顾新泽煤炭科技发展

中国煤炭科技发展现状及趋势顾新泽二〇一三年九月徐矿集团生产技术部1提纲：一.中国煤炭工业基本情况五.煤炭高效洁净利用技术现状及发展六.煤炭科技发展方向三.煤矿开采技术及装备现状及发展四.煤矿安全技术现状及发展二.煤炭工业发展“十一五”规划实施效果21.煤炭工业支撑着国民经济持续快速发展中国能源发展方针：煤为基础,多元发展煤炭占中国一次能源生产和消费结构的70%左右。2010年中国一次能源消费构成2009年中国化石能源资源基础储量构成2010年中国一次能源生成构成32.煤炭在相当长的时期是中国的主体能源据预测：煤炭消费量年增长2.5%，到2015年达到40亿t；2020年煤炭占一次能源60%以上。43.我国煤矿分布状况及生产能力结构煤炭产业结构调整取得重大进展。截止2010年底，全国共有煤矿14900余处。2010年全国煤矿数量比2005年减少了52%。

27个省、直辖市、自治区，1264个县均有分布，占行政区划的44.2%。我国煤矿以井工矿为主，产能占95%，露天矿产能占5%，数量占0.3%。我国煤矿以小型矿井居多，生产能力30万吨/年以上的大中型矿井，占总数的3.05%，产能占51.2%；大型煤炭基地建设加快了大型煤炭企业集团发展。截至2009年，全国高产高效矿井达359个，亿吨级2个、5000万吨以上级7个，1000万吨以上级43个。54.煤炭资源丰富，但资源保障程度低我国查明煤炭资源储量为10201.50亿吨，其中基础储量3326.35亿吨（2005年）。尚未利用精查资源量中可供高产高效矿井利用的资源量储量约250亿吨左右，优质环保型资源量仅120亿吨。我国国有大中型矿井占用资源少，很多生产矿井面临着资源枯竭。按照精、详、普查资源量的比例为1：2：5要求，我国2010年和2020年详查资源量分别缺口约800亿t和2400亿t，普查资源量分别缺口约2400亿t和6400亿t。6我国西部煤炭资源丰富，新疆、内蒙古、陕西、山西4省（区）占全国煤炭资源量的80％以上、地质条件简单且为低灰低硫动力煤。西部地区多为干旱、半干旱地区，水资源短缺，生态环境脆弱。“北煤南运、西煤东调”压力加大。煤炭资源与水资源逆向分布、煤炭生产与消费逆向布局的矛盾更加突出。东部新建矿井开采深度已达500－1000米，千米矿井已超过20处。深部矿井的“三高”问题严重，矿井建设难度大、地质灾害越来越严重，成为东部煤炭稳定供给的重要制约因素5.煤炭需求持续增长，生产与消费逆向布局矛盾突出7煤矿灾害事故起数与死亡人数约分别占全国工矿企业总数的30％和40％；一次死亡10人以上的特大灾害事故约占全国工矿企业的80％。全国煤矿每年发生各类灾害事故的起数、死亡人数的总数仍然较大。我国煤炭产量占全世界煤炭总产量的42％左右，但死亡人数却占全世界煤矿死亡人数的80％左右。美国煤炭产量多年稳定在10亿t/a以上，但煤矿事故死亡人数每年仅30人左右。煤矿事故起数和死亡人数大幅下降。全国煤矿死亡人数由2002年的6995人，减少到2010年的2433人；百万吨死亡率由4.94下降到0.749。6.煤矿安全生产形势持续好转，但依然严峻86.煤矿安全生产形势持续好转，但依然严峻2010年与2005年相比

↑煤炭产量增长54%↓百万吨死亡率下降73%

↓死亡人数下降59%

↓事故起数减少58%9顶板,5471起,52.9%运输,1755起,17.0%机电,458起,4.4%其他,956起,9.2%火灾,44起,0.4%水害,307起3.0%放炮,265起,2.6%瓦斯,1083起,10.5%“十一五”期间各类事故起数/死亡人数所占比例瓦斯,4559人,27.1%其他,1342人,8.0%顶板,6410人,38.1%机电,463人,2．8%运输,1970人,12.0%放炮,334人,2%水害,1325人,7.9%火灾,408人,2.4%6.中国煤矿安全生产持续好转，但形势严峻顶板、瓦斯事故起数占63%顶板、瓦斯事故死亡人数占65.2%107.煤炭洗选快速发展，经济效益大幅提高2008年，全国选煤厂总数约2000座，总入选原煤能力为13亿t/a，选煤厂规模有所扩大，炼焦煤选煤厂单厂最大设计能力为4.0Mt/a；动力煤选煤厂单厂最大设计能力为19Mt/a。平均全员效率50t/工，国外在200t/工以上。11煤炭科技投入占总产值2.75%，国家科技投入是“十五”的9.5倍。完成国家科技计划项目60余项，课题360余项；实施国家科技大型示范工程项目13个。建成国家级技术中心14个。以企业为主体的技术创新体系初步建立，攻克了一批行业共性的关键技术难题。一批煤炭企业的生产和安全指标、装备和管理水平已达到世界先进水平。以企业为主体、产学研结合的煤炭科技创新机制逐步建立健全。8.科技创新步伐加快，技术装备水平显著提高12提纲：一.中国煤炭工业基本情况五.高效洁净利用技术现状及发展六.煤炭科技发展方向三.煤矿开采技术及装备现状及发展四.煤矿安全技术现状及发展二.煤炭工业发展“十一五”规划实施效果13煤炭工业发展“十一五”发展目标能源战略：坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展，优化生产和消费结构，构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系。有序发展煤炭。

加强煤炭资源勘探，统筹规划，合理开发，提高回采率，减少煤炭开采对生态环境的影响。加强煤矿瓦斯综合治理，加快煤层气开发利用。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》14煤炭产量26亿吨，原煤入选13亿吨，入选率50%。建设13个大型煤炭基地，重点建设10个千万吨级现代化露天煤矿，10个千万吨级安全高效现代化矿井。新建和改扩建煤矿规模4.5亿吨，形成产能2亿吨。大型煤矿采掘机械化程度达到95%以上，中型煤矿达到80%以上，小型煤矿机械化、半机械化程度达到40%。安全高效煤矿数量达到380个，产量占全国的45%，其中千万吨级煤矿达到25个。煤炭工业发展“十一五”发展目标15煤矿重特大事故多发的势头得到有效遏制，煤矿百万吨死亡率降到2.0以下。煤层气（煤矿瓦斯）产量100亿立方米。其中，地面煤层气产量50亿立方米，全部利用；井下瓦斯产量50亿立方米，利用30亿立方米。煤矸石、煤泥等固体废弃物综合利用率由2005年的43%提高到70%。矿井水利用率由2005年的44%提高到70%。煤炭工业发展“十一五”发展目标16实施效果——集约化生产截止2008年底，36家年产量超过1000万吨企业，总产量13.76亿吨，占全国的50.66%，前四家企业产量完成5.45亿吨，占19.51。年产120万吨以上大型煤矿(包括在建和改扩建煤矿)达469处，个数占2.5%，产量达14.23亿吨，占全国煤炭生产总量的53.14%。千万吨大型现代化煤矿48处，产能达6.5亿吨。其中，已建成投产煤炭24处，产能3.3亿吨，在建和规划建设煤矿24处，设计产能3.2亿吨。17实施效果——集约化生产18实施效果——机械化水平2009年国有重点煤矿机械化程度达89.97%，综采水平达84.15%2008年，全国大型煤炭企业采煤机械化程度平均达到87%。19实施效果——机械化水平我国自主设计研制的厚煤层大功率的电牵引采煤机，大吨位、大采高液压支架，重型刮板输送机，大运力带式输送机等高效综采成套装备，基本上实现了国产化。20实施效果——机械化水平2007年，全国原国有重点煤矿掘进机械化程度达到78.68%，其中综掘达到33.14%。21实施效果——机械化水平开发应用的多结构掘锚联合机组、重型悬臂式掘进机、四臂锚杆钻车等新型装备，使掘进机械化程度稳步提高。22实施效果——安全生产煤矿事故起数、死亡人数、百万吨死亡率变化趋势23截至2008年底，地面煤层气生产井3400口。2010年全国煤层气抽采量91亿立方米，其中煤矿区煤层气抽采量76亿立方米；煤层气利用量36亿立方米，其中煤矿区煤层气利用量25亿立方米。实施效果——煤层气开发24实施效果——煤层气开发全国重点煤矿煤层气历年抽采情况7225全国重点煤矿煤层气历年利用情况图实施效果——煤层气开发26加速研究开发了具有自主知识产权、高效、可靠的大型选煤厂成套技术与装备。选煤厂厂型正向大型化方向发展，年处理500～1000万t/a的大型高效选煤厂正在大量建设，为实施“节能减排”提供了有力的支撑。选煤工业发展迅速，兴建了一大批新选煤厂，同时对一批老选煤厂进行扩能和技术升级改造，使我国的煤炭洗选能力大幅度提升，选煤技术发展迅速。实施效果——煤炭洗选27实施效果——煤炭洗选28实施效果——煤化工

2008年，28亿t

49％燃煤发电31%锅炉、窑炉发电机18％化工转化29实施效果——煤化工30实施效果——环境保护国有重点煤炭企业90%以上的污水、烟气和噪声污染源实现了达标排放。矿井水外排达标率95%；选煤水循环利用率85%，外排达标率超过90%；自燃矸石山灭火治理率80%。31实施效果——环境保护鹤岗峻兴矿井水处理项目，采用“多元澄清过滤吸附”工艺，将矿井水处理后作为生活饮用水，日处理规模50000t/d。每年减少COD外排量1800t、SS外排量5000t。大屯中心区生活污水深度处理厂项目，采用“强化澄清和氧化吸附”工艺，将生活污水深度处理后作为电厂锅炉补充水和循环冷却水，日处理规模10000t/d。每年减少COD外排量540t、SS外排量360t。32提纲：一.中国煤炭工业基本情况五.高效洁净利用技术现状及发展六.煤炭科技发展方向三.煤矿开采技术及装备现状及发展四.煤矿安全技术现状及发展二.煤炭工业发展“十一五”规划实施效果33研制的大型钻机最大钻径达到φ13m、最大钻深达到700m以上；最大钻凿成井深度达660m，最大钻井直径为10.3m。冻结法凿井技术穿过冲积层厚度达到587m，最大冻结深度737m。地面预注浆材料从“水泥时代”进入“黏土时代”，井筒地面预注浆最大深度达到1048m。冻结—注浆—凿井主动三平行凿井技术成为深井快速施工的一项重要手段。我国的冻结、钻井、注浆等特殊凿井技术达到国际领先水平。矿井建设施工三.煤矿开采技术及装备现状及发展34竖井钻机钻进山东巨野龙固井筒三.煤矿开采技术及装备现状及发展矿井建设施工35龙固主井（双井筒）近600m钻井法凿井井壁结构及工艺三.煤矿开采技术及装备现状及发展矿井建设施工36研制成功ZFY5.0/600（BMC600）型反井钻机及配套钻具。反井钻井深度达到500m，最大扩孔直径达到5m。对改善矿井通风状况，提高安全生产保障能力具有重要意义。典型成果—大直径煤矿风井反井钻井技术及装备三.煤矿开采技术及装备现状及发展矿井建设施工37深井反井钻机三.煤矿开采技术及装备现状及发展矿井建设施工381.功率1800kW以上的大功率电牵引采煤机，最大采高6m，生产能力2500～3500t/h，具有位置检测和信息网络自动化控制功能。2.最大支护高度6.3m，最高工作阻力13000kN、加载循环超过50000次，电液控制系统实现国产化，目前80%左右的国产液压支架全部应用国产电液控制系统。3.槽宽1.2m、铺设长度300m以上、总装机功率可达3000kW、运量超过3500t/h的重型刮板输送机，成功攻克了大功率传动、工况监测监控、高强度铸焊结合中部槽等技术难关。4.皮带输送机实现了大运量长距离输送，最大运距可达7km、最大运量可达7000t/h，并在液压自动储卷带、高度低阻托辊等技术上实现创新。5.完成矿井计算机信息网络自动化系统的前期研究工作，并研制出部分关键元件和子系统。三.煤矿开采技术及装备现状及发展厚煤层综采39攻克了我国煤机装备普遍存在的设备性能参数低、关键元件、单件设备、系统设备可靠性低、开机率低、自动化水平低的装备“短板”问题。2008年工作面年产量达到1025万t，创造了新记录。摆脱我国这类煤层开采装备依赖进口的局面，振兴我国高端煤机制造业。荣获2008年中国煤炭工业协会科学技术特等奖。典型成果——大采高年产600万吨综采成套技术装备三.煤矿开采技术及装备现状及发展厚煤层综采40ZY8640/24/50D大采高强力液压支架三.煤矿开采技术及装备现状及发展工作阻力：10000kN最大支护高度：6.3mΦ40双伸缩立柱二级护帮寿命试验50000次电液控制厚煤层综采41MG750/1815-GWD电牵引连续采煤机三.煤矿开采技术及装备现状及发展总功率：1815kW最大截割高度：6m生产能力≥3000t/h工况监测自动控制厚煤层综采42SGZ1000/3×700型刮板输送机三.煤矿开采技术及装备现状及发展运输能力≥3500t/h装机功率：3×700kW整体铸焊中部槽自动伸缩机尾软启动厚煤层综采43大运力长距离顺槽带式输送机三.煤矿开采技术及装备现状及发展运输能力：3500t/h带宽：1.6m软启动功率平衡自动储卷带厚煤层综采44对比内容年产600万吨装备国外先进技术指标成套性成套成套适应性厚煤层大采高厚煤层大采高作业方式电液控制电液控制采高（m）66工作面长度(m)300200∼360电压等级(v)33003300开机率94%≥90%采煤工效（t/工）398.8300产能1000万t1000万t整体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平三.煤矿开采技术及装备现状及发展与国外同类产品相比厚煤层综采45“十五”期间兖州兴隆庄“600万t综放工作面设备配套与技术研究”实现最高日产2.4万t，平均采出率87.43％的最高水平，创造世界上综放开采单产、工效和采出率的最高记录，且“两柱式”综采放顶煤支架成功出口澳大利亚。潞安集团的屯留煤矿采用ZF7000/19.5/38支架准大采高综放开采最高日产达到了2.42万t，最高月产18.59万t，平均回收率达到90%。三.煤矿开采技术及装备现状及发展厚煤层综放开采462005年潞安王庄矿采用成套国产放顶煤装备，年产量达到608万t。2008年，平朔安家岭综放工作面创造了年产1039万t、人员工效450t/h的全国综放纪录。目前，配套全部国产装备综放工作面可实现年产600～800万吨。三.煤矿开采技术及装备现状及发展厚煤层综放开采47研制成功薄煤层机电一体化高效开采配套设备

研制成功了MG100/238-WD型骑溜式电牵引滚筒采煤机，装机总功率238kW，适应煤层厚度0.8～1.25m，煤层倾角0～45º、煤质中硬的薄煤层综合机械化工作面。三.煤矿开采技术及装备现状及发展薄煤层开采48成功研制了目前国内外功率最大（238kW）、机面高度最低（580mm）、过煤空间最大（178mm）的极薄煤层（开采下限0.8m）骑溜式电牵引采煤机，属国际首创（专利号：ZL200620045674.4）；采用单个截割电机纵向布置在摇臂的煤壁侧，单个牵引电机横向布置在机身煤壁侧，解决了装机功率、机面高度和过煤空间三者的尺寸关系（专利号：ZL200620045673.X）。三.煤矿开采技术及装备现状及发展薄煤层开采49在降低机面高度的前提下，采用有限元分析，对采煤机主要部件进行优化设计，改善了传动系统和壳体的结构，提高了齿轮传动、轴承和壳体的可靠性。首次在薄煤层采煤机中引入DSP为核心的控制系统，显著提高了控制系统的可靠性。电气元件抗震试验行走轮齿应力分布三.煤矿开采技术及装备现状及发展薄煤层开采50研制出了截割硬度≤80MPa，机重在60t左右，截割功率160～220kW的重型掘进机。主要机型有太原院EBJ(Z)系列、佳木斯煤机公司S系列和EBZ系列、三一重装和石家庄煤机公司EBZ系列型掘进机。配合巷道锚杆锚索支护新技术，显著地提高了巷道掘进施工的机械化水平。掘进技术与装备三.煤矿开采技术及装备现状及发展51煤巷综掘成巷速度大多在300-500m/月，最高可达800m/月以上。国有重点煤矿的煤巷锚杆支护率达到60%，有些矿区超过了90%，甚至达到100%。三.煤矿开采技术及装备现状及发展掘进技术与装备52成功研制煤巷大断面掘锚联合机组和开发快速支护技术研制成功了煤巷大断面掘锚联合机组（MLE250/500-M型掘锚连续采煤机），该机总功率500kW，适应巷道断面（宽×高：5.0m×3.0m～5.0m×3.8m），机载4台锚杆机。研制出小孔径预紧涨楔锚杆，φ22mm锚杆杆体破断载荷达330kN。三.煤矿开采技术及装备现状及发展53

三.煤矿开采技术及装备现状及发展短壁机械化开采研制出连续运输系统、连续采煤机、行走液压支架、四臂锚杆钻机、铲车、梭车等一系列设备，在性能和技术参数方面已与接近国际先进水平，某些技术指标和结构性能甚至超过同类引进产品。54研制成功国内首台连续采煤机研制成功总装机功率597kW、生产能力15～27m3/min、单向抗压强度≤40MPa的国内首台EML340型连续采煤机（发明专利：ZL200710061869.7），从而满足“三下”采煤、回收煤柱和残采区等煤炭资源回收的需求。目前该机已通过中国煤炭学会组织的专家鉴定，在总体设计、适应性、可靠性上达到了同类产品的国际先进水平，其中履带式行走设备采用矢量控制技术的矿用机载交流变频器，达到了国际领先水平，填补了国内空白。三.煤矿开采技术及装备现状及发展55三.煤矿开采技术及装备现状及发展短壁机械化开采56无轨辅助运输技术装备取得新突破研制和开发出一系列防爆柴油机无轨运输车辆，在一些大型煤矿得到了广泛的应用和推广。三.煤矿开采技术及装备现状及发展无轨辅助运输57在露天矿开采设备及工艺方面，大型挖掘机、电铲、卡车等设备长期进行了前期研制。GPS位移自动化监测系统、地下位移监测系统等在露天煤矿边坡监测中广泛应用。露天开采三.煤矿开采技术及装备现状及发展58我国在成套装备和单机装备上取得了重大突破，但是许多关键元部件如采煤机记忆截割、故障诊断，刮板输送机软启动，带式输送机多机功率等方面还依赖进口，需要运用创新思维进一步提升自主研发能力。液压支架、采煤机等设备关键元部件的材料、加工工艺等方面仍需进行攻关，进一步提高设备的可靠性。三.煤矿开采技术及装备现状及发展发展趋势59提纲：一.中国煤炭工业基本情况五.高效洁净利用技术现状及发展六.煤炭科技发展方向三.煤矿开采技术及装备现状及发展四.煤矿安全技术现状及发展二.煤炭工业发展“十一五”规划实施效果60煤矿灾害防治的基础研究取得进展攻克了一批安全生产领域的重大技术难题建立了一批煤矿灾害治理技术示范工程推广了9大类43项先进适用技术初步建立煤矿安全和瓦斯治理技术标准体系煤矿安全技术现状及发展611.瓦斯突出“四阶段”理论提出了构造煤分类新方案，获得了采动裂隙场与瓦斯流动场耦合效应作用规律。提出了瓦斯突出“准备阶段、发动阶段、发展阶段和暂停阶段”理论模型及各阶段的力学作用机制，实现了瓦斯预测理论上的突破。622.深部煤炭资源赋存规律、开采地质条件与精细探测理论揭示了深层煤矿床赋存规律、资源潜力、原地应力场与原地温场的特征开发了深部地热防治成套装备建立了物探为主、钻探配合的深部煤炭资源快速、综合探查技术体系633.煤矿突水机理与防治基础理论建立了矿井突水理论模型掌握了矿井突水形成的含水层、通道、隔水层等结构特点和演化规律探索了矿井突水预测预报的有效方法建立了水资源保护性采煤理论644.DTC-150防爆地质超前探测仪DTC-150超前探测仪采用小药量多点有序激发，三分量接收，可实现掘进面超前150m小构造探测。实现1000m外遥控操作。已在全国100多个煤矿、30多条隧道施工中应用。65实现了阵列观测、时域叠加和空间迭加，提高了探测能力和精度。通过速度分析，形成了采掘工作面围岩松动圈和破碎带的处理和解释方法。5.瑞利波超前探测技术及装备超前探测能力可达到80m。探测快捷方便，10分钟完成一次观测。具有多次迭加、即时数据处等功能。666.含水层音频电透视探测技术与装备双机通信功能，发射、接收一体化技术智能电极自动转换技术基于叠加拟合压制干扰信号的数据处理与解释技术邢台煤矿51105工作面探测，巷道距50米葛泉矿14501工作面，巷道距60米677.井下瞬变电磁法超前探测技术与装备基于采集发射一体的井下瞬变电磁装置技术适应高分辨探测：断电时间可以控制在1-10μs之间大距离探测：最大发射电流2.5A提高信号质量：数据叠加次数1000次提高工作效率：三通道采样基于高磁导率的磁芯定向天线，可以保证灵敏度提高而体积减小山东济三煤矿十八采回风巷含水构造超前探测，探测距离达到100米。河北邢东煤矿7204老空区探测试验，探测深度达到100米，探测结果与掘进情况一致。68解决了硬煤压风取样温升加速瓦斯解吸、松软煤层取不到样或取样时间过长、损失量估算误差大的难题。实现了120m长钻孔定点取样，8h内快速测定瓦斯含量，测定误差小于7%。在100多个矿井推广应用。8.瓦斯含量快速准确测定技术69千米定向钻机填补了我国空白。研制了中心通缆高强度大通孔钻杆及有线随钻测量系统在晋煤集团寺河矿区施工钻孔长1059m，创造了在该条件下国内最新记录。该钻机已在10个矿区推广应用，分支孔最长达700余m，单孔最多分支24个。9.煤矿井下千米定向瓦斯抽采钻进系统技术装备70研制出了适合于突出松软煤层（f≤1.5）的顺层钻机，孔深达到168米，创造了突出松软煤层钻孔的最新深度。钻孔深度超过100米的成孔率达到70%。现已推广了重庆、河南的50多个矿区。10.突出松软煤层顺层钻井技术装备71红外甲烷传感器：误差≤真值的±10%，响应时间≤12S，工作稳定性≥12个月，寿命≥5年。红外二氧化碳传感器：解决了设计、温度补偿、防尘防水结构等难题。激光甲烷传感器：测量精度±0.05％，响应时间＜12秒，工作稳定性≥6～12个月，寿命≥5年。激光一氧化碳传感器：检测范围：(0～2000)ppm，测量误差≤真值的±5%，稳定性≥12个月，响应时间＜30s，寿命≥5年，已进入工业性试验阶段。11.气体传感技术取得重大突破甲烷红外传感器激光传感器72井下易爆环境用以太环网+现场总线、宽带接入设备、大容量本安电源设备、异常联动控制等技术取得突破。工业以太环网结构以太网接口大容量本安电源12.安全生产综合监控技术实现升级换代7313.底板突水监测预警技术首次提出了警情直接指数及其两级突水监测预警判据和预警阈值确定方法，建立了矿井水害预警技术体系。以华北型煤田典型大水矿区实际突水案例为基础，建立了煤层底板水害判别分析模型，针对12例未参加训练的待测样本进行分类，分类正确率达到91.67%。水温水压指标指数预警级别代号示警颜色含义I<0.1安全Ⅰ绿色基本不受底板水害威胁0.1<I<0.4关注Ⅱ橙色存在发生突水的背景条件，但相对概率较低，应该引起注意0.4<I<0.7临界Ⅲ黄色进入发生突水前的中期发展阶段，突水可能性较大，需要警惕0.7<I<1.0危险Ⅳ红色进入发生突水前的中短期发展阶段，短期内有突水可能，需采取相应措施74开发了集地质测量、生产技术、通风安全、办公自动化和数字化矿山、安全生产监控于一体预警平台，实现了隐患联动控制。首次提出以突出危险性、措施缺陷、管理缺陷为预警依据，实现了动态预警；得到突出危险区域、采掘工作面突出危险及趋势动态预测、防突措施缺陷和管理措施缺陷预警模型和指标体系；建立了预警响应机制。系统已在国内三十多个矿井推广。14.煤与瓦斯突出动态预警取得重要进展75开发出在用煤矿安全监控系统在线检测检验和评价技术，实现煤矿安全监控系统安全性在线监测，填补国内空白15.在用安全监控系统在线检测技术7616.攻克了人员精确定位技术难题研制了矿井人员定位管理系统软件煤矿井下定位精度4米（移动速度不大于1米）便携式寻人定位探测距离不小于30米，煤层探测深度大于1.2米。77研制出了采用无线传输和无线中继技术的矿井无线救灾通讯系统技术与装备井下指挥基地与救援现场之间的灾区图像、语音、环境参数（CO、O2、CH4、温度等）三位一体的实时并行传输井下无线传输距离不小于2km。

17.攻克了无线救灾通讯技术难题78开发出一套应急避灾信号引导系统软件，具备实时搜索最优路线、历史路线查询、报警设置或按事先制定的逃生预案选择发布逃生路线等功能，且反应时间不超过8S；研制出一套井下信号引导装置，包括矿用电子信息显示屏、便携式信息终端、多功能报警终端，能实时显示灾害信息和逃生路线，具有声音广播提示功能。18.开发了应急避灾信号引导系统7919.建立了移动式矿井重大灾害应急救援指挥系统移动式矿井重大灾害应急救援指挥系统平台由两部分构成：监测指挥室和指挥会议室。完成气体采集、监测、危险性判别等信息、救援方案制定、应急措施执行等。8020.研发了井下移动式救生舱采用分段组装式结构，研制出适应井下条件的救生舱，在没有外界动力条件下可提供8人4天的生存环境。CO2、CO等有毒有害气体吸收清除技术，保障了救生仓安全的生存环境。研制了救生舱专用蓄冷空调，解决了制冷除湿问题81提纲：一.中国煤炭工业基本情况五.高效洁净利用技术现状及发展六.煤炭科技发展方向三.煤矿开采技术及装备现状及发展四.煤矿安全技术现状及发展二.煤炭工业发展“十一五”规划实施效果82加速研究开发了具有自主知识产权、高效、可靠的大型选煤厂成套技术与装备。选煤厂厂型正向大型化方向发展，年处理500～1000万t/a的大型高效选煤厂正在大量建设，为实施“节能减排”提供了有力的支撑。选煤工业发展迅速，兴建了一大批新选煤厂，同时对一批老选煤厂进行扩能和技术升级改造，使我国的煤炭洗选能力大幅度提升，选煤技术发展迅速。煤炭洗选五.高效洁净利用技术现状及发展83原煤入选率接近50%，重介选煤占选煤工艺的50%左右，重介质旋流器已形成系列产品；干法选煤在中小型选煤厂得到推广；细粒煤分选与脱水进一步完善；主要生产环节实现了自动测控和全厂集中控制；国产选煤成套设备能力达到400万t/a。五.高效洁净利用技术现状及发展煤炭洗选84开发了具有自主知识产权和创新的催化剂制备工艺技术。研制的高分散纳米级催化剂煤转化率大于90%，萃取油收率大于60%。催化剂制备工艺包及催化剂已用于神华100万吨油/年煤液化工程中，成本低，性能达到和超过国外同类产品，其制备工艺属国际首创。神华集团的直接液化煤制油示范工程于2008年12月30日14时46分开始投煤，经过16小时运行，12月31日7时顺利实现油渣成型，打通全流程，产出合格油品和化工品，这标志着神华煤直接液化示范工程取得了突破性进展。五.高效洁净利用技术现状及发展煤炭直接液化技术85

具有自主知识产权的煤直接液化催化剂五.高效洁净利用技术现状及发展煤炭直接液化技术86上海煤直接液化(PDU)装置五.高效洁净利用技术现状及发展煤炭直接液化技术87开发了工业煤粉锅炉专用燃烧器，在中小容量锅炉高效燃烧、低NOX排放技术取得重大突破。能源利用率高，锅炉热效率达到86％以上，比传统燃煤锅炉节煤超过1/3以上，煤尘排放不超过20mg/m3，SO2等污染物排放量远低于国家排放标准的要求。系统整体配套先进，整体技术达到国际先进水平。五.高效洁净利用技术现状及发展工业锅炉洁净燃烧88大同新外贸小区锅炉房改造前后五.高效洁净利用技术现状及发展工业锅炉洁净燃烧89中国煤层气资源分布广泛鄂尔多斯9.8五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用901民用燃料(CH4>40%)2工业燃料(CH4>40%)3发电(CH4>30%)4煤层气液化(CH4>40%)5浓缩富集1细水雾输送及低浓度发电技术1混燃发电及热逆流转反应技术中高浓度煤层气(CH4>30%)低浓度煤层气(5%＜CH4≤30%)矿井乏风中甲烷(CH4＜1%)不同浓度煤层气五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用91（1）民用燃料◆

规模：08年民用90万户，预计2010年达150万户以上。民用价格1.0～2.5元/m3（纯）。

五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用92发电技术发展快，最大机组3000kW发电技术有三类：内燃机、燃气轮机和蒸汽轮机。(2)中高浓度煤层气发电

蒸汽轮机燃气轮机内燃机技术成熟度成熟成熟成熟kW投资5500～6500元5500元左右5000～5500元热效率15～25%30～40%

32～43%利用CH4浓度30%以上40%以上6%以上特点技术成熟、运行可靠、系统庞大、复杂单机功率大、占地面积小系统简单、运行灵活、适用瓦斯浓度范围广适应性主要用于联合循环发电用于大型煤层气电厂广泛五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用93国内外典型瓦斯发电机组主要技术参数对比表项

目机

型

中国胜动（500GF）道依茨（TGB620V16K)卡特彼勒（3520C）颜巴赫（TGC420)瓦克夏（APG1000）额定功率(kW)5001360180014161000实际功率(kW)400126017001300980缸径(mm)190170170145152热效率(%)

32

414242

43排气管温度(℃)500525464400400储气柜不需要需要需要需要需要利用瓦斯浓度(%)>6>25>25>25>25五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用94煤层气发电装机容量增长快速2006年中国煤层气利用情况比例图煤层气发电装机容量预测走势图五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用95阳泉煤层气氧化铝焙烧项目：年耗煤层气1.26亿m3（混合量），甲烷浓度35%。铁法煤层气供法库县陶瓷城项目：甲烷浓度41%，年利用量3500万m3，已经有8家企业使用煤层气。老虎台煤层气供抚顺特钢炼钢、陶瓷用。(3)工业燃料汽车燃料山西太原、晋城、长治等地区，用于出租车、柴油车等燃柴油车辆。2007年，太原市建成7座煤层气加气站，约有1000辆出租车改用煤层气作为燃料。

五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用96（4）液化技术港华煤层气液化厂区图山西港华煤层气液化项目阳泉含氧煤层气液化项目●处于商业化示范阶段●采用地面开发的煤层气●与管道运输比较经济性好●CH4浓度92%以上●一期25万m3/d，已投产●二期57万m3/d，正在建设中●液化装置全部国产化●用于处理煤矿抽采煤层气●适用浓度：CH4浓度在30%以上●日产气量：目前1.2t/d●应用情况：经过一年连续开机试验，运行平稳。五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用97煤层气抽采、液化、储存、运输、使用流程抽采液化运输储存使用五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用98主要技术有3类：（5）浓缩富集低温精馏分离技术—适宜于CH4浓度在30%以上，可以获得99%以上的CH4浓度。

变压吸附(PSA)—目前处于工业性示范研究膜分离技术——离工业化还有差距存在问题：低温精馏法工艺复杂，设备投资大，成本高。变压吸附(PSA)技术，开发合适吸附剂，降低成本。五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用99（6）低浓度煤层气发电技术较成熟，运行功率为400～420kW，发电单位投资为8000～9500元/kW。盘江矿区

彬长矿区潞安煤业平煤集团两淮地区峰峰集团阳泉矿区离柳矿区阜新矿区

鸡西矿区石炭井矿区华蓥山矿区五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用100（7）矿井乏风中甲烷的利用抚矿矿井乏风与抽采瓦斯混合发电流程图示范工程——抚顺矿井乏风与抽采瓦斯混合发电利用瓦斯3400Nm3/h（浓度30%）利用乏风22600Nm3/h装机3500kW年发电3000万kWh回收余热17800m3/h(温度360℃）五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用101采用低浓度瓦斯湿式输送系统，利用矿区的CMM与VAM混合气氧化加热，该项目投运后，每年可消耗瓦斯150万m3以上，提供40万m340℃生活热水，但无经济性。五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用示范工程——引进瑞典的风排瓦斯净化装置1022007年在阜新煤矿开始工业性试验，甲烷浓度为0.5%左右。2008年在陕西彬县试制60000m3/h装置获得成功。胜动煤矿乏风甲烷氧化装置五.高效洁净利用技术现状及发展煤层气利用103提纲：一.中国煤炭工业基本情况五.高效洁净利用技术现状及发展六.煤炭科技发展方向三.煤矿开采技术及装备现状及发展四.煤矿安全技术现状及发展二.煤炭工业发展“十一五”规划实施效果104国家“十二五”科学和技术发展规划

（科技部2011.7.4发布）三、加快实施国家科技重大专项5．大型油气田及煤层气开发

以寻找大油气田、提高采收率、打造具有国际竞争力的油田技术服务和非常规天然气战略性产业为主攻方向，加强油气资源勘探开发地质理论研究，攻克非常规天然气高效增产等13项重大技术，研制深水油田工程支持船等11项重大设备，建成8项示范工程，使老油田水驱采收率提高3%~5%，海上稠油油田聚驱采收率提高5%，勘探开发整体技术水平达到或接近国际大石油公司的水平。105四、大力培育和发展战略性新兴产业1．节能环保

大力发展高效节能、先进环保和循环应用等关键技术、装备及系统。实施半导体照明、煤炭清洁高效利用、“蓝天”工程、废物资源化等科技产业化工程。加强技术的集成和推广应用，快速提高我国节能环保领域整体技术能力及产业竞争力。

煤炭清洁高效利用。重点突破地下煤气化、煤低温催化气化甲烷化、中温催化气化、高温高压甲烷化、煤制烯烃等化工品、第三代煤催化制天然气、重型燃气轮机整机等核心技术。以煤气化为基础进行多联产工程示范，进一步推进煤气化技术综合集成应用；积极发展更高参数的超超临界洁净煤发电技术，开发燃煤电站二氧化碳的收集、利用、封存技术及污染物控制技术，有序建设煤制燃料升级示范工程。国家“十二五”科学和技术发展规划106五、推进重点领域核心关键技术突破

（四）大力加强民生科技2．加强公共安全科技发展，提高公共安全和防灾减灾能力继续强化生产安全保障技术能力，重点开发煤矿及非煤矿采掘、油气开发、危险化学品、特种设备等重点行业生产事故与职业危害防控技术，研发事故灾难应急处置技术及装备。开发交通安全保障和救助关键技术和设备。生产安全。组织煤矿、危险化学品、职业危害等高危行业事故预防、控制、监管、事故处置与应急救援技术及装备研究，选择典型企业、园区开展技术集成与应用示范；促进新技术、新成果应用推广与产业化。国家“十二五”科学和技术发展规划107五、推进重点领域核心关键技术突破（五）建立支撑可持续发展的能源资源环境技术体系

1．发展能源勘探开发和清洁高效利用技术，提高能源安全保障能力以提升传统能源勘探开发技术能力为目标，重点发展复杂油气藏勘探、煤炭和海洋油气安全开采、油气高效安全集输等技术，加强煤层气、页岩气、油页岩、天然气水合物等非常规油气勘探开发技术研究，保障传统能源有效供给。以提升能源的清洁高效利用能力为目标，重点发展煤炭的气化、液化、煤基化工品加工等清洁转化技术，发展超高参数超临界发电、煤气化整体联合发电、节能型循环流化床发电等技术，发展智能电网、先进核能以及风能、太阳能、生物能、海洋能、地热能等新能源利用技术，加强能源利用关键部件和装备研发。国家“十二五”科学和技术发展规划108五、推进重点领域核心关键技术突破（五）