神华的标志是什么意思?黑色肯定是代表煤炭,红色的代表什么?
神华集团公司标识由五个几何图形组成,代表集团公司煤炭、电力、铁路、港口、煤制油与煤化工五位一体的发展模式。五个几何图形造型粗实、厚重,象征集团公司雄厚的经济实力,开拓务实、追求卓越的企业精神和严谨朴实的经营作风。五个几何图形有机结合构成一艘大帆船的造型,象征集团公司在市场经济的大潮中乘风破浪、一往无前,亦隐含有集团公司发展一帆风顺的寓意。造型上部的红方块象一面迎风招展的旗帜,又象一块燃烧的煤炭,象征神华以煤为基础,带动其它产业,全面发展的经营格局。采用红、黑两种颜色体现集团开发基础能源产业的内在精髓。
1.2.3.1 露天开采主要特点分析
当矿体埋藏较浅或地表有露头时,采用露天开采最为优越(图1-3)。与地下开采相比,露天开采优点是:资源利用充分、回采率高、贫化率低,适于用大型机械施工,建矿快,产量大,劳动生产率高,成本低,劳动条件好,生产安全缺点是:需剥离并排弃大量岩土,尤其较深的露天矿,往往占用较多的农田设备购置费用较高,初期投资较大设备效率及劳动生产率受气候影响较大。
图1-3 煤炭露天开采
随着开采技术的发展,适于露天采矿的范围越来越大,包括开采低品位矿床和某些地下开采过的残矿。对平缓矿床(一般矿层倾角小于12°)采用倒堆、横运或纵运采矿法对于倾斜矿床采用组合台阶、横采掘带或分区分期开采的方法。
纵观世界经济发达国家煤炭工业的发展特点是:依据本国煤田赋存条件,优先发展露天采煤,露天采煤量占总采煤量的比重不断增加。开采条件好的国家露天开采比重均超过50%,其中加拿大88.0%、德国78.3%、印度73.8%、澳大利亚70.0%、印尼70.0%、美国61.5%、俄罗斯56.1%、南非52.9%、波兰33.3%、英国23.6%、日本11.6%。各国逐渐形成了各具特点的露天采煤工艺,其中具有代表性的有美国、澳大利亚、俄罗斯及印度。
经过几十年的发展,随着露天开采现代新技术和新工艺的引入,我国在条件适宜地区的露天开采成本大幅度下降,劳动生产率大幅度提高,获得显著经济效益。同时,露天煤矿产量占全国煤矿产量比重逐渐增加,由2002年的4%左右提高到目前的10%左右。根据《煤炭工业“十一五”发展规划》,全国将重点建设10个千万t级现代化露天煤矿。在这种大的宏观经济和能源供需背景下,我国煤炭露天开采又进入了新的发展阶段。
1.2.3.2 露天开采主要作业内容
露天开采作业主要内容包括:穿孔爆破、采装、运输和排土。这四项工作的好坏及它们之间的配合如何,是露天采矿的关键。
(1)穿孔爆破。是在露天采场矿岩内钻凿一定直径和深度的定向爆破孔,以炸药爆破,对矿岩进行破碎和松动。穿孔设备主要有回转钻机、潜孔钻机和牙轮钻机等,爆破多用铵油炸药、浆状抗水炸药、乳化炸药及粒状乳化炸药。
(2)采装。是用采矿或机械将矿岩装入运输设备,或直接卸到指定地点的作业。常用的设备有单斗挖掘机轮斗挖掘机、拉斗铲与露天采矿机等,最广泛采用的为单斗挖掘机。
(3)运输。是将露天采场的矿、岩分别运送到卸载点(或选矿厂)和排土场,同时把生产人员、设备和材料运送到采矿场。主要运输方式有铁路、公路、输送机、提升机,还有水力运输和用于崎岖山区的索道运输。选择运输方式必须综合考虑地形、地质、气候条件,露天矿生产能力,开采深度,矿石和围岩的物理力学性质等,经过全面技术经济比较后,确定合理的运输方式。
(4)排土。是指从露天采场将剥离覆盖在矿床上部及其周围的表土和岩石,运送到专门设置的排土场进行排弃的作业。排土方法依其排土设备的不同,分为推土犁推土、推土机排土、前装机排土和拖拉铲运机或拉斗铲排土等。排土场优先选用内部排土方式,外土场应选择在尽量靠近采矿场,少占农田的位置,有条件的应放置在山谷、洼地处,利于环境保护和土地复垦。
1.2.3.3 露天开采存在的问题剖析
我国露天煤矿开采技术与国外先进水平相比,仍存在着规模小、产业集中度低、经济效益较低,技术工艺与装备水平、设备制造水平相对落后,自动化程度低,大型成套装备国产化程度低、进程较慢等问题。
(1)我国露天开采技术发展缓慢
同国外露天煤矿的发展相比,我国的露天煤矿发展缓慢。主要原因是我国适宜于露天开采的煤炭资源地理位置不佳,离煤炭消费重心较远,综合开发条件较好的很少,大部分煤田埋藏较深,基建工程量大,剥采比大。同时,我国机械制造水平低,过去已有的技术设备无法适应大型露天煤矿的开发。
20世纪80年代,我国煤炭部提出了“优先发展露天开采”的方针,规划建设霍林河、伊敏河、平朔、准格尔、元宝山等5大露天矿,把露天开采作为持续稳定、健康发展煤炭工业的一项重要战略方针[4]。可是,由于我国煤炭工业建设长期以井工开采为主,露天开采在煤炭工业中没有放在应有的重要地位,而且在我国可以划归的露天开采储量中,煤化程度普遍较低,最高为气煤,最多是褐煤。
我国露天采煤发展缓慢还有一个原因是露天煤矿分布具有明显的区域性,多集中在中西部地区,以山西、内蒙古、陕西、新疆等地为主。这些地区多属于煤炭输出区,自身对煤炭的消费量不大,加上向外运输条件较差,使得大规模露天开采受到制约。这些地区生态系统比较脆弱,考虑到大规模露天开采对环境的破坏,一是恢复起来比较难,二是植被破坏后造成沙尘增加,直接影响到我国的中部和东部地区。另外,这些地区经济欠发达,而大规模露天采煤前期投入较高,地方无力承担,这也是煤炭露天开采比重一直较低的一个原因。
(2)露天煤炭开采新技术研发投入不足
一方面,我国露天矿具有各不相同的内、外部复杂条件,其各项重大技术决策具有举足轻重的作用,正确的设计决策能为露天矿带来上千万元甚至以亿元计的经济效益,而错误的决策会造成惊人的损失。长期以来,露天煤炭开采设计缺乏创新,一些煤炭开采技术问题始终难以解决。如:绝大多数露天煤矿为近水平煤层埋藏、分区开采、汽车端帮环线开拓运输系统压帮内排、端帮边坡设计采用静态分析,造成端帮边坡角偏小、端帮压煤、运输成本高等问题。
另一方面,除了传统的技术开发研究,未来的露天煤炭开采技术——数字化技术、自动化技术、无人化技术研究投入不够。矿业界迄今尚未能达到实现开采系统完全自动化、无人化操作的目标。如获成功,这将可大大提高生产效率,大大降低生产成本,大大提高作业安全水平。我国尚没有对煤炭开采作业的自动化和机器人化的深入研究。
(3)露天煤炭开采造成的环境问题
世界各采煤国家都将优先发展露天采煤作为增加煤产量的主要途径,尽量实现集中开采,以提高劳动生产率,降低成本。但是露天采煤业迅猛发展的同时,也带来了一系列的矿山环境问题和生态破坏,严重影响地区的生态环境质量和经济持续发展。以往传统的地质、采矿及管理学科没有或很少将矿山环境勘查、评价、预测、管理、立法、执法与露天煤矿勘查、露天煤矿建设、设计、生产、闭坑有机地结合起来。如露天采矿学就追求剥离最少,采煤最多,只要不滑坡,边坡越陡越好,很少考虑地面变形或闭坑后灾害,很少以综合的、长远的经济效益、社会效益和环境效益作为研究追求的出发点。露天采煤形成的凹坑,由于地质构造、边坡岩体、地表水地下水作用等原因,诱发滑坡、塌陷、水土流失、泥石流等一系列地质灾害,又引起地面变形而危及周边地区的工业企业和居民建筑的安全,既造成巨大的经济损失又破坏了原来的生态地质环境。
我国露天煤矿开采环境问题复杂、多样、特殊、敏感,由于特定历史因素影响,对矿业城市地质环境和生态环境的影响和破坏巨大。露天煤矿开采环境问题根本上说是人类采矿工程活动使环境发生变化或恶化。这就需要决策者、管理者、生产者有可持续发展的眼光,开发科学、先进、环保的煤炭开采技术,从事露天煤矿开采,主动地、积极地利用开采工程改善、美化周边环境,变有害为无害,变不利为有利,实现资源开发和环境保护的协调发展。发展露天煤炭开采技术解决环境问题是非常必要的。
煤炭五大常用指标:
第一个指标:水分。
煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。
第二个指标:灰分
指煤在燃烧的后留下的残渣。不是煤中矿物质总和,而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高,说明煤中可燃成份较低。发热量就低。同时在精煤炼焦中,灰分高低决定焦炭的灰分。
第三指标:挥发份(全称为挥发份产率)V
指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物,不全是煤中固有成分,还有部分是热解产物,所以称挥发份产率。
第四个指标:固定碳
不同于元素分析的碳,是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。
第五个指标:全硫St
是煤中的有害元素,包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下,现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。
扩展资料:
煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为三大主要用途:动力煤、炼焦煤、煤化工用煤,主要包括气化用煤,低温干馏用煤,加氢液化用煤等。
动力煤
(1)发电用煤:中国约1/3以上的煤用来发电,平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值,把热能转变为电能。
(2)蒸汽机车用煤:占动力用煤3%左右,蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。
(3)建材用煤:约占动力用煤的13%以上,以水泥用煤量最大,其次为玻璃、砖、瓦等。
(4)一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的26%。
(5)生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的23%。
(6)冶金用动力煤:冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤,其用量不到动力用煤量的1%。
参考资料来源:百度百科-煤炭
矿区内有多个地质勘查报告时,省级发展改革委应当委托具有相应资质的地质勘查单位编制地质资料汇编报告。
编制矿区总体规划所依据的地质资料应当符合有关规范的要求,并取得相应资质单位的评审意见。第九条 煤炭矿区总体规划应当与国家主体功能区规划、国家能源规划、煤炭工业发展规划、省级以上人民政府批准的城镇总体规划等相衔接。第十条 煤炭矿区总体规划设计文件应当包括下列内容:
(一)规划编制的依据、指导思想和原则;
(二)矿区概况,包括矿区位置、资源条件、勘查程度等;
(三)矿区开发目的和必要性,矿区开发对地区经济社会发展的作用和意义,煤炭市场前景和产品竞争力;
(四)矿区开发企业基本情况,生产和在建矿区应当说明矿区生产开发现状;
(五)矿区和井(矿)田范围确定依据,井田划分的技术经济比较;
(六)矿井(露天矿)建设规模、服务年限、开拓方式、井口位置和工业场地;
(七)矿区建设规模、均衡生产服务年限、煤炭资源补充勘查意见和矿井建设顺序;
(八)煤炭洗选加工,包括煤质特征、原煤可选性、产品利用方向、煤炭洗选加工及布局等;
(九)矿区与煤伴生资源、煤层气(煤矿瓦斯)、矿井水和煤矸石等资源综合开发利用方案;
(十)外部建设条件,矿区铁路、公路、供电电源及供电方案、供水水源及供水方式、通讯等;
(十一)矿区总平面布置及辅助设施,包括矿区地面布置、建设用地、防洪排涝等;
(十二)矿区安全生产分析与灾害防治等;
(十三)矿区环境保护、水土保持和节能减排等;
(十四)矿区劳动定员和矿区静态总投资;
(十五)规划矿井(露天矿)基本特征表、勘查程度图、井(矿)田划分图、矿区及井(矿)田拐点坐标表。第三章 规划审批第十一条 资源储量为中型、规划总规模300万吨/年及以上的矿区,其总体规划由矿区所在省级发展改革委会同省级煤炭行业管理等部门提出审查意见后,报国家发展改革委审批。第十二条 国家发展改革委收到报送的矿区总体规划文件后,对申报材料不齐全或者不符合要求的,应在收到申报材料后10个工作日内一次性告知申报单位,补充相关情况和文件。逾期不通知的,自收到申报材料之日起即视为受理。
申报单位应在统筹兼顾资源状况、技术经济、开发合理、管理规范等方面的基础上,提出矿区开发主体企业的建议。第十三条 国家发展改革委在受理矿区总体规划后,应当委托有资质的评估机构进行评估或者组织专家评审。
接受委托的评估机构应当在规定的时间内提出评估报告,并对评估结论负责。评估机构在进行评估时,可要求规划申报单位就有关问题进行说明。
在咨询评估过程中,评估机构应当向国家发展改革委报告评估进度等有关情况。第十四条 煤炭矿区总体规划评估报告应当包括下列内容:
(一)矿区概况及开发企业基本情况;
(二)矿区范围及勘查程度评价;
(三)资源条件评价,包括地层与构造、煤层、水文地质、开采技术条件及工程地质、资源储量、煤质等;
(四)矿区开发的必要性;
(五)矿区开发评价,包括矿区开发现状、规划原则、井(矿)田划分方案、规划建设规模、矿区均衡生产服务年限等;
(六)煤炭洗选加工和资源综合利用评价,包括原煤可选性及产品利用方向、煤炭洗选加工与布局、资源综合利用等;
(七)外部建设条件评价,包括矿区铁路、公路、供电电源及供电方案、供水水源及供水方式等;
(八)矿区总平面布置及辅助设施评价,包括矿区地面布置、建设用地、防洪排涝等;
(九)矿区安全生产与灾害防治评价;
(十)矿区环境保护、水土保持和节能减排评价;
(十一)主要结论和建议;
(十二)评估报告应当附规划矿井(露天矿)基本特征表、矿区勘查程度图、矿区井(矿)田划分图、矿区及井(矿)田拐点坐标表。
设计应由有设计证的单位承担。设计单位可根据批准的计划任务书或建设单位设计委托书进行设计。设计分初步设计(或方案设计)和主要单位工程施工图设计两个阶段。初步设计应能基本满足控制投资(贷款)、实行包干建设,主要设备订货的需要。
设计经县或县以上煤炭工业部门批准后才能作为建设项目的依据。第四条 矿井设计要做到开拓合理、生产集中、系统完善、环节畅通。在巷道布置上应尽力减少岩巷,多开煤巷,以节约投资,缩短建设工期。第五条 新建和技术改造矿井设计要符合总体规划要求。对资源条件好,有发展前途的矿井,在设计时可考虑井上、下工程预留适当设计位置。第六条 设计要贯彻安全生产的方针,严格执行国务院颁发的《矿山安全条例》、《安全监察条例》和煤炭部颁发的《乡镇煤矿安全规程》等安全条例及规程的要求,完善安全设施,改善作业环境,确保安全生产。第七条 新建、技术改造矿井的初步设计(或方案设计),所依据批准的地质报告(或地质资料),其储量中:C级及以上储量应不低于30%,并应分布在浅部或首先开采的地段。设计的储量备用系数取1.5~2。第八条 煤层最低可采厚度、灰分、发热量和储量计算标准如下:
一般地区计算标准
-----------------------------------
\ 煤|| |
项\种|炼焦用煤|非炼焦用煤|褐 煤
目\|| |
-------------------|----|-----|----
|矿| <25°| 0.7| 0.8 |1.0
|井|25°~45°| 0.6| 0.7 |0.9
|开| >45°| 0.5| 0.6 |0.8
最低可采厚度(m)|采| || |
|---------|---------------
| 露 天 开 采 |1.0
-------------------|---------------
最高灰分Ag(%)|40
-----------------------------------
缺煤地区计算标准
-----------------------------------
\ 煤|| |
项\种|炼焦用煤|非炼焦用煤|褐 煤
目\|| |
-------------------|----|-----|----
| <25°| 0.6| 0.7 |0.8
最低可采厚度(m)|25°~45°| 0.5| 0.6 |0.7
| >45°| 0.4| 0.5 |0.6
-------------------|----|----------
最高灰分Ag(%)| 40 |不作具体规定
-------------------|----|----------
Y || |
最低发热量(MJ/kg)Q|| 12.5|10.5
DW || |
-----------------------------------
小于最低可采厚度的煤层以及灰分超过40%的煤种是否开采,由各省(市、区)煤炭部门根据具体情况确定。
“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。