煤是怎么挖出来的
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01:45查看AI文稿AI文稿山西的煤炭产量占全国接近百分之三十，来，山西，一定要让毛毛体验下下矿井挖煤是怎么样的， 谁不是奔跑在黑暗中追寻微弱的光？
33不能当分母
05:18查看AI文稿AI文稿长脑子最快的方式就是多看原理，知识解读。接下来整整两年半，我将带你系统性拆解各种事物背后的原理。今天我们讲煤矿瓦斯爆炸。在讲这个之前，先问大家一个问题，为什么煤矿越现代化，开采效率越高，瓦斯爆炸的风险反而越大？ 按理说，设备越来越先进，监控越来越智能，机器人都开始下井了，矿难不是应该越来越少吗？但现实恰恰相反，很多最严重的瓦斯事故，往往都发生在大型现代化矿井里。 这究竟是为什么呢？我们先回到几百年前，最早的矿工拿着铁锣、煤油灯，一敲一敲往下刨。 那时候虽然危险，但开采范围很小，一天可能只能挖几吨。煤井下空间也相对分散，空气还能慢慢流通，所以瓦斯很难在短时间内聚集到爆炸浓度。但现代煤矿完全不一样，现在的大型矿井，地下深度动不动就超过一千米， 地层压力巨大，温度高，空间封闭，人类为了提高效率，又搞出了一套极其恐怖的工业。而危险就是从效率开始失控的。首先，你得知道，煤其实不是单纯的石头， 它更像是一块被压缩了几亿年的黑色海绵。煤层形成过程中，大量甲氨气体被地层高压长期封存在煤的孔隙和裂缝里， 平时它们被压的死死的，看起来很稳定。可一旦开始采煤，原本被封锁在煤层里的甲氨会从煤壁、顶板、底板甚至岩层裂缝里持续往外涌。 矿井挖得越深，压力越大，瓦斯涌出的速度就越恐怖。但瓦斯真正可怕的地方还不是涌出来，而是它存在一个极度危险的爆炸区间。当空气中的瓦斯浓度达到百分之五到百分之十六之间时，整个空间就会变成一个随时可能被点燃的炸药桶。 这个时候别说明火了，哪怕只是一点微小火星，都可能瞬间引爆整个矿井。而目前大型煤矿最常见的高效工艺叫长壁大采高，简单说就是把整个煤层从头到脚一刀全割完，一个工作面一年可以产出将近一千万吨煤， 效率是早期传统方法的一百倍，但它的代价是采空取体及其庞大。采煤机向前推进，液压支架随之移动，身后留下一个纵深数百米、 横跨数十米的巨型地下空腔。这个空腔就是一个天然的瓦斯仓库，周围煤壁每天持续向里渗出几万平方米的甲完。垮落的岩石又把这片空间切割成无数个密闭死角，即使是最先进的通风系统 也抽不干净。踩煤机高速截割时高尺一旦意外碰上坚硬的岩石断层，迸发的机械火花就在那一瞬间等在了危险浓度的瓦斯旁边。而真正恐怖的还在后面。 为了对付八米以上的特厚煤层，工程师又搞出了长臂放顶煤，采煤机只割底部三米，上方剩余的煤靠矿山自身的压力自然垮落下来再收集， 结果是采空区高度变成长臂大，采高的两到三倍，瓦斯涌出量成倍增加。更危险的是，垮落的松散残煤夹杂在岩石碎块里， 在缺氧环境下极易自然。一旦工作面后方出现烟雾和焦油气味，矿工为了切断火源，不得不紧急修建密闭墙隔绝氧气。但砖墙合拢的最后一刻，封闭空间内气压的微小变化，往往在那一瞬间打破临界点， 引发猛烈的二次爆炸。那用最古老的防注式采煤不就安全了？在煤层里挖房间留煤柱支撑顶板挖的慢，扰动小，听起来风险应该更低。但重点来了，这种方法的瓦斯问题比前两种更隐蔽，更致命。 他留下的大量孤立采空区，像一个个被遗忘的密封枪，瓦斯在里面悄无声息的积聚几年甚至几十年。 而这些采空区之间往往是联通的，一旦其中一个区域被引燃，冲击波裹着火焰沿着联通巷道瞬间传遍整个矿井，形成毁灭性的连环爆炸。你可能会问，那为什么不用机器人？事实上，全世界都在尝试， 现在已经有无人采煤机、智能巡检机器人、远程控制钻机，甚至 ai 瓦斯监测系统。 理论上机器人确实能替代很多危险岗位。但问题是，煤矿不是工厂，地下几千米深处到处都是粉尘积水，高温高湿、电磁干扰，还有不断变化的岩层压力， 今天还能通行的巷道，明天可能就塌了。机器人在这种环境里的稳定性其实远没有大家想象中那么高。更关键的是，瓦斯不是固定不动的，它会随着地层压力变化不断涌出， 很多时候根本无法精准预测，你永远不知道下一秒哪个裂缝里会突然喷出高浓度瓦斯。所以直到今天，煤矿行业里依然流传着一句话，矿工挣的从来都是拿命换的钱。所以煤矿瓦斯爆炸最可怕的地方就在于， 它不是某一个设备故障，也不是某一个工人失误，而是整套现代采煤体系在极限效率下必然伴随的工程学风险。 人类用了几千年把煤炭从地下挖出来，点亮了整个工业文明，但直到今天，我们依然没有真正征服深埋地下的瓦斯。现在你知道为什么越现代化的煤矿反而越危险了吗？
6.4万今天我才知道
01:29查看AI文稿AI文稿你知道美国人怎么挖煤吗？采煤是一项辛苦又危险的工作，一般靠工人或掘进机把煤炭一点点挖出来，工人冒着生命危险踩出来的煤炭 回采率仅有百分之一，非常浪费。美国人采煤非常奇怪，不用工人也不靠挖掘机，而是靠一台机器，这台就是美国人用来采煤的机器，俗称采煤机。采煤机的工作原理很简单，首先这在煤山炸出一个洞， 踩煤 a 机，再进去开采。踩煤机的机械臂安装有一个大大的齿轮，通过高速旋转，把地层的煤炭刮下来， 煤块掉在下方的传送带上，然后输送到外面易压石下，负责支撑顶部，防止坍塌。采煤机的移动也有他控制。采煤机的工作效率非常高，每小时可以开采五千吨煤矿。一台机器开过去，煤矿就挖好了，但是单单效率高是不行的， 还需要提高回采率。就是在开采完左右墙面煤矿的时候，还需要挖顶部的煤矿，这时候长臂放顶煤就派上用场了。采煤机的顶部支架可以卸个六米深的煤层，在开采到三米之后，顶部支架向前移动，顶煤自动崩落， 直接掉入到下方的传送弹，然后试驾再次返回，顶住岩层，防止地层探探。这种特殊的采煤方法，可提高煤炭储量，回收率到百分之八十多，避免煤炭资源的浪费。采煤机代替矿工采煤，不仅解放了他们的双手， 也保证了安全。就算是煤矿塌下来，压坏的也只是机器，我们什么时候遇见这样的机器？
2.8万最疯科技
03:04查看AI文稿AI文稿大家有没有想过，为啥刚挖出来的煤都要先扔水里洗一遍？这到底是在洗啥？洗干净了还能不能烧呢？ 其实啊，煤炭开采这事，最早能追溯到新石器时代，算下来已经有大约六千八百年的历史了。真正大规模开挖是从宋朝开始的，那时候没啥高科技，基本全靠人工硬干。 古人怎么找煤呢？就看地表的石头长啥样，跟煤有啥不一样，来判断地下哪有煤层。然后从上往下挖个洞，还要顺便弄好排水通道，方便把煤往外运。 挖的时候，他们会在煤壁上开出一条条凹槽，顺着槽往下刨。要是煤层比较薄，刨煤的人就得蹲着、仰着、 躺着、侧着身子，各种姿势轮换着干活。为了防止塌方，巷道里还会搭上梯形木架撑着煤层，这样人干活才安全点。到了现在，科技发达了，挖煤的花样就多了不少，像什么筑江法、体系采煤法、走向长壁采煤法之类的，一大堆新方法都用上了。 有意思的是，不管咋说，刚挖出来的煤太埋汰，得冲冲表面的浮灰，让煤变干净点吗？ 其实啊，洗煤的核心根本不是洗澡，而是把不同档次的煤给筛出来，顺带才把表面冲一冲。它的原理很简单， 拿水当戒制，靠跳台机上下蹦跶的脉冲运动。按煤和杂质的比中还有颗粒大小，把煤也分成三六九等，好满足不同的用途。之所以看着像在洗，是因为啊，跳台机工作的时候，槽体里本来就要灌一定量的水来帮忙运转，而且 在分层的过程中，煤表面那些浮灰自然也就被冲掉了。这最让人产生了是在洗煤的误会。 煤洗完之后，等水一干，里面的空隙会变多变大，这样一来，反而更好点着，烧起来比没洗过的带劲不少。不过有个小隐患，就是洗过的煤烧起来产生的一氧化碳会比平常多一些，所以用的时候可得留神，最好等煤彻底晾干了再烧，安全第一。 这时候问题就来了，古代又没有暖气，老百姓和皇帝都是咋靠煤炭过冬的？在宋朝以前，棉花还没传进来，大家没棉衣棉裤穿，御寒基本全靠火炉。 那时候，皇宫里通常会专门设东西暖隔，设计还挺讲究，在窗户外面挖个约莫两米深的坑，跟宫殿底下纵横交错的火道连在一起，热气就这么顺着地道往屋里钻。天一冷，太监和杂役们就在地洞口把炭火点着， 热气顺着底下的火道一路跑，把整座大殿都轰的暖烘烘的。这火道甚至啊，还能直接通到龙床底下，跟东北人冬天烧炕那套的路数，简直是一个师傅教出来的。 更有意思的是，烧火的入口啊，全设在室外，还专门修了排烟的通道，压根不用怕满屋子呛人的浓烟。 而且皇宫里烧的也不是路边随便买的炭，而是顶配的红罗炭，用硬木烧制，还得在红罗厂按尺寸精挑细选，合格了才能送进宫里。这种炭通铁，黑的发亮，耐烧的很，还几乎不冒烟。
324小林观事
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00:30查看AI文稿AI文稿家人们，这就是巴铁兄弟在煤矿里最真实的日常。在不到一米高的狭窄巷道里，矿工们只能趴着蹲着，用搞头一锤一锤敲下原煤，再用轨道车一点点运出来， 全程全靠人力硬扛，扛到低矮又低臒的连直腰都困难。矿工们带着黄灯，弓着身子钻进漆黑的巷子，脚下满是湿滑的煤泥，头顶是随时可能掉落的煤层，每一步都走得惊心动魄。
359阿花看世界
04:18查看AI文稿AI文稿我一直以为天然气就是用几根管子从地下抽出来的，直到真正看完天然气的开采过程，才发现这是远比想象中复杂的多。时间要先拉回到几百万年前，那时候地球上到处是森林、沼泽和湿地，大量植物死亡后并没有马上腐烂完，而是被泥沙一层一层的埋了起来。时间一长， 在高温和高压的长期作用下，这些植物慢慢被压熟，最终变成了我们今天看到的煤。而在煤形成的过程中，还会顺便产出一种东西，那就是甲氨，也就是我们今天说的天然气。只不过这些气并没有到处乱跑，而是被牢牢的留在了地层里。它主要以两种方式存在，一种是深埋在煤层里， 天然气和煤几乎是粘在一起的，这就是煤层气。另一种是存在于砂岩孔隙中的常规天然气，问题也正出在这里，煤层里大约百分之九十八都是实实在在的煤， 真正能活动的空隙只有百分之二，而且这点空隙里大多数还被水占着，也就是说，气不仅地方小，还被水堵压着，这也是煤层气为什么这么难踩的根本原因。所以在真正开采之前，第一步从来不是钻井，而 是勘探。地下工程师会先用勘探车在地表发射能量波，这些波遇到不同岩层会产生不同的反射，电脑再把这些数据拼起来，就能得到一张地下的三维结构图，哪一层是煤， 哪一片可能存气，基本一眼就能看出来，但光看还不够，还得摸。接下来要打岩性钻孔，把地下的岩石直接取出来， 确认每层到底有多深，含气量高不高，值不值得开发。如果数据靠谱，才会打一口试验井。注意，这时候还不是为了产气，而 而是为了验证这层煤能不能稳定长期的出气。与此同时，还必须确认煤层上下要有足够可靠的地质维护结构，把气牢牢封住。只有当多个先导井都显示这个区域具备稳定生产的潜力，工程师才会结合地形环境以及土地使用情况， 最终确定正式生产井的位置。等这些前期工作都完成，才轮到真正的钻井。正式钻井的时候，并不是一根钻头直接往下对，而是先在地表钻一个孔，穿过最浅的地层。随着钻头往下走的同时，钻井液会不断被泵入井内，用来冷却钻头，带走岩屑。更重要的 控制井内压力。地下的压力是分层变化的，一旦井内压力和地层压力失衡，轻则地下水倒灌，重则井壁直接塌掉。所以工程师必须通过调节钻井液的密度，让井内压力始终顶得住外面的地层。每钻到一个关键深度，就要下一层钢套管， 然后把水泥从套管里压下去，让水泥从底部反上来，在钢管外侧形成一整圈密封层，相当于给井眼穿上一层混凝土盔甲。这样一来，地下水不同地层和井筒就被彻底隔离开，各走各的路，井的安全性才能保证。等套管和水泥全部固定好， 钻头才会真正进入煤层。但即便到了这一步，气也不会马上大量出来，因为此时煤层里的压力依然被死死的吸在煤上。真正的关键一步 其实是先抽水，随着眉层里的水被慢慢抽走，压力开始下降，原本紧紧附着在眉上的天然气才会一点点松手， 顺着眉层里的天然裂缝流进井里。有些眉层裂缝本来就发育的很好，几乎不用额外处理，气就能顺利流出，但也有一些眉层结构太致密，这时候就要用到一个大家都听过却经常被误解的压力增产技术了。压力并不是炸井， 而是把水和沙子在高压下压进煤层，把原本就存在的细小裂缝撑开，压裂液里百分之九十八点五都是水和沙，只加入极少量的添加剂，沙子会留在裂缝中当支撑物，防止裂缝再次闭合，让天然气有一条长期稳定的通道流向井口。为了尽量减少地表影响， 现在更多采用多分之斜井，从同一个井场出发，在地下像树根一样分叉一口井场就能覆盖更大范围的梅层，效率更高，占地却更小。当水和气一起回到地面，第一步就是分离 气体向上走，进入气处理系统，水则沉到底部进入水处理系统，这些水不会被直接排掉，而是经过拖延和化学调节后被重复利用。而分离出来的天然气 还要进一步脱水压缩，送入储输气管道，最终进入城市工厂，点燃你家灶台上的那一簇燃火。所以你看到的只是一根的燃气管，但它背后是一整套在地下精密配合的工程系统，煤煤被挖走，气却被安全的取了出来，这才是天然气开采真正厉害的地方。
4730机械视界
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05:39查看AI文稿AI文稿好多朋友私信我问这个洗煤的工艺到底是怎么个过程？今天呢我带大家来看一下， 这就是原煤里边有一部分杂质， 通过咱们这个洗煤设备，这是拉过来的原煤， 通过洗煤机 咱们都开始洗选了啊，我带大家看看整个过程。烧 通过这条输送带传送到洗煤机 就来到了洗煤机， 这就是把把原煤里边的块煤都分选出来，这是科学分选，这一排呢青煤滤水筛 好，咱们来看一下咱们从原煤里边洗出来的是什么东西， 经过分选以后，副产品干石、中煤由这个提升机陆续提升， 这就是煤里面的杂质， 这个就是煤炭石， 这些副产品呢一般都适合于砖厂。 咱们现在就来到了成品车间， 这就是咱们生产出来的米杂，零点八到一公分的这个热量六千八，低位，高位七千五， 哎呀，这是我们生产出来的幺二纸，也就是都是低灰，高热量，低挥发， 这就来到了精煤车间，这精煤啊都用于钢厂烧节用 灰是四点五以下， 这就是我们的原煤里边洗出来的干石， 这就一千卡左右， 这就是中煤， 那个是中煤矿，这是咱们洗煤用的沉电池，作用就是原煤里边的煤泥经过水脱水筛以后沉淀，沉淀完以后，然后经过压滤机 加成煤泥。来大家带大家看看， 这就是亚历出来的煤泥， 这个水分在二十四左右，热量四千二百卡。 好了，今天的录制就结束了，这就是洗煤的整个过程。
3857晋城无烟煤
03:05查看AI文稿AI文稿你是否想过，为什么刚挖出来的煤要倒进水里清洗一遍？洗煤是为了洗掉什么？不洗掉会怎样？煤炭洗过以后还能用来烧吗？ 煤炭开采最早可以追溯到新石器时代，距今约有六千八百年历史，而大规模的开采则是出现在宋朝。古代技术落后，大部分的开采主要还是靠人力来实现。 古人通过观察地表的岩石形态和煤炭的差异，来确定煤层的位置，从地表向下挖出煤洞，同时也要开拓向道，方便挖煤。他们通过掏槽的方式进行挖煤。如果煤层比较薄的话，刨煤工可以采取蹲、仰、卧、侧等姿势进行挖煤， 巷道内也会设置梯形的支架来支撑煤层，方便刨煤工操作。现在科技发达了，挖煤的方式方法更多了，注视体系采煤法、走向长壁采煤法等等。 有趣的是，不管怎样，刚挖出来的煤通常都要洗一遍，难道是煤刚挖出来太脏了，要把它表面的浮灰洗掉，提高煤的纯度吗？ 实际上，洗煤的精髓在于筛选出来不同品质的煤，清洗只是顺带的，它的原理是以水为媒界，利用跳钛机的脉冲运动，根据煤在麦石中的比例，按照煤炭的大小进行筛选分类，来满足不同的需求。 由于跳汰机在工作时需要在机器的槽体内注入一定量的水辅助运行，而且在分层时，煤炭的表面的部分浮灰也会被洗掉，看起来就会给人一种洗煤的错觉。经过水洗过后的煤炭，随着水分的蒸发，结构空洞会变大，相对来说更容易被点燃， 燃烧效率会比没洗过的提高很多，但洗过的煤炭燃烧产生的一氧化碳也会比平时更多，所以使用时需要注意安全，最好是等到煤炭放干再烧。那么问题来了，古代没有暖气，皇帝是怎么用煤炭取暖的？宋朝以前，棉花还没有传入我 国，在那个没有棉衣棉袄的年代，要想取暖，靠的还是火炉。古代帝王的宫殿通常会设置的有东西暖格， 它的设计也很巧妙，在窗户的外边挖一个大概两米深的地洞，然后与宫殿下边纵横交错的火道相通。天气冷了，便由太监工人在地洞燃烧炭火产生的热气。随着火道分布在宫殿的各处， 整个屋子就变得暖洋洋了。火道还可以直接联通睡觉的位置，跟东北人天冷时烧炕有异曲同工之妙。不仅如此，他们还把操作供暖的入口设置在户外，设置专门用来排气的孔道，完全不用担心屋子里会产生浓烟。而且皇宫里烧的碳不是普通的碳， 而是属于上上层的红罗碳，由硬质木材烧制，在红罗厂按照尺寸锯好才会送入宫中。这种碳通体乌黑发亮，燃烧的时间也很久，还不会产生大量的烟气。
1130科学怂叔
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03:47查看AI文稿AI文稿煤矿瓦斯爆炸，为什么到今天都没法彻底消灭？一边是全国疯狂缺煤，一边是井下随时可能点火。你现在就是总工程师，你必须一边把煤挖的更快，一边还不能炸矿。结果你一不小心发现，煤挖的越猛，瓦斯反而越危险。 第一套方案，你决定上长臂大彩钢！聪明的你直接放弃老师一点点挖煤，改成让采煤机一刀切完整层煤，机器一路横推，液压支架同步前进，煤炭产量瞬间暴涨，一个工作面一年就能干出上千万吨。 你一看效率直接起飞，但下一秒，问题砸脸上了。采煤机每往前推近一步，后面就会留下一个巨大的地下空枪， 纵深几百米，跨度几十米。细心的你突然意识到，这根本不是采空区，而是一个天然瓦斯仓库！周围没壁里的瓦斯开始疯狂往里渗，每天几万平方米的往外冒。 更麻烦的是，顶板垮塌后，大量碎石会形成无数死角。哪怕你提前打了钻孔抽采瓦斯，再加上最强通风系统拼命抽风，也总有地方吹不到。 而就在这时，危险来了！高速采煤机疯狂切煤时，合金刀头一旦刮到坚硬岩层，摩擦产生的高温火花，甚至只是一台设备内部悄悄发生的电弧短路。这一点点火源就能把瓦斯点炸。 这时你发现，现代化程度越高，瓦斯越容易逼进通风系统极限。但你不甘心。面对八米以上特厚煤层，脑洞十足的你不全挖了，采煤机只切底下三米， 剩下后煤层靠压力自己垮下来。你以为这样更安全，结果又踩进更大的坑，因为它下来的空间比之前还大两到三倍，瓦斯涌出量直接几何级暴涨。更恐怖的是，那些垮落的碎煤会在缺氧环境里偷偷自燃， 井下一旦开始冒烟，出现焦油味，经验老道的矿工立刻知道，坏了。你只能赶紧砌防火墙，封死火区。可就在封堵完成前最后几秒，井下气压往往会突然波动，就是这一点点压力变化，直接突破临界值。轰的一声，二次瓦斯爆炸来了。 看到这里，你开始怀疑，既然现代工艺这么危险，那干脆退回老式采煤行不行？你转头研究最古老的防注式采煤法， 工人一边挖一边留下媒柱撑顶板，看起来慢悠悠，好像很安全。但善于观察的你很快发现，这种工艺会留下大量彼此隔开的地下采空区，它们就像埋在地下的定时炸弹，瓦斯能在里面憋几年几十年。而这些空枪之间还可能偷偷联通， 只要其中一个地方爆炸，冲击波和火焰就会顺着地下通道一路横扫整个矿井。它不更安全，只是换了一种慢刀子割肉的方式。但事情还没完，眼光独到的你又发现，真正可怕的还不只是瓦斯。 现代煤矿地下到处都是大型机电设备，几千米深处，一个电缆接头松动发热，一台开关内部弧光短路，都可能成为灾难。开关 一旦爆炸，全矿断电，通风系统停摆，升降设备瘫痪，矿工直接被困地下。但故事也许还没结束，因为脑洞大开的你突然想到，既然井下这么危险，为什么非得让人进去？ 而未来更大的变化可能正在靠近，也许有一天，人形机器人会真正进入矿井最危险的地方。他去，瓦斯异常他查，设备起火他修。人类终于不用再冒着生命危险钻进几千米深的地下。 直到这一刻你才发现，煤矿真正的终极方向，或许不是怎么更安全的让人下井，而是慢慢不再需要人下井。毕竟，科技的最终意义，终究是把危险挡在人身之外，到那时，瓦斯矿难才会真正成为历史。
589开物思智
