露天煤矿“乌金”变“绿金”

2023-08-14 08:10:41来源：经济参考报

对于已有近110年开采历史的露天煤矿而言，如今的绿色低碳发展并不止生态修复与环境治理。《经济参考报》记者近日调研采访了解到，在高水平科技供给支撑下，越来越多的煤矿跳出“挖煤-卖煤”的传统路子，加速推进绿色智能开采、清洁高效加工利用，将“乌金”锤炼成了“绿金”。

目前我国已步入世界露天采煤大国先进行列，露天煤炭产能和产量比重均已占到全国的20%以上，成为能源安全稳定供应不可或缺的重要力量。但值得注意的是，许多露天矿还存在技术创新动能依然不足、发展不均衡、智能化建设有待加强等问题。

业内人士建议，从精细设计、绿色勘察、安全稳定供应、绿色智能开采、清洁高效利用、绿色低碳转型、生态环境治理等方面建立新时代露天煤矿全周期、全链条、全过程、全要素相互协同的绿色低碳发展体系。

(资料图)

图为4月6日在位于准格尔旗的国家能源集团准能集团黑岱沟露天煤矿拍摄的作业车辆。记者　贝赫　摄　

智能开采加速推进

“那个左右两侧闪烁灯光的卡车，正处于自动驾驶状态，它具有精准循迹、冗余定位、智能避障、颠簸监测、自动调速、安全控制、远程接管等功能，目前最快运行速度达到业内最高的40km/h，可实现全天时、全天候连续稳定作业。”站在巨大的矿坑边上，循着准能集团黑岱沟露天煤矿智能化建设管理中心现场技术主管石峰的指引向下望去：采装、运输、卸载，一辆辆黄色的无人驾驶卡车自动跟随蓝色电铲的推进而移动位置，灵活行驶在沟壑纵横的作业面上。走近观看，更能感受到它们的“威力”——长15.4米，宽9.4米，高7.7米，载重可达330吨，在国内属于最大。

据了解，准能集团已完成42台300吨级矿用卡车无人驾驶改造，并率先在国内实现多编组“装、运、卸”全程无人自主运行，目前正在进行无人驾驶三班多编组工业运行。同时配套部署了智能作业与监控系统、数据通讯系统、协同作业管理系统、远程应急接管系统、健康管理系统和数字孪生系统。

“‘十四五’期间，我们规划建设包含25台远控电铲、200台无人卡车、1000台智能辅助设备的多设备集群智能系统，加快‘生产智能化、运营数字化、创新自主化、管理智慧化目标落地’。”石峰透露。

这家有着6900万吨煤炭年生产能力企业的绿色智能开采探索，是我国煤炭企业以高水平科技供给支撑绿色低碳转型的生动实践。

中国煤炭工业协会副会长孙守仁在近日召开的全国露天煤矿绿色低碳发展现场会上表示，露天煤矿始终把创新驱动摆在绿色低碳发展的重中之重，加快绿色开采，以相邻露天矿边帮压煤协调开采、边帮煤安全高效绿色回收、绿色地质综合勘查等为代表的技术得到创新应用；加快智能化建设，以5G+多网络融合、智能综合管控平台、无人驾驶等为代表的智能化应用场景不断丰富。

例如，平朔集团以科技引领矿区生态环境恢复治理，实施“剥-运-排-复”一体化工艺，复垦后的土地形成了“田成方、林成网、路相通”的高标准景观农田。华能伊敏露天矿计划未来五年内，依托光伏绿电能源及电动车储能优势，实现无人电车产业化布置，2024年到2025年计划增加无人电动卡车至100台。

循环经济“添绿生金”

将“乌金”锤炼成“绿金”，绿色智能开采只是第一步。“双碳”背景下，煤炭减量替代是必然趋势，如何跳出“挖煤-卖煤”的传统路子，做好清洁高效加工利用这一大文章，是煤炭行业面临的一场大考。

中国煤炭工业协会会长梁嘉琨指出，露天煤矿是我国煤炭行业重要组成部分，露天煤矿开采是一门科学，需要求真、求善、求美的科学精神，需要系统的科学思维，更需要科学的创新实践，才能更好推进现代化露天煤矿建设。

鉴于准格尔矿区煤炭“高铝、富镓、富锂”的特性，准能集团把解题的目光投向了循环经济，在电煤清洁利用基础上实现煤中伴生资源综合利用和煤炭全要素变废为宝，打造“煤-电-粉煤灰-绿色电解铝-高端铝产品、金属镓、锂-白泥综合利用产品”循环经济产业链，使原煤价值提高18倍，推动煤炭由“乌金”到“国家急需战略资源”的价值跃迁。

在准能集团储氢赋能新材料-纳米碳氢燃料研究开发中心，记者看到，煤炭通过纳米化处理后形成的新型特种燃料，具有储氢赋能特性及原料热值低、燃料固含低、燃烧温度低、燃料热值高等特点，不仅可以用于火力发电，还可以替代柴油作为燃料，让车辆顺利行驶起来。

伊敏露天矿也充分发挥“煤电联营”资源禀赋，形成了煤-电-水-土-灰-热的循环经济模式；疆纳矿业则利用煤炭富油的特点，开展低阶煤热解提质，形成了煤-碳-油-气-电-热-化的循环产业链。

“露天煤炭作为燃料和原料，是完全可高端化、可多元化、可低碳化、可清洁化，充分发挥好煤炭的资源优势，是做好煤炭清洁高效利用的基础和关键。”孙守仁称。

发展不均衡等问题待解

近年来，我国露天煤矿开发布局持续优化，供应能力持续增强，呈现出开发集中度高等特点。

中国煤炭工业协会数据显示，截至2022年底，全国共有露天煤矿357处，产能11.62亿吨，平均产能325万吨/年，约是井工矿的3倍，千万吨级露天矿超过30处。内蒙古、新疆两地的露天煤矿数量和产能占全国露天煤矿的比重分别达到75%和85%左右。代表了我国露天煤矿的先进生产力的安全高效露天煤矿，目前已建成101处。2022年我国露天煤矿产量首次突破10亿吨，达到10.57亿吨，连续两年产量占全国比重超过20%，较2000年提高了19个百分点。

“我国露天开采取得了显著成效，优势明显，但也要全面正视露天煤矿发展存在的矛盾和问题。”孙守仁指出，目前，一些露天矿对绿色低碳发展认识还不到位，生态治理水平有待加强，技术创新动能依然不足，发展还不均衡，清洁高效利用水平还不够，智能化建设有待加强，安全生产基础还不牢固。

例如，从生产布局看，120万吨以下中小型露天煤矿数量占比仍有50%；从装备水平看，电铲、自移式破碎机、轮斗、吊斗铲、边坡监测等装备及其关键零配件还依赖进口；从开采工艺看，2/3的矿仍采用单斗—卡车的传统间断工艺，普适性的安全高效综合新工艺还有待突破。

“我们要坚持生态优先、绿色发展、安全高效、清洁低碳，建立新时代露天煤矿全周期、全链条、全过程、全要素相互协同的绿色低碳发展体系。”孙守仁建议，培育全产业链深度融合的绿色低碳发展新格局，在资源开发、绿色设计、绿色勘察、装备制造、清洁利用等方面系统提升露天煤矿全产业链现代化水平。并且，深度发挥资源、土地、人才、技术等生产要素优势，聚焦绿色开采技术体系、生态治理技术体系、清洁高效利用技术体系、智慧矿山技术体系、低碳转型体系建设，推动露天煤矿绿色低碳科技自立自强。

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