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宋振骐:推动煤炭安全高效生产和相关环境灾害控制

2017-06-26 09:13:57 中国煤炭网

当前,我国煤炭安全高效生产和相关环境灾害控制面临的问题有:煤与瓦斯突出、冲击地压、突水和透水等动力灾害还没有从根本上得到控制,采用留设煤柱护巷手段控制相关事故和环境灾害造成的煤炭资源损失超过40%,有效控制环境灾害的绿色开采理论和技术有待取得新的创造性突破。

我国煤炭安全高效生产和相关环境灾害控制的战略目标是:安全高效生产、资源节约和环境灾害控制并举,实现智能化生产和智能化管理(即决策和实施监控的信息化、智能化、可视化)并重。

围绕三方面创新突破

目前,我国煤炭安全高效生产和相关环境灾害控制创新突破重点包括三个部分。

从两个方面实现煤炭安全高效生产特别是重大事故灾害控制方面的创新和重大技术突破

一是采用无煤柱开采方法,实现从传统的留设煤柱护巷开采方法,向不留设煤柱、不超前掘进准备巷道开采方法的过渡,从而创造性地把控制开采动力灾害,实现煤炭安全高效生产、高技术武装、低成本运行和最少的开采资源损失整合成一体。

二是地下气化开采技术。该技术包括通过地面钻孔进入煤层建炉的“无井式”气化开采方案和在已建矿井开掘巷道建炉气化及直接打钻建炉气化等方案。地下气化开采技术直接将煤层转化为合成气发电或实现煤制油制气的转化,将原采煤工艺和地面气化工艺合二为一,从而直接排除了传统地下开采冲击地压、煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等动力灾害的威胁,较好地解决了传统地面气化方法高成本、高投入的气化炉体建设及转化装备的建设费用问题,以及大面积占地、排渣和排水污染等环境灾害问题。

从两个方面实现开采环境灾害控制方面的创新和技术突破

一是在国家直接参与下,实施煤电一体化的二次能源主体发展战略,即通过地下气化开采和发电过程中捕获二氧化碳及其他有害气体的重大技术突破,将二氧化碳与我国储量丰富的橄榄石化合直接用于发电,解决用煤发电排放二氧化碳等环境灾害的控制问题。

国内外实践证明,当前用煤发电,包括直接燃煤发电和经气化过程转化为合成气发电都是最便宜的。天然气发电成本是煤电成本的2.5倍至3倍,页岩气发电成本超过煤电成本的4倍至5倍。这正是现在向世界推销页岩气、煤层气开发技术的美国仍然保持着用煤发电比重超过98%的现实原因。目前,欧盟主要国家,如德国每年用煤发电比重也超过85%。我国煤炭用户主要包括发电、冶炼、建筑(烧水泥)等企业,用煤发电的比重不到50%,有很大的煤电一体化增长空间。

结合我国实际,在取得相关技术突破的基础上,排除煤电行业利益分割和管理体制的障碍,实施煤电一体化的二次能源主体发展战略,意义重大。

二是实现井下充填开采和地表复垦、环境再造的紧密结合,控制环境灾害。

从两个方面实现采掘工作面生产智能化和实施监控管理智能化方面的突破

一是坚决摒弃违背采掘工作面推进地质条件和采动条件多变的特点,采用传统的统计经验决策管理模式。在决策理论和定量决策模型建设、相关软件信息采集技术开发,以及决策及遥控生产指挥中心和相应工作平台的建设等方面取得创造性的技术突破。

二是实现采掘工作面生产操作的智能化,研制掘进(落煤、装煤、注水软化)、支护(锚网、锚索施工)一体的遥控智能掘进装备,采煤、运煤、支护一体的遥控智能采煤装备以及汇集采煤、采集底板矸石及自移支架一体的薄煤层充填智能采煤装备,无煤柱护巷智能开采装备等。

产学研用联合推动

围绕我国煤炭安全高效生产和相关环境灾害控制的建议主要有四点。

一是组建国家重点实验室。在已运行的国家重点实验室的基础上,联合相关高校、研究单位和煤炭企业,组建世界一流的国家重点实验室——中国采矿工程技术创新国家重点研究室。

二是以创新成果向生产力转化为核心,组建煤炭产业联盟。在中国科协、国家发改委的支持和指导下,组建包括高校、研究单位、制造企业和生产企业等联合攻关的煤炭产业联盟。该联盟力争在相应开采方法改革、装备制造、监控软件开发以及工程实践等方面取得最快进展。

三是推进以提高创新实践能力为目标的产、学、研结合教育改革。建议在教育部的领导和支持下,成立包括教育部、相关高校领导和从事采矿工程教育的院士参与的采矿工程专业教育改革小组,深入研究采矿工程专业,在培养目标、教育思想(就业教育还是创业教育)、教学方法以及适应工程技术创新需要的课程设置等方面取得突破。

四是组织国家相关部委、能源集团召开联合论坛,统一对煤炭发展战略的认识,研究和制定发展的相关政策。在国家发改委、国家安全监管总局(国家煤矿安监局)及相关行业协会学会的领导和支持下,组织召开中国煤炭安全高效生产和环境灾害控制发展论坛,就煤炭生产在我国能源保障体系建设中的主体地位,煤炭开采技术创新发展的方向和相应的政策保障方面取得共识,并以此为基础组织专门委员会,讨论制定创新发展的相关措施和政策。其中,必须把落实适应我国国情的“煤电一体化”互利共赢、共同承担推进国民经济高速发展和有效控制相应环境灾害通力合作的相关政策研究、实施方案放在首要地位。

(节选自宋振骐院士在煤炭安全高效开发科技发展论坛上的报告,略有删减)




责任编辑: 张磊

标签: 煤炭安全

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