[发明专利]一种提高煤发热量的方法

说明书

本发明涉及一种提高煤发热量，使中低质煤，尤其是褐煤转化为优质煤的爆破方法。

在本发明以前，提高煤发热量，改善煤质的方法，国内外主要致力于煤炭成型处理。国内在这方面的实验及理论远远落后于生产实践。据《煤炭的加工和利用》（1983、3）介绍，煤炭成型变质的传统技术是：以褐煤为例，年轻褐煤首先进行脱水工艺（水份Mt达30-65%），煤炭加热大型锅炉产生蒸汽，以蒸汽为热源对庞大的热交换器间接加热、干燥湿煤粉（经粉碎机粉碎），然后再经冲压式或环式成型机高压成型出无粘接的褐煤砖。据《煤炭加工与综合利用》（89、1）介绍，在探索煤炭变质新技术方面，较有代表性的是澳大利亚矿物开发实验公司用热压装置对鲍曼斯和金斯敦煤进行的非蒸发压力脱水试验，将褐煤放入高温高压的容器内，利用饱合蒸汽加热，进行非蒸发脱水，从而提高煤发热量，此法尚处于试验室阶段。

从现有技术来看，经济成本过高，工艺较复杂，设备投资大，生产效率低，没有很好地解决提高煤发热量，改善煤质量，且适于工业化生产的问题。

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种成本低廉、工艺简单、投资小、生产效率高、适于工业化生产的爆破方法，提高煤发热量，使中低质煤、尤其是褐煤转化为优质煤，充分有效地利用能源。

本发明的目的可通过如下措施来达到：采用炸药爆破原煤，爆破时产生的980MPa（10000kgf/cm²）以上特大瞬间压力使煤炭分子结构发生质变，并脱除一定量的水分。其爆破程序是：起爆装置-（引爆）→雷管-（引爆）→导爆索-（引爆）→炸药。将原煤与炸药交错地分层放入容器内（封闭或半封闭）或坑式结构内，根据容量的大小和煤层的厚度，由一层至多层配置雷管、导爆索和炸药，进行分层引爆或同时引爆。

起爆系统可以采用四种，分别是电气起爆系统、非电气起爆系统、程控起爆系统和遥控起爆系统。

电气起爆系统（程控起爆系统）起爆程序是：即发爆破仪（或程控起爆器）-（引爆）→电雷管-（引爆）→导爆索-（引爆）→炸药。

非电起爆系统起爆程序是：击发枪-（击发）→雷管-（引爆）→导爆索-（引爆）→炸药。

遥控起爆系统起爆程序是：遥控信号发射装置→接收信号装置-（引爆）→雷管-（引爆）→导爆索-（引爆）→炸药。

四种起爆系统可控制即发起爆达到名层同时起爆、或间隙起爆达到各层按不同时间分层起爆。

起爆的次数，每层导爆索和炸药的配置、选择和数量的多少取决于原煤的物理、化学性质，水份含量以及对煤质的工业要求。

原煤经过一次（或数次）即发起爆（或间隙起爆）后，中低发热量的煤（Onet.v为6.3MJ/kg即1500kCal/kg～12.5MJ/kg即3000KCal/kg）转化为优质煤（Qnet.v≥21MJ/kg即5000Kcal/kg）。

经本方法处理的含水份（Mt≤30%）的煤脱水效果明显，可脱除10%～20%的内在水份（Minh）和外在水份（Mf），由于煤变质程度加深，煤的体积收缩，疏水性增大，再吸湿性下降，耐气候性增强，煤不易自燃，且安全性能好。经爆破后的煤得到充分粉碎，不需再经粉碎机粉碎，可直接供工业使用，也可加工成型煤使用。

对于含水份Mt≥30%的煤，可采用申请号为90100420.6、公开号CN1044291A的《使褐煤成为工业燃料的技术》介绍的有关方法，让煤炭经露天风开脱水处理使水份下降到Mt≤30%后，再经本技术处理。

本发明主要使用炸药、导爆索、雷管等价格便宜的爆炸材料，与现有技术相比，成本大为降低，且效果较好更适于工业化的推广使用，可进行大、中、小不同经济规模的生产加工。

附图说明：图1是密闭容器

图2是半密闭容器

图3是坑式结构

图1、密封容器结构

1、盖及弹性体

2、法蓝盘

3、雷管导线

4、雷管

5、导爆索

6、炸药

7、侧板及弹性体

8、底板及弹性体

9、煤

10、引爆装置

容器由盖及弹性体1、法蓝盘2、侧板及弹性体7、底板及弹性体8组成。

配置多层的雷管导线3、雷管4、导爆索5、炸药6、引爆装置10、煤如图分层装填在容器内。

图2、半密闭式容器结构

1、雷管导线

2、雷管

3、导爆索

4、炸药

5、弹性支承及座

6、顶板