對于已有近110年開采歷史的露天煤礦而言,如今的綠色低碳發(fā)展并不止生態(tài)修復與環(huán)境治理?!督?jīng)濟參考報》記者近日調(diào)研采訪了解到,在高水平科技供給支撐下,越來越多的煤礦跳出“挖煤-賣煤”的傳統(tǒng)路子,加速推進綠色智能開采、清潔高效加工利用,將“烏金”錘煉成了“綠金”。
目前我國已步入世界露天采煤大國先進行列,露天煤炭產(chǎn)能和產(chǎn)量比重均已占到全國的20%以上,成為能源安全穩(wěn)定供應不可或缺的重要力量。但值得注意的是,許多露天礦還存在技術創(chuàng)新動能依然不足、發(fā)展不均衡、智能化建設有待加強等問題。
業(yè)內(nèi)人士建議,從精細設計、綠色勘察、安全穩(wěn)定供應、綠色智能開采、清潔高效利用、綠色低碳轉(zhuǎn)型、生態(tài)環(huán)境治理等方面建立新時代露天煤礦全周期、全鏈條、全過程、全要素相互協(xié)同的綠色低碳發(fā)展體系。
智能開采加速推進
“那個左右兩側閃爍燈光的卡車,正處于自動駕駛狀態(tài),它具有精準循跡、冗余定位、智能避障、顛簸監(jiān)測、自動調(diào)速、安全控制、遠程接管等功能,目前最快運行速度達到業(yè)內(nèi)最高的40km/h,可實現(xiàn)全天時、全天候連續(xù)穩(wěn)定作業(yè)。”站在巨大的礦坑邊上,循著準能集團黑岱溝露天煤礦智能化建設管理中心現(xiàn)場技術主管石峰的指引向下望去:采裝、運輸、卸載,一輛輛黃色的無人駕駛卡車自動跟隨藍色電鏟的推進而移動位置,靈活行駛在溝壑縱橫的作業(yè)面上。走近觀看,更能感受到它們的“威力”——長15.4米,寬9.4米,高7.7米,載重可達330噸,在國內(nèi)屬于最大。
據(jù)了解,準能集團已完成42臺300噸級礦用卡車無人駕駛改造,并率先在國內(nèi)實現(xiàn)多編組“裝、運、卸”全程無人自主運行,目前正在進行無人駕駛三班多編組工業(yè)運行。同時配套部署了智能作業(yè)與監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、協(xié)同作業(yè)管理系統(tǒng)、遠程應急接管系統(tǒng)、健康管理系統(tǒng)和數(shù)字孿生系統(tǒng)。
“‘十四五’期間,我們規(guī)劃建設包含25臺遠控電鏟、200臺無人卡車、1000臺智能輔助設備的多設備集群智能系統(tǒng),加快‘生產(chǎn)智能化、運營數(shù)字化、創(chuàng)新自主化、管理智慧化目標落地’。”石峰透露。
這家有著6900萬噸煤炭年生產(chǎn)能力企業(yè)的綠色智能開采探索,是我國煤炭企業(yè)以高水平科技供給支撐綠色低碳轉(zhuǎn)型的生動實踐。
中國煤炭工業(yè)協(xié)會副會長孫守仁在近日召開的全國露天煤礦綠色低碳發(fā)展現(xiàn)場會上表示,露天煤礦始終把創(chuàng)新驅(qū)動擺在綠色低碳發(fā)展的重中之重,加快綠色開采,以相鄰露天礦邊幫壓煤協(xié)調(diào)開采、邊幫煤安全高效綠色回收、綠色地質(zhì)綜合勘查等為代表的技術得到創(chuàng)新應用;加快智能化建設,以5G+多網(wǎng)絡融合、智能綜合管控平臺、無人駕駛等為代表的智能化應用場景不斷豐富。
例如,平朔集團以科技引領礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復治理,實施“剝-運-排-復”一體化工藝,復墾后的土地形成了“田成方、林成網(wǎng)、路相通”的高標準景觀農(nóng)田。華能伊敏露天礦計劃未來五年內(nèi),依托光伏綠電能源及電動車儲能優(yōu)勢,實現(xiàn)無人電車產(chǎn)業(yè)化布置,2024年到2025年計劃增加無人電動卡車至100臺。
循環(huán)經(jīng)濟“添綠生金”
將“烏金”錘煉成“綠金”,綠色智能開采只是第一步。“雙碳”背景下,煤炭減量替代是必然趨勢,如何跳出“挖煤-賣煤”的傳統(tǒng)路子,做好清潔高效加工利用這一大文章,是煤炭行業(yè)面臨的一場大考。
中國煤炭工業(yè)協(xié)會會長梁嘉琨指出,露天煤礦是我國煤炭行業(yè)重要組成部分,露天煤礦開采是一門科學,需要求真、求善、求美的科學精神,需要系統(tǒng)的科學思維,更需要科學的創(chuàng)新實踐,才能更好推進現(xiàn)代化露天煤礦建設。
鑒于準格爾礦區(qū)煤炭“高鋁、富鎵、富鋰”的特性,準能集團把解題的目光投向了循環(huán)經(jīng)濟,在電煤清潔利用基礎上實現(xiàn)煤中伴生資源綜合利用和煤炭全要素變廢為寶,打造“煤-電-粉煤灰-綠色電解鋁-高端鋁產(chǎn)品、金屬鎵、鋰-白泥綜合利用產(chǎn)品”循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈,使原煤價值提高18倍,推動煤炭由“烏金”到“國家急需戰(zhàn)略資源”的價值躍遷。
在準能集團儲氫賦能新材料-納米碳氫燃料研究開發(fā)中心,記者看到,煤炭通過納米化處理后形成的新型特種燃料,具有儲氫賦能特性及原料熱值低、燃料固含低、燃燒溫度低、燃料熱值高等特點,不僅可以用于火力發(fā)電,還可以替代柴油作為燃料,讓車輛順利行駛起來。
伊敏露天礦也充分發(fā)揮“煤電聯(lián)營”資源稟賦,形成了煤-電-水-土-灰-熱的循環(huán)經(jīng)濟模式;疆納礦業(yè)則利用煤炭富油的特點,開展低階煤熱解提質(zhì),形成了煤-碳-油-氣-電-熱-化的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
“露天煤炭作為燃料和原料,是完全可高端化、可多元化、可低碳化、可清潔化,充分發(fā)揮好煤炭的資源優(yōu)勢,是做好煤炭清潔高效利用的基礎和關鍵。”孫守仁稱。
發(fā)展不均衡等問題待解
近年來,我國露天煤礦開發(fā)布局持續(xù)優(yōu)化,供應能力持續(xù)增強,呈現(xiàn)出開發(fā)集中度高等特點。
中國煤炭工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,截至2022年底,全國共有露天煤礦357處,產(chǎn)能11.62億噸,平均產(chǎn)能325萬噸/年,約是井工礦的3倍,千萬噸級露天礦超過30處。內(nèi)蒙古、新疆兩地的露天煤礦數(shù)量和產(chǎn)能占全國露天煤礦的比重分別達到75%和85%左右。代表了我國露天煤礦的先進生產(chǎn)力的安全高效露天煤礦,目前已建成101處。2022年我國露天煤礦產(chǎn)量首次突破10億噸,達到10.57億噸,連續(xù)兩年產(chǎn)量占全國比重超過20%,較2000年提高了19個百分點。
“我國露天開采取得了顯著成效,優(yōu)勢明顯,但也要全面正視露天煤礦發(fā)展存在的矛盾和問題。”孫守仁指出,目前,一些露天礦對綠色低碳發(fā)展認識還不到位,生態(tài)治理水平有待加強,技術創(chuàng)新動能依然不足,發(fā)展還不均衡,清潔高效利用水平還不夠,智能化建設有待加強,安全生產(chǎn)基礎還不牢固。
例如,從生產(chǎn)布局看,120萬噸以下中小型露天煤礦數(shù)量占比仍有50%;從裝備水平看,電鏟、自移式破碎機、輪斗、吊斗鏟、邊坡監(jiān)測等裝備及其關鍵零配件還依賴進口;從開采工藝看,2/3的礦仍采用單斗—卡車的傳統(tǒng)間斷工藝,普適性的安全高效綜合新工藝還有待突破。
“我們要堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展、安全高效、清潔低碳,建立新時代露天煤礦全周期、全鏈條、全過程、全要素相互協(xié)同的綠色低碳發(fā)展體系。”孫守仁建議,培育全產(chǎn)業(yè)鏈深度融合的綠色低碳發(fā)展新格局,在資源開發(fā)、綠色設計、綠色勘察、裝備制造、清潔利用等方面系統(tǒng)提升露天煤礦全產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平。并且,深度發(fā)揮資源、土地、人才、技術等生產(chǎn)要素優(yōu)勢,聚焦綠色開采技術體系、生態(tài)治理技術體系、清潔高效利用技術體系、智慧礦山技術體系、低碳轉(zhuǎn)型體系建設,推動露天煤礦綠色低碳科技自立自強。
來源:經(jīng)濟參考報 記者 王璐
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