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我国煤炭工业科技创新进展及“十四五”发展方向

发布时间:2021-02-23 点击量:2114次

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     煤炭作为我国的基础能源和工业原料,长期以来为经济社会发展和国家能源安全稳定供应提供了有力保障。


  “十三五”以来,在国家推动供给侧结构性改革政策措施指导下,经过5年的不懈努力,过剩产能得到了有效化解,煤炭生产结构优化,市场供需实现了基本平衡,行业效益回升,转型升级取得实质进展,煤炭行业改革发展迈上新台阶。


  作为煤炭工业健康有序发展的核心动力,煤炭行业自主创新能力得到了大幅提升,建立起以企业为主体、市场为导向、产学研协同创新的科技创新体系,初步形成功能互补、导向明确的行业研发平台和创新基地合理布局,煤炭科技实现了从跟踪、模仿到部分领域并跑、领跑的转变,取得了突出的成就。


  其中,在大型矿井建设、地质精细化勘探、特厚煤层综放开采、燃煤超低排放发电、高效煤粉型和水煤浆浆体化工业锅炉、现代煤化工等领域的共性关键技术达到国际领先水平;煤机装备实现了国产化,装备制造水平位于世界先列,引领了国际煤炭智能化开采发展方向;超大采高智能开采关键技术与成套装备研发应用,煤制油品/烯烃大型现代煤化工成套技术开发及应用,煤间接液化成套技术创新开发及产业化等大型示范工程项目实施取得成功,为行业平稳运行,提高发展质量和效益,推动现代化煤炭经济体系建设奠定了坚实基础。


  因此,总结“十三五”期间煤炭行业科技创新成果,回顾各领域取得的进展,分析煤炭科技面临的共性问题,确定“十四五”科技创新发展目标,厘清煤炭科技发展所面临的制约因素,部署科技创新重点任务,对于引导煤炭行业深化改革创新及供给侧结构性改革,推动新时期煤炭工业高质量发展具有重要意义。中国煤炭工业协会副会长、中国煤炭学会理事长刘峰研究员在《煤炭学报》2021年第1期撰文《我国煤炭工业科技创新进展及“十四五”发展方向》(扫描下方二维码查看),对煤炭行业“十三五”时期的创新发展进行了总结,并详细介绍了“十四五”的科技创新目标等。


  研究梳理了煤炭地质勘探、矿井建设、煤及共伴生资源开采、矿井灾害防治、煤机装备与智能化、洁净煤技术、节能环保与职业健康等七个领域所取得的理论、技术及工程应用方面的进展。


  分析了当前煤炭科技发展面临的共性问题,包括我国煤炭工业发展面临着煤炭产能过剩与先进产能占比不高的矛盾、规模资源开发与刚性环境约束的矛盾、灾害威胁加重与安全生产保障的矛盾。煤炭科技创新支撑我国煤炭工业高质量发展的能力依然不足。行业基础理论研究相对薄弱分散,关键技术原创性突破、颠覆性创新仍然较少,高端装备未能完全满足应用需求,科技创新领军人才和高技能人才大量缺乏,研发经费投入强度达不到全社会平均水平,知识产权保护运用和标准引领水平滞后。



“十四五”科技创新主要任务框架图

 

  研究提出了煤炭科技自立自强、完善现代化煤炭开发利用理论与技术体系的“十四五”煤炭科技发展目标。围绕煤炭安全绿色智能开采和清洁高效低碳利用,明确了“31110”科技创新主要任务。

 

  “31110”科技创新主要任务包括:

 

  (1)煤炭绿色智能开采、煤矿重大灾害防控、煤炭清洁高效转化三大煤炭基础理论研究;

 

  (2)煤炭资源勘查与地质保障、大型现代化矿井建设、煤炭与共伴生资源协调开采、煤矿灾害防治、煤矿智能化与机器人、煤炭清洁高效加工、煤炭高效转化利用、煤矿职业危害防治、煤矿应急救援、资源综合利用与生态保护十大重点领域核心技术攻关;

 

  (3)煤矿井巷全断面快速掘进、复杂地质条件煤层智能综采、智能化煤矿建设、智能精细高效洗选、煤炭分质利用技术、煤炭液化及高端化工品制备、废弃矿井地下空间资源综合利用、矿区大宗固废资源利用、大型矿区生态修复、煤炭产品质量精准调控十项重大技术创新示范;

 

  (4)复杂地质构造槽波地震探测、导井竖井掘进机凿井、掘支运一体化全断面岩巷掘进、煤矿井下水力压裂增透、干法矿物高效分离、采煤沉陷区土地复垦与农业生态再塑、智能无人综采工作面等百项先进适用技术推广应用。

 

  最后,研究人员指出:

 

  (1)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,作为我国基础能源的煤炭,无论是其开发还是利用必须走减碳化的道路,大力推广应用煤炭清洁生产、低碳利用和高效转化技术,加强开发利用全过程的节能。

 

  (2)煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。一方面,应靠提升自动化和智能化水平将矿工从危险繁重一线解放出来,实现煤矿开采总体少人化、主要工艺流程无人化;另一方面需提升煤炭开采技术水平,保证在少人(无人)情况下的煤炭安全高效开采,以满足经济社会的发展需求。

 

  (3)煤炭开发过程必须坚持绿水青山就是金山银山理念,推动实现开发过程的近零生态环境损伤,不断提高矿井水、煤层气(瓦斯)的资源综合利用率,减少煤矸石等大宗固废的排放并提升其利用水平,加强废弃矿井的资源化和功能化。

 


  (4)“十四五”及未来更长一段时间,煤炭科技发展应坚持目标导向和问题导向,以现代化煤炭开发利用技术体系构建为目标,不断创新新理论、新技术和新方法,支撑煤炭工业转型升级和高质量发展。