煤炭安全智能精準開采：從構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實

“煤炭安全智能精準開采是保障煤炭高質(zhì)量發(fā)展的治本之路。”日前，在第311場中國工程科技論壇“廢棄礦井資源開發(fā)利用”暨“煤炭安全智能精準開采協(xié)同創(chuàng)新組織”成立三周年學(xué)術(shù)研討會上，多位專家提及上述觀點。在該中國工程科技論壇上，32位院士、9000多位專家學(xué)者聚焦廢棄礦井資源開發(fā)利用與煤炭精準開采科技前沿，共同為煤炭高質(zhì)量發(fā)展出謀劃策。

中國工程院原副院長謝克昌院士在會上指出：“‘煤炭安全智能精準開采協(xié)同創(chuàng)新組織’成立三年以來，煤炭安全智能精準開采已從科學(xué)構(gòu)想發(fā)展為理論和技術(shù)現(xiàn)實，為中國煤炭科技創(chuàng)新從跟跑、并跑到領(lǐng)跑跨越提供了強勁動力”。

要加強全生命周期評價

“廢棄礦井資源開發(fā)利用和煤炭安全智能精準開采這兩大方向，幾年前在行業(yè)里很少有人提及。”談及近年來的發(fā)展，中國工程院院士、安徽理工大學(xué)校長袁亮感慨，不到五年時間已經(jīng)發(fā)生了重大變化。

記者從會上了解到，在廢棄礦井資源開發(fā)利用方面，袁亮帶領(lǐng)團隊已系統(tǒng)總結(jié)了國內(nèi)外廢棄礦井資源開發(fā)利用現(xiàn)狀;提出了能源化、資源化、功能化開發(fā)利用模式;發(fā)揮中國工程院高端智庫作用，結(jié)合國家可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略布局，從科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)管理等方面，提出我國廢棄礦井資源開發(fā)利用戰(zhàn)略路徑和政策建議，受到國家高度重視。

“能源轉(zhuǎn)化為能量需要載體，制造載體的過程需要耗材、耗能、耗水、耗工，生產(chǎn)過程還會產(chǎn)生污染物，而且載體報廢后的處置也是大問題。因此，任何能源轉(zhuǎn)化為能量的過程，既不完全清潔，也存在不可再生的問題。”謝克昌指出，從全生命周期考慮，任何一種能源都存在污染和不可再生性，要加強全生命周期評價和生態(tài)影響研究，廢棄礦井資源開發(fā)利用就是基于全生命周期考慮的。

煤炭安全智能精準開采協(xié)同創(chuàng)新組織已完成國家重大科研儀器研制項目用于揭示煤與瓦斯突出機理與規(guī)律的模擬試驗儀器，在全球首次實現(xiàn)大尺度真三維煤與瓦斯突出模擬試驗;完成國家重點研發(fā)計劃項目“煤礦典型動力災(zāi)害風險判識及監(jiān)控預(yù)警技術(shù)研究”;完成“神東礦區(qū)深部開采災(zāi)害預(yù)測與防控基礎(chǔ)研究及關(guān)鍵技術(shù)”項目。

“透明礦山”是精準開采的前提

“精準開采要做好頂層設(shè)計，安全智能是要達到的效果。‘透明礦山’是實現(xiàn)精準開采的第一步，無論是采還是掘，從礦井設(shè)計開始就應(yīng)向著透明化一步步逼近，而地下資源的構(gòu)造、災(zāi)害等情況，也應(yīng)從勘探開始就弄清楚。”袁亮指出，但事實上，之前很多礦井從設(shè)計這個源頭上就要乘上一個很大的“系數(shù)”，并不準確。“三維地震勘探非常重要，是實現(xiàn)‘透明礦山’的前提，不做好這一步，就不應(yīng)進行礦井設(shè)計。”

據(jù)介紹，20世紀90年代至今，隨著煤礦高分辨三維地震勘探等物探技術(shù)的發(fā)展，促使我國煤礦機械化生產(chǎn)的開機率從不到40%，提高到90%以上，煤礦安全生產(chǎn)實現(xiàn)根本性好轉(zhuǎn)，推動了我國煤炭工業(yè)的技術(shù)升級和發(fā)展。

但目前煤巖層位智能探測問題，仍是制約智能化采煤裝備的重大難題之一。記者了解到，三維地震勘探建立的煤礦三維地質(zhì)體，由于精度低，還不是真正意義上的透明工作面，難以滿足遠程無人化操控的“厘米級”精度需求。

“礦井地質(zhì)透明化是當前煤礦安全高效礦井地質(zhì)保障系統(tǒng)發(fā)展的努力方向。”中國工程院院士、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)教授彭蘇萍建議，不僅要在統(tǒng)一數(shù)據(jù)融合基礎(chǔ)上進一步提高勘探精度，提高礦井地質(zhì)的透明化水平，還應(yīng)研發(fā)與慣導(dǎo)技術(shù)一體的高分辨煤巖辨識儀器裝備，并進一步開發(fā)和建立智能礦山建設(shè)決策與災(zāi)害隱患預(yù)報系統(tǒng)。

粉塵防控仍是短板

“科技創(chuàng)新是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的根本動力。”中國煤炭工業(yè)協(xié)會副會長、中國煤炭學(xué)會理事長劉峰在會上指出，“十三五”以來，煤炭綠色安全智能開采格局初步形成，煤炭綠色開發(fā)與智能精準開采技術(shù)體系逐步建立。煤炭資源的精準智能開發(fā)和清潔高效利用是總的發(fā)展方向，煤礦智能化是煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，煤炭資源的全生命周期、全開發(fā)利用過程都需要科技支撐。

“地下幾百米甚至幾千米和地面的工作，你會選擇哪個?毫無疑問，煤炭行業(yè)是最艱苦的行業(yè)之一，但煤炭行業(yè)并沒有像別的行業(yè)那樣提高待遇。煤炭企業(yè)一定要重視煤礦技術(shù)人員的待遇，如果不適應(yīng)市場經(jīng)濟，很難吸引人才。”袁亮在呼吁提高待遇的同時，也表示，智能化建設(shè)在起步階段，還有很多難題待解，煤炭科技工作者有責任、有義務(wù)破解這些重大科技難題，為煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展效勞。

袁亮還指出，粉塵防控仍是煤炭行業(yè)目前的短板所在，工業(yè)粉塵防控與職業(yè)健康將是團隊下一步重要研究方向之一。他認為：“煤炭科技發(fā)展必須準確把握世界科技發(fā)展前沿，主動適應(yīng)我國能源革命新要求，充分考慮我國煤炭資源分布特點，聚焦煤炭安全智能精準開采、煤炭清潔高效利用、廢棄礦井資源精準開發(fā)利用以及粉塵防控與職業(yè)安全健康等老難題、新挑戰(zhàn)，才能蹚出創(chuàng)新引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展之路。”