煤炭是我國(guó)主體能源和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，長(zhǎng)期以來(lái)受到黨和政府的高度重視。習(xí)近平總書(shū)記指出，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，甚至從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，我國(guó)還是以煤為主的能源格局，只不過(guò)比例會(huì)下降，我們對(duì)煤的注意力不要分散。我們正在壓縮煤炭比例，但國(guó)情還是以煤為主，我國(guó)煤炭資源豐富，在發(fā)展新能源、可再生能源的同時(shí)，還要做好煤炭這篇大文章。既然要做好煤炭這篇大文章，就要研究做什么樣的煤炭大文章，怎樣做好煤炭大文章這個(gè)重大時(shí)代命題。
改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)煤炭工業(yè)走過(guò)了波瀾壯闊的40年，基本實(shí)現(xiàn)了十大歷史性轉(zhuǎn)變和三大科技革命。作為我國(guó)主體能源的煤炭產(chǎn)業(yè)，在新時(shí)代新的歷史時(shí)期，面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的國(guó)際能源格局，未來(lái)會(huì)是怎么個(gè)走勢(shì)、走向何方，特別值得研究和關(guān)注，也為行業(yè)發(fā)展樹(shù)立一個(gè)標(biāo)桿、為能源格局建立一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)。展望未來(lái)，我們對(duì)煤炭工業(yè)充滿信心，未來(lái)我國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展將呈現(xiàn)六大方向。
科技含量高
煤礦也是高技術(shù)企業(yè)，不再是勞動(dòng)密集型企業(yè)。隨著互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的普及和大規(guī)模應(yīng)用，未來(lái)的煤炭企業(yè)將實(shí)現(xiàn)智能化開(kāi)采和精準(zhǔn)開(kāi)采。
首先，現(xiàn)代化的智能遙感技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭資源的精查和詳查，利用多維立體成像技術(shù)可以精確地確定煤炭資源的賦存定位、資源儲(chǔ)量、有無(wú)伴生資源、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害，根據(jù)不同類型的煤炭資源決定采用何種最科學(xué)合理的開(kāi)采模式。
然后，綜合利用“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”信息處理、災(zāi)害智能預(yù)警與防控、智能采掘技術(shù)與裝備、井下人工智能機(jī)器人、3D打印、集群控制、定位與導(dǎo)航等先進(jìn)技術(shù)，可望實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭資源的精準(zhǔn)開(kāi)采。未來(lái)采煤就像“切豆腐”或“掏西瓜”一樣，充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)流態(tài)化。這樣，煤礦轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化智能化高科技企業(yè)，與華為、吉利、BAT等高科技制造業(yè)的區(qū)別僅僅是作業(yè)地點(diǎn)不同而已，即僅僅在于地面車間和井下空間的不同。同時(shí)，由于互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程控制和人工智能(AI)的充分運(yùn)用，只要把井下巷道、開(kāi)采工作面、運(yùn)輸系統(tǒng)等環(huán)節(jié)插上智能化的科技翅膀，技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)在地面綜合控制指揮中心對(duì)井下作業(yè)進(jìn)行遙控，關(guān)鍵崗位設(shè)置熟練智能機(jī)器人，煤礦工作頭面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化無(wú)人開(kāi)掘，井下作業(yè)人員大大減少，煤礦成為技術(shù)密集型而不再是勞動(dòng)密集型企業(yè)。
安全水平高
煤礦也可以做到零傷亡，不再是高危行業(yè)。我國(guó)煤礦95%以上的煤炭需要井工開(kāi)采，而隨著開(kāi)采深度增加，自然災(zāi)害威脅加重，危險(xiǎn)程度和治理難度加大。與此同時(shí)，安全開(kāi)采的設(shè)備與技術(shù)也日新月異。
目前，我國(guó)世界首例8.8米智能超大采高綜采工作面液壓支架已經(jīng)在神東上灣煤礦投入使用。未來(lái)由于煤礦科技含量升級(jí)到一個(gè)高級(jí)階段，遠(yuǎn)程控制和人工智能的運(yùn)用得到普及，正常作業(yè)期間井下作業(yè)人員大為減少，只在搬家倒面或遇有新的復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)等疑難問(wèn)題情況時(shí)，技術(shù)人員在保證安全的條件下才入井實(shí)地檢查，因而煤礦傷亡率相應(yīng)減少，做得完美的可以實(shí)現(xiàn)零傷亡。
當(dāng)然，人員的零傷亡不代表礦井就是安全的，不僅僅要實(shí)現(xiàn)“無(wú)人則安”，還必須同時(shí)保證井下先進(jìn)設(shè)備和智能機(jī)器人和與地面控制系統(tǒng)也是安全的。這就要求對(duì)礦井瓦斯、水害、支護(hù)、地壓、煤塵等災(zāi)害和危險(xiǎn)源進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，建立設(shè)備預(yù)知性大數(shù)據(jù)平臺(tái)，樹(shù)立紅線意識(shí)，時(shí)刻保持警惕，“有人巡視，無(wú)人值守”，一旦有異常立刻采取有針對(duì)性的措施，保證井下各項(xiàng)指標(biāo)處于安全健康范圍。就像對(duì)一個(gè)人，不僅有定期例行體檢，而且實(shí)時(shí)處于在線監(jiān)測(cè)血壓、血糖、血脂、心腦、肝功等各項(xiàng)重要指標(biāo)的狀態(tài)，一有異常及時(shí)會(huì)診并采取有針對(duì)性的措施，保證其健康地工作和生活。如此，煤礦不但可以做到零傷亡，井下裝備、控制系統(tǒng)和建成工程也實(shí)時(shí)處于安全狀態(tài)，科技手段為企業(yè)安全高效生產(chǎn)提供可靠保障。
綠色又環(huán)保
煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)達(dá)到新階段，煤礦不再僅僅產(chǎn)煤。
近年來(lái)，我國(guó)綠色礦山建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。綠色礦山是指在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)全過(guò)程中，既要嚴(yán)格實(shí)施科學(xué)有序開(kāi)采，又要對(duì)礦區(qū)和周邊環(huán)境的擾動(dòng)控制在環(huán)境允許的范圍內(nèi)。
2017年3月22日，原國(guó)土資源部等六部委發(fā)布《關(guān)于加快建設(shè)綠色礦山的實(shí)施意見(jiàn)》，提出到2020年基本形成綠色礦山建設(shè)新格局，樹(shù)立千家科技引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型綠色礦山典范。
2018年6月22日，自然資源部公布了煤炭等九大行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，已于今年10月1日起實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)提出了新的更高要求，未來(lái)煤炭企業(yè)都要滿足這一標(biāo)準(zhǔn)，新建礦井從勘查設(shè)計(jì)就要從新標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，實(shí)現(xiàn)綠色勘查、綠色設(shè)計(jì)。煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)對(duì)煤炭資源開(kāi)發(fā)方式、資源綜合利用方式、節(jié)能減排、數(shù)字化礦山以及礦區(qū)環(huán)境等方面提出了約束性標(biāo)準(zhǔn)，利用充填開(kāi)采、保水開(kāi)采、無(wú)煤柱開(kāi)采等已經(jīng)成熟的先進(jìn)工藝對(duì)資源開(kāi)發(fā)吃干榨凈的同時(shí)，要求對(duì)煤矸石、煤泥、煤層氣、高嶺土、石墨、鋁礬土、鎵、鍺、礦井水等共伴生資源實(shí)現(xiàn)綜合開(kāi)發(fā)利用。
因此，利用高科技智能化精準(zhǔn)開(kāi)采技術(shù)，不但可使煤炭資源實(shí)現(xiàn)充分合理開(kāi)采，而且可以同時(shí)生產(chǎn)非常規(guī)天然氣如煤層氣和頁(yè)巖氣、稀有的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)、礦物質(zhì)含量健康合理的礦井水等等。另外，煤礦的地下空間未來(lái)可以設(shè)計(jì)為永久性的，資源開(kāi)采完以后可以實(shí)現(xiàn)多元化利用，離城市較近的甚至可以改造得像城市的大商場(chǎng)一樣寬敞明亮，不但平常可以得到充分合理的民用，特殊時(shí)期還能起到戰(zhàn)略性的保障與支撐作用。
概言之，未來(lái)煤礦要堅(jiān)持“能盡其用、物盡其用、環(huán)境友好、永續(xù)發(fā)展”的十六字原則，作為踐行煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)的行動(dòng)指南。
利用水平高
煤礦成為煤基多元、開(kāi)放、協(xié)同、綠色開(kāi)發(fā)利用的清潔能源基地。
煤炭不再僅僅作燃料。隨著新能源的快速發(fā)展，煤炭作為燃料的角色進(jìn)一步弱化。煤炭在一次能源的占比下降有約束性指標(biāo)，燃煤發(fā)電煤耗下降也有約束性指標(biāo)，煤炭作為燃料燃燒的超低排放改造得到推廣，未來(lái)煤炭更大程度上成為多種行業(yè)不可多得的寶貴原料?，F(xiàn)代煤化工不但提升了煤炭的清潔高效利用水平，也在更大程度上成全了煤炭作為化工原料的角色。目前，經(jīng)過(guò)超低排放改造的燃煤電廠煙塵、SO2、NOX濃度均低于天然氣電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)，高效煤粉型鍋爐技術(shù)的排放指標(biāo)相當(dāng)于天然氣鍋爐標(biāo)準(zhǔn);煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制乙烯等的規(guī)?；慨a(chǎn)，是實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)升級(jí)和新型利用技術(shù)的又一次革命。同時(shí)，與煤炭清潔高效利用共伴生的碳捕集與封存(CCS)和碳捕獲、利用與封存(CCUS)技術(shù)逐漸成熟并將大力推廣和應(yīng)用，是未來(lái)大規(guī)模減少溫室氣體排放、減緩全球變暖最經(jīng)濟(jì)、可行的方法，而且捕集和封存后的碳可以實(shí)現(xiàn)多種用途。
隨著煤炭企業(yè)去產(chǎn)能和大型企業(yè)兼并重組，中小煤礦逐漸退出市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，大型煤炭基地進(jìn)一步形成，煤炭工業(yè)的集約化和集中度進(jìn)一步加劇。同時(shí)，煤炭與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的聯(lián)營(yíng)發(fā)展得到提升，煤電、煤鋼、煤化、煤建等煤基多元發(fā)展成為時(shí)代新潮，煤基多元化企業(yè)還可提供天然氣、氫能、風(fēng)電、光伏、地?zé)帷⒑四艿惹鍧嵞茉?，煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈得到大幅延伸，煤礦成為大型綜合清潔能源提供商。
礦容礦貌好
煤礦也可以像大學(xué)校園一樣，不再臟亂差。
根據(jù)最新公布的綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，煤礦的礦容礦貌、礦區(qū)綠化、廢棄物排放、生態(tài)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)等項(xiàng)目有了更高的約束性要求。為進(jìn)一步貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的發(fā)展理念，綠色礦山對(duì)礦區(qū)進(jìn)行功能分區(qū)合理布局，礦容礦貌與周邊地表、植被等自然環(huán)境和諧統(tǒng)一，綠化覆蓋率達(dá)到100%，礦區(qū)花園化，實(shí)現(xiàn)“三季有花，四季有綠”，煤礦環(huán)境和大學(xué)校園不相上下。
對(duì)于露天煤礦，做好土地修復(fù)治理和復(fù)墾綠化、植被恢復(fù);對(duì)于因資源枯竭形成的采煤大坑，要因地制宜合理利用。過(guò)去煤炭企業(yè)在采選過(guò)程中形成龐大的矸石山，其實(shí)都可以得到充分合理利用。比如，利用煤矸石生產(chǎn)建筑砂石骨料，也可用于井下回填或高速公路路基建設(shè);利用煤矸石、煤泥、石煤、油母頁(yè)巖生產(chǎn)氧化鋁、活性硅酸鈣、瓷絕緣子、煅燒高嶺土;利用煤矸石、煤泥、石煤、油母頁(yè)巖發(fā)電發(fā)熱等等。筆者曾到過(guò)為共和國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出巨大貢獻(xiàn)的亞洲第一、世界聞名的現(xiàn)代化大型露天煤礦——遼寧阜新海州露天礦，如今經(jīng)改造已經(jīng)成為首批國(guó)家礦山公園和全國(guó)首家工業(yè)遺產(chǎn)旅游示范區(qū)，集旅游、考察、科普于一體，成為資源枯竭型礦山轉(zhuǎn)型的新亮點(diǎn)。另一家筆者多次考察過(guò)的冀中能源集團(tuán)峰峰集團(tuán)梧桐莊礦已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“用水不排水、采煤不見(jiàn)煤、排矸不提矸、出煤不燒煤”的低碳生產(chǎn)線。他們謀劃了三大園區(qū)、六大廣場(chǎng)為主要內(nèi)容的低碳文化體系，成為低碳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的創(chuàng)造者、使用者和受益者。
總之，未來(lái)煤炭開(kāi)發(fā)的最終目標(biāo)是，使所有的物質(zhì)和能源能在這個(gè)不斷進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)循環(huán)中得到合理和持久的利用，以把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響降低到盡可能小的程度。
幸福指數(shù)高
企業(yè)與駐地共建和諧礦區(qū)，實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展、共享發(fā)展成果，礦工成為人人羨慕的新時(shí)代白領(lǐng)，不再是傻大黑粗的形象。
由于科技含量的提升和用工大大減少，一個(gè)年產(chǎn)千萬(wàn)噸的大型礦井用工人數(shù)也就200百人左右甚至更少，人員工效前所未有。這就要求我們未來(lái)的煤礦員工是精通互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化和人工智能的新一代高素質(zhì)煤礦工作者，不再是以往在井下出力流汗、“傻大黑粗”的藍(lán)領(lǐng)工人，而是地地道道的專業(yè)技術(shù)人員，是專業(yè)化的工程師隊(duì)伍，是典型的高級(jí)白領(lǐng)。
未來(lái)的煤炭企業(yè)的企業(yè)文化建設(shè)、和諧礦區(qū)建設(shè)將達(dá)到更高層次，礦工作為企業(yè)主人翁的地位將進(jìn)一步加強(qiáng)，責(zé)任感、幸福感、成就感進(jìn)一步提升。新時(shí)代，按照習(xí)近平總書(shū)記以“人民為中心”的施政理念和“發(fā)展為了人民、發(fā)展依靠人民、發(fā)展成果由人民共享”的價(jià)值追求，未來(lái)的煤礦工作者、依靠科技和智慧，信心滿滿地在本職崗位上奉獻(xiàn)青春才華，有尊嚴(yán)地工作，有尊嚴(yán)地生活，成為社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的建設(shè)者和推動(dòng)者，是新時(shí)代的中流砥柱。
同時(shí)，盡最大努力完善資源開(kāi)發(fā)利益分配機(jī)制，實(shí)現(xiàn)礦地共建和諧共享。就拿建于晚清洋務(wù)運(yùn)動(dòng)時(shí)期、具有140年歷史的開(kāi)灤煤礦來(lái)說(shuō)，自1996年起唐山市開(kāi)始實(shí)施開(kāi)灤唐山礦南部采沉區(qū)生態(tài)環(huán)境治理工作，如今形成了風(fēng)光旖旎、景色宜人的南湖公園國(guó)家AAAA級(jí)景區(qū)，是融自然生態(tài)、歷史文化和現(xiàn)代文化為一體的大型城市中央生態(tài)公園，為整個(gè)唐山市增添了一道亮麗的風(fēng)景線。
總之，我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，未來(lái)相當(dāng)一段時(shí)間依舊作為我國(guó)能源供應(yīng)主體的煤炭企業(yè)，理應(yīng)走在世界同類企業(yè)前列。因此，從我國(guó)能源資源賦存特點(diǎn)和保障能源安全的戰(zhàn)略出發(fā)，當(dāng)前因各種原因出現(xiàn)的“棄煤化”“革煤炭的命”等觀點(diǎn)，既不符合我國(guó)能源工業(yè)發(fā)展客觀實(shí)際，也不符合我國(guó)能源戰(zhàn)略發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求。我們堅(jiān)信，隨著中國(guó)特色自主創(chuàng)新道路、實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)一步推進(jìn)，我國(guó)煤炭工業(yè)將會(huì)有一個(gè)全新的未來(lái)，繼續(xù)為把我國(guó)建設(shè)成為富強(qiáng)、民主、文明、和諧、美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)奉獻(xiàn)光和熱。
(第一作者為中國(guó)工程院院士，第二作者為中電傳媒能源情報(bào)研究中心研究員)
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