当前煤炭科技主要成就及其特点

宋永明

摘要：煤炭是一种价格非常便宜、比较常见的一种资源，也一直是我国的重要资源之一。但是近几年来我国随着各个行业的迅猛发展，对于煤炭的需求量越来越大，导致我国的煤炭出现供不应求的现象。而煤炭作为我们国家最基础的资源，长久以来为促进我国的经济水平发展速度起到了重要的作用，是我国最安全可靠、必不可少的一项能源，这就要求我们必须重视煤炭行业的发展。接下来，主要就当前煤炭科技主要成就及其特展开论述。

关键词：煤炭科技；主要成就；特点

引言

进入21世纪以来，随着我国经济高速增长，煤炭产业快速发展，煤炭科技也取得了突破性进展，在诸多领域的技术水平已经达到了国际领先或先进水平。经济的高速增长依靠能源的稳定供给，中国经济社会的良性运转也对煤炭工业的发展提出了更高的要求，煤炭工业持续、稳定、健康地发展离不开科技进步。

1当前煤炭科技主要成就

近年来中国煤炭行业的科学研究也取得了重大进展。以煤炭科研单位、生产企业为主体，围绕煤炭工业的重大科技需求和现场生产技术难题，开展重大科技攻关，攻克了一批行业共性的关键技术难题。

(1)在地质勘探和地质保障方面，中国钻探、物探综合勘探方法体系日臻成熟，卫星遥感技术、航空测量及3S技术得到一定程度的应用，煤矿数字化地理信息化技术开始起步，地质保障技术体系初步形成。

(2)在煤机装备等方面，成功研制了大直径反井钻机，深厚冲积层大型矿井建设技术达到国际先进水平;自主研制了电液控制液压支架、大功率电牵引采煤机和刮板输送机等工作面成套装备，综采工作面实现年产6～8Mt;开发出了系列防爆柴油机无轨辅助运输系统;煤机装备普遍采用各种智能控制单元和故障在线诊断技术，部分煤机装备实现自动控制。

(3)在煤炭加工利用方面，研制的各类煤炭洗选设备基本满足生产能力4Mt/a以下选煤厂建设的需要，重介选煤工艺得到全面推广;水煤浆技术具备设计制造大型水煤浆设备及建设水煤浆厂的能力;煤炭气化、液化技术取得长足进步，直接液化实现年产百万吨油品的能力。

(4)在煤层气方面，煤与煤层气协调开发技术成效显著，开发了井下水平长钻孔装备(成孔深度达1046m)、松软突出煤层螺旋钻进施工工艺与装备(成孔深度达到168m)以及突出煤层钻孔遥控钻机;煤矿灾害预测、预警和控制技术体系初步形成，开发了基于工业以太网+现场总线的新一代煤矿安全监控系统，实现了煤矿井下多系统融合和重大灾害预警，创立煤炭自燃新理论体系，并集成建立了包括阻化剂选型、工艺、装备的阻化防火应用成套技术等。

2煤炭科技发展趋势

2.1绿色、智能的现代煤炭开采技术

改革开放以后，我国煤炭高产高效开采技术和装备得到不断创新与较快发展，支撑了我国煤炭产量从1978年的6.18亿t到2015年的36.8亿t的快速增长，保障了国民经济发展对能源的需求;煤矿安全保障程度也大大提高，实现了煤炭百万吨死亡率从1981年的8.17到2015年的0.157的大幅下降。然而，随着我国经济发展进入新常态，以及在能源革命推动下，煤炭需求增速减缓将成为新常态，煤炭资源高强度开发造成的土地塌陷、地下水位下降、水土流失、植被破坏、噪音和粉尘污染等生态环境问题也亟待解决。

绿色、智能的现代煤炭开采技术将成为未来煤炭科技发展的重点方向，一是对水资源的节约保护技术，最大限度的减小现代开采工艺对地下水资源系统的影响，研究推广保水开采技术、地下水库技术等;二是煤炭矿区生态环境保护与修复技术，减缓或控制煤炭开采对地表生态环境扰动，如低成本充填开采技术、矿区土地复垦技术、煤矿塌陷区治理技术、矿区生态修复技术等;三是安全高效规模化采煤技术，发展大功率采煤装备，提高采煤集约化程度，如矿群协调开采技术、集约化生产工艺、大型井工及露天煤矿关键采掘运输设备国产化等;四是智能化开采技术，如井下机器人技术、工作面智能控制技术等。智能化无人开采2000m以浅的煤炭资源开采仍可沿用现有的开采技术与装备体系，需要克服岩层、构造、瓦斯、水等地质条件变化而带来的安全问题。智能化控制技术可在有效探测环境信息的基础上实现装备的自动控制，避免开采事故的发生。通过地质构造的探测、反演及智能决策技术，可形成基于透明矿山的智能化开采系统。不但有效支撑当前煤炭开发，而且对3000m以下深部资源的开采也奠定了坚实的技术基础。

2.2煤炭高效清洁转化技术

目前在我国煤炭消费量中，约77%用于燃料，17%用于焦化原料，仅有6%左右用于化工原料。受环保压力加大、能源安全等因素影响，我国煤炭将由燃料向原料与燃料并举转变，促进煤炭产业结构调整和转型升级。因此，未来煤炭洁净气化、液化和以碳一化工技术为基础的煤炭高效清洁转化技术将是主要科技趋势。目前我国煤制油煤化工技术已经能够生产出优质油品、天然气和聚烯烃材料等，2014年由神华集团和中国航天科技集团共同研制的液氧煤基航天煤油的火箭发动机整机热试车成功，表明煤炭不仅可以转化为清洁燃料，甚至可以替代航天煤油，对保障我国油气需求有深远的战略意义。虽然目前国内煤制油、煤制烯烃、浆态床费托合成等多项工业技术已达到国际领先或先进水平，但是现有新型煤化工仍处于产业化示范阶段，技术还不完善，并未达到业界公允替代技术所要求的高效、清洁和低碳，一些关键技术和设备还未实现国产化，国内暂时还不具备大规模发展新型煤化工产业的客观条件，仍迫切需要依靠科技创新建设更高水平的大型工业化升级示范项目，提高资源转化利用效率，实现高度节水、节能和环保，延伸发展高附加值产品。

2.3煤的分质分级利用多联产技术

我国低阶煤储量丰富，其中褐煤占保有资源储量的13%，低变质烟煤(包括不粘煤、弱粘煤和长焰煤)占保有资源储量的33%，这些煤种为低阶煤，挥发分均较高。低阶煤直接燃烧，则产生大量的粉尘、硫氧化物、氮氧化物、烃和一氧化碳等有害气体。低阶煤在一定条件下受热分解后则会产生大量可燃性气体和焦油，包含甲烷、氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙烷、丙烷等成分。因此，如果将这些高挥发分煤种作为单一用途利用，不仅能源转化效率低，还往往会产生较大的浪费，同时也污染了环境。而从煤炭整体利用的角度，对煤炭进行分质分级转化与利用，可最大程度地实现煤炭的高效清洁利用，将有利于资源节约和环境保护。煤炭分质分级利用技术的核心是将高挥发分煤种全产品都得到高附加值高效利用，提高煤炭资源利用价值，降低污染排放，这将成为煤炭行业转型发展的一个方向，主要包括煤热解气化为核心的热电气焦油多联产技术，煤部分气化为核心的多联产技术及煤完全气化为核心的多联产技术。

3结语

今后煤炭仍将是支撑经济社会发展最基础的能源，并将继续面临着煤炭供应短期过量、长期不足的结构性矛盾;全国煤炭需求将会保持稳步增长，但是受资源储备有限制约，煤炭供给量增长幅度十分有限，对科技创新的需求还将不断增加。

参考文献

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