煤炭行业如何“由黑变绿”

对陕西来说,煤炭消费需求量刚性增长的基本态势短期内不会改变,为落实煤炭"去产能"各项任务目标和实现地区煤炭产业升级与绿色转型,应积极运用现代科技手段,从产业链和技术创新等方面对现有煤炭产业链的关键环节进行改造和优化。应做优能化陕北能源化工基地兰炭产业集群,大力推广燃煤替代,推动兰炭产业供应链升级,发挥绿色金融优势,促进产融结合,推动传统能源向智慧能源转型升级。

1、对产业发展的重要性

“绿色煤炭”的实施，对于中国煤炭工业的发展是十分重要的。其实，从世界范围来看，这也是一个趋势。所谓的绿色煤炭工业，就是针对“高投入低产出、高开采低利用、高排放低效益”的传统煤炭工业而言的，它以煤炭资源节约和环境友好为核心，以实现煤炭工业与社会、环境的和谐发展为目的，绿色煤炭工业是以煤炭资源节约和环境友好为核心，以实现煤炭工业与社会、环境的和谐发展为目标的新型煤炭工业，其关键是实现煤炭资源的绿色开采、清洁生产和无污染使用。

2、产业发展的必然选择

循环经济作为一种实践可持续发展理念的新的经济发展模式，是构建绿色煤炭工业体系的必然选择。关键是实现煤炭资源的绿色开采、清洁生产和无污染使用。绿色煤炭工业是这样的，煤炭的开采应实现“低开采度、高回采率”，从源头上做到煤炭资源的节约，减轻煤炭开采中所产生的环境污染。煤炭的加工应实现高利用率和清洁生产。煤炭的洗选率和煤炭转化率达到一定指标，洁净煤技术实现产业化。煤系共伴生矿产资源得到充分利用。开发出一批以伴生矿产资源为主要原料的档次高、质量优、污染少的产品，形成煤炭工业新的经济增长点。

3、全社会参与的体系

发展循环经济构建绿色煤炭工业体系，是一个复杂的系统工程，需要社会各界的积极参与，其中，政府作为执法者和社会、环境等公共资源的捍卫者，应该扮演非常重要的角色；而煤炭企业作为实践循环经济的主体，则起着关键的作用。府应通过制定一系列配套政策对煤炭企业发展循环经济构建绿色煤炭工业给予扶持，包括投资政策、产业政策、技术政策、财税政策等。具体来说，要加大投资力度，搞好基础设施建设，帮助煤炭企业引入先进的设备，为煤炭企业提供相关技术支持，在税收方面给予优惠等，为煤炭企业发展循环经济提供一个宽松的政策环境，以引导煤炭企业自愿地走循环经济之路。

有“乌金”之称的煤炭，是我国能源构成的绝对主力。2017年，煤炭消费量占我国一次能源消费的60%以上。然而，随着人民群众对美好环境的日益向往，煤炭这个能源领域的“老革命”，却不得不面临环保这个新难题。一方面，我国“富煤、贫油、少气”的能源结构特点，决定了未来相当长一个时期内，煤炭主体能源地位不会改变；另一方面，环保压力让煤炭处在社会舆论的风口浪尖，“排煤、禁煤、限煤”的呼声不绝于耳，让我国煤炭产业艰难前行。

作为中国乃至世界煤炭企业的领跑者，神东煤炭集团在壮大规模、巩固安全、提升科技水平的同时，把绿色和环保作为企业发展的核心理念，逐渐探索出一条“绿色开采+清洁利用+生态治理”的发展之路。源自神东的绿色能源，捍卫着京津冀的碧蓝天空，驱动起“长征”火箭的庞大身躯，让一座座超低排放机组有了源源不绝的清洁动力。环保、清洁，这既是惊艳世界的神东品牌，更是对煤炭产业发展前行的绿色引领。

清洁利用：“黑”与“绿”的结合，让“光与热”和“净与美”不再矛盾

煤炭的价值，是奉献光与热，点亮万家灯火，驱动马达轰鸣。如何在发挥煤炭价值的过程中，避免因排放带来的污染，这曾是世界性的难题。对此，神东人又如何破解？那就是通过开采、洗选过程中对煤质的严格管控，淋漓尽致地发挥出神东“三低一高”的特质，让煤炭的清洁利用和绿色转化成为现实。

2018年6月的一天，在神东集团补连塔煤矿22310综采工作面，矿综采一队队长石强正带领员工们在采煤机旁忙碌。不管手头的活再忙，只要发现金属丝、铁块、矸石、塑料等杂物，每一个人都会默默地捡起并放在悬挂在顺槽皮带上的杂物袋里。这样的杂物袋每隔20米就有一个，往往一个班就会放满，交接班期间由上一班集中处理。若是发现了漏掉的杂物，那就得接受每件500-1000元的罚款。由于低灰、低硫的特点，这个工作面采出的原煤被作为煤制油和煤制烯烃的专用原料。棱角分明的煤块，经过输煤皮带和栈道一路运至神东洗选中心煤制油选煤厂，又经过末煤重介旋流器洗选加工工艺，转化为灰分不超过5%的末煤，最终在鄂尔多斯煤制油公司煤直接液化工艺中转化为优质油品。由神东环保煤转化成的军民用柴油、车用汽油、军民用航空煤油等油品，不仅具有低硫、低氮等特点，燃烧后的废气所含污染物极少，可有效减少PM2.5的污染，是优质的清洁燃料。

神东煤的特征是“三低一高”，即低硫、低磷、低灰、中高发热量，是优质动力、化工和冶金用煤。对神东人来说，煤质是效益的源泉，更是品牌的保证。对煤质的检查，已成为神东一项常态化管理。通过在线监测、自动取样检验等措施，神东实现了对煤质的全流程控制，确保产品的优质、清洁。同时，以煤炭清洁高效利用为重点，神东围绕燃料煤、原料煤、煤基材料三个方向，加大清洁煤炭产品研发力度，扩大煤炭洗选、配煤、精加工和分质分级利用，形成了神洁、神优系列等20种不同规格产品的环保煤，拓宽清洁高效利用渠道，让神东煤成为造福万民和各行各业的“环保救星”。

清洁发电，净化蓝天。 “三低一高”的神东环保煤，与一座座能源集团超低排放机组相结合，烟尘排放低于5毫克/立方，达到并超过了天然气的排放水平，在点亮万家灯火的同时，又把对环境的影响降至最低，共同构筑起煤炭清洁利用的典范。

“用煤和用气一样干净”，这是神东人的保证，也是神东人的担当，更是神东人对煤炭产业最大的贡献和引领。

说起煤矿，高耸的煤堆和矸石山，飞扬的煤尘、流淌的黑水，还有塌陷的地表，人们的脑海中不由会闪过这样的景观。而在中国神东，由于坚持不懈的绿色开采和环境保护，不堪的景象成为过去，取而代之的一幅“产煤不见煤，采煤不见矸，矸石不外排，天蓝荒漠绿，煤海碧水流”的美丽画卷。

煤炭，是大地母亲对全体人类的惠赠。然而，在煤炭开采、洗选、运输等过程中，又实时产生着对生态和环境的损害，主要表现在煤炭采空区、地表破坏、粉尘污染，以及对地下水的影响。治理，从源头开始。针对煤田蕴藏实际，神东通过不懈地创新与努力，先后突破了5米以上6.3米、7.0米、8.0米、8.8米大采高加长综采工作面，以及采用厚煤层放顶煤开采技术、切顶留巷无煤柱等世界级的尖端开采技术，实现了安全开采、高效开采和绿色开采。以上湾煤矿为例，由于建成了世界首个8.8米超大采高智能综采工作面，经测算开采回采率可提高约8个百分点，煤炭产品含矸率降低5至8个百分点，比综放开采能多出煤约1500万吨，实现了经济效益和环保效益的双赢。

治理，在煤炭生产的各个环节。对开采中产生的吨矸石，神东通过自主创新的“分层开拓、无盘区划分、全煤巷布置、立交巷道平交化”采掘布置技术，最大程度减少矸石产出量，并充分利用井下废巷和贮矸硐室充填矸石进行煤矸置换，实现井下矸石不升井；对排出地面的洗选矸石，主要用于发电、制砖、填沟造田， 做到了“采煤不见矸”。 从矿井下到地面，煤炭的生产、运输、储存、洗选、装车，全部通过胶带输煤栈桥和原煤仓、产品仓、装车塔实现封闭运行，全程不落地。而铁路外运、销售煤炭，则采用自主研发的封尘固化剂喷洒固化煤列表层，降低铁路沿线的煤尘污染，实现了“采煤不见煤”。

“废水、废气、固废”，对煤矿开采影响环境的“三废”，神东人向来是不吝投入、重拳治理。多年来，神东累计投入环保治理资金18亿元，全面建设了清洁生产、“三废”治理、综合利用设施。所有矿井井下煤尘治理采用集控措施，对工作面及巷道实施喷雾与水幕喷洒措施，有效控制煤尘污染；对于地面集中采暖供热小区，采取热电联供模式减少烟尘产生，分散矿井所有锅炉统一安装了除尘脱硫设施，烟尘排放全面达标；应用煤炭开采地下水保护关键技术，在采空区建成35座地下水库(库容总量3200万立方，相当于2个西湖的水体量)，地面建成38座废水处理厂和3座深度水处理厂，实现地下分布式水库、选煤车间、锅炉房构成废水闭路循环系统，和生产复用、生活日用、生态灌溉实现水的多种利用，在一个缺水地区建成了超10万人生活、年超千亿元产值的大型煤炭生产基地。

煤矿开采，不能以破坏环境为代价。这是神东人坚定地承诺，也是他们多年来夙兴夜寐、为之奋斗的目标。今日，这美丽的矿区告诉我们，神东人言出必践，一诺千金。

生态治理：当荒漠矿区成为绿色煤都，神东人圆了30年的梦想和追求。金山银山、青山绿水，这是神东人用双手创造的传奇

神东矿区地处毛乌素沙地与黄土高原过渡地带，干旱少雨，原生植被种类单调，平均植被覆盖率仅3-11%，风蚀区面积占总面积的 70% ， 生态环境十分脆弱，是全国水土流失重点监督区与治理区。上世纪90年代，为了给自己和儿女们创造一个美丽的家园，神东的创业者以不畏艰苦的精神和百折不挠的勇气，克服了常人难以想象的困难，一点一点地染绿了矿区。随着时光的推移，荒凉的地貌早已成为老员工们心中的回忆。保护环境、建设生态矿区，则成为全体神东人秉承的理念。

面对资源开采与脆弱生态环境之间的矛盾，神东摒弃了先开发后治理的传统做法，坚持开发与治理并重，构建起持续稳定、科学有效的的生态系统。针对矿区外围流动沙地，优化草本为主、草灌结合的林分结构，营造了267平方千米生态防护林，建成了“外围防护圈”； 针对矿井周边裸露高大山地，优化水土保持整地技术，建设了“两山一湾”周边常绿林与“两纵一网”公路绿化 30平方千米，形成了常绿景观，构建起“周边常绿圈”； 针对生产生活环境，建设了森林化厂区、园林化小区 12 平方千米，绿地率达 40%以上，植被覆盖度达到了 80% 以上，打造出“中心美化圈”，成为采矿业水土保持治理的示范性模式。

通过科技创新路上的高歌猛进，神东人从无到有建立起采煤沉陷区生态修复技术体系。应用封堵种草、水保整地、锚固植树等技术措施，解决了裂缝、错台、滑坡等地质环境问题；采用水土保持与风沙治理措施，年减少入河泥沙约 566 万吨；采取覆土、植物与微生物综合复垦技术，提高了排矸场和沉陷区土地质量。为培育生态经济产业链条，神东大力发展沙棘等经济林产业，创新了“茶园式”种植模式，已栽植大果沙棘 25 平方公里 255万株，到盛果期预计可实现产值近亿元。在美化环境的同时，深度落实了精准扶贫政策，建立当地群众参与经济林营造和管护的机制，为当地群众提供了稳定收入。

神东，我国第一个两亿吨级新型煤炭基地。它不仅书写了中国煤炭工业的神话，更是创造了绿色开采的奇迹。几代神东人对环保梦想的一路追逐，勇于创新和敢于担当的神东精神，让环保与绿色成为惊艳世界的神东品牌。

既要金山银山，也要绿水青山。在中国神东这片梦幻之地，这不仅是追求，更是现实。

煤炭绿色开采，是针对煤炭大量开采造成的环境问题提出的。煤炭开采可能造成一系列环境问题，如煤矿瓦斯事故、井下突水事故、地表沉陷、滑坡、农田及建筑设施的损坏、煤矸石占用良田且造成环境污染等等。煤炭绿色开采，就是使煤炭开采对矿区环境的扰动量小于区域环境容量，实现资源开发利用最优化和生态环境影响最小化。简单地讲，就是合理利用资源，优化技术，高效、持续、协调的发展煤炭工业，减少对环境的破坏，取得最佳的经济效益和社会效益。

最突出的就是光能引用，大街上的太阳能路灯还有绿色燃料氢气的重点引用以及核能的开发引用！好多的

主要着眼于以下几个方面：

1、采用无毒、无害的原料：化学研究和化工生产中经常采用有毒、有害的原料，如剧毒的光气、氢氰酸、苯类、醛类等原料和中间体，它们严重地污染环境并危害人类的健康。采用无毒、无害的原料是绿色化学的一项重要任务。

2、开发、应用“原子经济”反应路线：就是最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之结合到目标分子中，不产生副产物或废物，从而实现废物的零排放。“原子经济”反应有利于节约资源和保护环境。3、采用新型、高效、对环境友好、可回收的催化剂：通过选择催化剂，可以提高反应的选择性，并避免副产物的生成，提高原子的利用率，减少有害物质对环境的排放。

4、采用无毒、无害的溶剂：致力于开发无溶剂存在下的反应，如固态反应；开发和应用无毒、廉价、不危害环境的水介质体系；以超临界流体做介质的反应将成为绿色合成工艺的重要途径。

5、产品的绿色化：采用新的工艺、新的原料、新的配方，合成新的对人类和环境无毒、无害的绿色产品是绿色化学的最终使命和终极目标。如开发新型的制冷剂，减少对臭氧层的破坏；开发新型的、可生物降解的高分子材料，解决“白色污染”问题。

6、充分应用可再生资源：采用可再生资源做化学化工原料，是绿色化学的一项重要任务和研究方向。据统计，现代95%以上的有机化学品都来自石油和煤，但石油和煤的储量有限，属不可再生能源。同时，石油和煤的开采和加工又严重污染环境。采用可再生的生物质，如淀粉、纤维素、沼气、糖类等取代传统的石油、煤等工业原料既可以保护资源又有利于环境，可谓一举双得。

7、从产品开发的途径上考虑：传统的化学工艺的开发是经过漫长的实验探索，并不断地改进、优化和完善。在这种研究模式下，必将消耗大量的化学试剂、溶剂和能源，并源源不断地产生副产物和废物。往往开发一条可行的化学工艺需要经过漫长的时间和消耗大量的人力、物力。目前，计算机辅助分子设计和材料设计是一门新兴学科分支，并在实践中取得了广泛的发展和应用。如在有机合成和药物合成中，科学家首先建立了一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库,然后在确定目标产物后,第一步找出一切可产生目标产物的反应；第二步又把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应路线；接着应用计算机智能技术优化出价廉、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳反应路线；最后，通过化学方法合成出所设计的目标分子。绿色化学在节约原料、保护环境、保障人类健康与安全方面发挥了日益显著的作用，并受到社会的广泛关注。世界各国的许多科研机构和政府部门都在致力于绿色化学的开发和推广应用。相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高，我们的赖以生存的地球环境会变得更加美好。

“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。

2008年以来，受国内多年积累的能源“瓶颈”因素影响及国际金融危机不断深化等多重因素的作用，国内煤炭市场呈现出极度涨落的特征。主要成因为，近年来国内经济显著的“重工业化”趋势加剧，经济主要部类农业和工业发展呈不平衡发展态势。农产品及主要消费品供应不足，首先导致前半年由cpi持续上涨引导的全面物价上涨，并形成相当严重的“泡沫化”价格；而长期依赖外部需求的的工业尤其是加工制造部门的扩张投资，直接造就了能源供应相对不足、价格大幅上行的前提，但一经遭遇外部需求突发性减弱，即暴露产能过剩的弊病。在过剩压力态势下，需求难以短期内恢复、价格大幅下滑、工业品利润率下降、重工行业甚至亏损经营，是未来一定时期内工业行业的主要趋势。

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。

目前，煤炭价格绿色区间为500元~570元/吨。这是煤炭供需双方在充分尊重市场经济规律的基础上，自主协商形成的合理价格区间。此价格水平兼顾了双方的利益，能够充分反映国内煤矿的生产成本和用户的承受能力，有利于煤电上下游行业和谐发展，有利于降低企业和社会用能成本，提高行业整体经济效益。从以下几个方面来看，煤价保持稳定、并处于绿色区间是有充分保障的。

一是去产能仍将继续。两年多以来，我国已经化解煤炭过剩产能5.4亿吨，成效显著。但从总量看，煤炭产能仍然严重过剩，“十三五”后3年依然有2.6亿吨左右的煤炭产能需要关闭退出，其中，今年要关闭退出1.5亿吨左右。

二是国家有关部门正在加强煤炭储备能力建设。为提高煤炭稳定供应和应急保障水平，去年有关部门制定印发了《关于建立健全煤炭最低库存和最高库存制度的指导意见（试行）》。据了解，国家发展改革委近期组织有关煤炭调入地区和电力、运输企业召开专题座谈会，部署相关工作，交流推广地方建立煤炭储备基地的典型经验和做法，同时还将组织第三方信用服务机构对各地执行煤炭最高最低库存的情况进行监督检查，督促电力等重点用煤行业和保障煤炭供应难度大的地区多存煤、多储煤。

三是调峰能力不断增加。在推进煤炭去产能的过程中，国家有关部门探索建立了煤炭减量化生产制度。据了解，目前正在研究建立储备产能制度，一旦煤炭价格下跌过快，将适时启动调峰产能措施，保障煤炭稳定供应。

四是国家严格控制劣质煤进口与使用。随着我国环保标准日益提高，进口不达标的煤炭在环保等方面会造成不利影响，按照商品煤质量管理有关规定，有关部门严格控制劣质煤进口和使用。近年来，煤炭进口量较前几年最高点下降5000万吨以上。

五是国家大力推进煤电联营。

纵观煤矿行业，发展智能化是大势所趋。在全国工业制造业智能化的浪潮下，煤炭行业作为我国重要的能源行业，其智能化建设直接关系我国国民经济和社会智能化的进程。从实施细则陆续出台，可以看出国家和煤炭、科技行业均对煤矿智能化重视程度很高，推进力度很大。

煤矿市场空间巨大，供给产能难以覆盖需求增长。从智能化煤机制造企业的调研情况来看，当前供给端产能跟不上需求的增长，可以预见的是煤机智能化生产制造将迎来一轮爆发性增长期。

将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智慧煤矿管理系统。实现煤矿开拓、采掘、运输、通风、洗选、安全、管理等过程的智能化运转。

智慧煤矿管理系统我以我擅长的可视化管理角度给大家看个案例，通过主观视角去充分理解只会煤矿管理的优势和前景。

选煤厂 3D 可视化

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。全方位推动选煤厂精细化管理工作，实现减人增效的目的。

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。通过纠正、平差、多视影像匹配等一系列的内业处理操作，最终获得三维模型。航拍建模的成果数据具有地理坐标系信息，可以准确地和 GIS 匹配。

和 GIS 的集成方案中可提供根据经纬度和海拔数据构建漫游线路，让用户以第一人称的视角按照指定线路对厂区进行巡检漫游，Hightopo在制定线路的时候可以参考重点区域或智能化水平较高的区域进行制定，给用户呈现选煤厂重点发展区域以及智能化发展成效。

主厂房设备监控系统通过 3D 效果，1：1 制作 3D 可视化仿真互动模型，并将重介洗煤工艺流程整合融入，将原煤进行洗选加工和综合处理的全过程信息监控。

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。

通过 2D 和 3D 无缝融合，搭配数据面板以及动画驱动制作了蓄水工艺可视化。场景支持常规的旋转、平移和视角缩放。蓄水工艺包括蓄水、加药搅拌（添加絮凝剂）、放水、泵体放水等操作的演示，营造具有真实沉浸感的体验。

压滤车间负责压滤处理煤泥、回收分离介质水，压滤机负责处理浓缩机底流。传统的压滤生产主要依靠人工操作，需人工查看并判断压榨程度，工作效率低下，产品水分无法得到保证，存在液压系统破损或压滤喷料伤人的安全隐患。

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。

三维仿真的选矿场景，其中包含：选矿漫游（选矿工艺流程）、全场漫游（场景绕场查看）、浓密机和球磨机的启停动画演示、选矿设备的单独查看。当然也支持定制哦~

选矿工艺动画过程，从矿石破碎到筛分再到磨矿、分级等一系列作业的漫游动画，支持拉近视角近距离监控选矿的每一步作业。

搭建 3D 轻量化大型智慧矿山解决方案，根据矿山现场的 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料还原外观建模，围绕以数字化开采、高速掘进、智能通风排水供配电、筛煤工艺等内容为主体的三维立体可视化管理系统。

场景初始化后，界面通过自由视角、固定路线对矿山全场景空间进行巡检式漫游，在路径中展示设备及系统信息，漫游线路的制定着重凸显核心区域或智能化发展区域，为用户呈现矿山整体面貌、重点发展区域及智能化发展成效。

实现交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设备可以响应交互事件。

针对控制中心页面的建设，运用丰富的可视化图表和动画效果，集成供水、通风、运输、掘锚机运作及井内三维漫游画面，形象的对井下多元应用场景进行详尽的数据解释；可融合智能感知设备数据，实现对矿井的生产环境、工作视角、设备分布、工艺流程、产量走势、巷道划分、设备运行实时状态的真实复现，达到矿井上下透明化管理的目的。

三维立体的巷道监管效果，有利于改善矿山环境及工程实施设计，能将巷道工程变迁情况客观无误的记录和展现。可视化巷道的搭建由点-线-面-单个巷道-多个巷道过渡延伸。点击按键可随意切换工作区视角和井内视角，方便运维人员从不同角度观察到每条巷道的名称、视点位置、设备分布及对应的数据。巷道内部漫游设有前进、倒退等功能，易于实时了解视点位置。此外，增添聚光灯的设计会让巷道整体更加真实，仿佛身临其境。

相较于传统静态模拟图式的通风机房在线监控系统，3D 可视化通风系统能更加生动形象的展现在人眼前，使其内容具有可读性与可控性。两侧 2D 面板数据提供重要运行参数的实时变化和历史趋势查询，提供自定义趋势查看、数据分析、曲线对比等功能，点击场景中的设备可显示设备属性信息。对于超限时状态设备进行及时报警，在短时间内为运维人员提供所需信息要素，提升运维监测效率。

压风自救装备系统在正常生产运作时，可为井下开拓掘进工作的风动工具提供压缩空气动力，满足井下岩石巷道掘进及煤巷支护之需；当发生灾变事故时，工作人员可进入自救装置，打开压气阀进行避灾自救。

将矿井压风系统与 3D 可视化进行有机结合，可对井下用风情况准确掌握。系统将根据设定的井下各指标阈值，自动调整空气压缩机的启动关停、倒机、负荷调控，确保井下恒压供风。健全矿井紧急避险系统的日常维护水平，加强抗灾救灾能力。

为完善瓦斯抽采流程的标准化，可通过可视化系统实现对瓦斯抽采泵、放空管闸阀、管道总闸阀、高低负压闸阀等设备的远程遥控监测。根据井下监测到的抽采泵站工作状态、瓦斯浓度、气体流量、工序能耗等信息通过抽采管路实时上传到监控设备中，提供瓦斯的精准研判，为下一步科学优化抽采设计提供准确分析。

当发现异常测点时，系统将启动自检诊断功能，对危险管段进行迅速定位诊断。在提高瓦斯抽放参数测量的准确性和安全性的同时，还能起到矿井上下全覆盖监测的作用，为矿井“提浓提效、高效抽采、安全生产”奠定基础保障。

通过引擎强大的渲染功能，真实还原采煤机井下运动工况的行进效果，利用可视化图表将采煤机运行的关键数据进行直观呈现。设有记忆割煤、滚筒换向、自动往返及故障诊断的联动控制功能，针对采煤机故障诊断提供切实的数据依据，加速扼杀故障的萌芽。通过地面调度室即可远程遥控操作，由此达成井下少人化作业，加大煤炭资源的开采效率，为采煤机的高效安全生产奠定基础。

针对环境态势、掘采进度、设备运作、工况状态等信息进行高精度实时监测，赋予数据空间属性，使复杂因素可视化。形成一套可被洞察的参考数据，为开采作业监管提供强有力的决策支撑。

随着国家环境保护力度的持续加大及能源消费结构的转型，正倒逼煤炭产业必须走绿色智能的清洁化生产之路，图扑智慧矿山可视化解决方案恰到好处的助力实现低碳循环发展：将各生产线的控制集中于此，各生产环节信息共享、横向协作，辅助运维人员构建自主感知、智能分析、科学决策、集约高效的数字化矿山。