煤炭智能化开采:从“出煤不见煤”向“采煤不见煤”的大跨越
煤炭产业是同煤集团主业,更是企业发展的支柱与根基,能否做优做强煤炭主业关系着企业的发展大计。很长一段时间以来,尽管煤炭市场形势严峻,但同煤集团凭借70多年在煤炭开采方面的深厚积淀,以“36951”发展战略为引领,不断加大技术攻关力度,大力推广应用先进开采技术,全面提升标准化建设水平,加快推进煤炭产业转型升级步伐,在全省能源革命进程中作出了表率。特别是全国首个特厚煤层智能综放工作面在同忻煤矿公司建成,同煤集团从此开启了煤炭产业智能化发展的新纪元。塔山煤矿公司、麻家梁煤业公司等千万吨级现代化矿井紧随其后,相继上马智能化采煤工作面,并取得显著成效,使同煤集团智能化矿井建设步入了快车道,实现了从“出煤不见煤”向“采煤不见煤”的大跨越。
十年磨剑锻利刃
2019年10月26日,中央电视台在《新闻联播》中播出了一条塔山煤矿井下智能化采煤工作面的报道,对同煤集团煤矿智能化建设给予了高度评价。一石激起千层浪。很快,关于“国家‘十三五’ 科技 攻关项目——1500万吨级智能化放顶煤开采技术、装备及示范工程在同煤集团塔山煤矿公司8222工作面成功投用”的消息,就被央视《晚间新闻》《中国新闻》和《人民日报》《经济日报》等多家主流媒体宣传报道,同煤集团一跃成为全行业特厚煤层智能化开采的领跑者。然而,只有同煤人自己知道,在成功攻克井下煤炭智能化开采这一难题的背后,是十年如一日的 探索 与付出。
时间回到2009年,当时同煤集团建成了全煤系统第一个循环经济示范园区——塔山循环经济园区,正当全行业都为之赞叹时,同煤人心中却定下了更高的目标——向实现智能化开采、打造智慧矿山迈进。
作为行业领先的千万吨级矿井、塔山循环经济园区的支柱企业,塔山煤矿、同忻煤矿在同煤集团智能化开采 探索 道路上责无旁贷,必须先行先试。当时,这两座矿井所面对的特厚煤层开采在全世界尚属首次,在这样的背景下,要搞智能化开采困难可想而知。经过几年的钻研与摸索,到2014年,塔山煤矿在“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目上取得重大突破,跨出了向智能化迈进的关键一步。2016年8月,同忻煤矿再传捷报——国家发改委“千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程”项目在8202综采工作面成功投用,这标志着同煤集团首个具有智能化水平的生产工作面正式建成,为煤炭产业向数字化、信息化、智能化发展开辟了一条新路径。
技术攻坚再发力
如今,在塔山和同忻两座矿井,员工坐在调度室里操作采煤机开采煤炭早已不是新鲜事儿。煤矿工人“坐在办公室采煤”的夙愿变成了现实,这一切都得益于近年来同煤集团在 科技 攻关上的大量投入。
特别是2018年,同煤集团新一届领导班子上任后,进一步明确了“ 科技 创新能力就是核心竞争力”的理念,仅2018到2019年,全集团共投入科研经费10多亿元,先后获得省部级科学技术奖50项,其中5项还荣获中国煤炭工业科学技术一等奖,参与和承担了3个国家 科技 重大专项项目,获得国家专利授权138项,其中特厚煤层智能放煤技术、小煤柱开采技术、煤矸精准识别技术、国产采煤机惯导技术等更是填补了国内煤炭行业技术空白。这些成果为同煤集团加快推进矿井智能化建设奠定了坚实基础。
去年,塔山煤矿承担了国家“十三五”资源领域重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目研究。项目以千万吨级特厚煤层智能化综放开采为核心,以“智能群组放煤机理-智能放煤方法-煤矸精准识别技术-智能放煤控制技术及装备-工程示范”为主线,旨在全面攻克“特厚煤层运移和冒放理论与自动化放煤机理研究、特厚煤层采放协调智能放煤工艺模型及方法、特厚煤层综放开采煤矸精准识别技术、综放工作面智能化放煤控制关键技术与装备、特厚煤层智能化综放开采成套技术装备及示范工程”5个课题。其中,自动化放煤系统、基于高光谱及音频振动的煤矸识别样机、国产采煤机惯性导航系统、顶煤厚度测量装置几项关键技术目前已开始工业试验,并达到了预期效果,为同煤集团智能化开采技术向更高水平跨越创造了有利条件。
升级提效 蹚 新路
智能化综采工作面究竟怎么样?实际效果最有说服力。
从第一个工作面建成到现在,同忻煤矿公司在5年时间里,已经先后建成了5个智能化工作面,完成了从1.0到10.1的智能化升级,现在正在开采的8102智能化工作面,是同煤集团首个双侧临空小煤柱工作面,高集成度、全自动的智能化水平,使该工作面员工人数进一步减少到6人,并创造了同忻煤矿稳装质量最优、效率最佳 、智能化程度最高、安全最有保障的 历史 最好纪录。随着智能化水平的不断升级,同忻煤矿公司由传统每年人均生产330吨煤,提升至464吨,原煤回采率提高了20.8%,仅去年一年就增加收益2.964亿元,实现了效率、效益“双提升”。
现在,“安全、精准、高效”已成为同煤集团上下对煤矿智能化综采工作面的共识。塔山煤矿、同忻煤矿在智能化建设中收到的实效也让其他生产矿井紧随其后,加大了智能化工作面的建设力度。从今年开始,同煤集团在智能化建设过程中捷报频传:3月15日,挖金湾煤业公司智能化综采设备联合试运转成功,并在4月30日投入生产;8月29日,晋华宫矿智能化综采设备联合试运转成功;9月12日,麻家梁矿智能化综采设备试运转成功;9月20日,马脊梁矿智能化综采设备试运转成功,与此同时,燕子山矿智能化综采设备也已准备就绪,正在紧张有序地进行最后调试。到今年年底,同煤集团将有10个智能化工作面同时进行生产,智能化工作面占比将达到13.6%。
相信随着矿井智能化工作面建设不断加速,同煤集团智能化水平将大幅提升,一座座本质安全型智慧矿山将会遍布同煤大地,在未来更加激烈的能源产业竞争中取得先机,为加快全煤行业转型升级蹚出一条新路。(文/刘振华 兰培德)
龚绍礼 张春晓
(江西省煤田地质局,江西南昌,330001)
煤炭是江西的重要能源,占全省能源比重的70%以上,这个格局在相当长时期内难以改变。因此,对江西能源的保障在很大程度上取决于煤炭的保障程度。然而,我省煤炭的保障程度面临严重困难,现在拉闸限电也是一个直接的证明。江西的煤炭资源需求缺口较大,外省煤炭受到运输条件的制约,无法满足需求,本省自产煤炭总量又面临不断减少的局面。照此下去,江西煤炭供应局面会更加严峻,从而严重影响江西工业的发展。
一、江西省煤炭资源接替紧张
江西省煤田地质局一直担负着全省煤炭资源勘探工作,已累计探明储量17.20亿吨,占全省煤炭探明储量的90%以上,其中最终勘探储量13.56亿吨,占80.9%;详查1.32亿吨,占7.9%;普查1.56亿吨,占9.3%;找煤0.31亿吨,占1.9%,从而造就了萍乡、丰城、乐平、英岗岭等4大矿务局及花古山、天河、大光山等重要煤矿生产基地,为江西的煤炭资源开发作出了重要贡献。今年,江西省煤田地质局先后完成了丰城曲江井田、坪湖矿、建新矿、尚庄矿,乐平沿沟矿、涌山矿,新余花古山矿,萍乡安源矿,吉安天河矿等10个大中型煤矿井田危机程度、外围资源情况的调查。这是危机矿山接替资源勘查前阶段工作,按照《纲要》规定,调查数据表明:这10个矿山中就有8个处于“危机矿山”行列。
保有可采储量的严重不足是造成煤炭供应紧张的主要原因。目前,在最终勘探的13.56亿吨建井储量中,绝大部分煤炭储量已被开采利用,已无力提供建设新井的煤炭资源。江西煤炭资源勘查的现状是“二无二少”:无可供建井设计利用的精查储量,无可供精查的详查储量,可供详查的普查储量少,可供普查的找煤储量少。而且地质勘探的找煤、普查与详查比例严重失调,许多矿井面临着资源枯竭、接替困难的局面。预计到2010年,江西省现有的112处煤矿,将有64处因资源枯竭而关闭。10年以后,现有的小煤矿绝大多数也将因资源枯竭而消亡。
作为承担寻找江西煤炭资源的江西省煤田地质局,面对我省煤炭资源接替的严峻局面,但江西地下还有许多资源没有查明,看在眼里,急在心里,深感责任重大。我们的当务之急就是寻找埋藏浅、煤质优、开采条件好的后备煤炭资源,加大煤炭资源的地质勘查力度,查明和新增江西省煤矿资源储量,延长矿山服务年限,缓解煤矿企业职工的就业压力,缓解江西省煤炭供应紧张局面,促进煤炭工业的可持续发展。
二、江西煤炭资源勘探开发前景广阔
要改变江西地质勘探与煤矿建设青黄不接的局面,首先必须对我省的煤炭工业的前景进行科学的分析与正确判断。应该说江西省煤炭资源勘探开发前景广阔。
1.保障能源供应,地勘要先行
江西是个缺煤省,主要煤炭资源靠外调,目前外调煤炭已无法满足我省工业需求。江西在“十五”期末“十一五”期间,年煤炭需求量将达到3600万吨,需求缺口2000万吨左右。在目前交通运力情况下,靠外调煤炭来满足我省经济建设的需要不现实,也无法做到。因为,如果每年从北方调运2000万吨煤炭到江西,那么京九线就将成为煤炭运输线,我们的高速公路也要成为运煤的公路,将给铁路和公路交通带来巨大压力;而煤炭供应紧张的局面解决不了,就必然会影响江西经济建设的发展。而且过度依赖外省调入煤炭,运输成本的增加,必将造成煤炭销售价格上涨,引起相关工业生产成本升高,制约我省工业产品的市场竞争力。要扭转煤炭供应紧张的被动局面,现实而可行的办法就是保持我省煤炭资源的开发力度,保证一定的煤炭资源产量,才能使我省的能源瓶颈得到相对疏通,增加能源供应的保障程度。要做到这一点,首先必须有一定的煤炭开采后备资源作为接替矿井的保证,作为老矿延伸拓展的基地。也就是说,要保障江西省经济发展的能源供应,地勘工作必须先行。
2.江西煤炭资源好,勘探靶区多,找煤前景好
相对南方几个缺煤省,江西煤炭资源还较丰富,许多地区进一步勘查后可作为煤炭资源后备基地。根据江西煤田地质局1994年第三次煤田预测提供的资料,除已探明储量外,我省还有预测资源量40.82亿吨,相当于已探明储量17.2亿吨的2.4倍。
从现有的开采技术、水平、产业政策和经济合理性来重新分析评估,具有一定勘查利用前景和经济意义的预测资源量约为15亿吨(其中300米以浅4.81亿吨,600米以浅7.94亿吨)。这与目前全省煤炭累计探明储量(17.2亿吨)大体相当。也就是说,江西省可利用煤炭储量可望再增加近1倍,寻找煤矿接替资源的前景广阔。
一是尽管江西的裸露、半裸露煤田已基本勘探完毕,但江西省重点矿的外围、深部也有一定的资源前景,只有少数地区进行过工作,因此仍有普查、找煤工作可做。
二是随着新的找煤地质理论和技术的不断引进,如推覆构造理论、层序地层理论的应用,对煤田地质认识的不断深化,找煤的方法和思路会更加开阔。1994年第三次煤田预测以来,江西煤田地质系统通过推覆构造研究,又提出了萍乡石里湾—大江边、安源北、丰城洛市北、余干舍头外围、景德镇北安与兰桥之间的程前(变质岩分布区),信丰大桥外围、崇义煤矿外围等几个新的远景资源区。
三是对我省含煤盆地古地理和聚煤规律的新认识,给找煤预测带来了新的希望。
四是随着新的采煤方法、洁净煤利用技术的应用,如煤层气化、煤层液化、瓦斯抽放等技术的日趋成熟,部分目前难以利用的资源可望得到解决。围绕煤矿生产,还有大量服务领域急待开发,煤伴生矿产、煤层气等资源勘探也具有诱人前景。
3.煤矿开采效益好,有利于工业强省
江西的煤炭工业生产历史悠久,生产规模较大,开采技术水平较高,生产设施完善。在前两年,即煤炭生产价格较低时期,对我省煤矿的生产效益据技术专家调查结果是:约一半煤矿直接从事煤炭生产是赢利的,部分资源好、开采条件好的煤矿也有经济效益,市场前景较好。对我省乡镇小煤矿的调查结果:约1/3煤矿赢利,1/3煤矿保本经营,1/3煤矿亏损。经过近两年国家对煤炭生产的整顿,关闭小煤窑,使煤炭生产出现了令人欣慰的好形势。现在,只要煤矿能正常生产,就能获得较丰厚的利润。这一局面,为江西充分利用国有矿山的优势,振兴煤炭骨干企业带来了良好的契机。
总之,目前江西省煤炭资源勘探与开发的工作思路应该是:加快煤田地质勘查,提供资源保障,积极开发煤炭,适当建设新井。
三、当前我省煤炭资源勘查与开发存在的主要问题
1.观念未转变,限制了江西煤矿业发展
在江西省煤矿开发的问题上,一直有一种“江西挖煤不如买煤”的观点,正是这一观点阻碍了江西煤田地质勘探工作的发展,也影响了煤矿开采的积极性。现在煤矿开发有了效益,又苦于安全生产等方面的压力。我省对煤炭资源的开发一直持谨慎态度,不让个体资金投资煤矿发展,只有眼睁睁地看着煤炭资源大省和邻省加大煤炭开发力度,形成红红火火的市场。实际上煤矿安全问题完全可以通过提高煤矿建设安全标准,加强安全生产管理等措施来解决,而不能因噎废食。外省资源勘探与开发市场红火,私营资本的进入是一个很重要的因素。江西省其他矿种开发交易市场红火,也与此有关。因此,解放思想,转变观念是加强江西省煤炭资源勘探与开发的首要条件。
2.探矿权尚未有效运作,无法让原有地质成果转让
受计划经济的影响,按几十年来无偿使用资源的传统做法,人们对探矿权有偿转让认识不够。省国有煤矿至今仍认为原国家投资形成的地质成果,不应有偿转让,所以也不愿出资购买。而由于煤矿的探矿权、采矿权未对社会资本和民营资本放开转让,造成我省部分煤炭勘探区未能继续勘探和开发。实际上,现在山东、安徽、河南、江苏、内蒙、四川、福建等省的煤炭探矿权和地质成果交易市场很兴旺,山东、安徽煤田局探矿权转让收益2亿~3亿元,其他省也多在1亿元以上,每吨煤炭储量收益约0.5~1.0元,而我省煤炭资源至今未成交一例。结果必然导致有利可图的国有煤矿采矿业主不愿出资勘探,愿意出资勘探的投资者又无法获得采矿权;无利可图的勘探单位没有资金来源,就没有积极性对后备基地进行系统合理的规划,也无法对后备基地进一步开展勘探工作。
3.不知实情,认为江西找不到新的煤炭资源
近10年,由于煤田地质单位产业结构的调整,用于煤田勘查的资金严重不足。自90年代以来,省煤田地质局每年的钻探工程量仅1000~2000米,根本无法满足我省煤田地质勘探工作的最低工程量要求。1999年,江西煤田地质局属地化后,争取国家地勘费用就更加困难,最好的年份也仅争取到100万元左右的地质项目费用。地勘工作几乎处于停顿状态,导致了煤炭接替后备基地缺乏,影响了煤炭生产的持续发展,造成了煤田地质勘探投入与煤炭工业发展对资源需求的差距越来越大。客观上也造成了我省建井资源缺乏的现状。实际上,只要江西每年能保证有一定的资金投入煤田地质勘探工作,提交几个1000万吨左右的煤矿建井报告是完全可以做到的。
四、加强我省煤炭资源勘探开发的建议
1.树立科学的发展观,积极发展煤炭工业
根据我省煤炭资源实际情况及经济发展要求,本着“工业兴省”的思路,积极开发煤炭,尽可能提高我省煤炭的自给保障率。正确处理好煤炭资源开发与煤炭资源利用、矿井接替与资源保障程度等方面的关系。通过一系列的政策与措施,促进我省煤炭资源的适度开发,救活一批危机矿井,承建一些新井,力争使我省煤炭产量长期稳定在年产2000万吨左右,从根本上缓解我省的能源瓶颈,保证我省煤炭工业的振兴。
2.面对现实,立足长远,扩大宣传
要正视我省煤炭后备资源青黄不接的现状,深刻认识勘探投入不足对我省煤矿生产、发展带来的严重影响。而这种影响不是短期内可以消除的,应向上级部门如实反映情况。同时应立足长远,大力宣传江西省煤炭资源的勘探前景。作为专门从事煤田地质勘探的省煤田地质局,完全可以胜任寻找一些埋藏浅、煤质优、开采条件好的建井基地的任务。要树立江西煤田勘查应该有所作为的观点,扩大地勘前景宣传的力度。政府有关部门应给予重视,设立煤田勘探专项基金或组建能源投资公司,或以公司法为基础,采用省属煤矿控股,地勘单位和地方参股的形式,走联合探(办)矿的路子,以激活我省煤田勘探市场,为煤炭工业的持续稳定发展创造平台。
3.发挥专业优势,做好煤炭资源勘查工作
省煤田地质局是我省煤炭资源勘探的专业局,对全省煤炭资源的分布及远景已有详细的工作成果。我省煤炭资源勘探与开发应充分发挥省煤田地质局规划、勘探的职能作用,实行专业化煤田地质勘查,严格遵守煤炭资源勘查准入制度,确保煤田地质成果质量。
4.充分调动地勘单位运作采矿权、探矿权的积极性
地勘成果资料是地勘单位长期以来积累的无形资产,也是地勘单位惟一的产品,《中华人民共和国矿产资源法》规定,矿产勘探报告及其他有价值的勘查资料要实行有偿使用。建议省政府给予地勘单位有偿开发利用以往地质成果的权利。地勘单位手中掌握了许多地质探矿资料和信息,只有调动了地勘单位的积极性,这些资料和信息才会得到充分的开发和利用,才会更多地向社会公开,才会吸引更多投资者的资金进入我省矿产资源开发中。同时,鼓励地勘单位自己筹资进行地质勘查,其成果转让收益主要为地勘单位所有。在树立对地质成果资料“有偿使用”观念的同时,要加强地质资料保密工作。资料管理中心应负责资料在保密期内的保密工作,对泄漏资料的单位及个人应给予严肃处罚,以保护地勘单位及投资者的合法权利。
5.开拓思路,积极营造地勘多元化投资、融资的市场氛围
鉴于江西省煤炭资源的保障程度较低,显然企业要树立“谁开采谁投资”的观念,政府也应给予优惠政策,鼓励他们投资建井勘探,甚至投资风险勘探。落实相关政策法规,促进煤炭探矿权市场的成熟,做好采矿权、探矿权的有偿转让工作,促进煤炭探矿权市场的成熟,激发投资者的采矿热情。制定优惠政策,吸引资本雄厚的公司、个体财团投资勘探。可引进外资进行合资勘探。
6.多渠道争取煤炭资源勘探与开发项目,争取国家及省财政资金支持
可多渠道争取以下项目:争取从国土资源大调查中,列上煤炭资源调查项目;从资源补偿费或地勘补助费的渠道争取国家政府资金;从国家扶贫基金、地勘专项基金等渠道争取勘探资金。如可借国家贯彻实施《全国危机矿山接替资源找矿规划纲要》的契机,争取更多的国家煤炭资源勘查费用投放项目。
建议省财政从我省经济发展的高度出发,投入一定的资金,设立江西省煤炭勘查基金,将江西省收取的煤炭资源补偿费,真正用于江西的煤田地质勘探工作。
参考文献
[1]中国矿业协会资源委员会.社会主义市场经济条件下矿产资源政策问题研究,1997.
[2]地质资源环境与可持续发展.福建省地图出版社,2004.
[3]李文恒,龚绍礼.华南二叠纪盆地及聚煤规律.南昌:江西科技出版社,1999.
[4]郭正义.煤炭储量套改中几个新问题的讨论.江西煤炭科技,2001.
[5]龚绍礼.江西省煤炭资源勘查现状及前景分析.江西地质,2001(4).
作者简介
[1]龚绍礼,江西省煤田地质局局长,高级工程师。
[2]张春晓,江西省煤田地质局局长助理,高级工程师。
“十二五”期间,下列煤矿为落后产能煤矿,应予以淘汰:(一)不符合煤炭产业政策、矿产资源规划和矿区总体规划的煤矿;(二)单井井型低于3万吨/年的煤矿;(三)乱采滥挖,资源浪费严重,采区回采率连续3年平均低于50%的煤矿;(四)采煤工作面采用人力或畜力运输煤炭、掘进工作面采用手镐掘进及人力装岩的煤矿;(五)存在煤与瓦斯突出、自燃发火、冲击地压、水害威胁等重大安全生产隐患,经论证在现有条件下难以有效防治的煤矿;(六)煤矿生产安全相关法律、法规、规章、规程、标准和技术规范等明令禁止或淘汰的其他类型煤矿。
“十四五”规划和2035年远景目标纲要涉煤部分
推进能源革命,建设清洁低碳、安全高效的能源体系,提高能源供给保障能力。
推动煤炭生产向资源富集地区集中,合理控制煤电建设规模和发展节奏,推进以电代煤。推进煤电灵活性改造。完善煤炭跨区域运输通道和集疏运体系。
扎实推进黄河流域生态保护和高质量发展。
合理控制煤炭开发强度,推进能源资源一体化开发利用,加强矿山生态修复。
推动资源型地区可持续发展示范区和转型创新试验区建设,实施采煤沉陷区综合治理和独立工矿区改造提升工程。
落实2030年应对气候变化国家自主贡献目标,制定2030年前碳排放达峰行动方案。完善能源消费总量和强度双控制度,重点控制化石能源消费。
提高矿产资源开发保护水平,发展绿色矿业,建设绿色矿山。
推动煤炭等化石能源清洁高效利用,推进钢铁、石化、建材等行业绿色化改造,加快大宗货物和中长途货物运输“公转铁”“公转水”。
强化经济安全风险预警、防控机制和能力建设,实现重要产业、基础设施、战略资源、重大 科技 等关键领域安全可控,着力提升粮食、能源、金融等领域安全发展能力。
坚持立足国内、补齐短板、多元保障、强化储备,完善产供储销体系,增强能源持续稳定供应和风险管控能力,实现煤炭供应安全兜底、油气核心需求依靠自保、电力供应稳定可靠。夯实国内产量基础,保持原油和天然气稳产增产,做好煤制油气战略基地规划布局和管控。
加强煤炭储备能力建设。
完善和落实安全生产责任制,建立公共安全隐患排查和安全预防控制体系。建立企业全员安全生产责任制度,压实企业安全生产主体责任。加强安全生产监测预警和监管监察执法,深入推进危险化学品、矿山、建筑施工、交通、消防、民爆、特种设备等重点领域安全整治,实行重大隐患治理逐级挂牌督办和整改效果评价。推进企业安全生产标准化建设,加强工业园区等重点区域安全管理。加强矿山深部开采与重大灾害防治等领域先进技术装备创新应用,推进危险岗位机器人替代。在重点领域推进安全生产责任保险全覆盖。
建设大型工矿企业、物流园区和重点港口铁路专用线。
推动煤矿、油气田、电厂等智能化升级,开展用能信息广泛采集、能效在线分析,实现源网荷储互动、多能协同互补、用能需求智能调控。
稳妥推进内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、山西晋北、新疆准东、新疆哈密等煤制油气战略基地建设,建立产能和技术储备。
(以上文字摘自《人民日报》3月13日刊发的《中华人民共和国国民经济和 社会 发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》)
新华社:未来五年 智能煤矿数量将超1000座
提起挖煤,你会想到什么?
漆黑的矿井,沾满煤粉的矿工,随时可能发生的塌方和瓦斯爆炸……
这是煤炭开采留给人们的固有印象。
“十四五”规划纲要提出,构建基于5G的应用场景和产业生态,在智能交通、智慧物流、智慧能源、智慧医疗等重点领域开展试点示范。这意味着将推动煤矿、油气田、电厂等智能化升级。
煤炭是目前人们生活和工业生产最重要的能源,我国煤炭消费量占能源消费总量的56.8%。
那么,煤炭是怎么生产的呢?
它分为采煤、洗煤、运输和销售四个环节,以前这些工作靠的是“矿工”。
“人工开采最大的痛点是安全,一例人员死亡事故可能就导致一个煤矿停产,而且从业人员越来越少,井下工人平均年龄超45岁,年轻人从业意愿低,招工难度大。”中煤集团 科技 环保部副总经理管增伦说。
近十年来,煤炭开采已进入机械化时代,相较于人工,生产效率已有极大的提高。
点着鼠标,推着摇杆,坐在办公室就能对井下几百米深处的设备发出指令,进行采煤作业——这是国家能源集团现在的煤炭开采画面,也是采煤从机械化向智能化转型的“雏形”。
未来五年,煤炭开采将开足马力向智能化转型升级。
“到‘十四五’末期,我国将建成智能化生产煤矿数量1000处以上,培育3至5家具有全球竞争力的世界一流煤炭企业,组建10家年产亿吨级煤炭企业。”中国煤炭工业协会纪委书记张宏说。
1月欧盟煤炭进口量同比降3.5%
欧盟统计局(Eurostat)数据显示,1月份,欧盟27国煤炭进口量接近550万吨,同比下降3.5%。
当月,欧盟包括英国在内煤炭进口总量为570万吨,同比下降6.6%。
1月份,欧盟国家中荷兰进口煤炭量最多,为210万吨,同比增长16.7%;波兰煤炭进口量超100万吨,同比增长2.35%;
另外,1月份法国、意大利、西班牙等国煤炭进口量同比均略有增加,但其他地区进口量有所下降。当月,德国煤炭进口量为52.1万吨,同比下降34.6%。
尽管新冠肺炎疫情的限制措施仍对需求前景产生下行压力,但近期由于欧洲风电能力整体较低,欧洲市场也面临煤电增加风险,从而带动煤炭消费增加。
中国煤炭工业将继续保持旺盛的发展趋势,今后一个较长时期内,中国煤炭行业的发展前景都将非常广阔。
近年来,煤矿智能化建设不断提速,山西、内蒙古等地持续推进煤炭智能化开采。公开信息显示,截至 2021 年底,全国已建成 800 多个智能化采掘工作面,实现智能化工作面从薄煤层、中厚煤层到特厚煤层的综采、综放开采的全覆盖。但业内人士也指出,当前煤炭行业的科技创新体系。
目前国家正大力推动煤炭开采企业的整合,煤炭流通市场也将趋向集中,这将逐步提高煤炭流通企业的市场进入壁垒,小规模煤炭流通企业的生存空间将不断缩减,大规模、跨区域的流通服务商将成为主流。
在碳达峰碳中和背景下,控制煤炭消费是推动能源绿色低碳转型的重点方向,同时煤炭也肩负着保障我国能源安全的重要责任。中国要实现“3060”目标,需要优化产业结构和能源结构。煤炭是我国重要的基础能源,为国民经济和社会发展提供了可靠的能源保障。在智能化发展大潮之下,煤炭行业亟待借势转型。
科技推送煤炭行业“高能”运转,全方位推动选煤厂精细化管理工作,实现减人增效的目的。
随着人工智能、5G 等新一代信息技术的迅猛发展,正处于从工业经济向数字经济转型过渡的大变革时代。
以“黑色煤炭、绿色发展、高碳能源、低碳利用”的管理理念,以精细化的管理模式,建立的智能化洗煤厂平台,最大限度以用户需要提供优质信息,发掘业务协同价值,多维度多层次展现,帮助用户迅速做出决策,提高选煤厂业务效率及质量。搭建选煤厂区建筑及生产设备、管线等设施的三维场景,将生产数据采集、安全监测监控与生产时空有机结合,构建了集智能巡检、设备安全监测、预警功能、企业管理于一体的三维可视化管理系统。
整体场景采用航拍建模方式获取,利用飞机或无人机搭载多台传感器,对选煤厂进行拍摄采集,快速高效获取真实反映厂区情况的数据信息。在线监测核心设备运行情况,对选煤厂智能管控实现全覆盖,避免监控不到位、工作人员疏忽等问题所造成的各类事故的出现,确保了选煤厂机电设备的正常、平稳、持续、高效的工作。
日常管控、企业历程、应急管控为主体进行展示。系统聚焦产品运输、洗选加工关键流程管控,化繁为简,从根本上堵塞管理漏洞,通过精准监督推动企业高质量发展。系统可实时显示重介旋流器、精煤皮带、振动筛、原煤皮带等重要设备的动态数据,当点选不同楼层设备时,自动弹出设备多重信息,创建多参数实时在线监测。
数据信息包括运行设备的振动频率、温度、故障信号、趋势信号等数据,管理人员可通过此功能,进行调用查看设备运行状态、故障属性及导致故障发生的相关联信息历史数据。
搭建的压滤车间可视化管理系统,通过引擎将压滤车间的压滤机以及楼层分布进行 1:1 还原,可随时查看设备基本信息、运行信息、故障信息等。点击左侧面板压滤机以及楼层展开,即可查看车间楼层分布情况以及压滤机工作状态。
实时监测系统内压滤机状态信息,包括松开、压紧、进料等各进程状态,打破压滤机与压滤机之间、压滤机与智能压滤检测系统相关辅助设备之间的信息孤岛。实现智能压滤检测系统内所有设备及相关信息的统一集中监管,降低岗位巡检工的劳动强度,方便生产监管。
展示了厂区所有建筑用能、重要设备或工艺的能源消耗。点选内场景建筑图标,可以清晰明了地看出对应建筑当日及一周内用水、用电、用气的累计值以及变化趋势,能源管理一键触达。
支持模拟无人机视角漫游,当经过厂区建筑时,可自动弹出对应设备信息及瞬时带煤量变化趋势、在线统计设备故障数量,值班人员根据实时显示的数据进行复查留存,实现对煤炭产量的实时准确监管,有效解决职工不履职、工作疏忽容易造成事故隐患的现象,防止皮带断带等事故的发生。
打造健康舒适厂区
系统对接环境监测系统,实时采集厂区内各监测指标,以及选煤厂房内各有害气体,并选用Hightopo丰富的图表、平面图等形式形象展示,通过设置环境数据预警值和告警值实现平台环境监测的自动告警。
优化选煤厂用能
能耗监测系统的监测范畴涵盖厂区的电、水、气,通过智能设备对能源消耗进行全面感知,对各类能耗进行采集统计,并经过能耗分析挖掘对厂区生产生活的整体用能优化。
完善选煤厂安全建设
通过搭载智慧化物联网设备,对厂区资产信息进行统计分析,实现厂区资产的数字化管理。同时也能进行物资定位与盘点,实现管理人员对物资的全生命周期管理。
保障厂区生产生活安全
对每日巡更计划的实施情况进行有效监测,并可联动 3D 场景查看巡更计划在厂区中路线、视频点位等信息。同时图表化展示巡更过程中的异常上报趋势,分析出巡更异常的高发时间段与区域。
1月13日,国家能源局、环境保护部、工业和信息化部联合发布《关于促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》,提出到2020年,大型煤炭基地煤炭生产能力占全国总生产能力的95%左右;煤炭占一次能源消费比重控制在62%以内。到2020年,厚及特厚煤层、中厚煤层、薄煤层采区回采率分别达到70%、85%和90%以上;鼓励对“三下一上(建筑物、铁路、水体下,承压水体上)”煤炭资源、煤柱和边角残煤实施充填开采。到2020年,煤矸石综合利用率不低于75%;在水资源短缺矿区、一般水资源矿区、水资源丰富矿区,矿井水或露天矿矿坑水利用率分别不低于95%、80%、75%;煤矿稳定塌陷土地治理率达到80%以上,排矸场和露天矿排土场复垦率达到90%以上。到2020年,新增煤层气探明储量1万亿立方米。煤层气(煤矿瓦斯)产量400亿立方米。其中:地面开发200亿立方米,基本全部利用;井下抽采200亿立方米,利用率60%以上。到2020年,原煤入选率达到80%以上,实现应选尽选;重点建设环渤海、山东半岛、长三角、海西、珠三角、北部湾、中原、长株潭、泛武汉、环鄱阳湖、成渝等11个大型煤炭储配基地及一批物流园区。煤炭清洁高效利用水平显著提高,燃煤发电技术和单位供电煤耗达到世界先进水平,电煤占煤炭消费比重提高到60%以上;燃煤工业锅炉平均运行效率在2013年基础上提高7个百分点,煤炭转化能源效率在2013年基础上提高2个百分点以上,低阶煤炭资源的开发和综合利用研究取得积极进展,新型煤化工产业实现高效、环保、低耗发展;实现资源利用率高、安全有保障、经济效益好、环境污染少和可持续的发展目标。
1月29日,中国煤炭工业协会会长王显政表示,政府将不再批准东部地区煤矿项目。
2月2日,国家发展改革委下发了《关于调整铁路货运价格进一步完善价格形成机制的通知》规定,大秦、京秦、京原、丰沙大铁路本线运输煤炭(指发、到站均在本线的煤炭)运价率每吨公里同步提高1分钱,即由现行9.01分钱提高到10.01分钱。取消马玉等3条铁路本线及跨线货物运输、长荆等10条铁路跨线货物运输特殊运价,改为执行调整后的国家铁路货物统一运价。
3月2日,由工信部、财政部共同推出《工业领域煤炭清洁高效利用行动计划》,初步设定的目标是到2020年力争节约煤炭消耗1.6亿吨以上。
3月24日,国家能源局发布《煤炭深加工示范工程标定管理办法》为有序推进煤炭深加工产业化示范,进一步规范示范工程标定评价工作,及时总结经验,提升科技创新、工程建设和运行管理水平。
3月25日,国家能源局公布《关于促进煤炭工业科学发展的指导意见》,进一步明确经济发展新常态下我国煤炭工业发展的指导思想和基本原则,并对优化煤炭开发布局、调整煤炭产业结构、加强煤炭规划管理等工作,提出十条具体意见。
4月14日,发改委等六部门下发了《关于开展煤矿违法违规建设生产情况核查工作的通知》,提出将在全国开展煤矿违法违规建设生产情况核查工作。将切实维护煤炭生产建设秩序,促进供需总量平衡。
4月14日,国家税务总局、国家能源局联合发布公告,对可享受税收优惠的衰竭期煤矿和充填开采置换煤炭的定义、减税方式、备案资料等进行明确。
5月5日,国家能源局发布《煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020年)》提出,全国新建燃煤发电机组平均供电煤耗低于300克标准煤/千瓦时;到2020年,原煤入选率达到80%以上;现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克标准煤/千瓦时,电煤占煤炭消费比重提高到60%以上。
5月7日,国家能源局、国家煤矿安监局联合印发《关于严格治理煤矿超能力生产的通知》和《做好2015年煤炭行业淘汰落后产能工作的通知》,旨在遏制煤炭产量无序增长,调整产业供需结构。
6月3日,发改委、能源局和煤矿安监局共同下发的《关于落实违法违规煤矿煤炭相关治理措施的通知》称,需落实多项违法违规煤矿煤炭的相关治理措施,其中包括建立电煤合同执行与发电量奖惩挂钩制度。
7月9日,为进一步规范税收执法行为,优化纳税服务,方便纳税人办理涉税事宜,促进煤炭资源税管理的规范化,国家税务总局制定了《煤炭资源税征收管理办法(试行)》。
此外,自2014年7月14日,发改委联合煤炭行业相关单位、企业、政府等召开脱困工作联席会议,到目前已经连续召开了31次,会议中都将依法依规限制产量,改善供求关系作为重点工作来布置和研究。旨在改善国内煤炭市场供大于求、煤价大幅下跌的现状。
煤炭下游用煤行业如电力、钢铁、化工等行业目前下行的趋势仍在加剧。虽然短期内政府刺激投资的经济政策对提振市场信心产生了一定的正面效应,但到发生实质性的影响尚需时日;钢铁、电力行业的生产开工虽然相比四季度初有所恢复,但当工业保有资源量增加的情况下,价格仍然将下滑,煤炭需求仍将呈现低位盘整。那么,影响09年煤炭市场的主导因素有哪些,下面笔者分利空及利好两方面加以分析:
影响09年煤炭市场的利空因素主要包括:
1、宏观经济政策的不稳定性、宏观调控决策难度在09 年逐渐增大,使09年煤炭市场变数加大。中央政府近期安排的四万亿元投资及在不到一百天内多达5次的货币政策调整,旨在通过增加货币流动性,从而扩大交易量来扩大内需,遏制工业品需求严重不足、价格持续狂跌、就业形势严峻局面,而非对业已过剩的工业行业的重复“追加”投资。政策预期对工业品需求的拉动作用到底有多大,还很模糊。而且值得注意的是,受价格及利润影响,2008年年内已建成未投产能及在建产能,不稳定的市场及投资恐慌,将导致09年工业产能的闲置率仍将处于一定水平。煤炭下游产能不能充分运行,进一步使煤炭需求低位盘整。
2、在加大投资力度、刺激内需的时候,政府还必须防止投资方向走偏、并形成低水平重复建设的苗头。一方面,资金使用不当,不仅拉动不了需求,反而会无形中加大货币供应量,形成投资陷阱,造成新一论的通货膨胀;另一方面,投资方向失误,将直接导致低水平重复建设,为未来一定时期内再次产能过剩埋下祸根。在政府这样的宏观经济路线考虑下,内需不可能象工业投资那样对刺激经济增长短期立竿见影,钢铁、电力原本产能过剩,煤炭产能过剩也是随之而发生的事件。
3、钢铁、电力等主要用煤行业对明年一季度的需求预期仍不是很乐观。一方面,一季度正值两节期间,其下游行业的放假、开工不足等因素促使产品需求走低,市场再次萎靡;另外,经济金融危机的影响仍在深化,部分产品出口退税率虽然调低,但对反倾销的考虑及外部市场本身难以在短期反弹的因素,仍然决定着国内市场的走势。
利好因素,主要为:
1、国家已经在12月份出台对矿产品增值税税率的调整计划,从明年一季度开始,矿产品增值税率统一调整至17%。煤炭产品的增值税税率将由原来的13%调高4个百分点,增加煤炭财务成本30元/吨左右(按照700元/吨的价格预算)。另外,国家对煤炭资源的资源税制改革也呼之欲出,草案是由原来的从量计征改从价征收,税率为煤价的5%(可能达到平均30-40元/吨),比以前2.5-3.6元/吨的从价额扩大10多倍。两项税收制度的改革将增加煤炭成本 70元/吨左右。税费的提高,将对煤炭价格形成一定支撑。
2、煤炭产品的不可再生性及初级资源属性,不允许煤炭价格一直在低水平运行。我国的煤炭资源经过近3-5年的大规模开采,储量已经大幅减少。20世纪曾经是主采矿区的各大矿业集团目前已把就业及满足煤炭需求的目光转向外围煤田,而本土储量大多接近枯竭,采掘衔接业已出现深层次矛盾。前半年煤炭价格大幅度上涨,正是煤炭“瓶颈”及采掘矛盾深层次暴露的体现。只不过税费的调整未及时跟进,明年税制改革的推进,将进一步使煤炭开采的隐性成本显性化,反应资源的稀缺程度,进而促进煤炭价格趋于稳定。
总体看来,明年一季度影响煤炭市场的因素多空并存,整体经济复苏、需求恢复仍然是决定性因素。煤炭资源开采部分隐性成本显性化,将加大煤炭成本,对煤炭价格形成有力支撑。
资源开发带来了环境污染问题,但是,煤炭被视为我国能源资源中的“基石”,我们不能因为环境污染就放弃资源开发。解决煤炭资源开发带来的环境污染问题应采取整顿与生态恢复相结合,开发与环境保护并举,从循环经济入手,治理污染的同时综合利用伴生资源,开发利用煤层气,大力开发煤化工产品,提高煤炭资源的综合利用率。
1.整合煤炭资源,发展大型优势煤炭企业
煤炭是一种不可再生资源,小型矿山企业的无序开采,不仅造成了煤炭资源的极大浪费,同时由于装备差技术水平低,也是造成环境污染的主要根源。大型现代化企业由于污染防治设施配置齐全,自身能耗低,污染物处理和回收利用率高,是减少环境污染的重要保证。关停小型煤炭企业进行资源整合,促使全省煤炭资源尽快摆脱“多、小、散、乱”的局面,向优势煤炭开采企业集中。加快构建新型煤炭工业体系、全力保障国民经济发展需要,搞好统筹规划,依法科学划定煤炭资源国家规划矿区和对国民经济具有重要价值的矿区,加强煤炭资源勘探,完善资源管理和生产开发制度,实现由粗放开发型管理向科学合理开发、保护节约型管理的转变;建立严格的煤炭资源利用监管制度,对煤炭资源回采率实行年度核查、动态监管,进一步整顿资源开发秩序,严禁擅自开办煤矿、私挖乱采,实现合理有序开发。
2.实施生态恢复工程
积极开发塌陷区土地、煤矸石及粉煤灰等废弃资源堆场的综合整治和生态恢复工作,严格执行“占补平衡”的征用耕地原则,是保证山西省国土资源总量平衡和生态安全的重大措施。实施矿区生态恢复工作,综合利用塌陷土地进行矸石、粉煤灰充填复垦造地,或发展养殖业、种植业,逐步发展生态产业,可使已被破坏的土地逐步恢复生机。
3.推行清洁生产,发展循环经济
做好煤炭开发利用过程中产生的煤矸石、粉煤灰、矿井废水和废气以及脱硫废渣等废弃资源的无害化处理和资源化利用工作,是实现资源循环利用和多次利用的重要措施。鼓励企业利用煤矸石、粉煤灰生产水泥及建材,利用煤矸石发电,回用矿井废水用于选煤和工业用水,抽取煤层气发电或为居民提供燃气能源。推行清洁生产工艺,是减少环境污染的最有效途经。
4.设立煤炭可持续发展基金,为环境治理提供资金保障
建议设立煤炭可持续发展基金,用于单个企业难以解决的跨区域生态环境治理、支持资源型城市转型和重点接替产业发展。
跨区域生态环境治理主要内容包括:煤炭开采所造成的水系破坏、水资源损失、水体污染;大气污染和煤矸石污染;植被破坏、水土流失、生态退化;土地破坏和沉陷引起的地质灾害等。
资源型城市、产煤地区转型和重点接替产业发展主要内容包括:重要基础设施、符合国家产业政策要求的煤化工、装备制造、材料工业、旅游业、服务业、高新技术产业、特色农业等。
5.大力发展煤化工,向煤炭精深加工要效益
煤化工是以煤炭为资源,利用科学技术加工生产化学化工产品的一个大产业。其产品如化肥、甲醇、乙烯、丙烯等,市场潜力巨大,产品附加值高,1吨化工产品价格是1吨煤炭价格的几倍到几十倍。根据山西省煤炭及工业特点,重点发展甲醇及衍生物、乙炔化工、化肥、煤焦油深加工、煤制油以及煤层气和焦炉煤气联产利用等项目。
6.用新装备生产焦化产品
只焦不化,这是过去人们描述山西焦化行业时常说的,即指将炼焦时产生的大量煤气排放掉,既污染环境又浪费资源。通过改造旧焦炉,更新炼焦生产装备,实现收回焦炉剩余煤气,利用余热发电并开发醇醚燃料等。
综上所述,整合煤炭资源,发展大型优势煤炭企业,优化煤炭生产结构,实施生态恢复工程,推行清洁生产,发展循环经济,综合利用煤炭资源。同时告别只挖煤、采煤的单一经济模式,走以煤为原料提炼转化系列化工产品,形成煤化工产业链的可持续发展之路,是推进煤炭资源开发与环境治理的保障。