综放开采新进展课件

综放开采新进展综放开采新进展中国矿业大学（北京校区）放顶煤开采技术中心2002年9月综放开采新进展中国矿业大学（北京校区）1综放开采新进展本报告包括如下内容：一、综述一、综述二、综放开采的矿压显现研究二、综放开采的矿压显现研究三、综放开采的回收率的控制三、综放开采的回收率的控制四、综放开采设备及其自动化四、综放开采设备及其自动化五、瓦斯问题五、瓦斯问题六、自然发火问题六、自然发火问题七、其他相关技术问题七、其他相关技术问题综放开采新进展本报告包括如下内容：2一、综述 综综放放开开采采是是上上个个世世纪纪60706070年年代代，在在液液压压支支架架出出现现后后出出现现的的一一种种新新采采煤煤方方法法，由由于于人人们们看看到到了了这这种种方方法法在在开开采采厚厚煤煤层层时时存存在在着着某某些些本本质质上上的的优优点点，从从一一开开始始它它就就广广受受欢欢迎迎。但但由由于于存存在在各各方方面面的的原原因因，综综放放开开采采在在国外并未获得成功。国外并未获得成功。我我国国虽虽然然在在8080年年初初才才着着手手引引进进和和研研究究，并并在在8484年年开开始始井井下下工工业业性性试试验验，但但由由于于我我们们在在这这个个领领域域投投入入了了巨巨大大的的力力量量，因因而而取取得得了了根根本本性性和和突突破破性性的的进进展展，使使我我国国综综放放开开采采技技术术达达到到了了世世界界领领先先的的地地位位，成成为为中中国国煤煤炭炭工业在工业在2020世纪时对世界工业技术发展的重要贡献。世纪时对世界工业技术发展的重要贡献。一、综述综放开采是上个世纪6070年代，在液压支架出现后3一、综述1.1综放开采基本特征及典型布置系统一、综述1.1综放开采基本特征及典型布置系统41.1综放开采基本特征及典型布置系统1 1高高产产、高高效效是是对对煤煤矿矿开开采采技技术术发发展展的的根根本本要要求求。不不能能实实现现高高产产、高高效效，综综放放开开采采也也就就没没有有继继续续存存在在下下去去的的意意义义了了，易易于于实实现现高高产产高高效效是是人人们们一一开开始就对综放开采期望很高的主要原因。始就对综放开采期望很高的主要原因。高高产产是是因因为为放放顶顶煤煤开开采采易易于于实实现现全全厚厚出出煤煤，平平行行作作业业；同同时时，它又可以多点出煤实现高产。它又可以多点出煤实现高产。高高效效高高效效的的核核心心是是成成本本低低，就就是是因因为为放放煤煤开开采采工工艺艺简简单单，用用人人少少，出出煤煤多多，成成本本就就低低。从从全全矿矿看看，因因为为高高产产，所所以以系系统统少少，用人少，成本也低。用人少，成本也低。1.1综放开采基本特征及典型布置系统1高产、高效是对煤矿51.1综放开采基本特征及典型布置系统2 2相相对对于于其其他他厚厚煤煤层层采采煤煤方方法法，综综放放开开采采更更安安全全。综放开采更容易处理高瓦斯和自燃的问题，更安全。综放开采更容易处理高瓦斯和自燃的问题，更安全。3 3适应性强，比较容易实现难采煤层的高产、高效。适应性强，比较容易实现难采煤层的高产、高效。4 4有利于降低煤炭成本，成本消耗，节约人力。有利于降低煤炭成本，成本消耗，节约人力。综综放放开开采采本本质质上上具具有有所所有有的的这这些些优优点点，但但要要有有与与之之相适应的措施，这些优点才能反映出来。相适应的措施，这些优点才能反映出来。1.1综放开采基本特征及典型布置系统2相对于其他厚煤层采61.2当前需要努力实现的1 1高产高效高产高效 对对于于条条件件好好的的工工作作面面实实现现平平均均日日产产2 2万万，工工效效达达150200150200吨吨/工工；工工作作面实现全面自动化、智能化。面实现全面自动化、智能化。对于难采煤层，工作面实现对于难采煤层，工作面实现200200万吨万吨/年，工效年，工效7010070100吨吨/工。工。2 2提高回收率，使工作面回收率达到提高回收率，使工作面回收率达到90%90%3 3改进采掘设备，设计专用设备，特别是后部输送机改进采掘设备，设计专用设备，特别是后部输送机4 4全面推广行之有效的安全技术。全面推广行之有效的安全技术。1.2当前需要努力实现的1高产高效7二、综放开采矿压显现压显现2.1矿压显现特征1.1.支架载荷支架载荷(平均工作阻力平均工作阻力)小小2.2.周期来压强度小周期来压强度小3.3.周期来压步距有所减少周期来压步距有所减少4.4.端面破碎更明显端面破碎更明显二、综放开采矿压显现压显现2.1矿压显现特征8表1类似开采条件下综放整层开采与分层开采上分层支架载荷现场观测调研表矿别开采方式一次采出厚度Mf工作面额定工作阻力KN/架实测工作阻力KN/架实测支护强度MPa动载系数与整层综放平均工作阻力比与整层综放平均支护强度比与整层综放平均动载系数比前后柱阻力比潞安局王庄矿上分层综采430725401.31.211.09整层综放7.021.52.54309400021021.19兖州局兴隆庄矿上分层综采5301530433000.551.331.151.150.99整层综放7.891.525313520025310.421.381.418.521.525306520031980.531.311.258.21.52平均520028560.481.351.33表1类似开采条件下综放整层开采与分层开采上分层支架载荷现9表1类似开采条件下综放整层开采与分层开采上分层支架载荷现场观测调研表矿别开采方式一次采出厚度Mf工作面额定工作阻力KN/架实测工作阻力KN/架实测支护强度MPa动载系数与整层综放平均工作阻力比与整层综放平均支护强度比与整层综放平均动载系数比前后柱阻力比兖州局东滩矿上分层综采6.1143上04-136080.611.391.051.201.041.28整层综放23143上07520034460.511.34邢台局邢台矿上分层综采7205200019441.381.681.117601200024381.35平均200021911.37整层综放6.01780313411.166.01760712621.306.01平均13021.23表1类似开采条件下综放整层开采与分层开采上分层支架载荷现10表1类似开采条件下综放整层开采与分层开采上分层支架载荷现场观测调研表矿别开采方式一次采出厚度Mf工作面额定工作阻力KN/架实测工作阻力KN/架实测支护强度MPa动载系数与整层综放平均工作阻力比与整层综放平均支护强度比与整层综放平均动载系数比前后柱阻力比大同局忻州窑矿上分层综采892242102.11.331.53整层综放8.292.94.48916（1）600032351.280.948.292.94.48916（2）600023831.520.917.92.94.48914600037121.371.147.52.94.48911600033061.321.118.02.94.4平均600031591.371.03邯郸局云驾岭矿上分层综采12110（上）15100.251.151.151.2整层综采3.62.512110240013100.22表1类似开采条件下综放整层开采与分层开采上分层支架载荷现11综放开采新进展课件122.2支架载荷 支架载荷（工作阻力）包括两方面的内容，即支架载荷（工作阻力）包括两方面的内容，即1 1）顶煤及直接顶载荷；）顶煤及直接顶载荷；2 2）上位岩梁运动产生的载荷。）上位岩梁运动产生的载荷。研研究究表表明明，综综放放工工作作面面支支架架工工作作阻阻力力取取决决于于顶顶煤煤的的强强度度（实实际际上上不不仅是综放开采）。这种观点是长壁矿压显现理论的一个修正。仅是综放开采）。这种观点是长壁矿压显现理论的一个修正。顶煤破碎损伤，导致顶煤强度削弱。顶煤破碎损伤，导致顶煤强度削弱。研究顶煤强度变化，必须首先研究顶煤破碎损伤规律。研究顶煤强度变化，必须首先研究顶煤破碎损伤规律。放放顶顶煤煤开开采采导导致致采采空空区区冒冒落落高高度度增增加加，也也意意味味着着上上位位形形成成平平衡衡的的岩岩梁高度增加，跨度增加。梁高度增加，跨度增加。岩岩梁梁跨跨度度增增加加即即工工作作面面前前方方支支撑撑压压力力峰峰点点向向煤煤体体深深部部转转移移。如如图图所所示。示。2.2支架载荷支架载荷（工作阻力）包括两方面的内容，即1）13142.2支架载荷 支承压力曲线是煤体极限承载能力的反映。支承压力曲线是煤体极限承载能力的反映。从理论上讲支承力峰值点即顶煤运移的始动点从理论上讲支承力峰值点即顶煤运移的始动点 找找出出顶顶煤煤运运移移曲曲线线（规规律律），即即可可找找出出煤煤体体损损伤伤规规律律求求出出损损伤伤顶顶煤煤强强度。度。最终利用损伤力学原理可求出支架必须提供的工作阻力。最终利用损伤力学原理可求出支架必须提供的工作阻力。支架工作阻力（载荷）实际上仅反映顶板的极限承载能力，即支架工作阻力（载荷）实际上仅反映顶板的极限承载能力，即 三三向向应应力力条条件件下下采采场场煤煤体体抗抗压压强强度度（损损伤伤体体）的的变变化化，主主要要取取决决于于围围岩岩压压力力（应应力力）的的变变化化，煤煤体体内内的的围围压压（、）由由煤煤壁壁（自自由由面面）向煤体深部逐渐增加，煤体的强度也向深部逐渐增加。向煤体深部逐渐增加，煤体的强度也向深部逐渐增加。2.2支架载荷152.2支架载荷 煤煤体体的的应应力力降降低低可可以以分分解解为为由由两两个个部部分分组组成成，一一是是由由于于损损伤伤，使使强强度度由由A A降至降至B B，二是由于围压减小，强度减小值增加，强度由，二是由于围压减小，强度减小值增加，强度由C C降至降至D D。最终利用损伤力学原理可求出支架必须提供的工作阻力。最终利用损伤力学原理可求出支架必须提供的工作阻力。2.2支架载荷煤体的应力降低可以分解为由两个部分组成，一是16 可以通过深基孔观测，找出顶煤移动规律可以通过深基孔观测，找出顶煤移动规律 顶煤总运移顶煤总运移S S一般为：一般为：s=aes=ae-bx-bx2.2支架载荷可以通过深基孔观测，找出顶煤移动规律2.2支架载荷172.3周期来压载荷根根据据实实测测、实实验验和和理理论论推推算算，对对综综放放开开采采周周期期来来压压有有如如下认识：下认识：1.1.实实测测表表明明综综放放开开采采周周期期来来压压的的两两大大特特点点，一一是是来来压压步步距距较较小小，二是来压强度较小；二是来压强度较小；2.2.周周期期来来压压的的形形成成是是上上位位岩岩梁梁折折断断，岩岩梁梁处处在在调调整整和和形形成成新新的的平平衡衡过过程程中中（t0t0），这这种种调调整整一一是是岩岩块块有有下下沉沉，二二是是岩岩块块有有旋旋转，因而调整施加给支架运动（附加）载荷；转，因而调整施加给支架运动（附加）载荷；3.3.周周期期来来压压载载荷荷的的大大小小主主要要取取决决于于（1 1）岩岩梁梁折折断断力力学学过过程程的的激激烈烈程程度度；（2 2）岩岩梁梁与与支支架架之之间间的的中中间间介介质质（顶顶板板及及顶顶煤煤）的的性质，即损伤岩体的模量；性质，即损伤岩体的模量；4.4.综综放放开开采采上上位位顶顶板板（老老顶顶）的的运运移移始始动动点点也也位位于于支支撑撑压压力力峰峰值值点，并且远离煤壁。老顶的折断在远离煤壁的前方就已出现；点，并且远离煤壁。老顶的折断在远离煤壁的前方就已出现；5.5.老老顶顶的的下下沉沉规规律律可可根根据据实实测测或或实实验验资资料料拟拟合合为为多多项项式式方方程程，大大变形梁变形方程。变形梁变形方程。2.3周期来压载荷根据实测、实验和理论推算，对综放开采周期182.3周期来压载荷6.6.周期来压强度较小反映（根据周期来压强度较小反映（根据公式）公式）（1 1）顶煤及顶板经过损伤和破坏后，其损伤模量减少；）顶煤及顶板经过损伤和破坏后，其损伤模量减少；（2 2）由由于于在在煤煤壁壁前前方方上上位位顶顶板板已已有有较较大大下下沉沉和和旋旋转转，工工作空间上方岩块转动和下沉的量都较小。作空间上方岩块转动和下沉的量都较小。7.7.周周期期来来压压步步距距较较小小的的原原因因，可可认认为为是是由由于于岩岩梁梁裂裂隙隙发发育育早早，弯弯曲曲下下沉沉早早，折折断断早早而而频频繁繁，形形成成由由宏宏观观连连续续，细细观观独独立立的的，沿沿走走向向块块度度较较小小的的多多个个岩岩块块组组成成有有限限变变形形（宏宏观观大大变变形形）岩岩梁梁，根根据据实实测测和和实实验验数数据据，其其形形态态可可啮啮合合为为多多项项式式。由由于于岩岩块块沿沿走走向向折折断断步步距距小小，变变化化的的激激烈烈程程度度较较小小，周期来压步距就小。周期来压步距就小。2.3周期来压载荷6.周期来压强度较小反映（根据192.3周期来压载荷8.8.岩岩梁梁的的运运动动和和旋旋转转是是逐逐步步完完成成的的，每每次次折折断断后后岩岩梁梁位位态态将将重重新新调调整整重重新新寻寻求求平平衡衡，因因此此，周周期期来来压压将将延延续续若若干生产循环。干生产循环。9.9.周周期期来来压压期期间间（大大变变形形梁梁），岩岩块块的的下下沉沉和和旋旋转转，将将给给中中间间介介质质（直直接接顶顶板板和和顶顶煤煤）带带来来压压力力（载载荷荷）。实实际的压力大小取决于支架上方中间介质的允许压缩量。际的压力大小取决于支架上方中间介质的允许压缩量。10.10.十十分分破破碎碎的的松松软软，已已处处于于或或邻邻近近滑滑移移状状态态的的顶顶煤煤，加加载载只只会会引引起起更更严严重重的的滑滑移移，而而在在支支架架上上一一般般不不显显示示附附加加载荷，即综放开采松软煤层上一般不显现周期来压。载荷，即综放开采松软煤层上一般不显现周期来压。11.11.大大变变形形梁梁折折断断调调整整时时给给予予直直接接顶顶和和顶顶煤煤的的载载荷荷也也可可以以用简单用简单的公式来表示。的公式来表示。2.3周期来压载荷8.岩梁的运动和旋转是逐步完成的，每次202.3周期来压载荷上位顶板大变形梁的位态可见图图图上位顶板大变形梁的位态上位顶板大变形梁的位态s=f(x)s=f(x)A图上位顶板大变形梁位态S=f(x)2.3周期来压载荷上位顶板大变形梁的位态可见图A图212.4支架围岩关系 支架支架围岩关系的平衡可以划分为两个方面的平衡：围岩关系的平衡可以划分为两个方面的平衡：（1 1）支架与顶煤（有时也包括直接顶板）的平衡关系；）支架与顶煤（有时也包括直接顶板）的平衡关系；（2 2）支架与上位顶板活动的平衡关系；）支架与上位顶板活动的平衡关系；支支架架与与上上位位顶顶板板的的平平衡衡关关系系前前已已述述太太，本本节节主主要要介介绍绍支支架支撑与下位顶板稳定性的关系。架支撑与下位顶板稳定性的关系。2.4.12.4.1支架支撑作用的分析支架支撑作用的分析支架的支撑性能主要取决于以下支架的支撑性能主要取决于以下4 4个参数：个参数：11）垂直支撑力；）垂直支撑力；2 2）水平支撑力；）水平支撑力；33）端面距；）端面距；4 4）合力作用与煤壁的距离。）合力作用与煤壁的距离。2.4支架围岩关系支架围岩关系的平衡可以划分为两个22支架支撑参数支架支撑参数支架支撑参数232.4支架围岩关系 在在支支架架和和围围岩岩相相互互作作用用下下，顶顶煤煤或或直直接接顶顶板板内内，将将在在顶顶板板不不同同的的位位置置出出现现拉拉应应力力区区和和压压应应力力区区（如如图图所所示示），由由于于破破碎碎顶顶煤煤不不能能承承受受拉拉应应力力，失失去去支支护护后后拉拉应应力力区区岩岩石石将将会会冒落；冒落；改变支撑参数将改变拉应力区的范围和应力的大小；改变支撑参数将改变拉应力区的范围和应力的大小；由由于于端端面面顶顶板板处处于于无无支支坊坊区区，在在不不能能实实现现对对顶顶煤煤实实行行全全封封闭闭的的条条件件下下，拉拉应应区区超超过过一一定定范范围围端端面面顶顶板板（煤煤）极极易易冒冒落；落；因因此此，我我们们也也可可以以用用改改变变支支护护参参数数对对顶顶板板拉拉应应力力区区的的影影响响程度作为判别支护效果的依据，确定最好的参数组合。程度作为判别支护效果的依据，确定最好的参数组合。2.4支架围岩关系在支架和围岩相互作用下，顶煤或直接24顶板（煤）内拉应力区的分布顶板（煤）内拉应力区的分布顶板（煤）内拉应力区的分布252.4支架围岩关系计算表明 端端面面距距大大小小对对端端面面无无支支护护空空间间顶顶煤煤稳稳定定性性的的影影响响最最大大，减减少少支支架架前前方方无无支支护护区区域域的的大大小小是是松松软软煤煤层层控控制制顶顶最最重重要的措施。要的措施。支支架架水水平平工工作作阻阻力力对对控控制制下下位位直直接接顶顶和和无无立立柱柱空空间间顶顶板板都有十分重要的作用。都有十分重要的作用。支支架架垂垂直直工工作作阻阻力力是是承承担担采采场场矿矿山山压压力力的的主主体体，它它对对控控制老顶来压的作用十分明显。制老顶来压的作用十分明显。支支撑撑合合力力作作用用点点位位置置，也也是是重重要要的的支支撑撑参参数数，对对减减少少端端面顶煤拉应力和切顶都有十分重要的意义。面顶煤拉应力和切顶都有十分重要的意义。2.4支架围岩关系计算表明263.综放开采的采出率控制3.1基本情况1.1.综综放放开开采采采采出出率率包包含含综综放放开开采采采采区区采采出出率率和和综综放放开开采采工作面采出率两个的概念；工作面采出率两个的概念；2.2.综综放放开开采采属属于于厚厚煤煤层层整整层层单单一一长长壁壁开开采采方方法法，采采区区巷巷道道布布置置简简单单，护护巷巷煤煤柱柱损损失失将将低低于于分分层层开开采采，采采用用无无煤柱护巷，煤柱损失将更低；煤柱护巷，煤柱损失将更低；3.3.对对于于煤煤层层厚厚度度变变化化很很大大的的不不稳稳定定煤煤层层采采区区，分分层层开开采采布布置置工工作作面面时时将将丢丢弃弃部部分分厚厚度度不不采采，存存在在大大量量“厚厚度度损失损失”；综放开采一般不存在这部分损失；综放开采一般不存在这部分损失；4.4.综综放放开开采采的的工工作作面面采采出出率率一一般般均均大大于于分分层层留留煤煤皮皮假假顶顶（或护网煤皮假顶）工作面的采出率。（或护网煤皮假顶）工作面的采出率。3.综放开采的采出率控制3.1基本情况273.综放开采的采出率控制3.1基本情况5.5.当当前前开开采采厚厚度度为为46m46m的的煤煤层层，为为了了提提高高效效益益，往往往往只只采采出出34.5m34.5m的的厚厚度度，其其余余部部分分丢丢弃弃不不采采，与与之之相相比比，综综放开采的采出率和经济效益都有将高出许多；放开采的采出率和经济效益都有将高出许多；6.6.综综放放开开采采工工作作面面采采用用在在采采空空区区一一侧侧放放煤煤的的放放煤煤工工艺艺，放煤过程容易丢煤；放煤过程容易丢煤；7.7.工工作作面面两两端端过过渡渡支支架架及及端端头头支支架架顶顶部部煤煤炭炭往往往往不不能能放放出，这部分煤炭损失是分层开采没有的。出，这部分煤炭损失是分层开采没有的。8.8.当当工工作作面面初初采采期期间间或或末末采采收收作作前前往往往往均均需需留留出出10m10m以以上顶煤不放，这部分煤炭损失也是分层开采没有的。上顶煤不放，这部分煤炭损失也是分层开采没有的。3.综放开采的采出率控制3.1基本情况283.2综放开采煤炭损失组成综放开采煤炭损失由以下部分组成：综放开采煤炭损失由以下部分组成：1.1.采区损失采区损失（1 1）区段平巷护巷煤柱损失；）区段平巷护巷煤柱损失；（2 2）上山及采区隔离煤柱损失；）上山及采区隔离煤柱损失；（3 3）地质构造带（含无炭柱）煤柱损失；）地质构造带（含无炭柱）煤柱损失；（4 4）其他损失。）其他损失。2.2.工作面损失工作面损失（1 1）工作面两端头损失；）工作面两端头损失；（2 2）初采、末采损失；）初采、末采损失；（3 3）放煤工艺损失；）放煤工艺损失；（4 4）运输及其损失。）运输及其损失。3.综放开采的采出率控制3.2综放开采煤炭损失组成3.综放开采的采出率控制293.3.工作面煤炭损失率分布（以工作面回采储量为工作面煤炭损失率分布（以工作面回采储量为100%100%）根根据据几几十十个个综综放放工工作作面面实实际际采采出出率率统统计计，各各项项煤煤炭炭损损失失大大致致相相当当于于以以下百分比下百分比：3.2综放开采煤炭损失组成损失名细百分比（%）1.工作面两端头损失2.04.02.初采损失0.51.03.末采损失1.01.54.放煤工艺损失8.014.05.其损失1.0左右合计13203.工作面煤炭损失率分布（以工作面回采储量为100%）3.303.3控制工作面采出率现状1.1.研究放煤时，散体顶煤运移规律研究放煤时，散体顶煤运移规律（1 1）根据椭球体理论研究顶煤放出及损失的规律；）根据椭球体理论研究顶煤放出及损失的规律；（2 2）用球体离散元法计算并选择合理放煤参数。）用球体离散元法计算并选择合理放煤参数。2.2.根根据据理理论论计计算算，通通过过现现场场及及实实验验室室实实验验及及实实测测，确确定定和和选择在具体和条件下合理的放煤步距及放煤方式；选择在具体和条件下合理的放煤步距及放煤方式；3.3.根据采空区残煤分布特征，研究改善采出度的途径；根据采空区残煤分布特征，研究改善采出度的途径；4.4.改善后部输送机，提高放煤的放出率改善后部输送机，提高放煤的放出率（1 1）后三角架方案（见图）后三角架方案（见图）（2 2）单边溜子方案（见图）单边溜子方案（见图）3.综放开采的采出率控制3.3控制工作面采出率现状3.综放开采的采出率控制31后三角架方案后三角架方案单边溜子方案单边溜子方案后三角架方案325.5.改善过渡支架或后部输送机机头布置方案解决过渡支架放煤难题；改善过渡支架或后部输送机机头布置方案解决过渡支架放煤难题；6.6.解决端头支架放煤技术，回收平巷上方顶煤；解决端头支架放煤技术，回收平巷上方顶煤；7.7.加强管理，制订有效管理措施、制度，减少煤损。加强管理，制订有效管理措施、制度，减少煤损。3.4提高回采度前景 在在实实现现了了3.33.3的的各各项项措措施施后后，综综放放工工作作面面的的采采出出率率可可望达到望达到90%90%。3.3控制工作面采出率现状5.改善过渡支架或后部输送机机头布置方案解决过渡支架放煤难331.3.1传统能源形势水水能能发发电电是是人人类类的的一一个个重重要要能能源源，但但数数字字表表明明，靠靠开开发发水水能能是是不不能能满满足足人人类类的能源需求的。的能源需求的。传统能源出现的危机类型是不同的传统能源出现的危机类型是不同的石油危机石油危机是一种资源危机，这是不可能的是一种资源危机，这是不可能的煤炭危机煤炭危机是使用危机，这就需要转移危机是使用危机，这就需要转移危机水能危机水能危机主要是资源危机，是供不应求的危机，也可以说不是危机。主要是资源危机，是供不应求的危机，也可以说不是危机。2020世纪世界各种能源发电比重世纪世界各种能源发电比重1.3能源危机和能源安全1900年1980年2000年水电53%23%20%火电47%67%4550%核电10%3035%1.3.1传统能源形势1.3能源危机和能源安全1900341.3.2新能源开发形势1.1.核能，包括核裂变能和核聚变能核能，包括核裂变能和核聚变能核裂变能，核裂变能，主要是用中子打击原子核，核裂变后释放大量主要是用中子打击原子核，核裂变后释放大量能量。核能是能量。核能是2020世纪下半叶发展起来的重要能源资源，是世纪下半叶发展起来的重要能源资源，是人类能源生产的一个重要里程碑，人类能源生产的一个重要里程碑，7070年代得到大发展。年代得到大发展。2020世纪世界核能发展状况世纪世界核能发展状况1.3能源危机和能源安全年代60年代70年代80年代初1985年90年代初1995年世界装机总容量，109KW0.0851.891.72.503.273.44装机国家个数，2933核电站数量，台4204371.3.2新能源开发形势1.3能源危机和能源安全年代60351.3.2新能源开发形势1.1.核能核能19951995年核能占各国发电量的比重年核能占各国发电量的比重1.3能源危机和能源安全国名立陶宛法国比利时瑞典保加利亚斯洛伐克匈牙利比重%85.676.155.546.646.444.142.3国名瑞士斯洛文尼亚乌克兰韩国西班牙日本德国比重%39.939.537.836.134.134.131所有以上的核电站都是核裂变发电站1.3.2新能源开发形势1.3能源危机和能源安全国名立陶361.3.2新能源开发形势1.1.核能核能核裂变发电危机出现的原因（弃核原因）核裂变发电危机出现的原因（弃核原因）核资源匮乏，世界铀矿，大陆为核资源匮乏，世界铀矿，大陆为20002000万吨，可经济开采的仅万吨，可经济开采的仅200200万吨，万吨，海洋中多，但可采量也只有海洋中多，但可采量也只有6 6亿吨，开采成本高，仅够世界用几十年。亿吨，开采成本高，仅够世界用几十年。铀资源中中仅铀资源中中仅0.724%0.724%易裂变，极少数转化为可利用，总量中也只有不易裂变，极少数转化为可利用，总量中也只有不到到1%1%可利用；可利用；核泄漏：切尔诺贝利，日本都出现过核泄漏：切尔诺贝利，日本都出现过 核废料核废料 绿色和平组织的阻挠绿色和平组织的阻挠1.3能源危机和能源安全1.3.2新能源开发形势1.3能源危机和能源安全371.3.2新能源开发形势1.1.核能核能核裂的前途：（核裂的前途：（1 1）发展快中子堆，消化核废料，缓解核资源危机；）发展快中子堆，消化核废料，缓解核资源危机；（2 2）发展混合堆，节约核资料。）发展混合堆，节约核资料。核聚变，利用氢原子聚合产生热量。核聚变，利用氢原子聚合产生热量。人们认为核聚变将成为人类永久的主要能源，因为：人们认为核聚变将成为人类永久的主要能源，因为：资源丰富，海水中氘的含量人类可用资源丰富，海水中氘的含量人类可用200200亿年；亿年；安全；安全；清洁。清洁。1.3能源危机和能源安全1.3.2新能源开发形势1.3能源危机和能源安全38n n核聚变利用氢、氘、氚原子聚合产生热量，人核聚变利用氢、氘、氚原子聚合产生热量，人们认为是彻底解决能源问题的希望，原因是：们认为是彻底解决能源问题的希望，原因是：1 1、原料取之不尽，用之不褐，以氘为燃料获得、原料取之不尽，用之不褐，以氘为燃料获得总能量可供地球用总能量可供地球用200200亿年，以氘亿年，以氘-氚为燃料也氚为燃料也可用可用50005000万年；万年；2 2、极安全，因为如出现任何事故，聚变堆会立、极安全，因为如出现任何事故，聚变堆会立即停止运转；即停止运转；3 3、极清洁，电站不产生任何、极清洁，电站不产生任何CO2CO2、SO2SO2、（NONO）化物；）化物；4 4、产生大量高能中子，它可以生产氚、钴、产生大量高能中子，它可以生产氚、钴-60-60、裂变燃料，处理核废料。裂变燃料，处理核废料。核聚变利用氢、氘、氚原子聚合产生热量，人们认为是彻底解决能源39由于可控聚变反应难以实现，到上世纪末才建成工程试验堆，在2030年左右建成示范堆，2050年以后才能实现商业化。在21世纪上半叶，人们在送别核裂变的同时，却不能迎来核聚变。两种接力的方法是：1、发展快中子堆，充分利用核废料；2、发展混合堆（聚变-裂变混合堆）。由于可控聚变反应难以实现，到上世纪末才建成工程试验堆，402.2.太阳能太阳能:太阳送至地球的能量太阳送至地球的能量8010480104亿亿KW/KW/秒，相当于秒，相当于550550万吨煤，万吨煤，每年接收的太阳能相当于煤、油气燃料的每年接收的太阳能相当于煤、油气燃料的3.53.5万倍；万倍；n n目前利用太阳能可分为三大类目前利用太阳能可分为三大类目前利用太阳能可分为三大类目前利用太阳能可分为三大类：n n 1 1）光热转换；）光热转换；2 2）光电转换；）光电转换；3 3）光化学转换。）光化学转换。n n光热转换光热转换光热转换光热转换：目前主要用于：目前主要用于：1 1）太阳灶；）太阳灶；2 2）太阳能集热器；）太阳能集热器；3 3）太阳能热水器；）太阳能热水器；4 4）太阳房；）太阳房；5 5）海水淡化装置；）海水淡化装置；6 6）太阳能干燥器；）太阳能干燥器；7 7）空调。）空调。n n光电转换光电转换光电转换光电转换：1 1）太阳热发电；）太阳热发电；2 2）太阳光发电。）太阳光发电。n n对光电转换，人们寄予很大希望，美国有人甚至提出对光电转换，人们寄予很大希望，美国有人甚至提出20202020年太阳能发电占年太阳能发电占25%25%，20012001年年6 6月美国报导最大发电系统将投产，功率为月美国报导最大发电系统将投产，功率为500500千瓦，实际与愿望相差太远。千瓦，实际与愿望相差太远。n n太阳能工业年增长率太阳能工业年增长率20%20%左右，年销售左右，年销售1414亿美元（其中亿美元（其中1212亿为太阳能电池）。亿为太阳能电池）。n n太阳能发电太阳能发电19851985年年2.4KW2.4KW，19971997年年1212万万KWKW。n n光电转换即所谓光电转换即所谓“太阳能电池太阳能电池”，太阳能电池并不是电池，只是一种能量转换装置。，太阳能电池并不是电池，只是一种能量转换装置。n n太阳能电池主要材料：目前转化效率高的是砷化镓、锑化镓，转化率可达太阳能电池主要材料：目前转化效率高的是砷化镓、锑化镓，转化率可达37%37%。n n太阳能电池按半导体底座不同可分为：太阳能电池按半导体底座不同可分为：1 1）单结晶性庆阳电池；）单结晶性庆阳电池；2 2）多结晶型太阳电池；）多结晶型太阳电池；3 3）非结晶性太阳电池。）非结晶性太阳电池。2.太阳能:太阳送至地球的能量80104亿KW/秒，相当于41n n光化学转换，主要是利用太阳能制氢光化学转换，主要是利用太阳能制氢光化学转换，主要是利用太阳能制氢光化学转换，主要是利用太阳能制氢 电解水蒸汽：利用太阳能电站的电，太阳热产生的水蒸汽，裂解水，获得氢；电解水蒸汽：利用太阳能电站的电，太阳热产生的水蒸汽，裂解水，获得氢；利用太阳热得到高温（利用太阳热得到高温（2500-3002500-300O OC C）直接分解水制氢；）直接分解水制氢；光解水制氢：利用半导体催化系统，让太阳光直接分解水；光解水制氢：利用半导体催化系统，让太阳光直接分解水；建立在建立在S-IS-I循环基础上的热化学过程制氢；循环基础上的热化学过程制氢；人工叶绿素制氢；人工叶绿素制氢；生物制氢（安全作用制氢）。生物制氢（安全作用制氢）。n n太阳能的优点：太阳能的优点：太阳能的优点：太阳能的优点：清洁，发电时不产生噪间；清洁，发电时不产生噪间；安全；安全；有取之不尽的资源，可再生能源；有取之不尽的资源，可再生能源；发电过程可以完全自动化。发电过程可以完全自动化。n n太阳能目前存在的问题太阳能目前存在的问题太阳能目前存在的问题太阳能目前存在的问题：能源密度小，收集设备庞大；能源密度小，收集设备庞大；太阳能贮存困难；太阳能贮存困难；转化效率低，目前最高不超过转化效率低，目前最高不超过35%35%。n n人人人人类类类类对对对对太太太太阳阳阳阳能能能能利利利利用用用用抱抱抱抱有有有有极极极极大大大大期期期期望望望望，但但但但还还还还没没没没有有有有希希希希望望望望在在在在21212121世世世世纪纪纪纪上上上上半半半半叶叶叶叶使使使使太太太太阳阳阳阳能成为有实际意义的主要能源能成为有实际意义的主要能源能成为有实际意义的主要能源能成为有实际意义的主要能源。光化学转换，主要是利用太阳能制氢423.风能风能 风能虽然是古老的能源（风车），但作为电能，则是新能源风能虽然是古老的能源（风车），但作为电能，则是新能源风能虽然是古老的能源（风车），但作为电能，则是新能源风能虽然是古老的能源（风车），但作为电能，则是新能源n n风能主要指风力发电，世界上可利用的风能为风能主要指风力发电，世界上可利用的风能为风能主要指风力发电，世界上可利用的风能为风能主要指风力发电，世界上可利用的风能为200200200200亿亿亿亿KWKWKWKW，人们对风力发电期望很高，技术先进国家投入大量资金。人们对风力发电期望很高，技术先进国家投入大量资金。人们对风力发电期望很高，技术先进国家投入大量资金。人们对风力发电期望很高，技术先进国家投入大量资金。德国德国20002000年总装机比年总装机比1010年前增加年前增加100100倍占倍占2.5%2.5%，20202020年要求占年要求占25%25%。20012001年，总装机容量：德国年，总装机容量：德国390390万千瓦；美国万千瓦；美国249249万千瓦；丹麦万千瓦；丹麦176176万千瓦；日本万千瓦；日本7.57.5万千瓦。万千瓦。n n风能存在的问题：风能存在的问题：风能存在的问题：风能存在的问题：1 1）能源密度小；）能源密度小；22）投资大，成本高，）投资大，成本高，30403040美分美分/度；度；33）不稳定，风力变化大，需要蓄能，增加成本，电网受影响。）不稳定，风力变化大，需要蓄能，增加成本，电网受影响。对用户分散，耗能不大的居民点，小城镇有现实意义对用户分散，耗能不大的居民点，小城镇有现实意义对用户分散，耗能不大的居民点，小城镇有现实意义对用户分散，耗能不大的居民点，小城镇有现实意义。3.风能风能虽然是古老的能源（风车），但作为电能43风能转换及利用风能转换及利用风能转换及利用44风力发电系统的组成风力发电系统的组成水平轴风力发电机组垂直轴风力发电机组风力发电系统的组成水平轴风力发电机组45n n风力发电系统：风力发电系统：(1).(1).风轮，分水平轴和垂直轴两类，水平轴风轮需调向；风轮，分水平轴和垂直轴两类，水平轴风轮需调向；风轮，分水平轴和垂直轴两类，水平轴风轮需调向；风轮，分水平轴和垂直轴两类，水平轴风轮需调向；(2).(2).发电机：发电机：发电机：发电机：同步发电机：需调节励磁，可向电网提供无功功率，需调速同步发电机：需调节励磁，可向电网提供无功功率，需调速同步发电机：需调节励磁，可向电网提供无功功率，需调速同步发电机：需调节励磁，可向电网提供无功功率，需调速 实现同步。实现同步。实现同步。实现同步。异步发电机：结构简单，并网简单，需从电网获得励磁，使电异步发电机：结构简单，并网简单，需从电网获得励磁，使电异步发电机：结构简单，并网简单，需从电网获得励磁，使电异步发电机：结构简单，并网简单，需从电网获得励磁，使电 网功率因素变坏。网功率因素变坏。网功率因素变坏。网功率因素变坏。(3).(3).增速及传动装置，只有小容量发电机或低速发电机不需要增速；增速及传动装置，只有小容量发电机或低速发电机不需要增速；增速及传动装置，只有小容量发电机或低速发电机不需要增速；增速及传动装置，只有小容量发电机或低速发电机不需要增速；(4).(4).控制装置，分自动，手动两类，包括起动，对风，停机及其他；控制装置，分自动，手动两类，包括起动，对风，停机及其他；控制装置，分自动，手动两类，包括起动，对风，停机及其他；控制装置，分自动，手动两类，包括起动，对风，停机及其他；(5).(5).自动监测装置；自动监测装置；自动监测装置；自动监测装置；(6).(6).蓄能装置，有蓄电池、飞轮、轴水、压缩空气、电解氢等。蓄能装置，有蓄电池、飞轮、轴水、压缩空气、电解氢等。蓄能装置，有蓄电池、飞轮、轴水、压缩空气、电解氢等。蓄能装置，有蓄电池、飞轮、轴水、压缩空气、电解氢等。风力发电系统：46 4.4.地热地热地热地热 地壳地壳地壳地壳5KM5KM5KM5KM以上有热量以上有热量以上有热量以上有热量1390139013901390万千瓦万千瓦万千瓦万千瓦-小时储量（小时储量（小时储量（小时储量（5000500050005000亿亿亿亿KJKJKJKJ）地热既是古老的能源，又是新能源地热既是古老的能源，又是新能源地热既是古老的能源，又是新能源地热既是古老的能源，又是新能源 分低热型分低热型分低热型分低热型909090150150150150 o o o oC C C C。分热水型及蒸汽型，地压型，干热岩型和岩浆性。分热水型及蒸汽型，地压型，干热岩型和岩浆性。分热水型及蒸汽型，地压型，干热岩型和岩浆性。分热水型及蒸汽型，地压型，干热岩型和岩浆性。地热水即温泉，可用以开发沐浴、医疗、采暖、制冷、水养殖、旅游等。地热水即温泉，可用以开发沐浴、医疗、采暖、制冷、水养殖、旅游等。地热水即温泉，可用以开发沐浴、医疗、采暖、制冷、水养殖、旅游等。地热水即温泉，可用以开发沐浴、医疗、采暖、制冷、水养殖、旅游等。地热发电可分为：地热发电可分为：地热发电可分为：地热发电可分为：1 1 1 1）地热蒸气直接发电；）地热蒸气直接发电；）地热蒸气直接发电；）地热蒸气直接发电；2 2 2 2）扩容法地热发电；）扩容法地热发电；）扩容法地热发电；）扩容法地热发电；3 3 3 3）中间介质法地热发电。）中间介质法地热发电。）中间介质法地热发电。）中间介质法地热发电。地热并非取之不尽，用之不竭的能源。地热资源易受破坏，必须合量开发。地热并非取之不尽，用之不竭的能源。地热资源易受破坏，必须合量开发。地热并非取之不尽，用之不竭的能源。地热资源易受破坏，必须合量开发。地热并非取之不尽，用之不竭的能源。地热资源易受破坏，必须合量开发。地热水有的对人有利，也有不少对人有害（地热水有的对人有利，也有不少对人有害（地热水有的对人有利，也有不少对人有害（地热水有的对人有利，也有不少对人有害（F F F F、AsAsAsAs、HgHgHgHg）。）。）。）。4.地热地壳5KM以上有热量1390万千瓦-小时475.氢能氢能(除了氘氚等热核材料的氢能外除了氘氚等热核材料的氢能外)n n氢氢有有着着无无可可比比拟拟的的优优点点，热热值值高高、热热效效率率高高、无无污污染染、重重量量轻轻、储储量量多多（取取之之不不尽尽）。氢氢能能汽汽车车是是缓缓解解石石油油短缺的重量途径。短缺的重量途径。n n 制取方法，传统方法，有热解法、电解法、光能法。制取方法，传统方法，有热解法、电解法、光能法。热热解解法法将将消消耗耗大大量量燃燃料料，电电解解水水制制氢氢，能能源源利利用用率率只只 有有1520%1520%。n n正在发展中的新型制氢方法：正在发展中的新型制氢方法：11）硫化氢制氢；）硫化氢制氢；2 2）催化氧化法电解水；）催化氧化法电解水；3 3）光化学法；）光化学法；44）等离子化学方法制氢；）等离子化学方法制氢；5 5）太阳能和原子能制氢法。）太阳能和原子能制氢法。n n必须解决储存问题。必须解决储存问题。5.氢能(除了氘氚等热核材料的氢能外)486.6.海洋水能，不含海洋资源（如水合物、氘氚等）海洋水能，不含海洋资源（如水合物、氘氚等）海洋水能，不含海洋资源（如水合物、氘氚等）海洋水能，不含海洋资源（如水合物、氘氚等）n n海洋能特点海洋能特点：优优优优 点：点：点：点：1 1）总蕴藏量大；）总蕴藏量大；）总蕴藏量大；）总蕴藏量大；2 2）可再生；）可再生；）可再生；）可再生；3 3）对环境无污染。）对环境无污染。）对环境无污染。）对环境无污染。局限性：局限性：局限性：局限性：1 1）能源密度低；）能源密度低；）能源密度低；）能源密度低；2 2）一次性投资大；）一次性投资大；）一次性投资大；）一次性投资大；3 3）受地区限制；）受地区限制；）受地区限制；）受地区限制；4 4）受输电、转换、储存的影响。）受输电、转换、储存的影响。）受输电、转换、储存的影响。）受输电、转换、储存的影响。n n海洋能内容海洋能内容海洋能海洋能海洋机械能海洋机械能海洋热能（海水温差）海洋热能（海水温差）海洋盐度差能海洋盐度差能海洋光合能海洋光合能潮汐能潮汐能波浪能波浪能海流能海流能6.海洋水能，不含海洋资源（如水合物、氘氚等）海洋能特点：海49n n潮汐发电，海洋能发电技术最成熟的技术，潮汐发电，海洋能发电技术最成熟的技术，潮汐发电，海洋能发电技术最成熟的技术，潮汐发电，海洋能发电技术最成熟的技术，建立水库，分单库单向型，单库双向型和双库型，建立水库，分单库单向型，单库双向型和双库型，建立水库，分单库单向型，单库双向型和双库型，建立水库，分单库单向型，单库双向型和双库型，发电特点，低水头涡轮发电，高效贯流式机组。发电特点，低水头涡轮发电，高效贯流式机组。发电特点，低水头涡轮发电，高效贯流式机组。发电特点，低水头涡轮发电，高效贯流式机组。n n潮汐发电技术特征潮汐发电技术特征：1 1）水头低，设备要求低，电站造价高；）水头低，设备要求低，电站造价高；）水头低，设备要求低，电站造价高；）水头低，设备要求低，电站造价高；2 2）间歇性发电；）间歇性发电；）间歇性发电；）间歇性发电；3 3）水工设备易受腐蚀；）水工设备易受腐蚀；）水工设备易受腐蚀；）水工设备易受腐蚀；4 4）洁净。）洁净。）洁净。）洁净。我国总装机容量可达我国总装机容量可达我国总装机容量可达我国总装机容量可达21792179千瓦，仅乍浦建坝就可达千瓦，仅乍浦建坝就可达千瓦，仅乍浦建坝就可达千瓦，仅乍浦建坝就可达770770万元。万元。万元。万元。其他海洋能包括海洋波浪能、海流能、温差、盐差能。其他海洋能包括海洋波浪能、海流能、温差、盐差能。其他海洋能包括海洋波浪能、海流能、温差、盐差能。其他海洋能包括海洋波浪能、海流能、温差、盐差能。潮汐发电，海洋能发电技术最成熟的技术，501.3.3 二十一世纪能源供应的总形势n n2121世纪前世纪前世纪前世纪前10301030年总的格局不会有大变化，但是：年总的格局不会有大变化，但是：年总的格局不会有大变化，但是：年总的格局不会有大变化，但是：1 1）石油和天然气产销都将达到颠峰，并走向萎缩；）石油和天然气产销都将达到颠峰，并走向萎缩；）石油和天然气产销都将达到颠峰，并走向萎缩；）石油和天然气产销都将达到颠峰，并走向萎缩；2 2）新能源的研究将加速发展，百花齐放；）新能源的研究将加速发展，百花齐放；）新能源的研究将加速发展，百花齐放；）新能源的研究将加速发展，百花齐放；3 3）煤炭工业面貌必将有明显变化。）煤炭工业面貌必将有明显变化。）煤炭工业面貌必将有明显变化。）煤炭工业面貌必将有明显变化。n n2121世纪中叶（世纪中叶（世纪中叶（世纪中叶（30603060年代）年代）年代）年代）1 1）核聚变反应堆逐步商业化，逐步主导能源世界；）核聚变反应堆逐步商业化，逐步主导能源世界；）核聚变反应堆逐步商业化，逐步主导能源世界；）核聚变反应堆逐步商业化，逐步主导能源世界；2 2）煤炭与其他新能源都将有大发展。）煤炭与其他新能源都将有大发展。）煤炭与其他新能源都将有大发展。）煤炭与其他新能源都将有大发展。n n2121世纪后期形势不会大变化。世纪后期形势不会大变化。世纪后期形势不会大变化。世纪后期形势不会大变化。1.3.3二十一世纪能源供应的总形势21世纪前1030年51n n未未来来世世界界上上新新的的主主要要替替代代能能源源必必须须满满足足4 4个条件：个条件：1 1 1 1）这种新能源资源必须足够丰富；）这种新能源资源必须足够丰富；）这种新能源资源必须足够丰富；）这种新能源资源必须足够丰富；2 2 2 2）这种新能源的技术必须足够成熟；）这种新能源的技术必须足够成熟；）这种新能源的技术必须足够成熟；）这种新能源的技术必须足够成熟；3 3 3 3）这种新能源的价格必须足够低廉；）这种新能源的价格必须足够低廉；）这种新能源的价格必须足够低廉；）这种新能源的价格必须足够低廉；4 4 4 4）这种新能源的使用必须足够安全、清洁。）这种新能源的使用必须足够安全、清洁。）这种新能源的使用必须足够安全、清洁。）这种新能源的使用必须足够安全、清洁。在在在在21212121世世世世纪纪纪纪能能能能源源源源生生生生产产产产处处处处在在在在新新新新旧旧旧旧交交交交替替替替时时时时代代代代，特特特特别别别别是是是是21212121世世世世纪纪纪纪上上上上半半半半叶叶叶叶，在在在在能能能能源源源源发发发发展展展展百百百百花花花花齐齐齐齐放放放放的的的的形形形形势势势势下下下下，人们头脑必须清楚。人们头脑必须清楚。人们头脑必须清楚。人们头脑必须清楚。未来世界上新的主要替代能源必须满足4个条件：5221世纪能源形势世纪能源形势对中国煤炭工业的挑战对中国煤炭工业的挑战综放开采新进展课件53一.二十一世纪人类技术进步对中国煤炭行业的压力及对策中中国国煤煤炭炭行行业业是是一一个个庞庞大大的的工工业业行行业业，也也是是一一个个主主要要的的能能源源供供应应行行业业，它它的的兴兴衰衰决决定定着着中中国国的的发发展展和和中中国国人人的的前前途途命命运运。它它关关系系到到整整个个中中国国的的技技术术进进步步，也也关关系系到到庞庞大大的的直直接接和和间间接接的的劳劳动动就就业业大大军军。在在加加入入WTOWTO以以后后，面面临临市市场场全全球球化化，中中国国煤煤炭炭行行业业承承受受着着巨巨大大的的国国际际、国国内内两两方方面面的的压压力力。为为了了保保持持煤煤炭炭在在能能源源市市场场“能能源源大大战战”中中的的优优势势地位，煤炭行业生产的煤炭必须要求是：地位，煤炭行业生产的煤炭必须要求是：1 1）煤炭必须是廉价的能源；）煤炭必须是廉价的能源；2 2）必须是洁净的能源；）必须是洁净的能源；3 3）劳动环境必须舒适安全。）劳动环境必须舒适安全。一.二十一世纪人类技术进步对中国煤炭行业的压力及对策54n n21世纪煤炭必须是廉价的能源 美美国国以以燃燃煤煤电电站站为为主主，电电价价约约3 3美美分分/度度，有有极极强强的的竞竞争争力力，并并能能左左右右国国民民经经济济发发展展和和政政府府政政策策。（如如对对待待“京京都都议议定定书书”的的政政策策）。廉价的途径可以有两种：廉价的途径可以有两种：廉价的途径可以有两种：廉价的途径可以有两种：1.1.1.1.以落后生产方式以落后生产方式以落后生产方式以落后生产方式+廉价劳动力实现廉价劳动力实现廉价劳动力实现廉价劳动力实现“廉价廉价廉价廉价”姑姑且且称称为为“中中国国小小煤煤窑窑模模式式”，实实际际上上包包括括一一部部分分大大矿矿炮炮采带来的问题：采带来的问题：（1 1）安全无保证，当前是瓦斯、水，长期看，是顶板；）安全无保证，当前是瓦斯、水，长期看，是顶板；（2 2）劳动条件落后，甚至是野蛮的。）劳动条件落后，甚至是野蛮的。淘淘汰汰落落后后必必将将成成为为我我国国各各行行各各业业“现现代代化化”的的“国国策策”，煤煤矿矿当前是淘汰小煤窑，下一步必然是当前是淘汰小煤窑，下一步必然是“炮采炮采”。21世纪煤炭必须是廉价的能源552.2.以高产、高效、机械化、自动化（包括机器人）实现廉价以高产、高效、机械化、自动化（包括机器人）实现廉价以高产、高效、机械化、自动化（包括机器人）实现廉价以高产、高效、机械化、自动化（包括机器人）实现廉价必须充分认识到廉价的核心是采煤工作面的高产、高效、机械化、自必须充分认识到廉价的核心是采煤工作面的高产、高效、机械化、自必须充分认识到廉价的核心是采煤工作面的高产、高效、机械化、自必须充分认识到廉价的核心是采煤工作面的高产、高效、机械化、自动化。动化。动化。动化。澳澳澳澳大大大大利利利利亚亚亚亚19911991年年年年长长长长壁壁壁壁中中中中等等等等水水水水平平平平年年年年产产产产200200万万万万吨吨吨吨，19981998年年年年中中中中等等等等水水水水平平平平为为为为300300万万万万吨吨吨吨/年。年。年。年。我国：综采工作面年产平均我国：综采工作面年产平均我国：综采工作面年产平均我国：综采工作面年产平均70807080万吨左右，最高万吨左右，最高万吨左右，最高万吨左右，最高500800500800万吨万吨万吨万吨/年。年。年。年。90 90年代初，长壁工作面约为年代初，长壁工作面约为年代初，长壁工作面约为年代初，长壁工作面约为590