煤炭控制仪

一.沉陷的防治技术途径 沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑；（1）对开采沉陷的控制，即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施，来减少地表下沉，控制地表下沉速度和范围，达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。（2）开采沉陷破坏的恢复和整治，运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术，对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。 1.1.1全部充填开采 在煤炭采出后顶板尚未冒落之前，用固体材料对采空区进行密实充填，使顶板岩层仅产生少量下沉，以减少地表的下沉和变形，达到保护地面建、构筑物或农田的目的。其中水沙充填是充填采煤法中减少地表下沉效果作好的方法，其次是风力充填和矸石自溜充填。但充填采矿法需要专门的充填设备和设施，还需要有充足的充填材料。矿井初期投资大，吨煤成本相应的增加。 1.1.2条带开采 根据煤层和上覆岩层组合条件，按一定的采留比，在被开采的煤层中采出一条，保留一条。由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源，保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。从而减少覆岩移动，控制地表的移动和变形，实现对地面建、构筑物的保护。但该方法采出率低、巷道掘进多，工作面效率低。 1.1.3覆岩离层带充填 根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性，在煤炭采出后一定时间间隔内，用钻孔往离层带空间高压注浆，充填，加固离层带空间，将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构，使离层带的下沉空间不再向地表传递，以减少或减缓地表下沉，保护地面建、构筑物或农田。但该技术难度大，再近一步研究。 1.1.4限厚开采 根据矿区地形、水文地质条件和建、构筑物抗变形能力，以不产生地表积水和满足建筑物所要求的保护等级为依据，确定可开采的煤层厚度，开采是仅回采这一厚度的煤，其余各煤层均不开采，以实现减少下沉保护地面建、构筑物及土地的目的。但该技术采出率低，仅在薄煤层中应用有一定的使用价值。 1.1.5协调开采 厚煤层分层开采时，合理设计各工作面的开采间距，相互位置与开采顺序，使开采一个煤层（工作面）所产生的地表变形和开采另一个煤层（工作面）所产生的地表变形相互抵消或抵消一部分，以减少采动引起的地表变形，保护地面建、构筑物。但该技术要保持一定的错距，因此组织生产难度较大。我国尚未开展这种工业性实验。 1.1.6 “采-注-采“三步法开采 充分利用覆岩结构对岩层移动的控制作用，应用荷载置换的原理，进行小条带开采-注浆充填固结采空区-剩余条带开采的三步法开采，有效的对岩层移动和地表沉陷的控制，解决了大面积开采地表沉陷控制、提高了煤炭的回采率，保护了地面建、构筑物，但也存在工艺复杂，成本较大等缺点。 二.土地复垦技术 2.2.1煤矸石充填复垦和粉煤灰充填复垦 （1）地下开采产生的大量煤矸石运到地表排放，既占地有污染环境。利用煤矸石作为充填材料，即可使采煤破坏的土地得到恢复，又能减少矸石的额占地。 （2）利用电厂的废弃物粉煤灰充填沉陷区复垦土地，可以化两害（沉陷区、粉煤灰）为三利（电厂、煤矿、农民三放面有利）。 2.2.2平地和修建梯田复垦 对积水沉陷区、潜水位较低的边坡地带，可采取平整土地、改造成梯田的方法复垦利用。梯田的水平宽度和梯坎高度，应根据地面坡度抖缓、土层薄厚、工程量大小、作物种类、耕种机械化程度综合考虑确定，田间坡度的大小和坡向，应根据原始坡度的大小、有无灌溉条件、复垦土地用途来决定。 2.2.3输排法复垦 开挖排水渠道，将沉陷区浅积水引入河流、湖泊、坑塘、水库等，作为蓄水用，是沉陷水淹地重新得到耕种。 2.2.4深挖垫浅复垦 运用人工或机械方法，将局部积水或季节性积水沉陷区下沉大区域挖深，适合养鱼、蓄水灌溉等，用挖出的泥土充填开采沉陷较小的地区，使其成为可种植的耕地。 2.2.5积水区综合利用技术 对地面大面积积水和积水深度很大的沉陷区，科学的综合利用，发展网箱养鱼、围栏养鱼、蓄洪作灌溉水源、建造水上公园等。 2.2.6固体微生物复垦技术 煤矸石添加适量微生物活化剂，经过一个植物生长期（约6个月）就可建立起稳固的植物生长层，形成熟化的土壤。 三. 结束语 开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接原因，有效控制和减轻地面沉陷程度是避免开采沉陷环境灾害的基本途径。充填采煤法是减少地表下沉效果作好的方法，近年在山东有些矿区正在做膏体充填的实验，这种方法可使采场没有或减少垮落带，能更好的减少地表下沉。但它的技术含量很大，输送倍线大，管路易阻塞，如果成功那将是煤矿开采的一次技术革命。 开采沉陷对土地资源的影响和破坏是难以避免的，所以各个煤矿应该应用根据自己的实际情况和条件合理应用防止和控制开采沉陷技术和土地复垦技术，矿区生态复垦技术等多学科知识，对地表塌陷进行综合治理和开发利用，才能更好地保护地表、矿区的环境、农民的利益。

煤炭地下气化技术是在地下气化炉的条件下进行的，很好地发挥了石油企业的钻井技术优势，免去了巷道式建地下气化炉的条件限制。该技术目前主要有两种类型。 一是巷道式地下气化炉技术。就是在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉，以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道，并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙（促使定向燃烧煤层），然后便可将密闭墙前面的煤炭点燃气化。 此种方式中的单套地下气化炉由气化通道进气孔、辅助孔和出气孔组成，气化通道在同一煤层内连通各孔，但由于受煤层地应力和温度制约，因此人工竖井部分深度有限。二是钻井式地下气化炉技术。即采用常规的油气钻井技术，钻一口普通的长裸眼水平井，与另外的两口直井在同一煤层内连通。单套地下气化炉仍由气化通道、进气孔、辅助孔和出气孔等组成。施工时，先将进气孔底部的气化穴中的煤炭点燃，鼓入气化剂，连续使煤炭气化，同时由辅助孔鼓入氢气，气化通道内会形成氧化带、还原带和干馏干燥带。国外大多采取此种技术。辽河油田在2005年成功建成了我国首座钻井式地下气化炉。

用户在选购煤炭化验设备、煤质分析仪器时一般应注意以下几个方面的问题： 一、根据企业自身的特点选购 配备煤炭化验设备、仪器的目的是为了保证企业生产用煤质量得到控制，所以要讲究煤质仪器对企业的适应性，像电厂、煤矿等检测煤炭质量比较频繁的企业测试时间要快，煤质检验最好要能打印测试报告，并且煤质检验结果要考虑到仪器的权威性。 而像食品厂、纺织厂等用煤量较少的企业对量热仪仪器的自动化程度要求可适当降低。一般说来自动化程度较高的仪器测试较精确也方便快捷。 二、根据企业规模决定选购 企业规模一般分为大、中、小三类。大型企业一般可配置自动工业分析仪、微机量热仪、微机测硫仪等仪器，化验室造价可控制在五六十万元左右。 像条件比较简陋、投资规模较小的企业可以考虑配置经济型单片机量热仪、测硫仪、箱式高温炉等来筹建化验室，筹建一个化验室总投资在3万元左右。像目前国内绝大部分企业，既要满足质量控制需要，又要做到测试及时准确、操作方便,可配置一套中档的全自动量热仪、汉字定硫仪、智能马弗炉等设备,整个化验室投资在五六万元人民币左右。 有些企业仅仅需要检测煤炭的发热量或灰分、挥发份等某些质量指标，则可根据自身实际情况来选择配备仪器。 三、选择质量稳定、服务及时的仪器生产企业 选购煤炭化验设备、煤质分析仪器时应对仪器生产企业进行各方面的考察，主要是从技术、质量、服务等方面进行考虑，企业是否具备生产仪器的条件，用户对仪器生产企业在质量、服务等方面的评价。目前像进口的化验仪器价格较高，操作专业性很强，而国内中档仪器比较适合中小型企业需求,产品质量、性能也比较稳定。 四、选购价格合理的产品 在价格上一般来说生产厂家比商家要低；质量好的煤质仪器比质量差的仪器价格要高。用户要选择价格合理、质量稳定的仪器，既要考虑企业的服务承诺内容以及合理性、可信度，还要考虑仪器在保修期外的保养和零配件、耗材的供应价格是否合理等。