宋振騏：推動煤炭安全高效生產(chǎn)和相關(guān)環(huán)境災(zāi)害控制

當(dāng)前，我國煤炭安全高效生產(chǎn)和相關(guān)環(huán)境災(zāi)害控制面臨的問題有：煤與瓦斯突出、沖擊地壓、突水和透水等動力災(zāi)害還沒有從根本上得到控制，采用留設(shè)煤柱護巷手段控制相關(guān)事故和環(huán)境災(zāi)害造成的煤炭資源損失超過40％，有效控制環(huán)境災(zāi)害的綠色開采理論和技術(shù)有待取得新的創(chuàng)造性突破。

我國煤炭安全高效生產(chǎn)和相關(guān)環(huán)境災(zāi)害控制的戰(zhàn)略目標(biāo)是：安全高效生產(chǎn)、資源節(jié)約和環(huán)境災(zāi)害控制并舉，實現(xiàn)智能化生產(chǎn)和智能化管理（即決策和實施監(jiān)控的信息化、智能化、可視化）并重。

圍繞三方面創(chuàng)新突破

目前，我國煤炭安全高效生產(chǎn)和相關(guān)環(huán)境災(zāi)害控制創(chuàng)新突破重點包括三個部分。

從兩個方面實現(xiàn)煤炭安全高效生產(chǎn)特別是重大事故災(zāi)害控制方面的創(chuàng)新和重大技術(shù)突破

一是采用無煤柱開采方法，實現(xiàn)從傳統(tǒng)的留設(shè)煤柱護巷開采方法，向不留設(shè)煤柱、不超前掘進準(zhǔn)備巷道開采方法的過渡，從而創(chuàng)造性地把控制開采動力災(zāi)害，實現(xiàn)煤炭安全高效生產(chǎn)、高技術(shù)武裝、低成本運行和最少的開采資源損失整合成一體。

二是地下氣化開采技術(shù)。該技術(shù)包括通過地面鉆孔進入煤層建爐的“無井式”氣化開采方案和在已建礦井開掘巷道建爐氣化及直接打鉆建爐氣化等方案。地下氣化開采技術(shù)直接將煤層轉(zhuǎn)化為合成氣發(fā)電或?qū)崿F(xiàn)煤制油制氣的轉(zhuǎn)化，將原采煤工藝和地面氣化工藝合二為一，從而直接排除了傳統(tǒng)地下開采沖擊地壓、煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸等動力災(zāi)害的威脅，較好地解決了傳統(tǒng)地面氣化方法高成本、高投入的氣化爐體建設(shè)及轉(zhuǎn)化裝備的建設(shè)費用問題，以及大面積占地、排渣和排水污染等環(huán)境災(zāi)害問題。

從兩個方面實現(xiàn)開采環(huán)境災(zāi)害控制方面的創(chuàng)新和技術(shù)突破

一是在國家直接參與下，實施煤電一體化的二次能源主體發(fā)展戰(zhàn)略，即通過地下氣化開采和發(fā)電過程中捕獲二氧化碳及其他有害氣體的重大技術(shù)突破，將二氧化碳與我國儲量豐富的橄欖石化合直接用于發(fā)電，解決用煤發(fā)電排放二氧化碳等環(huán)境災(zāi)害的控制問題。

國內(nèi)外實踐證明，當(dāng)前用煤發(fā)電，包括直接燃煤發(fā)電和經(jīng)氣化過程轉(zhuǎn)化為合成氣發(fā)電都是最便宜的。天然氣發(fā)電成本是煤電成本的2．5倍至3倍，頁巖氣發(fā)電成本超過煤電成本的4倍至5倍。這正是現(xiàn)在向世界推銷頁巖氣、煤層氣開發(fā)技術(shù)的美國仍然保持著用煤發(fā)電比重超過98％的現(xiàn)實原因。目前，歐盟主要國家，如德國每年用煤發(fā)電比重也超過85％。我國煤炭用戶主要包括發(fā)電、冶煉、建筑（燒水泥）等企業(yè)，用煤發(fā)電的比重不到50％，有很大的煤電一體化增長空間。

結(jié)合我國實際，在取得相關(guān)技術(shù)突破的基礎(chǔ)上，排除煤電行業(yè)利益分割和管理體制的障礙，實施煤電一體化的二次能源主體發(fā)展戰(zhàn)略，意義重大。

二是實現(xiàn)井下充填開采和地表復(fù)墾、環(huán)境再造的緊密結(jié)合，控制環(huán)境災(zāi)害。

從兩個方面實現(xiàn)采掘工作面生產(chǎn)智能化和實施監(jiān)控管理智能化方面的突破

一是堅決摒棄違背采掘工作面推進地質(zhì)條件和采動條件多變的特點，采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計經(jīng)驗決策管理模式。在決策理論和定量決策模型建設(shè)、相關(guān)軟件信息采集技術(shù)開發(fā)，以及決策及遙控生產(chǎn)指揮中心和相應(yīng)工作平臺的建設(shè)等方面取得創(chuàng)造性的技術(shù)突破。

二是實現(xiàn)采掘工作面生產(chǎn)操作的智能化，研制掘進（落煤、裝煤、注水軟化）、支護（錨網(wǎng)、錨索施工）一體的遙控智能掘進裝備，采煤、運煤、支護一體的遙控智能采煤裝備以及匯集采煤、采集底板矸石及自移支架一體的薄煤層充填智能采煤裝備，無煤柱護巷智能開采裝備等。

產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合推動

圍繞我國煤炭安全高效生產(chǎn)和相關(guān)環(huán)境災(zāi)害控制的建議主要有四點。

一是組建國家重點實驗室。在已運行的國家重點實驗室的基礎(chǔ)上，聯(lián)合相關(guān)高校、研究單位和煤炭企業(yè)，組建世界一流的國家重點實驗室——中國采礦工程技術(shù)創(chuàng)新國家重點研究室。

二是以創(chuàng)新成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化為核心，組建煤炭產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。在中國科協(xié)、國家發(fā)改委的支持和指導(dǎo)下，組建包括高校、研究單位、制造企業(yè)和生產(chǎn)企業(yè)等聯(lián)合攻關(guān)的煤炭產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。該聯(lián)盟力爭在相應(yīng)開采方法改革、裝備制造、監(jiān)控軟件開發(fā)以及工程實踐等方面取得最快進展。

三是推進以提高創(chuàng)新實踐能力為目標(biāo)的產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合教育改革。建議在教育部的領(lǐng)導(dǎo)和支持下，成立包括教育部、相關(guān)高校領(lǐng)導(dǎo)和從事采礦工程教育的院士參與的采礦工程專業(yè)教育改革小組，深入研究采礦工程專業(yè)，在培養(yǎng)目標(biāo)、教育思想（就業(yè)教育還是創(chuàng)業(yè)教育）、教學(xué)方法以及適應(yīng)工程技術(shù)創(chuàng)新需要的課程設(shè)置等方面取得突破。

四是組織國家相關(guān)部委、能源集團召開聯(lián)合論壇，統(tǒng)一對煤炭發(fā)展戰(zhàn)略的認識，研究和制定發(fā)展的相關(guān)政策。在國家發(fā)改委、國家安全監(jiān)管總局（國家煤礦安監(jiān)局）及相關(guān)行業(yè)協(xié)會學(xué)會的領(lǐng)導(dǎo)和支持下，組織召開中國煤炭安全高效生產(chǎn)和環(huán)境災(zāi)害控制發(fā)展論壇，就煤炭生產(chǎn)在我國能源保障體系建設(shè)中的主體地位，煤炭開采技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的方向和相應(yīng)的政策保障方面取得共識，并以此為基礎(chǔ)組織專門委員會，討論制定創(chuàng)新發(fā)展的相關(guān)措施和政策。其中，必須把落實適應(yīng)我國國情的“煤電一體化”互利共贏、共同承擔(dān)推進國民經(jīng)濟高速發(fā)展和有效控制相應(yīng)環(huán)境災(zāi)害通力合作的相關(guān)政策研究、實施方案放在首要地位。

（節(jié)選自宋振騏院士在煤炭安全高效開發(fā)科技發(fā)展論壇上的報告，略有刪減）