遵循綠色智能路徑，開發(fā)深部煤炭新質生產(chǎn)力

習近平總書記指出，新質生產(chǎn)力是創(chuàng)新起主導作用，擺脫傳統(tǒng)經(jīng)濟增長方式、生產(chǎn)力發(fā)展路徑，具有高科技、高效能、高質量特征，符合新發(fā)展理念的先進生產(chǎn)力質態(tài)。

中國作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，截至目前已查明的煤炭資源中，埋深在1000米以深的約占資源總量的53%。隨著我國能源總量需求持續(xù)增加，煤礦開采強度不斷加大，我國煤炭開采正在由淺部向深部延伸。但深部煤炭開采面臨“高地應力、高瓦斯”等災害，易誘發(fā)復合型動力災害事故，導致開采成本高、難度大、效率低，亟待發(fā)展深部煤炭新質生產(chǎn)力，實現(xiàn)深部煤炭資源的安全高效智能綠色開發(fā)，確保國家能源安全。

堅持科技創(chuàng)新，發(fā)展深部煤炭新質生產(chǎn)力

科技創(chuàng)新能夠催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能，是發(fā)展新質生產(chǎn)力的核心要素。黨的十八大以來，我國煤炭科技創(chuàng)新體系不斷完善，關鍵核心技術取得重要突破，煤炭科技創(chuàng)新效能明顯提升。但是制約深部煤炭開采的一些問題仍未得到徹底有效解決。特別是今年以來接連發(fā)生的幾起煤礦瓦斯事故，更加說明了煤炭科技創(chuàng)新仍舊任重道遠，仍有大量的難題需要破解。

加大瓦斯治理科技攻關。“瓦斯不治、礦無寧日”，瓦斯是煤礦安全生產(chǎn)的“第一殺手”。要治住治好瓦斯，就必須堅持理論與實踐相結合、基礎研究與技術創(chuàng)新相結合、井下治理與井上治理相結合。要利用大數(shù)據(jù)技術，重新審視瓦斯，加大瓦斯形成原因、吸附特性、突出機理、賦存規(guī)律、運移特征等基礎研究，探索瓦斯解析、抽采的新理論新方法，通過技術創(chuàng)新，摸清瓦斯的運移規(guī)律，減少瓦斯在煤體中的存量，使瓦斯治理更具針對性。要加大瓦斯治理的技術創(chuàng)新，要針對深部煤層松軟、低滲、難造縫的特征，在井上強化地面鉆井治理，在井下優(yōu)化打鉆壓裂工藝，在未采區(qū)域實行超前預抽，形成適用于深部瓦斯治理的技術體系，為深部煤炭安全高效生產(chǎn)掃清瓦斯障礙。

加速提升深部煤炭智能化生產(chǎn)能力。煤炭生產(chǎn)力的躍升主要體現(xiàn)在生產(chǎn)效率上。近年來，煤炭行業(yè)大力研發(fā)推廣機械化、自動化、信息化、智能化技術與裝備，井下作業(yè)人員大幅減少，職工作業(yè)環(huán)境明顯改善，勞動強度大幅下降，勞動效率顯著提升，智能化采煤工作面單班作業(yè)人員由30人下降至8人，智能化掘進工作面單班作業(yè)人員由9人下降至3人。但是以科技創(chuàng)新提升煤礦生產(chǎn)力水平還有很長的路要走。特別是在千米以深的煤炭開采方面，還要以無人化、智能化、機器人化為目標方向，利用人工智能技術、機器人技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、量子技術等，聯(lián)合煤炭企業(yè)、科研機構、高校、設備制造商等，開展前瞻性、原創(chuàng)性技術裝備攻關，實現(xiàn)千米深井煤炭開采智能化、日常巡檢無人化、勞動作業(yè)機器人化，把職工從繁重的井下作業(yè)中解放出來。

加強深部煤炭新技術的研發(fā)及應用。要圍繞保護礦區(qū)生態(tài)、置換優(yōu)質資源，加大深部煤炭充填開采的技術攻關和優(yōu)化，特別是要強化膠凝材料的自動化、智能化配比、充填管路堵塞等技術的攻關，提高充填配料的穩(wěn)定性、可塑性，實現(xiàn)采空區(qū)的連續(xù)、快速充填。要加大深部煤炭保水開采技術的研究，針對不同區(qū)域、不同地質條件，全面掌握巖層破斷規(guī)律、地下水流向等信息，防治采場突水，保護地下水資源。要大力發(fā)展深部煤炭透明地質學，綜合運用遙感、電磁、量子等技術，精準探測煤炭的賦存、構造、地溫、瓦斯、應力等，促進深部煤炭開采的透明化。

堅持綠色轉化，鎖定深部煤炭發(fā)展目標

新質生產(chǎn)力的關鍵在質優(yōu)，相比傳統(tǒng)生產(chǎn)力而言技術水平更高、質量更優(yōu)、效率更高、效益更好、更可持續(xù)。深部煤炭資源開采風險大、難度高、投入大，因此，注重綠色轉化，能夠有效放大深部煤炭資源價值，提升深部煤炭資源的經(jīng)濟效益，體現(xiàn)高質量發(fā)展的標準和要求。

做好深部煤炭的精深分選。開采后的深部煤炭如果作為初級燃料直接銷售，價格低、利潤薄、銷售難，經(jīng)過精深分選升級為優(yōu)質資源，綜合價值增加至少一倍以上。但我國入洗原煤難選和極難選煤比例高，傳統(tǒng)工藝技術造成精煤洗出率低，資源利用率低，產(chǎn)品滿足不了質量精度越來越高的要求。中國平煤神馬集團所屬煤礦已進入深部開采，洗選后的煉焦精煤是集團最大的利潤源和效益點，要提高深部煤炭價值，迫切需要提高洗出率和洗選精度，在精深分選上加大研發(fā)力度。由煉焦煤資源綠色開發(fā)全國重點實驗室承擔的國家重點研發(fā)項目子課題“難選焦煤精深分選關鍵技術與裝備集成及工程示范”，重點要解決這些問題。項目將圍繞精深分選工藝及優(yōu)化、精準控制技術、工程示范建設三個方面，重點研究“旋流分選、渦流浮選、煤泥水凈化”三個關鍵工藝環(huán)節(jié)的智能化精準控制方法，實現(xiàn)難選焦煤高效回收，提高深部煤炭價值。

推動深部煤炭向煤焦化工和煤基高端材料轉變。煤炭是高端化工產(chǎn)品優(yōu)質原料，煤焦化過程副產(chǎn)焦爐煤氣、焦化苯、煤焦油等獨有的煉焦煤二次資源，可提純和轉化為氫氣、甲烷、烯烴、酰胺、精苯、碳纖維等高價值化學產(chǎn)品，用于合成表面活性劑、工程塑料、橡膠、聚酯纖維、醫(yī)藥中間體、碳纖維等高端材料。在我國“富煤貧油少氣”的能源格局下，發(fā)展現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)，對于有效替代石油化工產(chǎn)品、支撐高端化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展、保障國家能源供應安全意義重大。因此，需要加大煉焦工業(yè)氣高值利用、焦化苯衍生物下游產(chǎn)品開發(fā)、煤焦油精準分離等技術的攻關，生產(chǎn)高價值化學品，支撐我國先進材料、醫(yī)藥和制造產(chǎn)業(yè)。

延長煤焦化工產(chǎn)業(yè)鏈。煤焦化工是未來煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，近年來，中國平煤神馬集團圍繞深部煤炭“取其材、用其能、固其碳、不污染”，加大深部煤炭的綠色轉化，堅持結構調(diào)整，不斷延長煤焦產(chǎn)業(yè)鏈條，形成了煤基硅材料、煤基碳材料、煤基尼龍材料三條產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了一塊煤的“72變”。特別是在煤基尼龍產(chǎn)業(yè)鏈方面，從焦爐煤氣、粗苯中產(chǎn)生的氫氣、精苯，一方面作為己二酸的原料，生產(chǎn)尼龍66鹽，聚合后制成尼龍66纖維或工程塑料；另一方面作為環(huán)己酮的原料，生產(chǎn)己內(nèi)酰胺，聚合生產(chǎn)尼龍6切片，再生產(chǎn)尼龍6民用絲。圍繞這一產(chǎn)業(yè)鏈，中國平煤神馬集團正在加大“中國尼龍城”建設，現(xiàn)已入駐企業(yè)200余家，尼龍產(chǎn)品涵蓋工業(yè)絲/簾子布、尼龍樹脂及工程塑料、己內(nèi)酰胺、己二酸、安全氣囊絲、帆布、薄膜、尼龍材料催化劑等十余個大類、數(shù)百個品種，遠銷60多個國家和地區(qū)，年產(chǎn)值突破1000億元。

堅持產(chǎn)學研用一體，打通新質生產(chǎn)力實現(xiàn)路徑

產(chǎn)學研是以企業(yè)為主體，以市場為導向，以高校和科研院所為支撐的科技創(chuàng)新模式，優(yōu)勢是企業(yè)直接參與研發(fā)，能夠減少技術產(chǎn)品創(chuàng)新的盲目性，縮短研發(fā)周期，降低創(chuàng)新風險，快速占領市場。加快發(fā)展深部煤炭新質生產(chǎn)力，必須強化產(chǎn)學研合作，破解一些關鍵核心技術和“卡脖子”環(huán)節(jié)，形成一批擁有自主知識產(chǎn)權的標志性、引領性成果。

建立產(chǎn)學研制度。圍繞科研領域產(chǎn)學研合作，建立對產(chǎn)學研合作對象、合作方式、考核管理等制度規(guī)定，支持企業(yè)作為技術需求方，高校、科研機構作為技術供給方加強合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢，開展新產(chǎn)品、新技術、新工藝等方面的技術開發(fā)和成果轉化。

搭建產(chǎn)學研平臺。支持企業(yè)與高校院所共建聯(lián)合實驗室、研發(fā)中心，在重點產(chǎn)業(yè)領域開展聯(lián)合攻關，為推進科技研發(fā)、加快成果轉化提供平臺支撐。近年來，中國平煤神馬集團與上海交大、中科院長春所、大連化物所、武漢大學、重慶大學、中煤科工等20多家高校和科研院所開展合作，在北京、上海、深圳以及東北三省等高校密集地區(qū)，搭建了校企緊密聯(lián)系的科技創(chuàng)新基地，促進了產(chǎn)學研深度融合。

加大產(chǎn)學研攻關。中國平煤神馬集團聚焦深部煤炭安全高效開采和綠色轉化應用，加大聯(lián)合攻關力度，破解煤基硅材料、煤基碳材料、煤基尼龍材料領域的關鍵核心技術和“卡脖子”難題。在深部礦井瓦斯抽采、高效掘進、深井熱害治理等關鍵領域，研發(fā)形成了一批行業(yè)領先、特色鮮明的技術成果；在煤基尼龍產(chǎn)業(yè)方面，成功破解了對位芳綸、己二腈等一批關鍵原材料“卡脖子”難題，衍生孵化了一批“專精特新”企業(yè)；在煤基硅碳材料方面，開發(fā)了區(qū)熔級多晶硅、全釩液流電池等高端化產(chǎn)品，打破了國外壟斷，填補了國內(nèi)空白，逐步走出了一條以科技創(chuàng)新引領企業(yè)高質量發(fā)展的新路子。

（作者：張建國 中國平煤神馬集團首席科學家，煉焦煤資源開發(fā)全國重點實驗室主任，河南理工大學學術副校長）