借創新跳出傳統路子露天煤礦“烏金”變“綠金”

2023-08-14 08:36:29來源：經濟參考報

對于已有近110年開采歷史的露天煤礦而言，如今的綠色低碳發展并不止生態修復與環境治理。《經濟參考報》記者近日調研采訪了解到，在高水平科技供給支撐下，越來越多的煤礦跳出“挖煤-賣煤”的傳統路子，加速推進綠色智能開采、清潔高效加工利用，將“烏金”錘煉成了“綠金”。

(資料圖片)

目前我國已步入世界露天采煤大國先進行列，露天煤炭產能和產量比重均已占到全國的20%以上，成為能源安全穩定供應不可或缺的重要力量。但值得注意的是，許多露天礦還存在技術創新動能依然不足、發展不均衡、智能化建設有待加強等問題。

業內人士建議，從精細設計、綠色勘察、安全穩定供應、綠色智能開采、清潔高效利用、綠色低碳轉型、生態環境治理等方面建立新時代露天煤礦全周期、全鏈條、全過程、全要素相互協同的綠色低碳發展體系。

智能開采加速推進

“那個左右兩側閃爍燈光的卡車，正處于自動駕駛狀態，它具有精準循跡、冗余定位、智能避障、顛簸監測、自動調速、安全控制、遠程接管等功能，目前最快運行速度達到業內最高的40km/h，可實現全天時、全天候連續穩定作業。”站在巨大的礦坑邊上，循著準能集團黑岱溝露天煤礦智能化建設管理中心現場技術主管石峰的指引向下望去：采裝、運輸、卸載，一輛輛黃色的無人駕駛卡車自動跟隨藍色電鏟的推進而移動位置，靈活行駛在溝壑縱橫的作業面上。走近觀看，更能感受到它們的“威力”——長15.4米，寬9.4米，高7.7米，載重可達330噸，在國內屬于最大。

據了解，準能集團已完成42臺300噸級礦用卡車無人駕駛改造，并率先在國內實現多編組“裝、運、卸”全程無人自主運行，目前正在進行無人駕駛三班多編組工業運行。同時配套部署了智能作業與監控系統、數據通訊系統、協同作業管理系統、遠程應急接管系統、健康管理系統和數字孿生系統。

“‘十四五’期間，我們規劃建設包含25臺遠控電鏟、200臺無人卡車、1000臺智能輔助設備的多設備集群智能系統，加快‘生產智能化、運營數字化、創新自主化、管理智慧化目標落地’。”石峰透露。

這家有著6900萬噸煤炭年生產能力企業的綠色智能開采探索，是我國煤炭企業以高水平科技供給支撐綠色低碳轉型的生動實踐。

中國煤炭工業協會副會長孫守仁在近日召開的全國露天煤礦綠色低碳發展現場會上表示，露天煤礦始終把創新驅動擺在綠色低碳發展的重中之重，加快綠色開采，以相鄰露天礦邊幫壓煤協調開采、邊幫煤安全高效綠色回收、綠色地質綜合勘查等為代表的技術得到創新應用；加快智能化建設，以5G+多網絡融合、智能綜合管控平臺、無人駕駛等為代表的智能化應用場景不斷豐富。

例如，平朔集團以科技引領礦區生態環境恢復治理，實施“剝-運-排-復”一體化工藝，復墾后的土地形成了“田成方、林成網、路相通”的高標準景觀農田。華能伊敏露天礦計劃未來五年內，依托光伏綠電能源及電動車儲能優勢，實現無人電車產業化布置，2024年到2025年計劃增加無人電動卡車至100臺。

循環經濟“添綠生金”

將“烏金”錘煉成“綠金”，綠色智能開采只是第一步。“雙碳”背景下，煤炭減量替代是必然趨勢，如何跳出“挖煤-賣煤”的傳統路子，做好清潔高效加工利用這一大文章，是煤炭行業面臨的一場大考。

中國煤炭工業協會會長梁嘉琨指出，露天煤礦是我國煤炭行業重要組成部分，露天煤礦開采是一門科學，需要求真、求善、求美的科學精神，需要系統的科學思維，更需要科學的創新實踐，才能更好推進現代化露天煤礦建設。

鑒于準格爾礦區煤炭“高鋁、富鎵、富鋰”的特性，準能集團把解題的目光投向了循環經濟，在電煤清潔利用基礎上實現煤中伴生資源綜合利用和煤炭全要素變廢為寶，打造“煤-電-粉煤灰-綠色電解鋁-高端鋁產品、金屬鎵、鋰-白泥綜合利用產品”循環經濟產業鏈，使原煤價值提高18倍，推動煤炭由“烏金”到“國家急需戰略資源”的價值躍遷。

在準能集團儲氫賦能新材料-納米碳氫燃料研究開發中心，記者看到，煤炭通過納米化處理后形成的新型特種燃料，具有儲氫賦能特性及原料熱值低、燃料固含低、燃燒溫度低、燃料熱值高等特點，不僅可以用于火力發電，還可以替代柴油作為燃料，讓車輛順利行駛起來。

伊敏露天礦也充分發揮“煤電聯營”資源稟賦，形成了煤-電-水-土-灰-熱的循環經濟模式；疆納礦業則利用煤炭富油的特點，開展低階煤熱解提質，形成了煤-碳-油-氣-電-熱-化的循環產業鏈。

“露天煤炭作為燃料和原料，是完全可高端化、可多元化、可低碳化、可清潔化，充分發揮好煤炭的資源優勢，是做好煤炭清潔高效利用的基礎和關鍵。”孫守仁稱。

發展不均衡等問題待解

近年來，我國露天煤礦開發布局持續優化，供應能力持續增強，呈現出開發集中度高等特點。

中國煤炭工業協會數據顯示，截至2022年底，全國共有露天煤礦357處，產能11.62億噸，平均產能325萬噸/年，約是井工礦的3倍，千萬噸級露天礦超過30處。內蒙古、新疆兩地的露天煤礦數量和產能占全國露天煤礦的比重分別達到75%和85%左右。代表了我國露天煤礦的先進生產力的安全高效露天煤礦，目前已建成101處。2022年我國露天煤礦產量首次突破10億噸，達到10.57億噸，連續兩年產量占全國比重超過20%，較2000年提高了19個百分點。

“我國露天開采取得了顯著成效，優勢明顯，但也要全面正視露天煤礦發展存在的矛盾和問題。”孫守仁指出，目前，一些露天礦對綠色低碳發展認識還不到位，生態治理水平有待加強，技術創新動能依然不足，發展還不均衡，清潔高效利用水平還不夠，智能化建設有待加強，安全生產基礎還不牢固。

例如，從生產布局看，120萬噸以下中小型露天煤礦數量占比仍有50%；從裝備水平看，電鏟、自移式破碎機、輪斗、吊斗鏟、邊坡監測等裝備及其關鍵零配件還依賴進口；從開采工藝看，2/3的礦仍采用單斗—卡車的傳統間斷工藝，普適性的安全高效綜合新工藝還有待突破。

“我們要堅持生態優先、綠色發展、安全高效、清潔低碳，建立新時代露天煤礦全周期、全鏈條、全過程、全要素相互協同的綠色低碳發展體系。”孫守仁建議，培育全產業鏈深度融合的綠色低碳發展新格局，在資源開發、綠色設計、綠色勘察、裝備制造、清潔利用等方面系統提升露天煤礦全產業鏈現代化水平。并且，深度發揮資源、土地、人才、技術等生產要素優勢，聚焦綠色開采技術體系、生態治理技術體系、清潔高效利用技術體系、智慧礦山技術體系、低碳轉型體系建設，推動露天煤礦綠色低碳科技自立自強。

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