澳大利亚煤炭工业的技术进步

　　1　概述

　　澳大利亚煤炭出口目前居世界领先地位，而且是1986年就取得这一地位的。此后，该国煤炭出口持续增长，于2000-2001财政年度首次打破纪录。同年度，澳大利亚硬煤产量达到创纪录的2.693亿t，商品煤中2.006亿t出口到36个国家，亚洲市场占总出口量的80%。日本在澳大利亚煤炭市场占47%，韩国占12%，中国台湾省占9%。动力煤出口量总计为9400万t，炼焦煤出口量为1.066亿t。澳大利亚拥有420亿t硬煤经济可采储量，但用于出口的煤炭生产仍集中在昆士兰州和新南威尔士州。

　　澳大利亚其他州集中生产动力煤。维多利亚州主要生产褐煤,褐煤全部用于国内发电。目前,4个矿区总计产煤6740万t,生产的褐煤供应维多利亚州6座燃煤电站,这些电站总装机容量为6310MW。澳大利亚硬煤发电量为20314MW，褐煤发电量为63１0MW。国内煤炭产量（硬煤和褐煤）提供澳大利亚62%的发电需求。2001-2002财政年度，仅昆士兰州硬煤总产值就达87.4亿澳元。

　　2　主要的煤炭公司

　　在澳大利亚硬煤工业中，仍在进行煤炭所有权的合并工作。大约2.338亿t的原煤产量（或25 .3%）控制在5家生产商手中：埃克斯特拉塔（Xstrata）公司,英美（Anglo）煤炭有限公司，必和必拓集团公司（BHP-Billiton）,力拓矿业公司（ Rio Tindo）和MIM 有限责任公司。

　　在新南威尔士州，上述5家公司控制了74.1%的煤炭工业，在昆士兰州为75.7%。由于在过去3 年中，塞普路斯阿马克斯公司（Cyprus Amax）、皮博迪资源有限公司、澳大利亚壳牌煤炭公司和澳大利亚埃克森煤炭和矿业有限公司已离开了当地，新南威尔士州同样在合并。必和公司和必拓公司合并，结果以前因格维公司（Ingwe）的股份由合并者认购。随着埃克斯特拉塔公司考虑收购MIM，所有权将再次结合。在西南威尔士州,开发的煤矿均由现有的大型集团拥有。

　　在昆士兰州，2001～2002年度，开了一些新矿，煤炭经营出现了一些变化。位于昆士兰州南部的科默多尔（Commodore）和新埃克兰仕（New Acland）矿开始生产。还有一些正在开发的新矿。

　　3　绿色环保措施

　　澳大利亚煤矿开发和运行的环境控制是广泛的，一个好案例是新南威尔士州的猎人谷矿区。矿区传统上支持当地活动，诸如饲养奶牛，有了煤矿后这些活动仍在继续，该地区目前有煤矿（２２座）、电厂（３座）、葡萄园（５０个）、养马场、国家公园（４个）、旅游地点、娱乐场所和商业活动。　　

　　北阿色山露天矿位于猎人谷的上部地区，距马瑟尔布鲁克３km以内，是开发和环保并举的例子。目前，所有新南威尔士州政府的开发建议，要受到环境规则和评估法以及１９９２年采矿法的影响。新的煤炭开发同时引发联邦立法问题。北阿色山矿的开发是属于“指定开发” 类型，因此要求准备环境评估文件。该矿环境管理计划将包括煤炭和复盖层运输距离最佳化，减少噪声和粉尘影响；具体设计的覆盖层放回和恢复计划，使居民区看不到采矿工作；移动式的采矿设备以及先进设备的安装限制了煤矿噪声排放；采用中心运输可为运输卡车提供架空线支持系统；操作８年后采用减少噪声的设备等等。该系统允许卡车使用固定架空线的电力，卡车的引擎以空转速度运行以降低采矿活动对周围地区产生的噪声水平。与此相似，尾矿将进行机械脱水，使其能排放到覆盖层上，每年可回收１１０万t的水。

　　在昆士兰州，１９８９年矿产资源法是煤炭工业全面环境规划和立法的一个主要步骤。该法要求采矿租赁申请人确定采矿时必须采用环保方法，详细到煤矿如何取得工程进展以及如何进行土地复原。

　　１９９１年，此综合环境管理方法发展成环境管理审查战略（ＥＭＯＳ）。该战略是昆士兰采矿业环境管理政策的一个重要部分。

　　该环境管理审查战略在环境规划或影响评估和实际运行计划和复原计划之间有密切联系，该法同时要求矿主保证弥补采矿带来的损害。

　　由于采矿公司要求的保证金金额大量增加，允许金属矿5年时间增加它们的保证金，煤矿是1 ０年时间。矿业与能源部拥有的保证金数量从1９９１年的大约5百万澳元增加到1９９３年的45００万澳元，到1９９４年的６２００万澳元，目前已超过2.６亿澳元。

　　4　采用新技术提高竞争力

　　不断试验和接受新技术,使澳大利亚煤炭工业位于世界前列。澳大利亚的第一批边帮开采系统,由澳大利亚采矿技术公司(MTA)拥有，并在昆士兰州的穆拉（Moura）煤矿中使用。当倾角超过60°，该系统不能在大部分穆拉矿煤层中工作时，必和必拓公司、采矿技术公司和久益采矿公司一同设计和生产了能够在倾斜煤层中工作的急倾斜Addington型系统。第二个系统是ARCHVEYOR,使用12CM12连续采煤机，利用345m长的连续输送机，将煤炭从工作面中运出。

　　从1996年开始，穆拉矿开始商业生产煤层气，并销往昆士兰煤气市场。向煤层打１000m 深的中等直径钻孔，通过钻孔抽气。煤层气在7km长的低压管线（20MPa）中被收集，被输送到穆拉矿以北的煤层气处理厂，在此厂中，煤层气被过滤和加压（8000～１0000MPa）并脱水，除去剩余水分。然后，煤层气被泵入２1km长的高压管线，该管线将穆拉矿与杜克（Duk e）昆士兰煤气管路公司和昆士兰市场连接在一起。该煤层气含98%～９９％的甲烷，有着与天然气相同的应用，即发电。该煤层气同时作为合成氨的原料，氨是许多工业、农业和化工品的基本原料。

　　煤层气抽放的主要目的是在采煤前降低瓦斯含量，以此提高安全程度。目前煤层气井的产量是３０００ＧＪ／d，已计划将产量提高到８０００ＧＪ／d。在未来２年中，随着钻井计划扩大，煤层气产量将增加。

　　其它新技术包括ＵＤＤ（索斗铲万能挖掘与排放），采矿技术与设备合作中心（ＣＭＴＥ）在这方面处于领先地位。ＵＤＤ是基于重新确定悬挂和控制系统，使操作工能精确控制铲斗的角度，因而能够挖掘大臂下的任何地方并排放。由于悬臂重量减少（１３t载荷），结果生产效率提高２５％。2002年，必和必拓三菱联合公司（ＢＨＡ）的皮克唐煤矿采用了ＵＤＤ系统，实验证实生产率提高了，并且该挖掘队的其它索斗铲也将进行改造。

　　密集辐射钻进（ＴＲＤ）是另一项新技术。这是在地面从煤层中抽取瓦斯的有效方法。该方法采用水力钻并与地面的高压软管相连，该技术可在进行地下采矿几个月或几年前，抽放地下多个煤层的瓦斯，因而瓦斯抽放时间长，使煤层中瓦斯含量降低的程度比目前采用的方法要低。

　　4　未来发展方向

　　澳大利亚煤炭工业也经常会面对包括竞争和技术问题在内的挑战。电站燃用煤炭释放的CO2约占澳大利亚温室气体排放量的３８％。许多正在开发的新的洁净煤技术的ＣＯ２比一般燃粉煤电站要低１０%～２０％。新的洁净煤技术及其装备包括超临界和超超临界蒸汽、流化床燃烧和一系列煤炭气化系统。

　　采矿中抽排瓦斯有助于利用煤炭排放的总温室气体。全球采煤瓦斯总排放量大约为３０００万t，其中仅有５％得以利用，利用这一有价值的资源等于减少５％煤炭利用时排放的ＣＯ２。煤层气回收和利用技术正在得到良好开发。

(［澳］戴维C·伍德《World Coal》, 2003,No.6,6～13,房照增编译)

~ 《中国煤炭》杂志

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