濃度,提高鍋爐運(yùn)營經(jīng)濟(jì)和安全性;減少S02排放量:減少有毒痕量元素的排放:減少制粉系統(tǒng)的磨煤電耗。
應(yīng)用潔凈煤對電站運(yùn)營的優(yōu)越性表現(xiàn)在:煤質(zhì)改善對電站生產(chǎn)能力、開工率與效率均有提高;降低了設(shè)備的磨損和煙氣凈化能力的要求;降低發(fā)電成本。
結(jié)論和建議
(1)根據(jù)中國能源稟賦特點,21世紀(jì)前20年中國的能源生產(chǎn)與消費結(jié)構(gòu)仍是以煤炭為主。煤炭開發(fā)和利用造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞是嚴(yán)重的。石油、天然氣資源匱乏。面臨能源形勢十分嚴(yán)峻。
關(guān)鍵詞:煤炭;市場供需;供需矛盾
隨著新型能源的研發(fā)和應(yīng)用,煤炭資源的壟斷地位不斷被打破。但是盡管如此,從2003年至2013年十年期間,煤炭資源在我國能源消耗中仍占有很大的比例,且這種趨勢不會在短時間內(nèi)發(fā)生改變。2014年開始,國家陸續(xù)出臺了一些新經(jīng)濟(jì)政策,從宏觀上分析,經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度將被嚴(yán)格控制在一定水平,這一現(xiàn)狀使得煤炭市場供需仍表現(xiàn)為供大于求的局面。
一、我國煤炭市場供需情況分析
1.市場供需總體特征
在我國能源結(jié)構(gòu)中,煤炭資源的耗損占據(jù)首要位置。現(xiàn)階段,我國煤炭資源的總開采量與消耗量基本保持同步,煤炭市場供需狀況逐漸趨于平穩(wěn)。由于目前我國主要煤炭生產(chǎn)地和使用地區(qū)出現(xiàn)不均衡,加之受到投資、交通運(yùn)輸?shù)雀鞣矫嬉蛩氐挠绊懀芏嗟貐^(qū)煤炭資源呈現(xiàn)出供需失衡嚴(yán)重的情況。與此同時,煤炭資源利用率較低,大量資源被浪費,也是煤炭市場的特征之一。我國煤炭加工、消耗比為2:3,與西方國家的2:1相差甚遠(yuǎn),在一定程度上使得市場供需失衡現(xiàn)狀更加嚴(yán)重。
2.煤炭市場供需現(xiàn)狀分析
(1)價格平穩(wěn),產(chǎn)能過剩:2003年至2013年是煤炭產(chǎn)量持續(xù)增長的黃金十年,以年為單位,2003年是增長幅度最大的一年,增長比例達(dá)到18%左右。2009年、2010年和2011年三年期間,煤炭資源產(chǎn)量有所回升,主要是受到了投資的影響。2012年至今,全國煤炭資源產(chǎn)量和銷量均呈下降趨勢,受到供大于求的影響。2013年首個季度之后,煤炭價格開始出現(xiàn)暴跌,導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的主要原因是產(chǎn)能過剩,煤炭資源的庫存量增加制約了我國煤炭市場的發(fā)展。
(2)遭遇困境,影響發(fā)展:煤炭市場結(jié)構(gòu)性的過剩趨勢一直延續(xù)到了2014年,且整個市場供需總量仍然比較寬松,使得煤炭生產(chǎn)企業(yè)面臨很多風(fēng)險和困境。2014年下半年,煤炭市場供需逐漸趨于平衡,行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行出現(xiàn)小幅度的回溫,但整體運(yùn)行壓力仍然較大。造成這種困境是由多方面因素共同決定的,包括國家對宏觀經(jīng)濟(jì)的調(diào)整、產(chǎn)能超前及大規(guī)模不良投資等,而國內(nèi)能源資源結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化也是主要影響因素之一。
(3)環(huán)保壓力,沖擊市場:2013年至今,我國各地區(qū)霧霾天氣頻繁發(fā)生,為此各地政府紛紛出臺相應(yīng)的解決措施,并在整個霧霾的治理方案中明確指出了定量化目標(biāo),使得煤炭資源成為主要矛頭。迫于環(huán)保壓力,我國能源結(jié)構(gòu)在進(jìn)行整合和優(yōu)化過程中,清潔能源所占比例將大幅度且持續(xù)增加。實際上,環(huán)保壓力的影響,不僅使煤炭企業(yè)發(fā)展受到制約,其下游行業(yè)也受到嚴(yán)重的影響。根據(jù)國家十二五規(guī)劃綱要,2015年我國國內(nèi)煤炭消費所占比例要下降至65%,對煤炭市場造成了巨大沖擊。
二、煤炭市場供需矛盾解決對策
基于以上分析,目前煤炭市場供需形勢較為嚴(yán)峻。作為煤炭生產(chǎn)企業(yè),要根據(jù)自身實際發(fā)展情況,結(jié)合市場需要,不斷對生產(chǎn)、經(jīng)營策略進(jìn)行有效調(diào)整,應(yīng)對新時期新形勢的發(fā)展需求,不斷增加核心競爭能力,在嚴(yán)峻的市場環(huán)境中保持可持續(xù)發(fā)展。
1.調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),拓展新型業(yè)務(wù)
針對目前我國煤炭市場發(fā)展現(xiàn)狀和供需矛盾,煤炭企業(yè)首先要對自身產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷調(diào)整,促進(jìn)產(chǎn)品多元化生產(chǎn),努力實現(xiàn)煤炭產(chǎn)品的品牌化,實現(xiàn)市場的良好配置及資源的不斷優(yōu)化。另外,可充分利用煤炭產(chǎn)品嘗試拓展新型業(yè)務(wù),如煤氣、發(fā)電等,并根據(jù)實際構(gòu)建能夠兼顧鋼鐵、建筑、電氣等具有循環(huán)性質(zhì)的產(chǎn)業(yè)鏈條,進(jìn)而更好的抵御市場風(fēng)險。
2.拓寬市場渠道,加快企業(yè)重組
運(yùn)用靈活的市場營銷策略,進(jìn)一步激活市場需求,進(jìn)而拓展產(chǎn)品的營銷渠道。煤炭生產(chǎn)企業(yè)要積極發(fā)揮自身優(yōu)勢,并與鋼鐵、電力及石化公司組建聯(lián)盟,學(xué)習(xí)新型營銷方法,積極拓寬市場,進(jìn)而不斷提升自身競爭實力。與此同時,應(yīng)加大企業(yè)重組力度,發(fā)展大型煤礦企業(yè)。為此,要做好大型煤炭基地的建設(shè),并進(jìn)行統(tǒng)籌和規(guī)劃,做到開發(fā)和保護(hù)并行。充分利用國家和政府培育、支持大型煤炭企業(yè)的相關(guān)政策,針對大型基地內(nèi)部的主要資源,優(yōu)先為本地區(qū)大型企業(yè)進(jìn)行配置,促進(jìn)其兼并和重組。
3.創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù),杜絕劣勢煤炭
為了更好的應(yīng)對環(huán)保壓力,煤炭企業(yè)應(yīng)不斷對自身生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。例如,可通過潔凈煤技術(shù),進(jìn)一步提高煤炭產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和煤炭利用效率。積極開展煤化工業(yè),煤炭焦化、煤氣化-合成氨-化肥已成為我國占主要地位的煤化工業(yè)。通過發(fā)揮豐富的煤炭資源優(yōu)勢,補(bǔ)充國內(nèi)油、氣資源的不足,新型煤化工業(yè)在我國有著長遠(yuǎn)的發(fā)展前景。另外,在大型的煤炭企業(yè)內(nèi)部建設(shè)相應(yīng)的選煤廠,對劣質(zhì)煤產(chǎn)品進(jìn)行有效排查。同時,對采煤塌陷區(qū)做好綜合治理,例如土地復(fù)墾、植被恢復(fù)等。
三、結(jié)語
綜上所述,從嚴(yán)格意義上來說,我國煤炭資源仍然是我國能源資源的重要構(gòu)成部分,并占據(jù)絕對的主導(dǎo)性地位。雖然目前我國煤炭資源供需矛盾比較嚴(yán)重,且受到各種因素的制約和影響。但是,作為煤炭企業(yè),在無法改變大趨勢的情況下,要進(jìn)一步對自身產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,并對生產(chǎn)技術(shù)加強(qiáng)創(chuàng)新,為應(yīng)對影響煤炭市場發(fā)展的多種因素做好積極準(zhǔn)備。
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