黑色煤炭迈向智能绿色之路

煤炭是我国的主体能源，在保障国家能源安全中发挥着“压舱石”和“稳定器”作用，在当前一次能源生产和消费中占比67.4%和56.2%。

党的十八大以来，习近平总书记多次强调立足以煤为主的基本国情，抓好煤炭清洁高效利用。

经过近年的探索实践，我国煤炭智能安全高效绿色开采发展如何？煤矿智能化建设中遇到哪些突出难题，有什么创新路径？煤炭清洁高效利用取得了哪些成果，未来的发展又将迈向哪里？9月19日，国家能源局召开煤矿智能化建设和煤炭清洁高效利用工作推进会，中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家王国法与中国工程院院士、中国矿业大学教授赵跃民就相关话题作出阐述。

煤矿智能化进入加快发展、纵深推进新阶段

煤炭行业作为我国重要的传统能源行业，是我国国民经济的重要组成部分，其智能化建设直接关系我国国民经济和社会智能化的进程。

煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。

“煤矿智能化建设的技术路径越来越清晰。”王国法介绍，目前，以智能化生产决策控制+井下智能装备（机器人）自动化作业为目标，构建融合一张网，建设统一数据平台，实现融合管控与智能决策。在装备方面，应用先进工艺和智能装备，实现生产全流程设备自动控制、无人值守作业。

煤矿智能化是一个多系统、多层次、多专业技术融合的复杂系统工程。

王国法坦言，现阶段我国煤矿智能化建设还存在技术标准不健全、接口协议不统一等问题。“我们需要持续推进智能化支撑技术与标准体系建设，不断完善煤矿智能化顶层设计，推进信息基础设施迭代升级，加快数据资产积累，优化数据资源采集、处理、确权、使用、共享等环节管理机制，加速推进新一代信息技术、人工智能等新技术与煤炭开采技术深度融合，赋能煤炭产业数字化和智能化高质量发展。”

王国法建议，推进煤炭智能柔性开发供给体系建设，同时加速数据驱动下的管理变革转型，增强信息安全保障能力。推进煤矿系统智能与人文智慧的融合，把减人、增安、提效落到实处。“要推进煤炭开采方式向绿色低损害和智能高效方向转型，尽可能降低开采对生态环境的扰动，实现无害化开采。”

“当前，煤矿智能化建设进入加快发展、纵深推进新阶段，首批智能化示范煤矿实现了部分建设目标，但仍然存在诸多技术难题亟待攻克。”王国法透露，已组织相关科研单位的煤矿智能化团队，结合建设标准（指南），剖析实际建设成效和验收结果，梳理出12×100项难题，凝练难题描述和技术现状，提出攻关思路或方向。

王国法列举了7个共性问题，并提出创新路径和思考意见。

在薄煤层无人化高效智能开采方面，他建议创新总体解决方案，研发薄煤层液压支架与控制系统、煤矿井下精准智测系统、多参量耦合规划截割系统，由“可视远程干预模式”向“智能自适应模式”迈进。

对于全面提升矿井智能安全保障能力，王国法建议研发应用新一代安全智能监控与预警系统。“加强智能传感与监测监控技术装备研发应用，实现全时空‘通—感—算’一体化，突破感知信息一站式汇接、数据就地快速处理、灾害趋势精准预测等难题，建立矿井全时空感知、地下空间三维重构和地图构建、地下场景识别、设备群位姿可靠监控、拓展融合基于视觉的感知技术应用，形成集监测、预警、防控、应急于一体的智能安全闭环管控体系。”

煤炭清洁高效利用需全流程发展

党的二十届三中全会强调，健全煤炭清洁高效利用机制。煤炭清洁高效利用，是实现“双碳”目标的重要途径。

赵跃民表示，煤炭清洁高效利用指绿色开采、煤炭洗选、燃煤发电、清洁转化、废弃物资源化利用等环节全过程全要素节能减排、清洁低碳利用。

“绿色开采和煤炭洗选是清洁高效利用的源头和基础环节，燃煤发电是主要利用方式，清洁转化和材料制备是洁净化、高值化利用途径，CCUS可实现煤炭利用全流程零碳负碳。原煤开采后混有大量矸石和杂质，经分选后可脱硫、降灰、除杂、提质，生产供应电力、冶金、化工、建材等用户的商品煤。选煤可提升煤炭生产端经济效益，提高消费端利用效率，实现减污降碳。”赵跃民介绍说。

“我们创立了煤炭高效深度筛分技术，形成了动力煤煤泥减量化新工艺，实现了我国动力煤大规模提质加工。研制了世界上首台超静定大型振动筛，改变了我国大型振动筛完全依赖进口的局面。”赵跃民说。

赵跃民表示，实现煤炭产业高端化、智能化和绿色化可持续高质量发展，要紧密围绕“能源安全、低碳转型”需求，开展煤炭清洁高效加工利用全产业链协同与多学科交叉发展。

“发展煤制油是保障国家能源安全的战略性举措。”赵跃民介绍，我国已建成了世界上单体规模最大的煤制油项目——400万吨/年煤间接液化示范工程，实现长周期连续稳定生产。开发了全球首套百万吨级煤直接液化装置，主要性能指标达世界领先水平。

“随着煤炭开采向深海、深地、深空发展，建议积极推进采选充一体化和井原位态化开采，推动全产业链向‘清洁、低碳、高效、智能、精深、高值’升级，实现CCUS技术低能耗、全流程、集群化发展。”赵跃民表示。

对于煤炭清洁高效加工利用发展，赵跃民认为，首先应该建立商品煤质量标准体系，实施精煤战略，采用商品煤计量，提升原煤入选率，提高用煤质量，精准适配电力、化工、冶金、建材等行业煤质需求，提高煤炭燃烧、气化、液化等转化利用效率，降低能耗以及废弃物排放。

“其次要推进政产学研用深度融合，”赵跃民建议，在政府主导下，组织国内外煤炭行业优秀企业、高校、科研院所、金融机构等，开展具有前瞻性、先导性基础理论和“卡脖子”重大技术装备攻关与工程示范，尽快实施煤炭清洁高效利用国家重大专项。

“同时要健全煤炭清洁高效利用机制，制定财税鼓励政策，采-选-电-化-材-循联合，协同共建产业联盟，组建煤炭资源清洁高效分选加工全国重点实验室等平台。立足我国能源资源禀赋，充分发挥煤炭兜底保障作用。”赵跃民说。

煤炭清洁高效利用需全流程发展

党的二十届三中全会强调，健全煤炭清洁高效利用机制。煤炭清洁高效利用，是实现“双碳”目标的重要途径。

赵跃民表示，煤炭清洁高效利用指绿色开采、煤炭洗选、燃煤发电、清洁转化、废弃物资源化利用等环节全过程全要素节能减排、清洁低碳利用。

“绿色开采和煤炭洗选是清洁高效利用的源头和基础环节，燃煤发电是主要利用方式，清洁转化和材料制备是洁净化、高值化利用途径，CCUS可实现煤炭利用全流程零碳负碳。原煤开采后混有大量矸石和杂质，经分选后可脱硫、降灰、除杂、提质，生产供应电力、冶金、化工、建材等用户的商品煤。选煤可提升煤炭生产端经济效益，提高消费端利用效率，实现减污降碳。”赵跃民介绍说。

“我们创立了煤炭高效深度筛分技术，形成了动力煤煤泥减量化新工艺，实现了我国动力煤大规模提质加工。研制了世界上首台超静定大型振动筛，改变了我国大型振动筛完全依赖进口的局面。”赵跃民说。

赵跃民表示，实现煤炭产业高端化、智能化和绿色化可持续高质量发展，要紧密围绕“能源安全、低碳转型”需求，开展煤炭清洁高效加工利用全产业链协同与多学科交叉发展。

“发展煤制油是保障国家能源安全的战略性举措。”赵跃民介绍，我国已建成了世界上单体规模最大的煤制油项目——400万吨/年煤间接液化示范工程，实现长周期连续稳定生产。开发了全球首套百万吨级煤直接液化装置，主要性能指标达世界领先水平。

“随着煤炭开采向深海、深地、深空发展，建议积极推进采选充一体化和井原位态化开采，推动全产业链向‘清洁、低碳、高效、智能、精深、高值’升级，实现CCUS技术低能耗、全流程、集群化发展。”赵跃民表示。

对于煤炭清洁高效加工利用发展，赵跃民认为，首先应该建立商品煤质量标准体系，实施精煤战略，采用商品煤计量，提升原煤入选率，提高用煤质量，精准适配电力、化工、冶金、建材等行业煤质需求，提高煤炭燃烧、气化、液化等转化利用效率，降低能耗以及废弃物排放。

“其次要推进政产学研用深度融合，”赵跃民建议，在政府主导下，组织国内外煤炭行业优秀企业、高校、科研院所、金融机构等，开展具有前瞻性、先导性基础理论和“卡脖子”重大技术装备攻关与工程示范，尽快实施煤炭清洁高效利用国家重大专项。

“同时要健全煤炭清洁高效利用机制，制定财税鼓励政策，采—选—电—化—材—循联合，协同共建产业联盟，组建煤炭资源清洁高效分选加工全国重点实验室等平台。立足我国能源资源禀赋，充分发挥煤炭兜底保障作用。”赵跃民说。