用煤和用气一样干净！神东诞生绿色开采大型煤炭基地

煤炭作为我国的最基础能源和工业生产原料，是可实现清洁高效利用的最经济、最安全的矿产资源。煤炭工业一直发挥能源支柱作用，为国民经济和社会发展提供了能源安全保障。

“十三五”期间，我国持续推进供给侧结构性改革，煤炭工业全面落实能源安全新战略，推进自身消费革命、供给革命、技术革命、体制革命、国际合作，全面实施煤炭绿色开采和清洁高效利用，支撑我国能源结构全面优化和多能互补的现代能源体系建设，促进国民经济和社会高质量发展。

面对“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标，煤炭作为我国最重要的基础能源和能源安全的压舱石，必须走智能绿色低碳开发利用创新之路，以煤矿智能化为标志的煤炭技术革命和技术创新成为行业发展的核心驱动力，煤炭资源智能绿色开发与清洁低碳利用是发展主题，技术创新将支撑煤炭资源成为最有竞争力的能源和原材料资源。

“十四五”时期及未来一段时间内，同步推进“四化”——工业化、城镇化、信息化和农业现代化，依旧是我国发展的重要目标。在此背景下，能源消费—供给关系将更加合理，能源需求将稳步增长。

我国能源需求仍将保持增长。2019年，我国人均一次能源消费为3.47吨标准煤/年，居全球第48位，远低于发达国家。美国、加拿大等发达国家人均用电量超1000千瓦时，而我国人均用电量刚达到其一半水平。

中等收入群体在我国经济发展过程中势必出现消费变化，形成消费升级，而能源作为保障性支撑，其需求与碳达峰之间仍有很大发展空间。

但是，我国经济发展方式不断转型，从高速发展逐渐转变为健康持续发展，经济发展以人为本，以发展质量为核心，经济增速放缓带来节能减排技术不断进步将使能源利用效率显著提升，能源需求在未来的增速将缓慢下降。

煤炭在能源消费结构中的占比将持续下降。2017年以前，煤炭在我国能源消费结构中的比重一直在60%以上，2020年降至57%，在进一步发挥煤炭、煤电对能源稳定保障作用的同时，“碳达峰、碳中和”的目标愿景将推动我国能源绿色、低碳、和谐发展，促进化石能源清洁高效利用。建立多能融合供应体系将是“十四五”时期及未来一段时间能源发展的重要任务，促进化石能源的清洁高效低碳利用，大力发展可再生能源，安全有序发展核电。我国提出，到2030年非化石能源在能源供应中的比率将达到25%左右。到2030年煤炭占一次能源消费的比率有望降至50%以下。

各种能源

“双碳”背景下煤炭行业高质量发展探讨

欧凯 张宁 吴立新 索婷

（煤炭工业规划设计研究院有限公司）

新中国成立以来，在党中央、国务院的正确领导下，煤炭工业在百业待兴的基础上起步，在艰苦奋斗中前进，在改革开放中发展，尤其是进入新时代以来，行业发展不断实现新突破，取得了举世瞩目的成就。近两年，碳达峰碳中和目标背景下煤炭消费减量，煤炭消费比重下降，煤炭行业发展受到一定影响，同时也给煤炭行业带来转型升级的机遇。

一、煤炭工业具备高质量发展基础

在一代代煤炭人的艰苦奋斗下，煤炭行业从无到有，煤炭工业从小到大、由弱到强，实现了从起步、腾飞到跨越的巨变，作为我国重要的能源基础产业，为国民经济和 社会 发展注入了强大动力。

（一）对国家经济 社会 发展的能源供应保障能力增强

我国煤矿“三机一架”的装备制造能力处在世界前列，年产千万吨综采技术和装备达到世界领先水平。行业持续推动化解过剩产能、淘汰落后产能、建设先进产能，全国煤炭供给质量显著提高。“十三五”期间，全国累计退出煤矿5500处左右、退出落后煤炭产能10亿吨/年以上，安置职工100万人左右，超额完成化解过剩产能目标。截至2020年底，全国建成年产120万吨以上的大型现代化煤矿约1200处，产量占全国煤炭产量的80%左右，其中，建成年产千万吨级煤矿52处，产能8.2亿吨/年。全国年产30万吨以下的煤矿1129处，产能1.48亿吨/年左右。

自新中国成立至2020年底，煤炭行业贡献了约924亿吨煤炭。我国煤炭年产量由 1949年的3432万吨，增加到1978年的6.8亿吨，到2013年的最高点为39.7亿吨，2020年产量为39亿吨，支撑了我国GDP由1978年的3645亿元增加到2020年的101万亿元。煤矿安全法律法规标准体系不断完善，煤矿安全生产责任制度体系不断健全，安全 科技 装备水平大幅提升，安全生产投入大幅增加，煤矿职工安全培训不断强化，促进煤矿安全生产形势有了明显好转。煤炭百万吨死亡率由1978年的9.713下降至2020年的0.059。煤炭安全供应保障能力实现跨越式提升。

（二）具备高质量发展的 科技 创新能力

煤炭行业技术创新体系不断健全完善， 科技 创新驱动发展的能力显著增强。特厚煤层综放开采、煤与瓦斯共采、燃煤超低排放发电、高效煤粉型工业锅炉、现代煤化工技术等达到国际领先水平。充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采、无煤柱开采等煤炭绿色开采技术得到推广应用，煤炭资源回收率显著提升。煤矿机械化、自动化、智能化、数字化、绿色化转型全面提速。2020年 ，原煤入洗率达到74.1%，比2015年提高8.2个百分点。矿井水综合利用率、煤矸石综合利用处置率、井下瓦斯抽采利用率分别达到78.7%、72.2%、44.8%。建成400多个智能化采掘工作面，实现了地面一键启动，井下有人巡视、无人值守。采煤、钻锚、巡检等10种煤矿机器人在井下实施作业，71处煤矿列入国家首批智能化示范建设煤矿。

煤炭由单一燃料向燃料与原料并重转变取得新进展。2020年，煤制油、煤制烯烃、煤制气、煤制乙二醇产能分别达到931万吨/年、1582万吨/年、51亿立方米/年、489万吨/年。煤炭上下游产业融合发展，煤电、煤焦、煤化、煤钢一体化发展趋势明显。

（三）不断完善的市场化体系为高质量发展提供制度保障

新中国成立以来，煤炭工业生产力水平不断提升，同时，也在不断进行体制改革 探索 ，从最开始的完全计划经济，到计划经济和市场相结合，再到完全市场化，为国家经济体制和市场化改革提供了实践样本。

我国煤炭工业完成从新中国成立初期的计划经济体制，到改革开放时期的政府定价向市场化定价转变。1993年开始，我国确立了以市场形成价格为主的煤炭价格机制。1994年1月，国家取消了统一的煤炭计划价格，除电煤实行政府指导价外，其他煤炭全部放开。2004年，我国建立煤电价格联动机制，形成电煤价格“双轨制”。2013年，煤炭价格实现完全市场化定价，市场在配置资源中的决定性作用越来越突出。2016年以来，煤炭行业作为推动供给侧结构性改革的试点行业，煤炭上下游企业逐渐建立了中长期合同制度和“基础价+浮动价”的定价机制，发挥了煤炭市场平稳运行“压舱石”和“稳定器”的作用。2021年9月26日召开的国务院常务会议决定，对尚未实现市场化交易的燃煤发电电量，从2022年1月1日起，取消煤电价格联动机制，将现行标杆上网电价机制，改为“基准价+上下浮动”的市场化机制。这意味着，我国将告别已经实行了15年的煤电价格联动机制。

二、“双碳”目标下煤炭高质量发展对能源低碳转型将发挥重要支撑作用

以煤为主的能源资源禀赋，决定了未来相当长一段时间我国经济 社会 发展仍将离不开煤炭。在碳达峰碳中和过程中，仍需要煤炭发挥基础能源作用，为经济 社会 发展提供能源兜底保障。

（一）煤炭是新能源发展的有力支撑

“双碳”目标下，风、光等可再生能源发电成为增量电力供应的主要来源。近年来，我国大力发展新能源技术，非化石能源发电在我国电力结构中的占比显著上升。然而，受气候、天气、光照等人为不可控的自然条件影响，可再生能源供给能力不确定性大，提供的主要是能源量，能源供应和调节能力有限。可再生能源大比例接入电网，给电网的安全稳定运行带来严峻挑战，需要清洁高效的燃煤发电等灵活性电源作为调峰电源平抑电力波动。我国在大力发展风能、太阳能等可再生能源发电技术，逐步提高非化石能源发电占比，持续优化电力结构的过程中，仍需要煤炭煤电的有力支撑。预计到2060年实现碳中和后，燃煤发电装机规模仍需保持3亿至4亿千瓦，年耗煤量3.9 亿吨 6.4亿吨。

（二）煤炭是能源安全的“压舱石”

能源安全稳定供应是一个国家安全的保障和强盛的基石。在国际能源博弈和地缘政治冲突不断加剧的背景下，煤炭依然是国家能源安全的“压舱石”，短期内没有资源能替代煤炭的兜底保障作用。应当深刻认识我国能源资源禀赋、经济 社会 发展要求和能源发展规律。2020年12月21日，国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书，明确提出推进煤炭安全智能绿色开发利用，努力建设集约、安全、高效、清洁的煤炭工业体系，煤炭仍然是我国最经济安全的能源资源。

煤炭具备适应我国能源需求变化的开发能力，具有开发利用的成本优势，煤炭清洁高效转化技术经过“技术示范”“升级示范”已趋于成熟，具备短期内形成大规模油气接续能力的基础，应当充分发挥煤炭在平衡能源品种中的作用，保障我国能源安全。

三、“双碳”目标下煤炭行业迎来高质量发展机遇

“双碳”目标对于煤炭行业既是巨大挑战，也是空前机遇。在挑战与机遇并存下，煤炭行业势必迎来新一轮技术升级和产业转型。煤炭行业由自动化向智能化、无人化迈进，由超低排放向近零排放、零排放迈进。可以预见的是，自2021年到2060年，煤炭在能源消费中的占比将逐步下降，由主体能源转变为基础能源，再由基础能源转变为保障能源，最后转变为支撑能源，也代表着我国煤炭行业将向着绿色智能的方向快速迈进。

（一）依托技术革新，向高质量高技术产业发展

当前煤炭行业正处于第四次煤炭技术革命时期，应当以此次技术革命为契机，推动煤炭产业向着数字化、智能化的新产业和新业态转型。“双碳”目标下，煤炭产量将回归合理规模，走高质量发展、高端发展之路，迈向更加重视生产、加工、储运、消费全过程安全、绿色、低碳、经济的存量时代，走优质、高效、洁净、低耗的能源可持续发展道路。

未来将有更多煤矿采用高效节能的技术和设备，着力建设碳中和示范矿区引领工程，开展余热、余压、节水、节材等综合利用节能项目，持续优化煤炭开发利用工艺、技术和系统性管理，提高煤炭资源开发利用效率。

逐步将煤矿开采由机械化、自动化向数字化升级，打造采掘智能化、井下无人化、地面无煤化，最大限度地减少采煤过程对生态环境的破坏。聚焦“绿色开采、清洁利用、生态治理”的产业方向，构建实时透明的煤矿采运、洗选、治理等数据链条，不断优化智慧决策模型，建设现代化煤炭经济体系，将数字技术融入到煤炭资源的开发、加工、利用全产业链，全面提升煤炭的管理治理水平和综合利用效率。最终步入井下无人、地上无煤的煤炭工业5.0时代，实现深地原位利用，煤、电、气、热、水、油实现一体化供应，以及太阳能、风能、抽水蓄能与煤炭协同开发，基本实现近零排放。

（二）依托生态修复，打造绿色经济新的增长点

在淘汰落后产能的过程中，废弃矿区也在逐渐增加。可以通过矿区生态修复来增加生态碳汇。未来亟需开展全生命周期矿山生态修复理论与技术链，重点包括减沉保水协调开采、充填开采、土壤修复与生物多样性恢复关键技术等。选择适应性强、生长良好的树种和草种进行造林绿化，通过“地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观重现、生物多样性重组与保护”工程技术对矿区损毁土地进行修复，改善土壤理化性质，创造新的经济效益，提高土壤碳截获能力，增加植物碳储量。

矿井空间包括矿区地面空间和地下空间。数据显示，我国煤矿塌陷区面积超过两万平方公里，井下空间体积超过156亿立方米，空间利用潜力巨大。例如，以发展煤基综合能源基地为目标，矿井地面空间利用包括发展风、光电站；井下空间利用包括开发抽水蓄能电站、化学储能、地热能开发、二氧化碳封存等。当前矿井空间初步开发，仅包括建设地面光伏电站、井下博览馆等，未来可利用矿井空间发展可再生能源、现代农业、现代医疗等。预计到2030年，我国关闭或废弃矿井将达到1.5万处，大量土地资源被闲置。而与此同时，随着我国光伏产业发展迅猛，可利用建设光伏电站的土地愈发紧缺。因而利用采矿沉陷区进行光伏电站建设，把光伏发电和矿山生态治理相结合，既能解决土地资源有效利用问题，又对生态环境治理具有积极意义。

（三）依托多能互补，建设高效、绿色、经济的综合能源基地

煤炭与可再生能源具有良好的互补性。煤炭与可再生能源在燃烧和化学转化方面的耦合，逐步形成模式，突破了一系列技术难点，为煤炭与可再生能源深度耦合提供了良好基础。同时，煤矿区具有发展可再生能源的先天优势，除了丰富的煤炭资源外，还有大量的土地、风、光等其他资源，采煤沉陷区可为燃煤发电和风光发电深度耦合提供土地资源。煤矿井巷和采空区形成的地下空间，可用于抽水蓄能、井下碳吸附和碳储存、地热能等开发利用。

煤炭企业具备主动发展新能源的条件，可以充分发挥煤矿区优势，以煤电为核心，与太阳能发电、风电协同发展，构建多能互补的清洁能源系统，将煤矿区建设成为地面－井下一体化的风、光、电、热、气多元协同的综合能源基地。

四、结语

立足我国能源资源条件和经济 社会 发展需求，对标“双碳”目标实现，依托 科技 创新和系统性变革，通过高效转化和循环利用，煤炭将更多用于生产煤基高端化工品和碳材料等精品；通过与可再生能源等多元互补，煤矿将成为现代能源供应系统基地；通过充分利用煤矿区地面地下空间和资源，煤矿区将成为清洁能源生产基地；煤炭企业将成为新能源开发的参与者、煤基高端材料和高价值产品的引领者。

“绿色”是20世纪80年代末提出的一个生态环境新概念，最早应用于食品，即指无毒、无害的营养食品，包括食品本身和其生产过程。把“绿色”概念引入矿业，就产生了“绿色矿业”这一思想。绿色矿业是指在矿山环境扰动量小于区域环境容量前提下，实现矿产资源开发最优化和生态环境影响最小化，其本质是矿业和社会经济的可持续发展。矿产资源是人类生存与发展的物质基础，地质环境是人类生存与发展的空间场所。人类开发利用矿产资源，促进了社会发展，但同时也打破了矿区的地质环境平衡，经济发展为合理开发利用矿产资源与改善矿山生态环境提供了物质和技术基础。可见，资源、环境与经济三者是相互依存、相互影响的，既有相互促进、协同发展的正向关系，又有相互矛盾、相互制约的负向关系。工业革命以来大规模的开发和利用矿产资源，造成的生态破坏、环境污染和矿山地质灾害，严重危及着人类生存和发展的空间。

在一些发达国家，严格的环境保护政策是国家对矿产资源开发进行调节。在发展中国家或地区，如果只考虑当前经济的发展而过度地开发矿产资源，忽视环境保护，会使三者之间的矛盾激化，最后可能导致资源枯竭、生态恶化和经济停滞的严重后果。解决这一问题的出路在于正确处理资源开发、环境保护与经济发展三者之间的关系。

绿色矿业是在科学规划指导下和高新技术支撑下，既保护生态环境，又合理利用资源，最大限度获得经济效益的一项系统工程。现代科学技术为我们在西部矿产资源开发中实施绿色矿业战略奠定了坚实的基础。寿嘉华(2000)在“走绿色矿业之路”一文中指出：

(1)通过开发前的区域环境容量或承载力评价及矿业开发地质环境影响评价，建立环境评价指标体系和技术标准，开展环境区划，制定绿色矿业规划；

(2)通过技术创新，优化工艺流程，实现采、选、冶过程的小扰动、无毒害和少污染，提高资源综合利用率，促进矿业可持续发展；

(3)通过矿山环境治理和生态恢复，实现开发前后环境扰动的最小化和生态再造的最优化。

绿色矿业的核心是绿色开采，绿色开采包括了两个主要方面：①实现矿产资源的可持续利用；②最大程度减轻矿山环境的破坏和污染。现以煤炭资源开采为例，阐述实现绿色开采的重要性和艰难性，以及解决问题的主要途径。

5.3.2.1 确定合理的回采率

我国探明可采煤炭资源储量按国际对比口径计算，2001年为1145×108t，占世界总量的11.6%，居美国(2499.94×108t)和俄罗斯(1570.0×108t)之后列世界第三位，但人均拥有煤炭资源仅89.71t，为世界人均数值(9944.53/61.3010)160.59t的55.86%(《中国矿业年鉴》，2004)。我国煤炭资源分布不均。探明的资源量主要分布于北方，内蒙古、河北、山西、黑龙江、陕西、新疆6 省区拥有探明储量7903.01×108t，占全国探明资源总量的77.55%。至2002年底，我国共有煤炭企业2804家，从业人员408.61万人，年产原煤11.84×108t。与2001年相比，煤炭企业减少2953家，原煤产量增加1.33×108t，工业总产值增加293.01亿元，销售收入增加336.14亿元。山西、山东、内蒙古、河南、陕西、安徽、河北、黑龙江和辽宁等9个省区原煤产量合计占总产量的72.02%。综上所述，我国煤炭资源总量多，但人均占有量少，地理分布不均，东部和南方是消耗煤炭的大户，但煤炭资源和产量较少。

我国煤炭业的另一特征是可采储量占探明储量比重不大。按世界能源委员会定义的可采储量只有1145×108t，约占已探明储量的11.45%，已探明储量与可采储量的比为8.73：1，即每增加约9×108t的探明储量，才能增加1×108t的可采储量。因此，煤矿回采率是我国煤炭业发展的一个重要指标，关系到这一行业的可持续发展。国土资源部规划司提出了2005年不同井型煤矿回采率建议指标：大型矿、中型矿和小型矿相应为55%、45%和35%。实际上我国大、中型矿的回采率是40%～50%，集体、个体小矿只有10%～15%。国际上煤炭的总回采率为70%～80%，我国与国际水平相差甚远。集体、个体小矿回采率只有15%，与政府部门的建议指标35%也有很大差距。显然，小矿存在着回采率低、采掘方式不合理、不珍惜煤炭这一不可再生资源的现象，资源损失浪费严重，在空间上没有实现合理开采，在时间上无形损害了后代人对资源的需求。就国情而言，小矿的存在有利于边角煤炭资源的利用，缓解煤炭资源供需矛盾，吸纳社会闲散资金，吸纳大量农村劳动力，在某种程度上促进了地方经济的发展。从2002年年产原煤3×104t以下的小煤矿的产量与大、中型矿山产量基本持平(表5-1)。

表5-1 2002年煤炭企业规模、产量及产值

我国大、中型煤矿的回采率与国外相比有很大的差距，小矿的实际回采率与政府部门推荐的指标值差距亦很大，因此，在提高煤炭资源回采率方面大、中、小型煤矿均有很大的潜力可挖。但普遍存在的事实是：煤炭企业提高回采率潜力的动力明显不足，其根源在于，没有引入商品市场经济的法则。由于历史原因，我国绝大多数矿山企业系无偿或低价占有国家煤炭资源，采用相对落后的开采技术和设备能降低采煤成本，而这必然导致回采率低，但市场上无论大矿、小矿，煤炭售价都相同，为追求最大利润，企业就缺乏改进开采技术及设备、提高回采率的原动力。

为分析方便，设定以下符号所代表的含义：T为矿井服务年限(a)，Z为矿井可采储量(104t)，K为矿井回采率(%)，A为矿井年产量(万元)；S为吨煤利润(元)，R为吨煤销售价(元)，W为吨煤综合成本(元)，Q为吨煤开采成本(元)，P为吨煤资源成本(元)，B为矿井资源总费用(元)。

矿井服务年限T、吨煤利润S和吨煤综合成本W的计算如下(↓表示下降，↑表示增加)：

中国西北地区矿山环境地质问题调查与评价

中国西北地区矿山环境地质问题调查与评价

由式(5-1)可知，在矿井可采储量Z和矿井年产量A一定的情况下，回采率K下降，必然缩短矿井服务年限T，而T的缩短使矿井固定资产折旧及井巷工程等投资费用在吨煤成本中摊值增大，即开采成本Q稍有上升。由式(5-2)可见，在吨煤销售价R不变的情况下，这将引起吨煤利润下降。显然，回采率低在很大程度上是因为采用了导致较大煤层厚度损失和面积损失的开采技术和设备，这又能降低开采费用Q，开采费用降低引起吨煤综合成本W下降，当开采成本降低幅度大于式(5-1)所示开采成本增大幅度时，在市场售价R不变的情况下，矿井利润S增大(图5-2中Q=f(K)曲线所示)。由式(5-3)可知，矿井资源总费用B一定时，吨煤资源费P是随回采率K增大而减小的。式(5-2)表明，吨煤资源费P减少即可使吨煤成本W下降，如图5-2中P=f(K)曲线所示。

图5-2 吨煤成本与回采率的关系

吨煤成本曲线即 Q=f(K)和P=f(K)的合成曲线W=Q+P也是回采率K的函数，有一个最低点，即吨煤成本最小的点。本例中该点对应的回采率为60%，当考虑了开采成本和资源成本时，即该矿井回采率为60%时，能获得最大利润。有关行业主管部门在给定某煤矿规定的回采率时，也要考虑井型和煤层地质条件，在这两个前提条件之下，就能确定Q=f(K)和P=f(K)的两条曲线形态，由这两条曲线也就可以确定其合成曲线。合成曲线的最低点所对应的回采率K即为获得最大利润的点(吨煤成本最小)。这应该是国家和企业共同追求的有利于体现煤炭资源可持续利用价值的回采率，只有达到这一回采率才有利于企业获得较大利润。

资料显示，目前我国煤矿的回采率平均只有35%，一些乡镇煤矿回采率仅为15%。其他资源在开采和使用中的浪费现象也触目惊心。资源开采和使用价格低廉是其“罪魁祸首”。

我国矿产资源属于国家所有，但国家实际上并不直接占有资源，一方面是国有企业代表国家占有资源，通过向国家缴纳税收和利润的方式体现矿产所有者的利益；另一方面，是地方政府代表国家占有资源，地方政府通过允许集体或者其他性质的小企业采矿的形式，收取税收和管理费来获得利益。

赋税水平方面，我国矿产资源补偿费平均费率为1.18%，而国外与我国矿产资源性质基本相似的费率一般为2%到8%(我国煤炭行业资源税额为0.3～0.5元/t)。廉价的资源除了导致滥挖严重、开采使用浪费、破坏环境恶果外，还直接导致了国家利益受损。显然，重新制定煤炭资源费标准，有助于煤矿回采率的提高，有助于减轻煤矿开采活动中滥挖严重、开采使用浪费和破坏环境的不良现象，从而促进煤炭资源开发的可持续发展。

5.3.2.2 地质环境保护投入的最佳经济方法

煤炭开采过程中矿井水直接排放会造成地表水污染，煤矸石长久堆存会占压土地资源，矸石自燃及大风扬尘、大气降雨淋溶等会污染矿区大气、地表水、地下水和土壤环境。目前，国内外都是用支付补偿费的形式来平衡矿山开采对环境的损害。在俄罗斯，达标排污量的补偿费摊入吨煤成本，而超标排污量的补偿则直接影响纯煤利润。法国学者提出，环保投入应取得最大的经济效益。用图5-3来说明排污损失费及防治排污费与损失程度间的关系，排放某污染物的损失费以D表示，防治污染物排放的措施和设备费以P表示，这两种值都是该污染程度N的函数。损失费D与污染程度N的关系曲线D(N)和防治费P与污染程度N的关系曲线P(N)是典型的曲线函数，这两个函数曲线增长和减小的方向相反。显然，当污染程度最大时，P(N)=0，即未采取措施时，环境污染程度最大，相当于横坐标所示污染程度100%，最大防治污染费应该是实际污染程度为零时的值，在这种情况下，实际上P(N)值将等于最大损失值D(N)(无预防污染措施时)。因而，函数P(N)和D(N)图示曲线，实际上从纵坐标轴上同一水平开始，即防治污染费和污染损失费均从“零”处开始。以此为假设，可进行直观合理的分析，这两条曲线P(N)和D(N)相对于过交点K，与平行于纵坐标轴的直线对称，该直线与横坐标轴交点N0所示的污染程度，在数学上看最为有利，也就是说达到这一污染所用的防污染费P(N)和污染带来的损失费D(N)之和P(N)+D(N)值为最小。这一直观的关系是合理解决这类环保经济问题的基础。一方面有效地保护了生态环境，另一方面又能使防治污染费和污染带来的损失费之和最小，这对企业是有吸引力的。

图5-3 合理防治费用及污染程度关系图

煤炭开采的环境保护工作，取决于煤炭资源的合理开采和加工技术工艺。工艺合理，能够保护资源，提高煤矸石、废水、热能循环利用程度，变废为宝，化害为利，从而避免或减少煤矿开采加工过程对环境的负面影响。为有效地减小开采对矿山环境的负面影响，就要在采煤主要技术工艺、废物资源化利用方面，建立相互关联的生态技术系统，如采用不排矸、少排矸采煤工艺或煤矸石直接充填塌陷区，矿井水资源化利用等技术工艺。通过组建煤业热电集团公司，电厂利用煤矸石发电、矿井水综合利用，煤矿利用井口电站粉煤灰浆充填井下采空区、塌陷区，减少废渣堆放压占土地、节省塌陷区复垦工程费等。

近年来，中国煤炭科工集团在煤炭智能绿色开发、煤炭清洁高效转化利用、矿区生态环境保护等领域取得了一批突破性的重大科技成果。从整个煤炭产业看，推动煤炭产业绿色发展的技术成果同样“可圈可点”。例如，在绿色开采方面，已经建成了以大柳塔、红柳林煤矿为代表的一批千万吨级矿井群和以锦界、黄陵二号井为代表的一批数字矿山和智能化开采工作面，主要经济技术指标进入了国际先进水平行列。

在绿色消费方面，我国在燃煤电厂超低排放、高效煤粉型锅炉，水煤浆、型煤、现代煤化工、褐煤提质等技术和装备领域取得了长足的发展和进步。燃煤电厂超低排放技术改造后，烟尘、二氧化硫、氮氧化物等主要大气污染物排放指标均低于天然气电厂的排放标准。具有我国自主知识产权的高效煤粉型工业锅炉技术使燃料燃尽率达到98%，比普通燃煤锅炉提高28个百分点，主要大气污染物排放指标达到或接近天然气锅炉排放标准。

“煤炭行业将继续深入贯彻新发展理念，努力抢占世界煤炭科技竞争制高点，努力促进煤炭由燃料向燃料与原料并重转变，推动煤炭由传统能源向清洁能源转变，形成安全高效清洁的现代煤炭供应保障体系。”王显政说。

1.2.5.1 煤炭开采技术的发展总方向

采煤需要科学，这本是无可争议的问题，最近又被有些大学者提出来，可见我国采煤还有许多不科学的地方，严重影响着我国煤炭工业的发展。[6]钱鸣高院士在《煤炭产业特点与科学发展》一文中，提出科学采煤的5个主要方面:煤炭生产机械化、煤炭生产与环境保护、矿井矸石与利用、煤矿安全生产和提高资源回收率。钱鸣高院士认为煤炭开采科学技术的主要体现:一是安全生产，二是提高资源采出率，三是保护环境，四是机械化开采以提高效率。若不在这些方面进行管理，必然不是科学采矿，而是在利益驱动下的野蛮采矿。[7]

使采矿工程与现代高新技术相结合，发展现代采煤技术，是世界煤炭开采技术发展的总方向。中国采煤技术的发展不但要顺应这一潮流，更要结合我国煤层赋存特征、技术经济特点和社会发展条件，满足我国煤矿开采动态发展的需要。

1.2.5.2 煤炭开采的学科发展方向

采煤学各分支的划分是采煤学科内容充实和深化的结果，它促进了各分支内容的深入研究。随着各分支内容更深入的研究，出现了相互融合、综合研究的趋势，矿山压力控制、采煤方法选择专家系统的开发、矿井开采设计的优化、采煤生产过程的监测、露天与井工联合开采等都是这种趋势的体现，未来还会有更多的发展。应用现代科学理论和新方法及高新技术，综合研究解决采矿问题，探求采矿规律，促进了采煤与其他学科的相互渗透，由此发展了矿山力学、采矿系统工程、采矿地质、开采沉陷及治理、采动影响的建筑物保护等。采矿边缘学科的研究，丰富和扩展了采煤学的研究领域，深化了采煤学的研究内容，是值得重视的发展方向。

1.2.5.3 煤炭开采方法的发展展望

煤炭开采方法的进步是采煤工程技术发展的永恒主题。[7]传统的井工和露天开采方法是各自独立进行的，为实现煤炭资源合理持续健康发展，应深入研究露天与井工联合开采技术，这是煤炭开采方法发展的必然趋势。

露天与井工联合开采将露天采矿技术和地下采矿技术有机结合，可实现露天开采与井工开采的优势互补，具有合理高效开采煤炭资源，减少资源浪费的优点，是实现资源绿色开采的必然选择。必须指出，露天井工联合开采不单单是露天采矿技术和井工采矿技术的简单结合，而是一项极其复杂的系统工程。形成、完善并实施露天井工联合开采的新型采煤工艺，才能真正将露天井工联合开采上升到露天井工协调开采的高度，这是露天井工联合开采所追求的目标。

当前，露天井工联合开采技术无论是在基础理论上，还是在技术内涵、适应条件的研究上均不太成熟。从提高回采率、扩大采矿规模、减少剥离量和实现内部排土目的出发的煤矿露天井工联合开采技术的研究工作在国内才刚刚起步，还处于探索阶段，迫切需要科研院所、高等院校、矿山企业的联合攻关和研究探索，尽快形成一套完整、成熟的煤炭露天井工联合开采的先进技术与理论，即露天井工协调开采的技术与理论。

华夏能源网（微信号：hxny100） 注，随着可再生能源快速发展，能源结构的清洁化转型已成为不可逆转的趋势，但就当前的国情而言，煤炭的生存空间还远没到清零的地步，“去煤化”虽风起成势却不能操之过急。

回首去年冬季，华北一场大规模的“煤改气”计划，就因为天然气的短缺而遇上瓶颈，这充分提醒人们，缺油少气的国情依然会是我国一个长期难以缓解的矛盾。“风、水、光、核”等新能源各有各的不足，并不能立即取代煤的“能源一哥”地位，国土下埋藏丰富的资源禀赋，也足以让煤炭继续挺直腰杆。

11月29日，2018能源年会暨第十届中国能源企业高层论坛在京召开，原煤炭工业部副部长濮洪九出席并发表重要讲话。他认为，在未来相当长的一段时间内，中国还将是以煤炭能源为主，可再生能源替代煤炭，成为中国的主体能源仍然是任重道远。

他强调，通过大力发展洁净煤技术，煤炭从高碳能源向低碳化发展大有可为。但煤炭减量不可操之过急，要精准规划，否则很可能重蹈去年华北“气荒”的覆辙。

华夏能源网（微信号：hxny100） 将濮洪九先生的发言编辑整理（内容有删减，标题为编者所加），以供读者阅读：

资源禀赋决定煤炭是中国主体能源

中国是 历史 上用煤最早的国家，在汉朝甚至更远的时候就有记载。

追忆往昔，1949年，全国煤炭的产量是3424万吨，到了2017年，我国煤炭产量达到了35亿吨，产量翻了100倍以上，已然成为世界第一煤炭生产大国。

1957年，中国能源消费构成是煤炭占92.3%，石油占4.6%，天然气为0.1%，其他为3.0%。长期看，煤炭产量占了中国一次能源的75%，消费占了65%，

在过去的峥嵘岁月里，煤炭职工为了国家的经济建设和人民生活，艰苦奋斗、勇于担当，做出了巨大贡献。周恩来总理曾高度赞扬煤矿工人“为国家出了力，救了急，立了功”。

如今，根据我国国情，煤炭在我国化石能源储量中占比94%，天然气和石油合计占6%。煤炭在我国能源产业的高占比一直延续到现在，依然占主体能源的地位。

能源革命促使煤炭向清洁能源发展

随着环境问题越来越突出，我国提出能源革命，作为能源的主体，煤炭也必须革命。然而对这个“革命”如何理解呢？就是革掉煤炭过去粗放式的开发和粗放式的使用造成污染的命，就是革它落后的命，就是促使它向清洁能源的发展，这也是大势所趋。

自我国宣布进入新时代开始，国家经济建设也进入了一个新常规的时期，并且随着我国第三产业的发展，重工业的比例在逐渐减少，新兴技术和资本密集型产业不断涌现，国家能源的结构需求发生变化，再加上环境的压力，能源转型已变得迫在眉睫。

煤炭作为传统能源的代表，它具有双面性。优点就是给人类带来了光和热，满足了人类的生产和生活所需；缺点就是如果不科学的开发和使用，会造成严重的生态破坏和环境污染。在这种情况下，煤炭必须克服它存在的问题才能得到更好的发展。所以，能源革命不是取消煤炭，而是让它发展的更好，转变为绿色低碳的清洁能源。

煤炭减量应科学、可控

值得注意的是， 社会 上有一种叫“去煤化”的说法，认为煤炭造成了严重的环境污染，只要不用它，这个问题就解决了。不可否认，其动机是好的，但这种想法过于简单。

实际上，煤炭的转型在国际层面来讲，都是需要一个比较漫长的过程，随着经济的发展，对能源需求的绝对量是逐渐在增加的，这就需要有新能源替代煤炭。同时也要求替代能源要具备煤炭的可靠性、经济性和可持续性，如果达不到，就替代不了它。目前情况下，我们能做到的是科学的、可控的、可持续的来减少煤炭的用量，大力发展新能源和可再生能源。

煤炭减量必须要精准规划，否则可能会再次出现去年华北地区的“气荒”现象。其实，类似的情况也曾出现过，比如，当年大庆油田开发后油多了，就搞起了“以油代煤”结果不到两年，油不够了，又让煤代油。当时国家计划委员会还专门成立了煤代油办公室，组织一大批力量让煤炭增产来代替油不足。所以，不顾国情，不考虑实际情况，不科学的进行计划，盲目的搞这些东西，都容易出问题。

能源涉及到工业的发展和人民生活所需，其影响力是立竿见影的。过去煤炭一直背着煤炭供应不足需要增产的压力，如今煤炭在量上是足够用了，甚至产能过剩，但是整个能源的资源是不足的，石油和天然气还需要大量进口。

无论是去煤化还是保留煤炭，关键还是看煤炭如何利用，煤炭不仅可以燃烧，还可以作为原料，可以用煤制油、用煤制其他的化工品。

发展洁净煤技术让煤碳低碳化

大力发展煤炭的洁净煤技术，使煤高碳变成一个低碳的产品，煤炭的开发更加友好，就是绿色开采，搞好生态保护。

如今的煤炭开采，现代化程度非常高。在地面控制室按几次按纽，井下运输机就启动，割煤机就开始割煤，液压支架也开始移动，整个过程都是自动化的，只需一个巡视员在下面巡视即可，实现了煤炭安全高效智能化开采，现在全国已建成智能化采煤工作面达到70多个。

煤炭产业是既复杂也简单的，过去提起煤矿就让人想到安全事故，现在我国的安全指标已经能够跟国际接轨，一些落后产能也被逐步淘汰，由过去的8万个煤矿，到现在的7000个以下，所以要重视煤炭本身的变化，更要重视煤炭的清洁利用。

讲到清洁利用，煤炭现在可以经过低排放等措施使其污染值跟烧天然气差不多。2014年6月，浙江嘉兴嘉华发电公司进行的煤炭超低排放改造工程，效果非常好，获得了国家 科技 奖。神华集团的电力公司也同样做了大量的有效工作，到2017年底全国燃煤电厂超低排放改造已完成6.4亿千瓦，占全国燃煤电厂装机的65.3%。此外，煤炭还能清洁转化，不但能清洁燃烧，煤还可以变成油，变成烯烃，变成乙二醇等化工产品，实现煤炭的清洁化利用。到2017年底煤制油产能达到800万吨/年，烯烃800万吨/年，煤制气51亿/立方米，乙二醇270万吨/年。

长期看中国能源格局还是以煤为主

大力发展新能源和可再生能源一定要注意节奏，不合国情的去煤化是不合理的。现在煤炭至少还起到下列作用：

（1）资源丰富产能大，可以保证供应，当在其他能源供应不足时，或者北方地区冬季供暖需求量大时，可以迅速用煤来补充，能救急。

（2）用煤制油、煤制气和煤层气来补充我国油气资源的不足，增加自我保障能力，减少对国外能源的依赖。

（3）在发展新能源时以煤为燃料的火电可以起调峰作用，能协调和保障新能源的运行。

（4）可以延后新能源、可再生能源的发展，给其一个充足的延后期，以便促进新能源更好的发展。

减煤的难度不在于煤炭本身，而在于新能源和再生能源发展的速度。

党和国家高度重视煤炭工业的 健康 发展，多次做出重要指示：要大力推进煤炭清洁高效利用，形成煤、油、气、核、新能源，可再生能源多轮驱动的能源供应体系；强调虽然我国正在压缩煤炭比例，但国情还是以煤为主，并且在未来相当长的一段时间内，仍是以煤为主。

（编辑/冯优 转载须华夏能源网授权）