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煤炭绿色开采和清洁***利用意见酝酿出台

近日，由***能源局研究制定的《煤炭绿色开采和清洁利用的指导意见》（以下简称《指导意见》）已在征求各方意见，正按照***的批示，酝酿近期出台。以生态容量确定生产能力，如何实现煤炭的安全开采和清洁利用，这是改革重要突破点，也是煤炭健康发展的必由之路。我国煤炭物流市场中，煤炭经营单位过多过滥，中介机构过多，煤价层层加码，层层盘剥，交易成本过高。据透露，《指导意见》提出要科学产能，依靠科技进步着重推动煤炭生产和利用方面的变革。煤矿的开采并不是无限制扩大，而是要以生态容量为基础来确定生产能力。

贺佑国指出，能源革命重任在煤炭。从需求角度看，煤炭消费已接近峰值，但还有很大的发展空间，其中涉及电力和煤化工。矿区在开发建设之前与周围环境已形成了一定的协调方式，而一旦开发地层被采空和***，大量废弃物因此而产生，原有的环境系统发生了巨大的变化，由此形成了独特的矿区的生态环境问题。真正约束煤炭消费的峰值是环境。煤炭的基数大，洁净煤利用的空间也大。目前煤炭终端消费约为9亿吨，占总消费量的四分之一，若能将其中的7亿吨煤炭转化为电能，其对环境的贡献将比进口***大得多，统筹考虑煤炭清洁利用与发展已成为重中之重。

推动煤炭清洁利用与发展清洁能源同等重要。在当今煤炭消费量大，未来还将进一步增加的情况下，要***加强煤炭行业节能减排，加强下游火电、钢铁、石油等***耗煤行业的脱硫、脱销、除尘等改造工程，同时加强能源品质管理，清洁发展要从源头抓起。指导意见还将***支持煤电一体化，实现大型煤炭基地、煤电一体化的建设和煤化工建设，促进煤炭由燃料向燃料与原料并举的转变，推动煤炭利用方式的变革，发展循环经济。为了减少开采过程中对地表和地下水的影响，更好地保护矿山，关键要控制好煤层上覆岩层中冒落带和导水裂缝带的发育高度。

在***安监总局信息研究院副院长看来，发展新兴煤化工要因地制宜、***示范、适度发展。煤化工的设备匹配性及长周期运行还有一些难点需要攻关。要通过新设备和新材料的投入使用进一步降低燃煤污染，实现近零排放。更关键在于“达到近零排放的同时要实现能耗的降低，这是技术上一个必须要遵循的道路”。

攻克难题，开拓保水开采新方向

2004年后，黄庆享带领团队面向“浅埋煤层开采与环境保护”难题，在新世纪人才支持计划和***自然科学资助下，提出了浅埋煤层隔水关键层概念，揭示了“上行裂隙”和“下行裂隙”发育规律，建立了隔水层稳定性判据，提出了“自然保水开采、限高保水开采和特殊保水开采”分类。而大型煤炭企业由于设备配置较齐全，技术水平高，自身能耗低，污染物处理和回收利用率高，能够做到减少环境污染，因此，应把小型煤炭企业向优势煤炭开采企业集中整合。这些研究，奠定了绿色（保水）开采的理论基础。

随着大采高技术的普及和保水开采技术的发展，浅埋煤层岩层控制面临新的挑战。

2011年后，黄庆享在***自然科学项目资助下，突破传统认识，提出了“等效直接顶”概念，建立了大采高“高位台阶岩梁”结构理论和煤壁“柱条”模型，丰富和发展了浅埋煤层大采高岩层控制理论，为大采高工作面顶板支护和片帮控制提供了科学依据。

以陕北普遍存在的风积沙为骨料，黄庆享带领团队开发了高沙充填材料，建立了条带充填隔水层稳定性判据，提出了“柔性条带”充填保水开采方法，出版了《浅埋煤层条带充填保水开采岩层控制》专著，发展了浅埋煤层保水开采岩层控制理论和技术。

团队在实践中应用上述理论，结合神府矿区煤层赋存条件，开发了综采工作面初采、末采、过薄基岩、过空巷、架后悬顶处理等采场岩层控制技术，保障了安全正常生产；这种技术的关键在于通过对岩层控制技术、开采方法等问题的研究，解决因煤炭开采造成的一系列环境问题。提出了煤巷“极限平衡圈”支护理论，开发了井下立交巷道施工和支护技术，系统解决了巷道支护问题，提高了掘进速度。

绿色转型，科技创新是关键

建设绿色生态矿山，关键在科技创新。针对当前煤矿生产普遍存在的高能耗、“三废”排放等问题，开展了一系列科技攻关，加大了对自然资源的开发利用，并成功将这些技术在所属矿井进行集成应用。

一是实施充填开采，改变煤矿形象。为切实解决矸石山问题，提出了井下矸石不升井，已经升井的矸石再放回井下，用矸石置换煤炭资源，同时减少地面塌陷的思路。围绕这一思路，首先在邢东矿开始了井下矸石巷道充填技术研究并取得成功，实现了矸石不升井，将邢东矿建成为***一座没有矸石山的绿色环保矿井。矸石井下处理：不将矸石运到地面，而是在井下通过转运将其储存在井下巷道和采空区内。而后，又通过工作面充填采煤技术的研究，使建下综合机械化充填开采工作面技术在邢台矿取得成功。同时，在井下充填材料的攻关技术也取得巨大突破，目前已成功开发出固体矸石充填技术、矸石膏体充填技术、矸石似膏体充填技术和超高水材料充填技术等一系列适应不同地质条件、适应不同材料需求的成套充填采煤关键技术，并在各个矿区广泛应用，目前已经安全回采优质建下煤炭资源230万吨，充填固体废弃物180万吨，创造经济效益10亿元左右，以突出的经济效益被评价为“实现了防火、防水、防***、防矿压，保护了环境，延长了矿井寿命，是煤炭开采方式的一个创举”

二是利用煤矿地热源，减少碳排放。煤矿井下开采的特殊工作环境，形成一个巨大的地热源，这是煤矿实现生态运行的一个其他行业无法比拟的得天独厚的有利条件。将矿井回风和矿井水同地面空气温差作为能源而实施的风源热泵和水源热泵技术，使生产煤炭的矿井不消耗煤炭、不建锅炉房，有效改善了地面环境。我国每个煤炭资源型地区都有多座矸石山，***煤矸石的总积存量约45亿t，而且仍在逐年增长。这项技术在东庞矿、梧桐庄、云驾岭和章村矿等矿成功应用后，已拆除矿井锅炉房8座，每年可节约标煤20172吨，实现减排二氧化碳50289吨，减排“碳”13717吨；

三是保护水资源，维护环境生态。在煤矿的开采过程中利用***探测手段，减少了***活动对地下水系的影响；利用注浆技术，控制了地下水的径流，减少了地下水涌出；开采过程中出现的地下变形，很多时候也会影响到地表的水体，例如：河流、湖泊、井泉等，造成了地表水的流失，有些水体甚至干涸，地下水系的***直接影响了周围区域植被的正常生长和人们的正常生活。对特殊地区，利用充填技术，控制含水层下沉，保护了地下水系；对生产中矿井涌出的地下水，积极开展循环利用，通过净化系统处理达标后，用于井上下的生产和绿化，多余部分，用回灌系统注回地下含水层，实现了对水资源的保护和循环利用。保水开采技术实施后，不仅减少了***活动对地下水系的影响和地下水的涌出，而且通过回灌系统实现了对水资源的保护和循环利用。同时，在废水处理方面，还积极实施碧水蓝天工程，目前已建设生产、生活污水处理厂34座，日处理污水能力达到166144立方米，2011年冀中能源矿井水综合利用率达到79.3%，仅排水一项，就可节省排水电量约2187.81万KWH，节省排水电费约1700万元，减排二氧化碳21812.5吨，减排“碳”5950.8吨；

四是优化产业链，构建循环经济。煤炭生产过程中会产生一些副产品，造成资源浪费和环境污染。为此运用循环经济模式优化产业链，将传统的单向直线式经济发展模式变为反馈式循环经济发展模式，利用各个产业链内部消解工业废弃品，积极打造消耗废品的下游产业，使上一级的废物变为下一级的原料，形成了矿井只有煤炭产品输出，无废水、无废渣、无废气外排。底板承压水导升带：煤层底板承压含水层的水在水压和矿压的作用下上升到其顶板岩层中的范围，由于节理裂隙发育的不均匀，底板承压水导升带上界参差不齐，断层中的承压水导升带高度比一般岩层中大。走出了一条“煤-电-建材”的新型工业化道路。