專利名稱：一種提高煤發(fā)熱量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高煤發(fā)熱量，使中低質(zhì)煤，尤其是褐煤轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)煤的爆破方法。
在本發(fā)明以前，提高煤發(fā)熱量，改善煤質(zhì)的方法，國內(nèi)外主要致力于煤炭成型處理。國內(nèi)在這方面的實驗及理論遠遠落后于生產(chǎn)實踐。據(jù)《煤炭的加工和利用》(1983、3)介紹，煤炭成型變質(zhì)的傳統(tǒng)技術(shù)是以褐煤為例，年輕褐煤首先進行脫水工藝(水份Mt達30-65%)，煤炭加熱大型鍋爐產(chǎn)生蒸汽，以蒸汽為熱源對龐大的熱交換器間接加熱、干燥濕煤粉(經(jīng)粉碎機粉碎)，然后再經(jīng)沖壓式或環(huán)式成型機高壓成型出無粘接的褐煤磚。據(jù)《煤炭加工與綜合利用》(89、1)介紹，在探索煤炭變質(zhì)新技術(shù)方面，較有代表性的是澳大利亞礦物開發(fā)實驗公司用熱壓裝置對鮑曼斯和金斯敦煤進行的非蒸發(fā)壓力脫水試驗，將褐煤放入高溫高壓的容器內(nèi)，利用飽合蒸汽加熱，進行非蒸發(fā)脫水，從而提高煤發(fā)熱量，此法尚處于試驗室階段。
從現(xiàn)有技術(shù)來看，經(jīng)濟成本過高，工藝較復(fù)雜，設(shè)備投資大，生產(chǎn)效率低，沒有很好地解決提高煤發(fā)熱量，改善煤質(zhì)量，且適于工業(yè)化生產(chǎn)的問題。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種成本低廉、工藝簡單、投資小、生產(chǎn)效率高、適于工業(yè)化生產(chǎn)的爆破方法，提高煤發(fā)熱量，使中低質(zhì)煤、尤其是褐煤轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)煤，充分有效地利用能源。
本發(fā)明的目的可通過如下措施來達到采用炸藥爆破原煤，爆破時產(chǎn)生的980MPa(10000kgf/cm2)以上特大瞬間壓力使煤炭分子結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變，并脫除一定量的水分。其爆破程序是起爆裝置-(引爆)→雷管-(引爆)→導(dǎo)爆索-(引爆)→炸藥。將原煤與炸藥交錯地分層放入容器內(nèi)(封閉或半封閉)或坑式結(jié)構(gòu)內(nèi)，根據(jù)容量的大小和煤層的厚度，由一層至多層配置雷管、導(dǎo)爆索和炸藥，進行分層引爆或同時引爆。
起爆系統(tǒng)可以采用四種，分別是電氣起爆系統(tǒng)、非電氣起爆系統(tǒng)、程控起爆系統(tǒng)和遙控起爆系統(tǒng)。
電氣起爆系統(tǒng)(程控起爆系統(tǒng))起爆程序是即發(fā)爆破儀(或程控起爆器)-(引爆)→電雷管-(引爆)→導(dǎo)爆索-(引爆)→炸藥。
非電起爆系統(tǒng)起爆程序是擊發(fā)槍-(擊發(fā))→雷管-(引爆)→導(dǎo)爆索-(引爆)→炸藥。
遙控起爆系統(tǒng)起爆程序是遙控信號發(fā)射裝置→接收信號裝置-(引爆)→雷管-(引爆)→導(dǎo)爆索-(引爆)→炸藥。
四種起爆系統(tǒng)可控制即發(fā)起爆達到名層同時起爆、或間隙起爆達到各層按不同時間分層起爆。
起爆的次數(shù)，每層導(dǎo)爆索和炸藥的配置、選擇和數(shù)量的多少取決于原煤的物理、化學(xué)性質(zhì)，水份含量以及對煤質(zhì)的工業(yè)要求。
原煤經(jīng)過一次(或數(shù)次)即發(fā)起爆(或間隙起爆)后，中低發(fā)熱量的煤(Onet.v為6.3MJ/kg即1500kCal/kg～12.5MJ/kg即3000KCal/kg)轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)煤(Qnet.v≥21MJ/kg即5000Kcal/kg)。
經(jīng)本方法處理的含水份(Mt≤30%)的煤脫水效果明顯，可脫除10%～20%的內(nèi)在水份(Minh)和外在水份(Mf)，由于煤變質(zhì)程度加深，煤的體積收縮，疏水性增大，再吸濕性下降，耐氣候性增強，煤不易自燃，且安全性能好。經(jīng)爆破后的煤得到充分粉碎，不需再經(jīng)粉碎機粉碎，可直接供工業(yè)使用，也可加工成型煤使用。
對于含水份Mt≥30%的煤，可采用申請?zhí)枮?0100420.6、公開號CN1044291A的《使褐煤成為工業(yè)燃料的技術(shù)》介紹的有關(guān)方法，讓煤炭經(jīng)露天風(fēng)開脫水處理使水份下降到Mt≤30%后，再經(jīng)本技術(shù)處理。
本發(fā)明主要使用炸藥、導(dǎo)爆索、雷管等價格便宜的爆炸材料，與現(xiàn)有技術(shù)相比，成本大為降低，且效果較好更適于工業(yè)化的推廣使用，可進行大、中、小不同經(jīng)濟規(guī)模的生產(chǎn)加工。


圖1是密閉容器圖2是半密閉容器圖3是坑式結(jié)構(gòu)圖1、密封容器結(jié)構(gòu)
1、蓋及彈性體2、法藍盤3、雷管導(dǎo)線4、雷管5、導(dǎo)爆索6、炸藥7、側(cè)板及彈性體8、底板及彈性體9、煤10、引爆裝置容器由蓋及彈性體1、法藍盤2、側(cè)板及彈性體7、底板及彈性體8組成。
配置多層的雷管導(dǎo)線3、雷管4、導(dǎo)爆索5、炸藥6、引爆裝置10、煤如圖分層裝填在容器內(nèi)。
圖2、半密閉式容器結(jié)構(gòu)1、雷管導(dǎo)線2、雷管3、導(dǎo)爆索4、炸藥5、彈性支承及座6、頂板7、側(cè)板
8、煤9、電動(手動)閘伐10、引爆裝置半密閉式容器由彈性支承及座，5、頂板6、側(cè)板7、電動(手動)閘線組成。
配置多層雷管導(dǎo)線1、雷管2、導(dǎo)爆索3、炸藥4、引爆裝置10、煤如圖分層裝填圖3、坑式結(jié)構(gòu)1、濕煤2、導(dǎo)爆索3、炸藥4、雷管導(dǎo)線5、雷管6、小塊煤7、頂板8、煤9、側(cè)板10、底板11、引爆裝置坑式結(jié)構(gòu)由頂板7、側(cè)板9、底板10組成。
上下各一層配置雷管導(dǎo)線4、雷管5、導(dǎo)爆索2、炸藥3、引爆裝置11的示意圖。
煤由濕煤1、小塊煤6、碎煤8、裝填。
實施例本發(fā)明下面將結(jié)合附圖作進一步描述褐煤采樣分析的主要技術(shù)指標全水份Mtar 55.3～59.1%外在水份Mfar 43.4%～47.4%內(nèi)在水份Minhar 17.9%～27.6%灰份Aar 3.13%～6.7%揮發(fā)份Var 21.18%～22.62%低位發(fā)熱量Qnet.v.ar 8.32MJ/Kg～8.84MJ/Kg采用申請?zhí)枮?0100420.0公開號為CNio44291A《使褐煤成為工業(yè)燃料的技術(shù)》，風(fēng)干29天(其中下雨11天)后，主要技術(shù)指標全水份Mtar 30.44%外在水份Mfar 22.03%灰份Aa -揮發(fā)份Var 29.29%低位發(fā)熱量Qnet.v -將上述煤分三層裝填入密閉容器(圖一)采用電氣起爆系統(tǒng)起爆，煤變質(zhì)后的主要技術(shù)指標如下水份 Mad 13.5～13.7%灰份 Ad 9.71～12.24%揮發(fā)份 Vdaf 57.93～58.17%Qnct.v 21.9～22.55MJ/Kg
均達到優(yōu)質(zhì)煤的技術(shù)指標。
權(quán)利要求
1.一種提高煤發(fā)熱量，使中低質(zhì)煤，尤其是褐煤轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)煤的方法，其特征在于采用爆破，其爆破程序是起爆裝置--(引爆)→雷管→(引爆)→導(dǎo)爆索→(引爆)→炸藥。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的爆破，其特征在于將中低發(fā)熱量的原煤與炸藥交錯地分層放入容器內(nèi)(密閉或半密閉)或坑式結(jié)構(gòu)內(nèi)，根據(jù)容量的大小，煤層的厚度，原煤的物理、化學(xué)性質(zhì)，水份含量和對煤質(zhì)的工業(yè)要求，選擇不同性能的炸藥，由一層至多層配置炸藥、導(dǎo)爆索、雷管，分層引爆或同時引爆，引爆次數(shù)可根據(jù)具體情況決定。
全文摘要
本發(fā)明是一種提高煤發(fā)熱量，使中低質(zhì)煤。尤其是褐煤轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)煤的爆破方法。采用炸藥爆破原煤，促使煤質(zhì)變，脫除一定量的水分。此方法生產(chǎn)成本低廉、效率高、適于工業(yè)化生產(chǎn)，工藝簡單，設(shè)備投資低，操作不復(fù)雜，可以使工業(yè)上難以使用或無法使用的大量中低質(zhì)煤，特別是蘊藏量很大的褐煤得到充分利用，有效地節(jié)約大量能源。
文檔編號E21C37/06GK1062952SQ9110013
公開日1992年7月22日 申請日期1991年1月2日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月2日
發(fā)明者劉永定, 許維存, 劉力 申請人:劉永定, 許維存, 劉力