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貴州以技術創新推動煤炭産業革命

放大字體  縮小字體 2019年08月13日 14:53:57  閱讀:1890

近年來,貴州以科技興煤擺脫老舊模式。特别針對喀斯特地貌的複雜煤層開采難題,貴州依靠科技創新主動作為,以技術榜單破解關鍵核心技術,為全省煤炭工業轉型升級賦能。

将地下煤層引燃,通過操縱供氧量,讓煤炭發生化學反應并産生煤氣,再通過管道将煤氣輸送到需要的地方。科幻小說《地火》中,這個“120年以後人類熟練掌握的技術”在貴州實現了。

日前,貴州省科技廳與省能源局簽署了戰略合作協議,攜手推動煤炭開采智能化和機械化水平。随着科技持續攻關,貴州煤炭開采搭上了高科技快車。一個“井下無人、地上無煤、純清潔能源”的煤炭工業新時代到來了。

擺脫“傻大黑粗”模式

一身黝黑的礦工,深入到地下礦井裡,一筐一筐地挖煤,然後運上地面……在貴州,這種“傻大黑粗”式的采煤模式,如今正在被逐漸終結。

貴州發耳煤業有限公司早就實現了“一鍵采煤”。隻要在地面上輕輕摁下總控台啟動按鈕,地下深處的采煤機就進入了“無人駕駛”狀态。割煤、移動,煤炭源源不斷地通過皮帶輸送到地面。

2018年5月份,貴州發耳煤業有限公司将大數據與煤炭産業深度融合,完成了31004綜采工作面的智能化改造。貴州煤礦由此開啟“無人駕駛”模式,礦井深處的礦工身影正在減少。

“在貴州複雜地質條件下成功運行智能化模式,這在以前是不敢想的。”貴州發耳煤業有限公司采煤副總工程師朱加賢感觸頗深,貴州煤礦多為煤與瓦斯突出礦井,地質結構極其複雜,要在這種條件下實現智能機械化開采,幾乎是不可能的事。這對于在井下幹了20多年采煤工的朱加賢來說,“簡直是翻天覆地的變化”。

不過,翻天覆地的變化顯然不止于此。5年前,在貴州省科技廳的支持下,貴州盤江精煤股份有限公司經多方論證,聯手中國礦業大學開展煤層地下氣采技術攻關。由中國礦業大學王作棠教授領銜的科研團隊,先後攻克了五項重大關鍵技術,于去年成功實現了地下煤氣化點火。

讓地下的煤炭有效燃燒,使之轉化為可燃氣體,這樣不用開挖就可以直接把地下煤層中的含能成分提取出來,使得采煤就像開采石油和天然氣一樣。在王作棠看來,煤炭氣化代表着我國能源革命的創新方向,對于貴州這樣一個煤炭大省來說,意義重大。

瞄準井下智能化采掘

貴州是我國南方煤炭資源最豐富的省區,素有“西南煤海”之稱。但一個尴尬的事實是,喀斯特地貌讓貴州煤層賦存條件複雜,煤礦開采條件比北方煤炭省份差。

數據顯示,貴州省埋深2000米以淺的煤炭資源總量2588.55億噸,其中已探獲資源量707.61億噸。受煤層複雜賦存條件及開采技術制約,現有生産、建設礦井主要集中在占儲量約50%的厚煤層和中厚煤層,剩餘50%儲量的薄煤層、極薄煤層、急傾角煤層基本棄采。

根據貴州省委省政府部署,96%的現有生産礦井将在2020年實現機械化開采,其餘4%屬于很難機械化的極薄、急傾角煤層。解決“關鍵4%”礦井機械化開采問題,不僅将使煤炭資源利用效率大幅提高,還将為開采豐富的極薄、急傾角煤層,甚至2000米以深更為豐富的煤炭資源奠定基礎。

科技創新必須服務于國民經濟主戰場,立足于解決經濟社會發展中的難點。為此,2017年貴州省科技廳發布技術榜單,懸榜攻克長期以來制約貴州煤炭轉型升級的核心技術。

貴州省科技廳高新技術處主任科員楊璟說,技術榜單針對貴州省礦井實際情況,梳理出3個技術攻關方向,包括1米以下煤層和60°以上的急傾斜煤層機械化開采技術、煤礦井下無人/少人采掘系統和礦井設備小型化輕量化技術。最終,貴州省科技廳據此立項實施科技重大專項,支持經費高達4815萬元,“力度前所未有”。

作為中榜單位之一的貴州衆一金彩黔礦業有限公司,成了西南地區首家實現薄煤層智能化開采的民營煤炭企業,公司旗下岩腳煤礦智能化綜采工作面目前已通過驗收。煤層平均厚度僅1.3米,且屬高瓦斯煤礦,在這樣的條件下實行智能化開采,着實難度不小。然而,貴州衆一金彩黔礦業有限公司聯手社會科研力量,牽頭攻克技術難關。現在,岩腳煤礦早已實現了“有人巡視、無人值守、遙控采煤”。

目前,通過技術榜單實施的科技重大專項進展順利。參與揭榜的中國礦業大學教授劉盛東表示,當前煤礦采掘機械化在很多地區已經實現,但采掘自動化、智能化還是一個世界性難題,貴州如果能啃下這個硬骨頭,将迎來一場煤炭産業新革命。

煤炭從黑色變綠色

2018年底,貴州提出打造十大千億元級“産業航母”,入列的基礎能源産業到2022年産值将達到2200億元,其中煤炭産業産值達到2000億元。

近年來,貴州省煤炭行業克服市場下行困難,經過深度調整,總産值從2013年的1395.7億元,提高到2017年的1850億元,正穩步向2000億元級行業邁進。但是,其中的困難依舊不容小觑。特别是在青山綠水的貴州,傳統依賴資源消耗的發展模式已經難以為繼,煤炭業必須走出“粗放經營、礦難頻發、環境污染、資源浪費”的怪圈。

要把煤炭從黑色變成綠色,把高碳變成低碳,把污染變成清潔,唯一的解決方案隻有一個——科技興煤。為此,貴州提出了高端化、綠色化、集約化目标,關鍵詞是轉型升級和提質增效,路徑就是智能化和機械化。

貴州省科技廳廳長廖飛向記者介紹:“傳統産業高新技術化是貴州省科技工作‘重中之重’,基礎能源産業既是‘煤電煙酒’傳統産業的代表,又在‘十大千億元級工業産業’中名列第一。我們将以此為‘當頭炮’和突破點,将傳統動能改造為新動能,形成‘十大千億元級工業産業’高端化綠色化集約化的示範。”

5月20日,貴州省科技廳和省能源局簽署了戰略合作協議,明确雙方将以變革性技術推動煤炭産業革命,共同推動貴州省能源産業高質量發展,加快建成全國重要能源基地。

按照協議,貴州将在2022年左右實現煤炭開采100%機械化,在2025年實現“井下無人地面無煤”。相關技術人員告訴記者,僅從裝備層面顯然不能完全實現無人化開采,必須從方法論上革新,從工法、規程上改進,以技術創新和制度創新“雙輪驅動”推動産業變革。

據了解,今後貴州省科技廳和省能源局将以聯合資助、産業基金等方式,對煤炭地下氣化、無煤柱開采、“大數據+煤礦”深度融合、智慧供電以及能源領域其他技術研究與應用給予項目支持。貴州省能源局将協調組織有關單位提供應用場景,并申報省級科技計劃項目,貴州省科技廳則支持相關項目,統籌關鍵技術攻關,組織成果應用示範。


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