【正文】 氣味和有害的煙霧，使附近居民慢性氣管炎和氣喘病患者增多，周圍樹(shù)木落葉，莊稼減產(chǎn)。一座矸石山自燃可長(zhǎng)達(dá)十余年至幾十年。自燃后，矸石山內(nèi)部溫度為800—l 000℃，使矸石融結(jié)并放出大量的CO、COSOH2S、NO。表31 煤矸石的常規(guī)化學(xué)組成（%）SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2OCNa2O40~6015~402~101~~31~225~301~2煤矸石在露天堆積時(shí)，風(fēng)化成較細(xì)顆粒，易于被帶到周圍空氣和土壤中，使空氣中懸浮顆粒物增多，空氣質(zhì)量下降。煤矸石是采煤過(guò)程和洗煤過(guò)程中排放的固體廢物，是一種在成煤過(guò)程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石。煤矸石是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣，包括巖石巷道掘進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的掘進(jìn)矸石，采煤過(guò)程中從頂板、底板和夾在煤層中的巖石夾層里采出來(lái)的矸石，以及洗煤廠生產(chǎn)過(guò)程中排出的洗矸石。由于煤礦瓦斯是一種有強(qiáng)烈溫室效應(yīng)的氣體，其溫室效應(yīng)是CO2的23倍，對(duì)大氣臭氧層的破壞能力是CO2的7倍。腐植型的有機(jī)質(zhì)，被細(xì)菌分解，可生成瓦斯；其后隨著沉積物埋藏深度增加，在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中，由于煤層經(jīng)受高溫、高壓的作用，進(jìn)入煤的碳化變質(zhì)階段，煤中揮發(fā)分減少，固定碳增加，又生成大量瓦斯，保存在煤層或巖層的孔隙和裂隙內(nèi)。主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。礦井與環(huán)境、露天礦與環(huán)境的相互作用分別如圖31和圖32所示。三、行業(yè)對(duì)大氣環(huán)境的影響煤炭開(kāi)采和洗選行業(yè)對(duì)大氣環(huán)境的影響環(huán)節(jié)主要包括煤炭開(kāi)采過(guò)程中排放瓦斯，矸石山自燃、礦區(qū)生產(chǎn)生活燃煤排放的廢氣，煤礦開(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的產(chǎn)生的煤塵。目前,有效分選1 mm粉煤的摩擦電選技術(shù),可實(shí)現(xiàn)0. 045 mm粉煤分選,在對(duì)煤炭脫硫降灰方面起到良好的作用?！∶耗喾诌x工藝隨著礦井機(jī)采煤量比重增加和復(fù)雜的煤流轉(zhuǎn)載運(yùn)輸,使得煤泥含量有時(shí)可達(dá)30%左右,因此獨(dú)立的煤泥分選工藝可有效回收煤泥中固體可燃物與粒級(jí)較大的產(chǎn)品摻雜,排除多余的高灰細(xì)泥,可提高資源回收率同時(shí),增加了選煤廠經(jīng)濟(jì)效益。精煤再經(jīng)分級(jí)后,篩上物進(jìn)入精煤系統(tǒng),篩下物進(jìn)入未煤分選機(jī)分選出兩種產(chǎn)品,優(yōu)質(zhì)末精歸入精煤的產(chǎn)品中。工藝說(shuō)明:該工藝由“選前機(jī)械排矸+三產(chǎn)品分選機(jī)+未煤分選機(jī)”組成。干法選煤工藝在動(dòng)力煤選煤廠對(duì)原煤進(jìn)行脫硫、降灰,從而達(dá)到提高煤炭質(zhì)量,減少資源浪費(fèi),尤其是在水資源日益缺乏的今天,將會(huì)有更大的應(yīng)用發(fā)展空間。　干法選煤工藝由于干法選煤工藝可省去煤泥水回收和產(chǎn)品脫水、干燥等工藝,使工藝流程大為簡(jiǎn)化,可有效解決濕法分選易泥化煤的泥化問(wèn)題,經(jīng)濟(jì)效益明顯,但其分精度較濕法重力選煤差。篩下物由獨(dú)立的煤泥重介旋流器分選后,產(chǎn)出低灰優(yōu)質(zhì)精煤,煤泥可根據(jù)用戶對(duì)中煤副產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)要求進(jìn)行摻和或單獨(dú)處理(圖1中虛線部分所示)。選前機(jī)械排矸將矸石去除,進(jìn)入三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器后選出三種產(chǎn)品(精、中、矸)。在原煤準(zhǔn)備工藝環(huán)節(jié),省去低效的人工揀矸,以機(jī)械排矸代替人工揀矸,形成簡(jiǎn)單高效的選煤工藝,其工藝流程示意圖見(jiàn)圖1。配合以煤泥重介工藝組成新型選煤工藝,實(shí)現(xiàn)全級(jí)不脫泥入洗,在省去浮選工藝的同時(shí),又使得0. 5mm的煤泥得到有效回收。為了提高精煤產(chǎn)率,合理利用煤炭資源,以大直徑無(wú)壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤為核心的選煤工藝?！穹ㄟx煤工藝以原料煤煤質(zhì)情況為起點(diǎn),以用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求為終點(diǎn)。. 煤炭洗選工藝發(fā)展前景由于中國(guó)的能源資源和消費(fèi)結(jié)構(gòu)決定了中國(guó)未來(lái)幾十年內(nèi)仍將以煤炭為主要能源。目前,在我國(guó)選煤工藝方面當(dāng)中,多與跳汰選煤工藝或是重介質(zhì)選煤工藝配合,組成完整的洗煤工藝系統(tǒng)。不可否認(rèn),浮游選煤迄今為止仍是一種有效分選煤泥的選煤工藝。重介質(zhì)選煤因其工藝本身分選精度和分選效率較高,密度調(diào)節(jié)范圍寬、密度測(cè)控程度高、工藝流程更加趨于簡(jiǎn)單化、適用范圍不斷拓寬等優(yōu)點(diǎn),使得該工藝已成為我國(guó)選煤工藝推廣應(yīng)用的重點(diǎn)。由此對(duì)常規(guī)煤泥分選工藝及重選與浮選聯(lián)合分選工藝模式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。近年來(lái),重介質(zhì)選煤工藝更是得到快速發(fā)展,尤其是三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器工藝,有效分選下限可達(dá)0. 25 mm,利用煤泥重介質(zhì)分選工藝下限更可達(dá)0. 15~0. 10 mm?！≈亟橘|(zhì)選煤工藝重介質(zhì)選煤工藝比跳汰選煤工藝發(fā)展晚,主要是受介質(zhì)選材和自動(dòng)化水平的制約,造成其發(fā)展緩慢隨著介質(zhì)選材的發(fā)現(xiàn),人們開(kāi)始在各種形狀的分選槽內(nèi)進(jìn)行煤炭分選。在自動(dòng)化技術(shù)日趨成熟的今天,難以適應(yīng)選煤工藝發(fā)展的需求,因此,在當(dāng)今我國(guó)選煤廠生產(chǎn)工藝上的應(yīng)用比重正逐步下降。跳汰選煤工藝由于其本身不可控性因素較多,如原煤性質(zhì)、主分選設(shè)備跳汰機(jī)結(jié)構(gòu)特征以及跳汰機(jī)工作制度等因素造成該工藝分選精度較低,噸煤分選能耗大,輔助性工藝復(fù)雜,適應(yīng)性差。隨著選煤工業(yè)的發(fā)展,跳汰理論的基礎(chǔ)研究也日益被人們所重視。 跳汰洗煤工藝跳汰選煤工藝的發(fā)展至今已有150多年的歷史,最初只是人工用水洗礦沙。就目前國(guó)內(nèi)煤炭洗選工藝而言,在我國(guó)所占比重較大的分別為重介質(zhì)選煤工藝、跳汰選煤工藝、浮游選煤工藝。建國(guó)后,隨著我國(guó)煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展,選煤工業(yè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。我國(guó)于1917年建成第一座使用跳汰機(jī)的機(jī)械化選煤廠, 1923年開(kāi)始建煉焦煤選煤廠。 綠色開(kāi)采技術(shù)基本出發(fā)點(diǎn)是防止或盡可能減輕開(kāi)采煤炭對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響；目標(biāo)是取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。包括：①用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)填充的系統(tǒng)；②研究與應(yīng)用各種填充技術(shù)和組合填充技術(shù)，村莊房屋加固改造重建技術(shù)，適于村莊保護(hù)的開(kāi)采技術(shù)；③研究近水體開(kāi)采設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備，提出煤炭開(kāi)采與煤礦城市和諧統(tǒng)一的開(kāi)采沉陷控制、開(kāi)采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。 深礦井開(kāi)采技術(shù)深礦井開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)是：煤層開(kāi)采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風(fēng)、井巷布置等；需要攻關(guān)研究的是：深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場(chǎng)及分布狀態(tài)的特征；深井作業(yè)場(chǎng)所工作環(huán)境的變化；深井巷道（特別是軟巖巷道）快速掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)與裝備；深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)；深礦井高產(chǎn)高效開(kāi)采有關(guān)配套技術(shù)；深礦井開(kāi)采熱害治理技術(shù)與裝備。針對(duì)緩傾斜薄煤層，應(yīng)主要研究開(kāi)發(fā)：體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī)；研制適合刨煤機(jī)綜采的液壓支架；研究開(kāi)發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開(kāi)采技術(shù)。淺埋深、硬頂板、硬煤層高效綜采技術(shù)主要解決以下問(wèn)題：①硬頂板控制技術(shù)研究淺埋深、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù)，主要通過(guò)巖層定向水力壓裂，傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù)，使直接頂能隨采隨冒，提高頂煤回收率，且基本頂能按一定步距垮落。采煤工藝的發(fā)展將帶動(dòng)煤炭開(kāi)采各環(huán)節(jié)的變革，現(xiàn)代采煤工藝的發(fā)展方向是高產(chǎn)、高效、高安全性和高可靠性，基本途徑是使采煤技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合，研究開(kāi)發(fā)強(qiáng)力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤設(shè)備和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)，改進(jìn)和完善采煤工藝。但是工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)煤炭消耗影響也產(chǎn)生了一定的影響，工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)煤炭消費(fèi)影響最大的10個(gè)行業(yè)是：石油加工及煉焦業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、飲料制造業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、紡織業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、非金屬礦采選業(yè)、煙草加工業(yè)，因此上述行業(yè)規(guī)模的縮減對(duì)節(jié)約煤炭有重要影響；另外由于工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整使煤炭消耗增加的10個(gè)行業(yè)為：家具制造業(yè)、木材加工及竹藤棕草制品業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)、普通機(jī)械制造業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)、石油和天然氣開(kāi)采業(yè)、食品加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，這些行業(yè)規(guī)模擴(kuò)大將會(huì)對(duì)煤炭消耗增加有很大影響。%，%，說(shuō)明我國(guó)工業(yè)對(duì)煤炭的需求量是逐年增加的。圖17 2009年我國(guó)煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖（單位%）資料來(lái)源：2011年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒 在工業(yè)行業(yè)的煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，電力行業(yè)是第一煤炭消費(fèi)大戶，2002年電力行業(yè)消費(fèi)的煤炭占煤炭總消費(fèi)量的48%，其次為冶金、建材、石油加工和化工等行業(yè)，%、%、%%。從近年變化趨勢(shì)看，工業(yè)消費(fèi)比重仍在逐年小幅上升，而生活消費(fèi)由于環(huán)保的要求，國(guó)家鼓勵(lì)使用電、氣（煤氣或天然氣）等“清潔”能源，煤炭消費(fèi)比重呈降低趨勢(shì)。圖 16 煤炭消費(fèi)量隨年份變化圖資料來(lái)源：2011年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒中國(guó)的煤炭消費(fèi)去向主要以工業(yè)形式為主。盡管在此期間我國(guó)對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，把節(jié)能減排放在重要地位，但是煤炭在基礎(chǔ)能源構(gòu)成中的比例仍保持在69％左右，但煤炭消費(fèi)量還是不可避免地攀升。%。從圖16可以看出我國(guó)近十年煤炭的消費(fèi)量是不斷增大的，而且增長(zhǎng)幅度也逐年增大。所以研究煤炭開(kāi)采與人類的發(fā)展是有影響意義的。對(duì)于煤炭的出口在最近20年也發(fā)生了較大的變化，總的來(lái)說(shuō)，19902000年煤炭出口持續(xù)增長(zhǎng)，%，而2000年以后，出口量持續(xù)下滑，%.進(jìn)入新世紀(jì)，我國(guó)對(duì)煤炭能源的保持較高的需求，煤炭開(kāi)采量和進(jìn)口量保持高的增長(zhǎng)，而能源的消耗對(duì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)貢獻(xiàn)也是很明顯的，能源的需求保證了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但我們也應(yīng)該明白