煤炭实用技术

charlesmaple

一）综采放顶煤技术
综采放顶煤技术是在特厚煤层（或分层）底部布置综采工作面，采底煤同时利用矿压及辅助措施破煤，将支架上的顶煤放出的新型煤炭开采技术。具有生产集中、系统简单、掘进率低、节省大量设备和人力、对煤层地质变化适应性强等特点。主要适用于厚度５m以上的特厚煤层的开采。
    该项技术主要内容。顶板、顶煤运动规律及地表移动与岩层移动控制技术，顶煤冒放性规律及提高可放性技术，综放采区及工作面提高回采率技术，综采放顶煤成套装备（主要包括放顶煤支、后部刮板输送机、可放煤端头支架等），综采放顶煤工作面主要尘源防、灭尘技术与装备，综放采区与工作面瓦斯防治技术与装备，综放防灭火技术与装备等。
    主要技术经济指标。条件较好的工作面达到年产250-300万t，条件复杂的工作面达到年产100万t以上。生产成本比一般分层综采降低10%；回采率：工作面回采率达到85%；采区回采率达到75%；粉尘含量不超过同等条件分层综采工作面的指标；综放工作面不发生重大瓦斯、火灾事故。
    （二）锚杆支护技术
    锚杆支护技术是用锚杆对井下空峒进行支护的技术，主要用于井下巷道、回采工作面开切眼，收作线的支护。该项技术主要包括：锚杆支护理论与设计方法，锚杆支护材料及配套装备，锚杆支护机具（风动单体锚杆钻机、双支腿风动锚索钻机、风动帮锚杆机、小孔径系统钻头、钻杆等），锚杆支护施工质量检测设备，锚杆支护状态观测仪器，巷道围岩移动观测及监测仪器装备，巷道围岩特殊加固、补强技术与装备，各种稳定性非常差的巷道的锚杆综合支护技术与装备，机械锚杆钻机及掘锚机组可行性研究等。
    主要技术经济指标。（1）成巷速度：机掘锚杆支护煤巷月进达＞500m，年进尺达＞5000m；炮掘锚杆支护煤巷月进达＞300m，年进尺达＞3500m；（2）支护成本：综合成本比架棚支护普遍降低20%左右；（3）支护质量：巷道基本不用翻修，保证回采顺利进行。
    （三）防治瓦斯、煤尘和火灾技术
    煤层瓦斯突出，瓦斯、煤尘爆炸，井下火灾是煤矿井下的重大恶性事故，影响面大，危害性大，造成人身伤亡和矿井经济损失严重。另外，尘肺、瓦斯窒息也给井下人员带来生命危险。所以，瓦斯、煤尘和火灾是煤矿井下重点防治对象之一。九五 期间将在如下方面进行重点研究。
    研究600m岩石水平长钻孔、250－300m煤层水平长钻孔，高效、定向钻进工艺和装备，大幅度提高抽放效果，邻进层瓦斯抽放率提高到70%，本煤层瓦斯抽放率达25%。研究采空区瓦斯抽放工艺和自控装置，使采空区瓦斯抽放率提高40%以上。
    应用地质构造探测技术、地质动力区划方法等，研究突出危险区域预测技术及装备，预测不突出危险区的准确率100%，减少防突措施工程量60%，采掘速度提高25%。进一步研究突出危险性动态预测技术，重点研究应用声发射、电磁辐射、瓦斯涌出动态和煤壁温度等参数的连续非接触突出预测方法，预测突出准确率达50%以上，预测不突出准确率100%，掘进速度提高25%。研究突出强度预测技术，以便对突出矿井进行分级管理。完善和提高现有防突措施，进一步提高其可靠性。
    研制呼吸性粉尘分离效能符合国际标准曲线的呼吸性粉尘标准采样器。研制安全、高效布袋式除尘过滤材料，过滤风速由目前的1－2m3/m2·min提高到3.5-4m3/m2·min，动态集尘效率总粉尘不低于99.5%，呼吸性粉尘不低于85%。
    研究光纤激光雷达连续测温技术和热敏电缆火情预报技术，用于胶带运输机火灾的早期检测、报警和火源定位，报警准确率100%。研究惰气泡沫联用灭火技术，研制多功能阻爆灭火装置。研究抢险救灾通讯技术与设备和快速临时密闭及架设工艺。研究矿井火灾救灾辅助决策系统和灾变风流控制技术。研究煤矿井下隐蔽火源位置探测技术，火区探测准确率大于80%，火源位置探测误差小于10m。
    提高载体催化甲烷元件性能，使其调校期为三周，寿命达一年半以上，并应用智能化技术，突破高稳定、长寿命载体催化甲烷传感器制作技术，形成高自动化生产工艺。研制红外甲烷传感器、胶体电化学和SPE固体CO传感器和高精度微压力传感器，开发气敏半导体甲烷传感器、气味传感器及CO2、C2H4、C2H2等传感器。
    （四）高产高效矿井建设的综合配套技术
    建设高产高效矿井，实现煤矿生产机械化、集中化，达到一井一面（或两面）的生产布局，符合煤炭工业发展规律，是解决我国煤矿长期存在的用人多、效率低、效益差、安全状况不稳定的根本技术途径。这项综合配套技术包括两条技术途径，三个单产层，五个保障系统。其核心技术是大功率高可靠性机电一体化综采成套技术。
     两条技术途径是根据我国国情确定的，一条是在条件适宜的特厚煤层中采用综采放顶煤技术，另一条是在中厚煤层中采用机电一体化综采成套技术。
    三个不同单产层次包括：（1）日产3000t，年产100万t。重点进行关键元部件技术攻关，提高整套装备的可靠性和耐用性。（2）日产7000t。这个层次的成套装备将是我国大功率综采主力军，重点研制功率1000KW以上、供电电压3.3KV、多电机横向布置、框架式结构的电牵引采煤机，中部槽过煤量达到及超过600万t的重型刮板输送机，高可靠性快速移动液压支架等关键设备以及采煤机工况监测故障诊断技术。（3）日产10000t，年产300万t以上。这个层次的成套装备主要是指在煤层地质条件好的情况下，拟从两个方面进行技术攻关。一是对于大于5m的缓倾斜特厚煤层，应用日产3000-7000t级的综采设备和综采放顶煤工艺，实现日产10000t。二是完成引进消化日产万吨的综采成套设备。
    五个保障系统包括：一是综采成套设备的可靠性保障系统。二是高产高效矿井(工作面)地质保障系统。三是煤巷快速掘进锚杆支护系统。四是可靠、经济、高效辅助运输系统。五是全矿井信息网络、监测和通信系统。这一整套高产高效矿井建设的综合配套技术，涵盖了我国不同条件的重点煤矿，应用前景广阔。特别是我国的大、中型煤炭企业，均可选用不同途径、不同层次的技术组合，将为我国煤矿企业扭亏增盈、提高经济效益，实现两个根本性转变起到重要作用。

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（五）洁净煤技术
    洁净煤技术是80年代后期明确提出的，它包括煤炭洁净生产和洁净利用各方面，是我国 九五 到21世纪优先发展的技术项目。
    1、煤炭先进高效洗选关键技术。煤炭洗选技术是通过物理和表面化学方法将原煤中的可燃物和非可燃物(灰分)进行分离，使洗选产品中的灰分、硫分、水份尽可能降低，以满足煤炭燃烧对大气地面环境的污染控制要求。该技术目前重点发展的内容有：400万t/a级大型洗煤厂设备完善、配套和提高，包括细粒级煤（-0.5mm）高产洗选、脱水和主选设备提高自动控制水平与升级换代；开发大型全重介旋流器选煤，干法和省水型煤炭洗选新技术、新工艺和装备。针对煤炭脱硫的要求，发展典型高硫煤矿区进行煤炭综合加工洁净利用系统综合处理技术，包括深度洗选脱硫，高硫尾矿中硫资源回收和利用以及高硫副产物的洁净处理等。
    主要技术经济指标。（1）能力：湿法跳汰浮选流程工艺400t/a以下达到国际先进水平，全重介旋流器分选能力单线能力达到150万t/a，开法重介流化床分选能力单线150万t/a。（2）效率：炼焦煤选煤厂全员效率30-50t/工，动力煤>100t/工。（3）投资：要求吨煤基建投资<100元(1995年不变价)。（4）总体目标：达到当时国际前沿水平，部分技术达到世界领先水平。
    2、晋城无烟粉煤制造气型煤关键技术。型煤是通过成型加工，将粉煤变成型煤块。我国型煤技术经过长期研究开发生活用型煤已实现商业化，但工农业生产用型煤尚未实现大规模工业化。为此，以晋城无烟粉煤制造气用型煤为突破口，从原料煤储备到产品外销一揽子解决工艺、装备、粘结剂、储、装、运和质量控制与检测技术，建成单线10万t/a生产能力的示范厂。该项技术主要包括：原煤成型特性、成型工艺参数与型煤质量关系，型煤质量与造气效果关系，型煤造气技术及操作工艺，粘结剂完善提高，型煤示范厂合理工艺及设计优化，成型用原煤破碎筛分装置，计量控制系统，搅拌混捏装置，35t/h对辊成型机，型煤养护、装、储系统，型煤造气质量指标与测试方法等。

主要技术经济指标。（1）生产能力：10万t/a；（2）产品质量：C＞60%，ST≥1350度，冷强度＞600N，热强度＞300N，热稳定性80%，防水；（3）成本：吨型煤加工成本≤100元；（4）成型机：压力500-800kg/cm2带预压，型板寿命＞3.5万t，能力＞35t/h，成球率＞95%。
    3、煤炭直接液化关键技术。煤炭直接液化是将液化用煤与催化剂、溶剂和氢气在高温高压条件下裂解，转化为液体燃料的技术。主要研究内容：煤的直接液化技术在国际上尚未实现商业化，主要的原因是由于煤种要求特殊，反应条件较苛刻，大型化设备生产难度较大，使产品成本偏高。目前主要进行技术、经济可行性评价，廉价催化剂的筛选和制备，工艺条件研究和设备开发等。主要技术经济指标：确定最小经济规模、实际加工成本、油收率等。
    4、水煤浆关键技术。水煤浆是由62-70%的煤粉、29-37%的水和约1%的化学添加剂，经过特定的工艺流程加工而成的煤浆液体，可象重油一样燃用的技术。我国水煤浆技术经过了10多年的研究开发,已进入商业示范应用阶段。目前主要以改进、完善、提高为主，以实现长期、连续、稳定燃用，重点解决喷嘴、锅炉除灰、添加剂等问题。
    主要技术经济指标。（1）锅炉连续稳定运行2000小时以上，燃烧效率＞97%,并能在60%负荷下稳定运行。（2）水煤浆生产能力50t/h,粘度＜1200cp,浓度67±1%,连续三个月不发生硬沉淀 。（3）泵件寿命＞10000h；（4）)喷嘴汽耗率15-20%,寿命＞1000h。
    5、浅层煤层气示范开发成套工艺技术与专用装备研究。浅层煤层气是指埋深－1500m以浅的煤层及附近岩层中共伴生赋存的以甲烷(CH4)为主的气体总称。在煤矿中俗称瓦斯，是易燃易爆有害气体，直接威胁着煤矿井下的生产安全，排入大气造成温室效应，但同时它又是高效、洁净的燃料气资源(CH4)。它的开发,既可解决煤矿生产和瓦斯问题，又可充分利用资源,并可减轻大气污染。
    主要研究内容。以安徽新集矿区为示范点，通过地质方法确定有利区块，重点解决中低渗透性和气含量的强化开发技术，并研究开发相应的配套技术和专用设备及仪器。主要技术经济指标。通过10口示范井建设，解决我国煤层气开发中的相关技术问题，争取实现单时平均日产气量2000m3，并进行利用。
    6、煤炭地下气化生产技术研究。煤炭地下气化是使地下煤炭通过热化学反应在地下直接转化为可燃性气体的过程，它是集建井、井下开采和煤转化工艺为一体的，开发能源及化工原料的新兴技术。它可以改变煤矿繁重体力劳动，大幅度降低投资，具有安全、高效、污染少等优点。世界各主要产煤国家都进行过研究实验，但由于过去存在技术、装备水平等限制，只有前苏联的低热值煤气地下气化生产实现了商业化。我国经近10年的研究，提出长通道、大断面、双火源、两阶段 工艺，生产出了中热值煤气，技术上有所突破。
    主要研究内容。在前期研究的基础上，继续在河北唐山市刘庄煤矿进行生产化研究，主要进行新型可推进式炉体，钻孔保护，地下燃烧空间扩展监测，塌陷充填技术专用装备开发以及技术经济评估与技术规范制定等。主要技术经济指标：在刘庄煤矿完成生产化研究试验，气化炉稳定产气12个月，中热值煤气9.45-11.3MJ/m3，煤气流量1350-1650m3/h，煤气供工业生产和居民生活用。

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产业化技术

    （一）煤矿井下地质安全保障系统
    我国煤层赋存条件复杂多变，在煤炭开采中，日益突出的地质问题严重威胁着煤矿生产的安全，尤其是难以预测的煤与瓦斯突出或爆炸的危险更为严重。煤矿井下地质安全保证系统是指使用先进的地质、水文、物探、钻探技术和装备，对掘进巷道前方采区和工作面的地质条件进行综合探测和评价，查明影响开采的地质异常，以保证生产的正常进行。
    该系统内容。（1）地面地质保证技术。以 三维高分辨率地震勘探技术 为核心，在适宜矿区，开展二维、三维地震勘探，旨在查清落差５米以上断层和地质构造，为矿井采区划分提供依据。（2）采区地质保证技术。以槽波技术 、 弹性ＣＴ技术 为核心，辅以 地质条件综合评价量化预测技术 和 沿煤层受控定向长钻孔钻进技术 ，在适宜的矿区查清1000×2000米采区范围内落差大于或等于煤层厚度的小断层，冲刷带、火成岩侵入体，直径大于30米的陷落柱，老窑采空区等地质异常体。（3）工作面地质保证技术。以槽波技术 、 无线电波坑道技术 、 直流电法 、 岩体原位测试 等技术，在适宜的矿区查清250×2000米工作面范围内，落差大于或等于1/2煤层厚度的小断层、冲刷带、火成岩侵入体，直径大于5-10米的陷落柱、煤层变薄带和老窑采空区等地质异常体。（4）独头巷道地质保证技术。以瑞利波探测技术 、 地质雷达 、 直流电法 等技术，在适宜的矿区，查清独头巷道前方煤与瓦斯突出危险带、岩溶水害危险面、陷落柱、小构造和老窑积水危险区等，探测距离30-50米。
    （二）特殊凿井技术
    特殊凿井包括钻井法、冻结法、注浆法凿井技术。冻结法凿井是利用人工制冷原理，达到加固地层的目的，然后在它保护下进行土体开挖。40年来，对冻结凿井应用基础理论、施工技术和特殊设备应用，广泛深入地进行了研究和研制，研制出如：专用冻结钻机（可钻冻结孔深500米，注浆孔深1000米）和定向钻孔机具及其工艺，可有效进行钻孔纠偏和进行不同倾角、不同方位的定向钻孔，应用于煤炭、矿山、军工等部门。冻结法凿井施工井筒深度可达500米。
    在地基加固和防渗、堵水注浆方面有三重管高压旋喷注浆等注浆技术。其原理是通过高压发生装置，使液流获得巨大能量后，经注浆管道从喷嘴中以很高的速度喷射出来，冲击、切割破坏土体，使浆液与土体搅拌，混合在土层中凝固成板状、哑铃形状的固结体，在注浆方面有多项先进技术和整套设备与工艺，注浆深度可达1000米。
    （三）岩巷快速支护技术
    锚杆支护是岩巷施工的主要形式之一。在 九五 期间，我国煤矿要大力发展锚杆支护技术，其中岩巷锚杆支护率要达到80%。岩巷快速支护技术是指岩巷快速锚杆支护技术。其核心就是把锚杆、喷射混凝土和各种施工机具有效地组织起来并配合先进的施工工艺，形成一整套作业线，从而提高综合成巷速度。目前应用较多的锚杆有：树脂锚杆、水泥锚杆、缝管锚杆，重点在推广树脂锚杆。岩巷施工配备各种形式的作业线如北京建井所完成的以锚杆钻车、侧卸装岩机为主的岩巷施工作业线和以小直径锚杆为主的三小 岩巷施工作业线，均在提高综合成巷速度方面起到推动作用。因而，装备成套的机械化作业线是实现快速支护的关键。目前发展方向是实现掘锚一体的大型机械化作业线和灵活小型的单体锚杆钻机为主的机械化作业线。单项技术的攻关已经取得进展，如高强锚杆、新型树脂锚杆、各种单体锚杆钻机及机载锚杆钻机等均取得阶段成果，锚杆技术的基础研究也取得一批成果，下一步的工作就是装备各种形式的成套机械化作业线，实现岩巷快速支护。
    （四）较好条件下煤巷锚杆支护技术
    锚杆支护技术是巷道支护中的先进技术，也是当今世界巷道支护技术的主要发展趋势。经过两个五年计划的努力，我国在这个领域中已经取得了一批研究成果，有的已达到国际先进水平。这些成果是采准巷道组合锚杆支护技术 、 锚杆桁架支护技术 、 采准巷道围岩稳定性分类 、 无损锚杆测力计 、 顶板离层指示仪 等。目前这些成果已开始在新汶、邢台、铁法、汾西、韩城、晋城、西山、永蓉、盘江、开滦等局的现场推广。
    锚杆支护与传统的棚式支护相比，第一，锚杆对围岩起到了主动支护的作用，有利于巷道的稳定，明显改善了巷道的维护状态，节省了维护费用；第二，有利于采煤工作面的快速推进，可明显提高工作面单产；第三，巷道支护成本低，比棚式支架降低20%以上；第四，钢材用量少，可大大减少支护材料运输量，比棚式支架减少6070%。我国煤炭行业已将煤巷锚杆支护技术列入了九五 科技进步的主攻方向之一，要求在2000年，使锚杆支护的比例达到50%。
    目前，在锚杆支护方面已具有成套技术可以在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类巷道推广。这些技术是：⑴煤巷锚杆支护设计软件，包括设计、绘图与咨询；⑵主要支护构件，如树脂锚杆，可切割锚杆，Ｗ钢带成型技术等；⑶施工工艺，如锚杆快速安装技术；⑷监测仪器，如，无损锚杆测力仪、顶板离层指示仪、锚杆拉拔计、测力锚杆。
    （五） 三下采煤技术
    在煤矿生产的建设中，经常遇到大的各种类型的水体、建筑物、铁路及矿井井巷。在一般情况下这些水体、建筑物、铁路及矿井井巷需要留设煤柱予以保护，从而造成了地下资源的积压和浪费。因此研究不留或少留煤柱，并保护水体、建筑物、铁路、矿井井巷免遭破坏，实现在上述条件下的安全采煤技术及地面建筑物等的保护技术统称为特殊开采技术。
    根据保护对象的不同，可将特殊开采技术分为：（1）水体下特殊开采技术。其中水体包括：地表明水体，如江河、湖海、水库等；松散层含水体，如第三、四纪松散层中的水体和基岩含水体，如砂岩、石灰岩含水层。（2）建筑物下特殊开采技术。如城镇建筑物、民房、工农业建筑、公路、桥梁等。（3）铁路下特殊开采技术。如国家级铁路、矿区专用铁路等。以上特殊开采技术又简称为三下 开采技术。
    三下 采煤技术是随着煤炭生产建设的发展而诞生的一门新型实用技术。从50年代起它就在我国受到重视。经过几十年的研究、试验和推广应用，目前无论是从研究试验规模、关键技术以及基础理论水平、推广应用效果看，还是从所服务的对象范围看，三下 采煤技术已经初步成为采矿学中一个实用性强，服务对象广，具有相应理论基础和技术水平的学科分支。
    40年的水体下采煤中，我们得到了不同覆岩岩性，不同倾角，不同采煤方法（厚煤层分层开采，单一煤层一次采全高及放顶煤开采）的覆岩破坏规律。提出了一套适于不同岩性、倾角和开采方法的冒落带和导水裂缝带高度的计算公式。已掌握了不同地质条件下不同采煤方法所产生的地表移动规律，并形成一套地表移动变形预计理论，制定了房屋保护等级及相应措施。我国的三下 采煤技术有广泛的实践基础，已形成了较系统的、全面的理论体系和技术体系。
    （六）大功率采煤机设计制造技术
    随着煤矿综采工作面的生产能力要求不断提高，对采煤机的性能参数也向大功率、大牵引力、高牵引速度发展。
    大功率采煤机的设计技术。（1）总装机功率：从300KW向1020KW发展。（2）截割功率：要求达到2×450KW。（3）牵引力：达到600KN；（4）最大调动速度：14m/min。（5）整机结构要求紧凑、可靠、检析方便，采用截割电机横向布置、框架结构、液压紧固件联接、高强度高参数无链牵引系统等先进设计。（6）采用交流变频调速系统。（7）设计技术向高度的机电一体化结构发展。
    大功率采煤机的制造技术。从材质、热处理工艺、齿轮修形加工新工艺等方面，提高齿轮使用寿命；采用先进焊接技术和焊条及耐磨材料，提高截割滚筒寿命；研究先进的焊接技术，促使整机结构设计向铸焊结合结构发展，以降低制造成本。
    （七）高效选煤工艺与设备
    以有压给料或无压给料两产品或三产品重介质旋流器为主机，采用不脱泥工艺处理-50mm粒级原煤，-0.5mm煤泥采用小直径重介质旋流器，系统配以直线脱介筛、离心脱水机、磁选机、全自动压滤机等辅助设备，并设有悬浮液介质密度自动控制装置，组成重介重介高效选煤工艺。这种工艺适合于难选煤特别是高硫难选煤。该工艺系统简单、分选精度高，适应性强，产品质量稳定，分选密度可控，操作管理方便。该工艺另一特点是能有效脱除粒度下限小于或等于0.045mm粒级的无机硫。根据-0.045mm粒级的数质量情况确定是否采用浮选。对150mm粒级可采用动筛跳汰机进行机械排矸。
    以SKT跳汰机为主机，采用不脱泥工艺处理-0.5mm粒级原煤，-0.5mm煤泥采用组合浮选，系统配以直线脱水筛、离心脱水机、全自动压滤机等辅助设备，组成跳汰－浮选高效选煤工艺。这种工艺适合于易选至难选煤。该工艺系统简单、分选精度高，适应性强，分选密度可控，操作管理方便。
    以动筛跳汰机主机，处理300─25mm粒级原煤，系统配以直线脱介筛、全自动压滤机等辅助设备，组成动筛跳汰排矸高效选煤工艺。这种工艺适合于动力煤分选。该工艺系统简单、分选精度高，适应性强，产品质量稳定，分选密度可控，操作管理方便。
    （八）空气重介质流化床干法选煤技术
    空气重介质流化床干法选煤是将流态化技术应用于选煤领域里的一种新的高效干法分选技术。在流化床分选机中，外来压缩空气给入空气室，经气体分布器后均匀作用于加重质，形成具有一定密度的均匀稳定气固流化床，入选物料在流化床中按密度分层，即轻产物上浮、重产物下沉、经分离和脱介后获得两种产品。床层密度由上下微机监控系统进行在线测量与控制。整个工艺系统由原煤准备、分选、脱介与介质净化回收、压风与引风除尘、产品装车等作业组成。主要设备包括空气重介质流化床分选机及干法脱介筛、干法琴弦概率分级筛、叶轮给料机、四齿辊破碎机、干式矿粉退磁器、测控装置等专用配套设备。
    主要指标及技术特点。（1）分选精度Ep值：0.05-0.07g/cm3；（2）分选粒度：50(80)-6mm；（3）分选密度调节范围：1.3-2.2g/cm3；（4）生产过程不用水，没有煤泥水污染；（5）建厂投资和生产费用相当于同厂型湿法选煤厂的一半；（6）加重介消耗量：0.5公斤／吨入选煤。
    经生产证明该技术有如下的特点和优点：不需水资源，不需选后产品脱水的煤泥水处理系统；能应用于所有动力煤选煤厂的建设，尤其对缺水、高寒地区和遇水易泥化煤炭有特殊的优越性；流化床分选密度可在1.3-2.2g/cm3范围内调节，因此，可出低灰精煤和高灰矸石；无粉尘污染，流化床分选机采用负压技术，使得引风量大于鼓风量，防止粉尘外逸。
    推广应用前景：空气重介干法选煤厂（不包括储、装、运系统）投资少，建厂周期短（约一年），投资回收期短（约两年）。
    （九）优质铸造焦生产技术
    该技术是根据我国各地不同的炼焦煤资源现状及特点，通过煤种、添加剂的合理选择，采用适宜的配煤比，在特定的焦炉热工和工艺条件下，炼制一级、特级、低灰高密度等高品质的铸造用焦，目前所用炼焦炉型包括中、小型机械化焦炉和各种改良型焦炉。此技术具有流程简单、工艺控制灵活、投资少、见效快、无环境污染和市场风险小等特点，并以其先进性与完美性的结合，创立了独特的GDW铸造焦生产工艺，填补了国内高品质铸造焦生产的空白。铸造焦产品的质量指标为：灰分＜7-10%、粒度80-250mm、硫分<0.5-0.6%、落下强度>90%、气孔率<38%。优质铸造焦生产技术在我国重点产煤区推广应用前景广阔。

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煤的工业分析

　　水分

　　（1）外在水分（Wwz）外在水分是指煤在开采、运输和洗选过程中润湿在煤的外表以及大毛细孔（直径>10-5厘米）中的水。它以机械方式与煤相连结着，较易蒸发，其蒸汽压与纯水的蒸汽相等。在空气中放置时，外在水分不断蒸发，直至煤中水分的蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡时为止，此时失去的水分就是外在水分。含有外在水分的煤称为应用煤，失去外在水分的煤称为风干煤。外在水分的多少与煤粒度等有关，而与煤质无直接关系。
　　（2）内在水分（Wnz）吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔（直径<10-5厘米）中的水，称为内在水分。内在水分指将风干煤加热到105-110时所失去的水分，它主要以物理化学方式（吸附等）与煤相连结着，较难蒸发，故蒸气压小于纯水的蒸汽压。失去内在水分的煤称为绝对干燥或干煤。

灰分

　　一．灰分的来源和种类煤灰几乎全部源于煤中的矿物质，但煤在燃烧时，矿物质大部分被氧化，分解，并失去结晶水，因此，煤杰的组成和含量与煤中矿物质的组成和含量差别很大。我们一般说的煤的灰分实际上就是煤灰产率，煤中矿物质和灰分来源，一般可分三种。
　　（1）原生矿物质
它是原来存在于成煤植物中的矿物质，质紧密地结合在一起，极难用机械的方法将其分开。它燃烧后形成母体灰分，这部分数量很小。
　　（2）次生矿物质
当死亡植质堆积和菌解时，由风和水带来的细粘土，沙粒或由水中钙，镁，铁等离子生成的腐植酸盐及FeS2等混入而成，在煤中成包裹体存在。用显微镜观察煤的光片或薄片时，如它们均匀分布在煤中，并且颗粒很细，则很难与煤分离；如它们颗粒较大，比重与差很大，并在煤中分布不均，则把煤破啐后尚可能将它们洗选掉。
　　煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为内在矿物质，来自于内在矿物质的灰分，称为内在灰分。一般次生矿物质在煤中的含量也不多，仅有少数煤层中次生矿物质较多，如迁移堆积抽形成的煤层即如此。
　　（3）外来矿物质
这种矿物质原来不含于煤层中，它是由在采煤过程中混入煤中的顶，底板和夹矸层中的矸石所形成的。
　　其数量多少，根据开采条件在很大的范围里波动。它的主要成分SiO2 ，A12O3,也是一些CaSO3,CaSO4,FeS2等。这类矿物质应通过加强质量管理，机智地使用炸药，巩固坑道，合理采煤并通过转筒筛选机筛选和手选的方法予以减少。外来矿物质的块度，比重越大时，越易分离，可用一般选煤方式将它除掉。外来矿物质在煤燃烧时形成的灰分称为外在灰分。
　　二．煤灰熔融性
煤灰熔融性和煤灰粘度是动力用煤的重重要指标。煤灰熔融性习惯上称作煤灰熔点，但严格来讲，这是不确切的。因为煤灰是多种矿物质组成的混合物，这种混合物并没有一个固定的溶点，而仅有一个熔化温度的范围。开始熔化的温度远比其中任一组分纯净矿物质熔点为低。这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体，这种共熔体在熔化状态时，有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能，从而改变了熔体的成及其熔化温度。
　　煤灰的熔融性和煤灰的利用取决于煤灰的组成。煤灰成分十分复杂，主要有：SiO2,A12O3,Fe2,CaO,MgO,SO3等，如下表所示：

我国煤灰成分的分析　　　　

灰分成分	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K20+Na20
含量（％）	15-60	15-40	1-35	1-20	1-5	1-5

　　煤灰成分及其含量与层聚积环境有关。我国很多煤层的矿物质以粘土为主，煤灰成分则为SiO2,Al2O3为主，两者总和一般可达50─80％。在滨海沼泽中形成的煤层，如华北晚石纪煤层黄铁矿含量高，煤灰中Fe2O3及SO3含量亦较高；在内陆湖盆地中形成的某些第三纪褐煤的煤灰中CaO含量较高。
　　大量试验资料表明,SiO2含量在45─60％时，灰熔点随SiO2含量增加而降低；SiO2在其含量〈45％或〉60％时，与灰熔点的关系不够明显。Al2O3在煤灰中始终起增高灰熔点的作用。煤灰中Al2O3的含量超过期30％时，灰熔点1500灰成分中Fe2O3,CaO,MaO均为较易熔组分，这些组分含量越高，灰熔点就越低。灰熔点也可根据其组成用经验公式进行计算。

　　挥发分和固定碳

　　挥发分主要是煤中有机质热分解的产物，评价煤质时为了排除水分，灰分，变化的影响，须将分析煤样挥发分换算为以可燃物为基准的挥发分，以符号VR表示。换算分式为：
　　Vr=Vf
100
　　100-WF-AF
　　式中：Vr─可燃基（无水无灰基）挥发分，％；
　　Vf─分析基挥发分，％；
　　Wf─分析煤样水分，％；
　　Af─分析煤样灰分，％。
　　挥发分随煤化程度升高而降低的规律性十分明显，可以初步估计煤的种类和化学工艺性质，而且挥发分的测定简单，快速，易于标几乎世界各国都采用可燃基挥发分（Vr）作为煤炭工业分类的第一分灯指标。
　　挥发分的分析结果常受煤中矿物质的影响。所以当煤中碳酸盐含量较高，矿物质在高温下分解出来的CO2,结果水等也包括在挥发分内。所以当煤中碳酸盐含量较高，分解出来的CO2产率大于2％时，需要对煤的挥发进行正。也可在测定挥发分之前，用盐酸处理分析煤样，使煤中碳中碳酸盐事先分解。在我国大多数煤中，粘土矿物，高岭土在560析出的结果水也算入挥发分，因此粘土矿物含量高的煤所测出的挥发分通常偏高。
　　固定碳就是测定挥发分后残留下来的机物质的产率，可按下式算出：
　　Cgd=1000-(Wf+Af+Vf)
　　焦渣按其形状，特征的不同可分为八种类型，用来初步表不同煤种的粘性，熔融性及膨胀性。根据挥发分测定后的焦渣可知，泥炭，褐煤，烟煤中长焰煤，贫煤及无烟煤没有粘结性；烟煤中气，肥，焦，瘦煤都有粘结性，可作为炼焦煤，而其中肥煤和焦煤没有粘结性最好，其坩埚焦熔融，粘结良好且具有膨胀性。

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神府东胜矿区煤炭洗选加工的必要性

  　　神府东胜煤田是我国已探明储量最大的煤田，也是世界上七大煤田之一，含煤面积3.1×104km2，储量约220Gt，目前正在开发的神府东胜矿区只是煤田的一小部分，位于陕西省的神木县和府谷县以及内蒙古的伊金霍洛旗境内，规划面积3481km2，地质储量35-42Gt，是我国规划建设中的特大型煤炭基地，矿区的地质报告中对煤质评价如下：神府东胜矿区煤质优良，各主要煤层均属特低灰、特低硫、特低磷、中高发热量、高挥发分的弱粘煤或不粘煤，并对CO2反应性及热稳定性较好，焦油产率高，是优质的动力用煤和气化用煤。正是基于以上评价，直接或间接参与矿区建设的专家中有一些人认为，神府东胜矿区煤质优良，不必进行洗选或筛选加工，而另外一些人的观点则相反，认为矿区的煤炭产品必须进行加工，两种观点一直各执已见，直到今日矿区开发已十余载，关于加工问题仍无定论。
　　根据对已建、在建及未建矿井的毛煤质量统计结果及用户对矿区煤炭的质量要求得出如下结论：神府东胜矿区虽然煤炭资源条件好，但并不代表生产出的煤炭产品质量高，矿区的原煤必须进行加工，才能生产出优质产品。

　　1、对原煤进行加工是用户的需要

　　从已掌握的数据可以看出，矿区的煤炭用户多种多样，有要求灰分小于8％的出口煤，有要求灰分小于10％的东南沿海电厂，有要求灰分小于6％的炼焦配煤，还有对粒度要求较严的气化工业和锅炉工业，显然矿井的毛煤质量无法满足各个用户要求，只有进行洗选或筛选加工，才能适销对路，满足各行各业用户的需要。
　　电煤是最大用户，煤炭洗选加工后，灰分降低，热值提高，电厂的燃料需求量就会减少。从而可减少电厂的运煤费用及球磨费用，这些费用足以抵销由于煤质变好、成本升高而增加的费用，燃料质量提高，排渣量会大大减少，据资料显示，电厂每排1吨灰渣的费用为5元，因此，加工后的煤炭供给电厂，还可节省一部分排渣费用，近几年规划的大型电厂，大都集中在工业比较发达的东南沿海地区及京、津、唐附近，这些地区恰恰用地比较紧张，且地价昂贵，如将煤炭洗选加工后供给电厂，可以减少新建电厂的贮煤场、排灰场的占地面积，由此可见，大型电厂使用加工后的煤炭产品，可降低发电成本，提高锅炉效益，从而提高电厂的经济效益。
　　另一方面，对电厂来说，煤质的稳定与否，直接影响着锅炉的燃烧效率和运行状态、贮煤场和排灰场的大小、球磨机的能力等。因此，用户对煤炭质量的稳定性都有严格要求。例如，出口煤灰分的波动范围一般不得大于±0.5％，对一个矿区来说，产品质量不稳定，销路必然受到影响，比如：平朔安太堡建有与露天矿相同能力的选煤厂，虽原煤灰分波动在21％-36％之间，但产品质量却十分稳定（一般在14％左右），倍受用户好评，大同矿区煤芯灰分均在6％以下，原煤灰分一般在13％左右，煤质很好，但由于洗选加工数量较少，结果煤炭销售受到了影响，尤其是煤中杂质太多，港口甚至拒收，在近几年陆续建起了晋华宫、云岗、燕子山、四台沟等大型选煤厂后，产品的销售情况大为改观，因此从某种意义上讲，产品质量的稳定，比产品灰分的降低更为重要。
　　神府东胜矿区煤芯煤样灰分虽然也很低，但由于现代化的“高产、高效”矿井在开采过程中不可避免地有挑顶、破底板及夹矸混入煤中，致使毛煤灰分普遍较高，且极不稳定，对这种煤炭只有进行洗选加工，才能保证煤质稳定，满足用户需要。

　　2、煤炭洗选加工是市场竞争的需要
  
　　和神府矿区相邻的有大同矿区、平朔矿区、准格尔矿区，这些矿区对煤炭的洗选加工都非常重视，平朔的安太堡选煤厂是我国目前最大的全部入洗的动力煤选煤厂，二期安家岭露天矿也同样配套了15M/a的选煤厂；大同矿区近几年连续建成了几座大型选煤厂；准格尔矿区开发初始就配套了黑岱沟选煤厂。而神府矿区地处偏远（比大同远450km，比平朔远270km，比准格尔远200km），且煤炭内水高，灰熔点略低，要想克服已有的弱点，在竞争中取胜，就更应重视煤炭的洗选加工。
　　由于神府东胜矿区的煤炭空气干燥基水分比邻近矿区的均高，而目前降低这一部分水分的方法，还停留在实验室阶段，要想获得与邻近矿区相近的发热量，只有通过洗选加工降低灰分，且必须降到10％以下，才有在市场竞争中取胜的可能。

　　3、对煤炭进行加工，是保证煤矿企业获得经济效益的先决条件

　　煤矿生产的煤炭只有经过加工后才有销路，或者说销路才能畅通(大同、平朔矿区的实践充分证明了这一点)。产品有了销路，企业才能有效益，在有效益的情况下，才有条件进一步提高经济效益，也就是说，煤炭加工是矿区创收的必备条件和最起码的手段。
　　神府东胜矿区的大柳塔矿井煤芯煤样的灰分小于10％，而生产出的毛煤灰分却高达15％-20％。毛煤经大柳塔选煤厂处理后，＋13mm的块煤灰分可保证达到10％以下，满足用户要求，－13mm末煤由于未加工、灰分高、且不稳定，因此销路不畅，直接影响了企业的效益。
　　平朔矿区生产的原煤全部进入选煤厂入洗，产品质量稳定，适销对路，年盈利在2×102元以上。

　　4、煤炭洗选加工是节约运力、减少无效运输的有效途径
　　按神府东胜矿区目前的规划，如发展洗选加工，每年共计处理原煤66Mt，将排出矸石约2Mt，按每节火车车厢装60吨计算，可节约车皮3.3×104 节，相当于275列万吨单元重载列车，仅少运矸石一项即可为矿区节约运费2.06×102元，再加上这275列运煤火车本身的能源消耗及回空费，以及对铁路沿线的环境污染，其社会效益和企业效益是显而易见的。
　　矿区虽然有运煤专线，但由于我国国情的特殊性，铁路外运煤炭的计划很难完成，即使矿区内部铁路也是如此，如包神线原计划外运煤炭10Mt，而1994年实际只兑现了4.05Mt，因此矿区内部的铁路也需要减少无效运输，而煤炭的洗选加工是减少无效运输最有效的途径之一。

　　5、煤炭的洗选加工可以增加矿区煤炭优势，降低劣势

　　神府东胜矿区煤的优势是低灰、低硫、低磷；劣势是内水高、灰熔点稍低、运距远，煤中的灰分大多是开采过程中混入的外来矸石；硫分多以黄铁矿硫赋存，因此，通过一定的洗选加工，可进一步降低灰分和硫分，使其优势更优，另外通过筛分、离心脱水和加压过滤等加工手段，可脱除一部分外在水分，从而进一步提高发热量，使期劣势减弱，该煤易于洁渣，而结渣率随煤中灰分含量的增加而增大，经洗选加工后煤中灰分降低，结渣率也随之减少，从而减弱了由于灰熔点低给锅炉燃烧带来的麻烦，通过洗选加工，每年可排出2Mt矸石，从而就可多运2Mt产品，外运1吨产品目前可增收25元，一年就可为矿区多盈利5×102元。从而可以减弱由于运距远给矿区效益带来的负面影响。

　　6、煤炭洗选加工是环境保护和洁净煤技术的要求

　　随着“环境保护无国界”口号的提出，全世界对保护环境的呼声日益提高，煤炭燃烧对环境造成的污染越来越受到世界各国的关注，随着我国“环保法”的颁布实施，火力发电对煤炭质量的要求也越来越严格，对煤炭进行洗选加工，是降低煤中有害物质含量，满足环境保护要求，维护我们赖以生存的地球环境的有效途径之一。
　　近几年发展起来的洁净煤技术主要包括：煤炭加工；煤炭转化；煤炭燃烧及后处理；煤炭开发利用中的污染控制，有关人士认为：煤炭加工中的“选煤”是国际上开展洁净技术研究的公认重点，是煤炭后续深加工的必要前提，是使电站和工业燃煤大大减少烟尘和SO2排放量最经济、最有效的途径。

　　7、煤炭的洗选加工是建设“高产、高效”矿区的需要

　　实践表明，矿区机采的原煤灰分比炮采的高3％-5％，综采的又比机采的高5％-6％，神府东胜矿区是我国在建的第一个“高产、高效”矿区，其引进的采掘机械产量高、事故少、自动化程度高，夹矸及顶底板的混入在所难免，因此，煤质很不稳定，只有通过洗选加工，才能得到合格的煤炭产品，也就是说：矿区要想达到“高产、高效”必须配套洗选或筛选加工。
　　发展洗选加工，利用机械排矸，不仅可以稳定煤质，提高发热量，而且可以大大改善工人的工作环境，减轻工人的劳动强度，从而可以减少定员，提高效益，为矿区实现“高产、高效”的目标提供必要的前提。

　　8、结语

　　综合神府东胜矿区的煤质和地理位置的特殊性，要使该矿区生产的煤炭满足用户要求，企业要想在竞争中取胜，而且要获得较好的经济效益，又要满足环保要求，最佳的途径就是对矿区生产的原煤进行洗选或筛选加工。

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煤的粘结指数

烟煤的粘结指数测定是将一定质量的试验煤样和专用无烟煤样（我国以宁夏汝萁沟矿生产的专用无烟煤为标准煤样），在规定的条件下混合，快速加热成焦，所得焦块在一定规格的转鼓内进行强度检验，以焦块的耐磨强度，即抗破坏力的大小来表示煤样的粘结能力。粘结指数是判别煤的粘结性、结焦性的一个关键指标。
　　粘结指数是我国北京煤化所参考罗加指数测定原理提出的表征烟煤粘结性的一种指标。该指标的测定方法是按1:5或3:3的配比使烟煤和标准无烟煤混合后灼烧,测定其所得焦块的强度.
　　烟煤的粘结指数(GR.I)与R.I不同之点在于：
　　1.专用无烟煤的统一加工及选定 ；
　　2.标准无烟煤的粒度由R.I法的0.3--0.4毫米，改为GR.I法的0.1--0.2毫米,扩大强粘煤的测值范围,同时由于无烟煤粒度与试验用烟煤粒度相近,容易混匀,减少指标误差,提高测定的重现性与稳定性；
　　3.在测定弱粘结性煤的粘结指数时,将无烟煤与烟煤的配比改为3:3,解决罗加法中对弱粘煤的测定不准的问题；
　　4.实现了机械搅拌，改善了试验条件，减少了人为误差；
　　5.将三次转鼓试验改为二次，并改变计算分式，简化了操作。这些改进受到国内有关煤炭、冶金化验单位的欢迎。GR.I法已被国内用于煤的分类,在扩大炼焦用煤范围及炼焦配煤、焦炭质量预测等方面，并取得可喜成果。

煤的结渣性

煤的结渣性是反映煤灰在气化或燃烧过程中成渣的特性，它对评价煤的加工利用特性有很重要的实际意义。
　　在气化中，煤灰的结渣会给操作带来不同程度的影响，结渣严重时将会导致停产。因此，必须选择不易结渣或只轻度结渣的煤炭用作气化原料。由于煤灰熔点并不能完全反映煤在气化炉中的结渣情况，因此，须用煤的结渣性来判断煤在气化中的结渣难易程度。
　　煤的结渣性测定要点，是用空气为气化介质，来气化预先加热到800~850℃的赤热煤样；气化过程的后期温度降到100℃时即停止气化，等冷却到室温后取出灰渣，测定〉6毫米的灰渣占灰渣总重的百分数及其相应的最高温度用为煤样的结渣性指标。

  煤炭燃烧

煤中可燃成分（碳、氢、硫等）与空气在的氧进行剧烈的化学反应，放出大量的热并生成烟气和灰渣的过程。其主要反应：

挥发份+O2 →CO2+H2O

C+O2→CO2

S+O2→SOX（SO2）
完全燃烧反应

N+O2→NOX

挥发份 →
CMHN

C → CO
不完全燃烧反应

N → NH3
　　煤的燃烧过程必须具备3个条件：
　　（1）供应燃烧所需的空气量.，为使煤中的可燃成分完全燃烧，全部转化成CO2、SO2、H2O气体产物，所需的最低空气量称为理论空气量。由于煤和空气不可能达到理论的完善混合，实际上供应的空气量大于理论空气量。实际空气量与理论空气量之比称为空气过乘系数。
　　（2）保持高温环境, 提高煤炭燃烧温度有利于加速燃烧反应和着火的稳定性，还可减少化学和机械不完全燃烧损失。预热鼓风锅炉可改善热力条作，有利于燃烧高水分、高灰分的劣质燃烧；液态除渣旋风炉温度高达1760~1800℃，大大强化燃烧过程；固态排渣炉炉温受煤灰熔融性的制约，通常不超过1200~1350℃。
　　（3）燃料和空气充分混合与良好接触, 为保证燃料和空气充分混合与良好接触主要措施有减少煤的粒度以增加煤的反应表面积、加压燃烧、调整气流运动等。
　　煤炭燃烧方式可分层状燃烧、悬浮燃烧、旋风燃烧和流化床燃烧4种，燃烧设备分别为层燃炉、煤粉炉、旋风炉和流化床燃烧炉。

煤的热稳定性

煤的热稳定性是指煤在高温燃烧或气化过程中对热的稳定程度,也就是煤块在高温作用下保持其原来粒度的性质。热稳定性好的煤,在燃烧或气化过程中能以其原来的粒度燃烧或气化掉而不碎成小块,或破碎较少；热稳定性差的煤在燃烧或气化过程中则迅速裂成小块或煤粉。这样,轻则炉内结渣,增加炉内阻力和带出物，降低燃烧或气化效率，重则破坏整个气化过程，甚至造成停炉事故。因此，要求煤有足够的热稳定性。
　　各种工业锅炉和气化炉对煤的粒度有不同的要求，因此测定煤的热稳定性的方法也有所不同。常用的有下列两种：
　　（1）13~25毫米级块煤测定法。该法是把煤样放在预热到850℃的马弗炉热处理15分钟，求出各筛级占总残焦的百分数；以各级累计百分数与筛级（1、3、6、13毫米）作出曲线。以大于13毫米级残焦的百分数S+13 作为热稳定性指标，以小于1毫米级残焦的百分数S-1及热稳定性曲线作为辅助指标。
　　（2）6~13毫米级块煤测定法。 取6~13毫米级块煤500立方厘米，称出其重量，放入预热致到850℃的马弗炉中加热90分钟，然后取出称重，筛分。将所得〈6毫米，〈3毫米，及〈1毫米的残焦总重量的百分数作为稳定性指标KP6、KP3及KP1指标数值越大，表明热稳定性越差。

煤的热稳定性分级

级 别	热稳定性碇KP6，%
热稳定性好	≤30
热稳定性中等	﹥30~45
热稳定性差	﹥45

　　我国大多数无烟煤的热稳定性较好，KP6均在35%以下，但在高变质无烟煤中也有少数煤热稳定性不好。无烟煤的热稳定性差，是由于其结构致密，加热时内外温度差很大，引起膨胀不同而破裂。热稳定性不好的无烟煤预热处理后，其热稳定性可显著改善。

煤炭液化

煤碳液化指煤经化学加工转化成烃类液体燃料和化工原料的过程。煤炭液化的主要方法分为煤的直接液化和煤的间接液化二大类。
　　煤炭直接液化在早其工业化基础上，结合煤液化催化剂、供氢溶剂、溶剂重质化及主要设备的研究和改进，使反应压力从70MPa降低到10MPa, 反应时间从1h以上减少到几分钟，并有几十种煤直接液化方法，其中的先进工艺技术已完成了50~600t/d煤大型中试，设计出日生产5万桶合成原油的煤直接萃取化工厂。
　　煤的间接液化，除了在南非发展改良的F–T合成工厂经外，还开发出甲醇转娈成优质汽油的MO-bil法，随着合成反应器的改进和合成复合催化剂的研制成功，开发出合成气直接合成汽油的一段和二段新的工艺技术，简化了工艺过程，降低了产品成本。
　　煤炭液化除为了生产石油代用品外，还可以用于精制煤炭获得超纯化学煤，作炭素制品、炭纤维、针状焦的原料和粘结剂等，也可制取有机化工产品等，为发展一碳（C1）化学，改变有机化工结构综合利用范围开辟了新途径。

煤炭气化

煤炭气化指在一定温度、压力下，用气化剂对煤进行热化学加工，将煤中有机质转变为煤气的过程。其涵义就是以煤、半焦或焦炭为原料，以空气、富氧、水蒸气、二氧化碳或氢气为气化介质，使煤经过部分氧化和还原反应，将其在所含碳、氢等物质转化成为一氧化碳、氢、甲烷等可燃组分为主的气体产物的多相反应过程。对此气体产品的进一步加工, 可制得其它气体、液体燃烧料或化工产品。经气化，使煤的潜热尽可能多地变为煤气的潜热。
　　煤气化方法繁多，其分类以过程参数及燃料种类和形态为依据。
　　(1)以原形态为主进行分类，有固体燃烧气化、液体燃料气化、气体燃烧料气化及固/液混合燃料气化等。
　　(2)以入炉煤的粒级为主进行分类, 有块煤气化(6~50mm)、煤粉气化(小于0.1 mm)等。此外, 入炉燃烧以煤/油浆或煤/水浆形成的，均归入小粒煤和煤粉气化法中。
　　(3)以气化过程的操作压力为主进行分类, 有常压或低压气化(0~0.35MPa)、中压气化(0.7~3.5 MPa)和高压气化(7MPa)。
　　(4)以气化介质为主进行分类, 有空气鼓风气化、空气-水蒸气气化、氧-水蒸气气化和加氢气化（以氢气为化剂，由不得煤制取高热值煤气的过程）等。
　　(5)以排渣方式为主进行分类，有干式或湿式排渣气化、固态或液态排渣气化、连续或间歇排渣气化等。
　　(6)以气化过程供热方式进行分类，有外热式气化（气化所需热量通过外部加热装置由气化炉内部释放出来）和热载体（气、固或液渣载体）气化。
　　(7)以入炉煤在炉内的过程动态进行分类，有移动床气化、液化床气化、气流（夹带）床气化和熔融床（熔渣或熔盐、熔铁水）气化等。
　　(8)以固体煤和气体介质的相对运动方向进行分类，有同向气化或称并流气化、逆流气化等。
　　(9)以反应的类型为主进行分类，有热力学过程催化验室过程。
　　(10)以过程的阶段性为主进行分类，有单段气化、两段（单简、双简）或多段气化等。
　　(11)以过程的操作方式为主进行分类,有连续间歇式或循环式气化等。

　

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煤炭焦化

煤炭焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。
　　为保证焦炭质量，选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性；绝大部分炼焦用煤必须经过洗选，以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。选择炼焦作煤时，还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。用低挥发分煤炼焦，由于其胶质体粘度大，容易产生实高膨胀压力，会对焦炉砌体造成损害，需要通过配煤炼焦来解决。
　　产品和用途:煤经焦化后的产品有焦炭、煤焦油煤气和化学产品3类。
　　（1）焦炭。炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。
　　（2）煤焦油。焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用 。
　　（3）煤气和化学产品。氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%,常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形试作为最终产品。粗苯回收率约占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。经过净化的煤气属中热值煤气，发热量为17500kj/Nm3左右，每吨煤约产炼焦煤气300~400 m3，其质量约占装炉煤的16%~20%，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。