唯物辩证法在煤炭地下气化新工艺中应用的体12[1][1][1].12

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1、应用唯物辩证法在煤炭地下气化新工艺中的体会中国矿业大学余力2011年1月修订作者介绍：余力，原名张公纬。中国矿业大学教授、博士生导师，江苏煤炭学会副理事长及第一、二、三、四届中国煤炭学会理事，中国特殊凿井学科与煤炭地下气化学科的奠基人。长期从事矿山建设学科的教学与科研工作，参加指导多项冻结法和泥浆淹水沉井法凿井工程的审定。曾获煤炭部科技一等奖，国家“八五”科技攻关重大成果奖及先进个人证书与奖章，全国煤炭工业劳动模范等。著作有《特殊凿井》和《沉井法凿井》等。论文有《泥浆淹水沉井新工艺》、《特殊凿井法的发展》、《煤炭地下气化制氢的理论与实践》、《开发与研究煤炭地下气化技术的思

2、考》等。地下煤炭气化技术是指将地下煤中有用的元素提炼出来，其它残余物多留在地下，取消了庞大的采煤与地面气化工艺与设备，投资少，见效快，安全又可靠。恩格斯说：“客观辩证法是支配着整个自然界的”。二十多年来，我们实施煤炭地下气化新工艺的实践，充分证明了这位伟大的哲学家之名言，对我们改进、创新地下气化新工艺技术起到了很强的指导与推动作用。因此将我的体会记录如下。一、理论与实践毛主席说：“没有正确的理论指导实践，是盲目的实践”。什么是研究煤炭地下气化技术正确的指导思想呢？我的回答是唯物辩证法。实践证明煤炭地下气化技术学科，由于地下气化炉隐蔽的特殊性，地下气化炉燃空区几何断面大，燃

3、烧介质在煤的燃烧气化过程中是不断变化的，因此温度场、浓度场、速度场的形态与物理量是随时间而变化的，企图以数学物理方程来表述这些变化是不易做到的，只能用即时捕获到的工艺参数为依据进行经验判断与处理，所以必须重视实践这个环节，做到实事求是，反对华而不实的作风。严格应用唯物辩证法的观点与方法，由表及里，分析综合，广泛探求各类数据，达到观察与掌握该问题的变化真理。江主席在十六大报告中指出“实践基础上的理论创新是社会发展和变革的先导。通过理论创新推动制度创新，科技创新，文化创新，以及其它各方面的创新，不断在实践中探索前进，永不自满，永不懈怠，这是我们要长期坚持的制党治国之道。”我认

4、为这也是治学之道，愿与同行共勉。二、新与旧的关系煤炭地下气化技术是由地下气化炉将地下的煤，经固体煤燃烧变为气态的煤气，这个地下工作车间，我们称之为地下气化炉，见图（1），当煤体被点燃后，便形成了氧化带，还原带，干馏干燥带，氧化带煤体燃烧后，这里的氧气浓度变低，而四周氧气的浓度都比较高，因此高浓度的氧必然向低浓度区流动，使氧化带处的煤不断燃烧，温度不断上升到1000~1800度以上，这时靠近氧化带前方的煤体，受高温氧化带的作用使还原带处的煤体温度也将不断提高，因为还原带处煤体只是吸收热，因此还原带的前方温度不断下降，温度由1800度下降到700度，称之为还原带，还原带的前方

5、煤体的温度也是逐渐下降的，见图（1），因为氧化带煤体经过高温燃烧后变为灰渣，届时进气孔与出气孔的气体受鼓风机的作用，而有压力差，因此推动了氧化还原干馏干燥带向出气孔方向移动，是自动流动的，不受人们的意志为转移。氧化带煤体燃烧时，煤体内部发生了化学分子结构重新排列的现象，同时产生了二氧化碳，一氧化碳等燃气成分，同时还产生将煤体烧裂，产生裂缝与空洞，二氧化碳等气体流到还原带时，二氧化碳，水蒸汽等转化为氢气与一氧化碳，燃气不断向出气孔处流动时，沿途有原存在煤体中的甲烷气体参入。最后出气孔中排出的燃体有氢，一氧化碳，二氧化碳，甲烷，硫化氢等气体。余力2011年1月修订关于地下气化

6、炉型基本上是由该处煤体的地质情况而定，从理论上来说，炉型基本上是以U型炉为主，两个U型炉合并成为山型炉，U型炉串联后，形成多孔一线炉，见图（2）自然界的任何事物，都是由事物本身的优点与缺点两个方面组成的，换句话说自然界一切事物都是矛盾统一体，并共同存在与转化的。在科学技术、文学艺术、工业工艺、建筑等领域，新事物都是在克服了旧事物缺点后而产生，并发展与壮大的，只有这样才有人类各种学科的进步与发展。正如马克思的名言：“在批判旧世界中发现新世界”，唯物辩证法就是教导人们如何去掌握事物科学发展观的重要而有效的工具。我曾对前苏联的冻结凿井法，沉井法施工工艺的优缺点进行了研究分析。在

7、此基础上运用科学技术知识，克服了它们的缺点，进一步开发提高了这些技术水平，将其成功应用在生产实践中。如创造了沉井法沉深192米的世界记录，就是利用泥浆充填到沉井壁外与土层之间，大大减小了侧面阻力的存在。建成了山东曲阜煤矿。从1984年起，我分析研究发现俄罗斯煤炭地下气化工艺，煤气成本高、热值低、产量小、不稳定。因此在1990年我提出了：“长通道、大断面、两阶段”地下气化新工艺（见图1）。经过不断实践，在徐州新河，唐山刘庄、新汶孙村、山西昔阳等地建成了一批地下气化炉。见表（1）。中国矿业大学与现场共同新建的煤炭地下气化站的概况表