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遠(yuǎn)東化工轉(zhuǎn)載報道——煤炭革命進入科技驅(qū)動時代
—泰安遠(yuǎn)東化工科技有限公司轉(zhuǎn)載報道
煤炭黃金十年一去不返，治霾成為全民訴求，深化能源結(jié)構(gòu)、進行煤炭產(chǎn)業(yè)改革被推上了歷史舞臺。能源革命必然伴隨煤炭自身的革命，煤炭革命不是“革煤炭的命”，而是要實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)與消費利用的安全高效、生態(tài)清潔以及低碳集約發(fā)展。國家能源局等相關(guān)部門日前發(fā)布了相關(guān)指導(dǎo)意見，要求推進煤炭清潔高效利用。
中國礦業(yè)大學(xué)作為世界著名的礦業(yè)學(xué)府，為推動我國煤炭科技革命作出了重要貢獻。煤炭科技變革如何助推煤礦安全高效潔凈生產(chǎn)？為此，《中國能源報》專訪了中國礦業(yè)大學(xué)校長葛世榮。
科技進步實現(xiàn)了一增一減
中國能源報：我國近2/3的能源供給依靠煤炭，科技與裝備對此有怎樣的貢獻？
葛世榮：我國煤炭行業(yè)目前發(fā)生了兩個巨大變化。一個變化是產(chǎn)量的大幅增長，去年全國煤炭38億噸的產(chǎn)煤量，占世界總產(chǎn)量的50%。我國煤炭資源賦存條件差，在這種情況下有如此大的產(chǎn)量，是靠先進的科技和裝備來支撐的。另一個變化是全國煤礦安全事故發(fā)生起數(shù)和傷亡人數(shù)均大幅下降，這離不開安全技術(shù)的發(fā)展，以及開采裝備的進步。可以說，這兩大變化，都是科技進步催生的。煤炭生產(chǎn)已經(jīng)到了靠技術(shù)、靠裝備的時候。
中國能源報：煤炭行業(yè)面臨環(huán)境、安全、資源三大壓力，目前行業(yè)又不景氣，煤炭行業(yè)需要進行哪些技術(shù)變革來應(yīng)對？
葛世榮：我們煤炭開采與利用雖然取得了很大進步，但與國際上煤炭開采利用的發(fā)達國家相比，差距依舊明顯。煤炭行業(yè)的壓力和困境，還得依靠科技進步來改變。例如，我校在十多年前就已經(jīng)開始高度重視煤炭開采的環(huán)境問題，錢鳴高院士把資源約束、安全約束、環(huán)境約束等問題都考慮在內(nèi)，提出了綠色開采技術(shù)理念。
總的來講，我國煤炭開采在近三十年基本走過了從高效開采、安全開采到綠色開采的三個發(fā)展階段。我相信，這三個開采技術(shù)體系的綜合運用，肯定會促進煤炭行業(yè)形勢進一步好轉(zhuǎn)。
中國能源報：這三個階段的技術(shù)變革是在何種背景下提出的？
葛世榮：在改革開放初期，煤炭能源需求旺盛，高效開采解決了煤炭產(chǎn)量的問題。煤炭開采的第一次技術(shù)革命是綜合機械化采煤技術(shù)，實現(xiàn)了煤炭的高效開采，它支撐了我國煤炭產(chǎn)量從10億噸到20億噸的增長。
量的增長，也伴隨著日益凸顯的安全生產(chǎn)問題，這就需要實現(xiàn)煤炭安全開采，解決以人為本的問題。我國煤礦業(yè)態(tài)是大中小并舉，既有世界一流的現(xiàn)代化煤礦，也有極其落后的傳統(tǒng)小煤礦。因此，煤炭開采的第二次技術(shù)革命基本是圍繞安全開采提出的，集中表現(xiàn)在瓦斯事故、頂板事故、突水事故、運輸事故等重大煤礦安全隱患的綜合治理等方面，使得煤礦安全事故得到了有效遏制。
近幾年，煤炭開發(fā)的環(huán)境問題日益突出，綠色開采成為煤炭行業(yè)發(fā)展的瓶頸約束，所以第三次煤炭開采技術(shù)革命要解決生態(tài)環(huán)境破壞問題，其具體技術(shù)表現(xiàn)在煤與水共采、煤與氣（瓦斯）共采、煤與共伴生礦物共采、煤與熱共采，以及礦區(qū)生態(tài)修復(fù)、矸石減量化、開采節(jié)能化等諸多方面。目前，部分礦區(qū)和煤炭企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了“近零排放”，但實現(xiàn)廣義的低損害、低排放、低能耗的綠色開采，要走的道路仍然很長。對霧霾溯源分析顯示，煤的因素確實占了很大的比重。在未來的一二十年或更長時間里，在高效、安全開采基礎(chǔ)上，更加重視開采過程中的環(huán)境問題，已經(jīng)成為煤炭行業(yè)共識。
煤也可以和“臟”說拜拜
中國能源報：人們提及煤炭，往往逃脫不了“臟”的形象，如何改變這些形象？
葛世榮：煤本身是大自然賜予人類的寶物，它為我們?nèi)祟愇拿靼l(fā)展作出了重要貢獻。但煤炭之所以形象不好，是人們對它的利用方式不當(dāng)。要改變這種形象，首要的是保障煤炭開采安全，不能要帶血的煤，這就要大力推廣智能無人化開采，從根本上提高煤炭開采的科技水平。其次，要改變煤炭的利用方式，推廣降氮、降硫、降塵及二氧化碳捕捉等技術(shù)，這樣煤炭就完全可以成為清潔燃料。當(dāng)然，這需要全社會協(xié)同完成。
中國能源報：剛才您提到，在高效安全開采基礎(chǔ)上，環(huán)境問題已是行業(yè)共識，那么，如何通過技術(shù)改革來實現(xiàn)煤炭清潔利用？
葛世榮： 煤炭的污染問題，主要出在煤炭利用之前和之后。所以，要潔凈化利用煤炭，關(guān)鍵就要在煤炭利用的入口和出口的相關(guān)技術(shù)上作出變革。
入口上的變革，是圍繞煤炭商品質(zhì)量作潔凈化、低污染的源頭處理，減少煤炭質(zhì)量劣化，提供潔凈度更高的商品煤。目前，我國只有60％原煤進入洗選，還有近15億噸原煤沒有經(jīng)過洗選而被直接使用，其污染必然很大。因此，在利用時應(yīng)把煤“分門別類”，針對不同用戶的“胃口”，針對不同的工業(yè)設(shè)備提供不同的“糧食”。正如，同樣需要營養(yǎng)和熱量，成人可以直接食用大米，嬰兒就需要加工成米粉，面對不同人群要提供不同的食物。如果不對用戶進行區(qū)分化供煤，就會造成煤炭價值浪費，不能物盡所用，還會形成污染。因此，要把好煤炭利用入口關(guān)。
出口上的變革，就要做到用煤的“近零排放”。固體廢物排放，通過井下采選一體化或智能化選擇性截割技術(shù)，實現(xiàn)矸石不出井；液體廢物排放，通過地下循環(huán)或者地上地下兩級循環(huán)，實現(xiàn)地下水循環(huán)利用；氣體廢物排放，在井下解決粉塵產(chǎn)生問題，并通過低瓦斯收集利用和高瓦斯含量煤層氣的高效抽采，實現(xiàn)瓦斯零排放。
另外，我認(rèn)為，如果把燃煤作為能源供給時，應(yīng)實現(xiàn)集中燃燒，分布式供應(yīng)，這樣不僅可以提高利用效率，也可大大減少散煤燃燒和小鍋爐燃燒的污染物排放量，而這也是當(dāng)前燃煤排放的大部分來源。
中國能源報：要實現(xiàn)清潔利用，煤礦從開采、運輸、加工到排放，各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)是什么？
葛世榮：在開采環(huán)節(jié)，要提高采煤集約化程度，逐步淘汰小規(guī)模開采；開拓系統(tǒng)要簡約化，發(fā)展大功率采煤裝備，實現(xiàn)高度智能化開采。此外，煤系地層除了煤炭以外，還有許多固體礦產(chǎn)、氣體資源和液體資源。應(yīng)高度重視這三種形態(tài)伴生資源的綜合評價和系統(tǒng)開采，力求實現(xiàn)資源利用的最大化、最優(yōu)化。
在運輸環(huán)節(jié)，要實現(xiàn)連續(xù)、智能、集控，充分利用現(xiàn)代信息和控制技術(shù)。現(xiàn)在的煤炭運輸方式基本上仍停留在一百多年前發(fā)明的運載方式，比如礦車運輸、軌道運輸、膠帶運輸?shù)龋斯β首兇�，實現(xiàn)重載化，在原理上沒有大的變革。其實，煤炭運輸也可以實現(xiàn)流態(tài)化，采用管道連續(xù)運輸，這種連續(xù)運輸方式不僅少占用鐵路運力，提高效率，還可避免揚塵污染。
在加工環(huán)節(jié)，實質(zhì)上就是講綜合利用，要增加原煤洗選的比重。我國原煤直接利用的比重還過高，要通過法規(guī)約束、政策引導(dǎo)等提升原煤洗選比重，由直接使用原煤轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅渴褂脻崈裘骸Ｍ瑫r要加強高效、大規(guī)模的干法洗選技術(shù)的研發(fā)推廣。
在排放環(huán)節(jié)，對燃煤氣體和粉塵的處理、回收和利用，要朝著燃煤“近零排放”的目標(biāo)努力。
推進顛覆性技術(shù)變革
中國能源報：勿庸置疑，煤炭生產(chǎn)革命勢在必行，您認(rèn)為煤礦開采系統(tǒng)的理想狀態(tài)是怎樣的？
葛世榮：煤炭行業(yè)變革靠的是技術(shù)進步，我認(rèn)為未來煤炭開采的理想狀態(tài)是智能化開采，有可能是化學(xué)開采。自人類開采煤炭以來，都采用物理開采方法，從原始的鎬頭，到機器代替鎬頭，都是通過物理破碎作用來挖掘煤炭�；瘜W(xué)開采就是把煤炭直接在井下完成氣化、液化、生物溶解，采出來的是固體煤炭經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后的液態(tài)或氣態(tài)產(chǎn)品。
另一種境界是進行井下采選充電熱氣一體化研究和技術(shù)可行性探索，也就是變輸煤為輸電、熱、氣的能源輸送體系。這樣，也實現(xiàn)了從輸出原煤這種低端資源，變成輸出完全清潔能源的終端產(chǎn)品。
中國能源報：目前物理開采狀態(tài)下，技術(shù)上應(yīng)該朝哪些方向發(fā)展？
葛世榮：即使現(xiàn)在物理開采，也要朝著信息化與煤炭開采深度融合努力，逐步實現(xiàn)科學(xué)開采和智能化開采。目前高效開采是很重要的一個方向，我所指的“高效”不僅僅是產(chǎn)量提高，而且資源回收率也要提高，開采還要節(jié)能降耗。智能化開采的最終目標(biāo)是實現(xiàn)少人化開采，直至無人化開采，實現(xiàn)裝備自動化。無人則安，如果井下都用機器人，可以判別井下環(huán)境，識別危險，那么安全開采可以得到充分保障。
其次，礦區(qū)不是污染的、衰敗的，而應(yīng)該是綠色、生態(tài)的；開發(fā)不應(yīng)該是掠奪式的，而應(yīng)該是可持續(xù)的，要與環(huán)境充分協(xié)調(diào)。通過技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)煤炭的清潔高效利用，也應(yīng)促使我們煤礦從業(yè)人員感到自豪，擁有較高的職業(yè)成就感、社會認(rèn)可度和美譽度。
中國能源報：實現(xiàn)煤炭清潔高效利用，除了技術(shù)上的變革，還需要哪些制度保證？
葛世榮：首先要為煤炭行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有效的政策環(huán)境。國家的宏觀戰(zhàn)略規(guī)劃應(yīng)是科學(xué)的、有序的、可持續(xù)的。應(yīng)加大煤炭環(huán)保利用的立法，例如，規(guī)定未經(jīng)加工的煤炭不得使用，煤炭使用后不達標(biāo)的廢棄物不得排放，如果違反法律就要嚴(yán)厲懲罰。此外，要逐步淘汰煤炭落后產(chǎn)能，為煤炭行業(yè)的良性發(fā)展創(chuàng)造條件。
其次，要避免因降低成本而出現(xiàn)高新技術(shù)“逆淘汰”現(xiàn)象。在清潔生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要制定鼓勵煤炭清潔化開采的稅費政策，制定約束高排放開采的法規(guī)，以有利于采用安全保障程度高的技術(shù)、有利于采用適于生態(tài)環(huán)境保護的技術(shù)、有利于采用促進減排的技術(shù)等為指導(dǎo)方向。
資源不可再生，我們要實行優(yōu)質(zhì)煤炭資源的保護性開發(fā)。應(yīng)通過稅費的調(diào)節(jié)，將未經(jīng)洗選的、非潔凈的低品質(zhì)煤炭逐步淘汰。中國煤炭的遠(yuǎn)景儲量很大，但實際上可供開采的儲量不大，要出臺一些保護優(yōu)質(zhì)煤炭資源的法律，以保護優(yōu)質(zhì)煤炭資源的合理、高效開發(fā)，減少寶貴的不可再生資源浪費。
再者，一定要大力鼓勵或支持那些超前的科技創(chuàng)新，要制定有利于提高人才素質(zhì)的培訓(xùn)、就業(yè)和社保政策。同時進一步加大對行業(yè)院校的投入，設(shè)立專項資金來保證煤炭高效、清潔開采技術(shù)研究。
遠(yuǎn)東化工——洗選煤助劑專家，綠色煤炭洗選先行者！
