陝煤澄合董東公司 謝和平告訴你，煤炭革命，該怎麼幹？

煤炭革命不會一蹴而就，將是一個長期的過程。

“當前既要‘ 低頭拉車’，解決開發利用不可持續的現實問題；也要‘抬頭看路’，看清煤炭革命路在何方。” 在中國工程院谘詢項目“煤炭革命的戰略與方向”成果發布會上， 深圳大學深地科學與綠色能源研究院院長、中國工程院院士謝和平如是說。

謝和平表示， 煤炭革命要走綠色安全智能開發的科學產能發展之路，清潔高效低碳的科學轉化利用之路，並與新能源密切結合， 使煤炭行業由最初的單一資源開采利用發展成為煤基多元協同與原位采用一體化和深地空間利用的智慧能源係統， 使煤炭最終成為安全、綠色、可靠、高科技含量的清潔能源。
一、

煤炭革命分哪三個維度？

謝和平說， 煤炭革命分為時間、空間和技術演進三個維度。

從時間角度看， 煤炭革命是一個長期過程。總結之前100 多年的煤炭技術發展規律， 煤炭經曆了人工開采、機械化開采兩個階段，即煤炭1.0 階段和2.0 階段。當時， 煤炭僅作為燃料，被低水平開采和利用。目前， 煤炭發展到2.0 階段的後期， 煤炭開采效率、利用水平大幅提升， 但在滿足能源需求的同時也帶來了一係列問題。

從空間角度看， 目前開采深度已到1500 米， 再繼續向深部進軍將受到高地壓、高地溫以及複雜地質條件等因素的嚴重製約， 麵臨極大的安全、環境、技術等風險。當前的開采理論和方法適應的開采深度是有極限的，超過極限就必須考慮采用全新的開采方法。

從技術演進角度看， 將按照“ 現有基礎支撐技術— 變革性技術— 顛覆性技術” 構建煤炭3.0 階段、4.0 階段和5.0 階段三個階段的技術藍圖。開采、利用技術的研究不單要考慮現有技術的升級與突破， 還要有對新的、顛覆性技術的探索， 從而應對未來的技術變革。

二、

煤炭“中國夢”的三個階段

謝和平說：“再經過30 餘年努力，‘中國夢’的煤炭篇章將實現。”實現步驟分為三個階段。

一是井下少人、接近天然氣排放水平的煤炭工業3.0 階段。煤炭3.0 階段定位在2020 年之前，是煤炭行業轉型調整的關鍵時期。此階段核心是盡快實現煤炭智能開采和超低排放潔淨利用， 完成煤炭開采利用技術升級與推廣， 最大程度地消除煤炭開采及利用的環境負效應。

到2020 年， 煤炭開采深度不超過2000 米， 全礦井自動化、智能化技術有效支撐地質信息采集、通信、智能決策與控製等； 在東部人口密集區域， 加強對充填開采、保水開采、多種資源聯合開采等方麵技術的研究，減少對土地、地下水資源的破壞； 解決煤炭開采、利用過程中產生的環境負效應問題。

二是井下無人、接近清潔能源排放水平的煤炭工業4.0 階段。煤炭4.0 階段定位在2020 年至2035年， 是能源技術由量變到質變的突破期和轉換期。此階段核心是突破無人化開采、近零排放以及液態化開采關鍵技術。

三是井下無人、地上無煤， 純清潔能源的煤炭工業5.0 階段。煤炭5.0 階段定位在2035 年至2050年， 3000 米左右深部開采成為現實需求。煤炭5.0 階段核心是顛覆傳統煤炭開采理念和技術體係， 實現深部資源原位液態化開采。

此階段可讓資源就地利用， 需要地質保障、采區規劃、礦井開拓以及智能化開采等步驟和技術支撐； 將固體煤炭資源轉變為氣態、液態； 顛覆現有采掘模式， 以人工智能、分布式控製技術為基礎， 打造采、選、充填、氣化、發電一體化的高可靠性智慧裝備係統。

三、

從全生命周期研究技術發展
如何實現上述三個階段的目標？

謝和平表示， 需從煤炭開采過程、利用過程、環境影響消除的煤炭資源全生命周期角度，研究煤炭技術的發展。

智能化無人開采是煤炭3.0 階段需要著重研發的關鍵技術。2020 年前，實現2000 米以淺智能化開采；2020 年至2035 年，實現3000 米以淺智能化無人開采；2035 年至2050 年，打造3000米以深的智慧礦山， 實現煤炭開采人不下井。

流態化開采的技術演進路線為：2020 年前， 將煤炭流態化開采作為深地研究的重要科學問題率先提出來， 展開煤炭資源流態化開采前瞻性理論、基礎性技術研究； 2020 年至2035 年， 建立現有煤炭開采及轉化技術體係對流態化開采的基礎支撐架構， 部分流態化開采關鍵技術的深部原位實現； 2035 年至2050年， 實現流態化開采重大關鍵技術的突破， 集成相關技術開展現場實施。進入深部資源開采後將麵臨更大的安全、環境、經濟以及技術難題。基於對地球深部基本科學規律的探索， 提出煤炭資源深部原位流態化開采的顛覆性理念， 可以解決3000米甚至更深的資源開發難題。


地下空間的開發利用技術路線為：2020 年前，主要進行500 米以淺廢棄礦井空間開發利用， 積累空間分配、生態係統再造、通信等關鍵技術；2020 年至2035 年，進行2000 米以淺深部地下空間開發利用， 包括醫療、試驗等用途； 2035 年至2050 年，開展與流態化開采相配套的地下空間開發利用技術研究。

煤炭清潔低碳利用方麵， 在2020年前， 重點解決分散燃煤清潔化問題和推廣應用燃煤發電超低排放技術；2020 年至2035 年，實現燃煤發電近零排放和地下轉化， 削減大部分的二氧化碳排放；2035 年至2050 年，煤炭不到達地麵， 直接在地下實現熱電氣一體化生產， 由開采煤炭轉變為開采“能源”。

謝和平說：“ 不論出身， 隻論排放， 煤炭也能成為清潔能源， 這是煤炭革命的終極目標。”