煤炭開采技術的一場革命

數(shù)十名國內(nèi)煤炭與環(huán)保專家最近云集山東省新汶礦業(yè)集團，對新礦集團與中國礦業(yè)大學合作研究的“孫村煤礦煤炭地下氣化技術研究與應用”進行鑒定。該技術把傳統(tǒng)的物理采煤變?yōu)榛瘜W方法“采氣”，堪稱煤炭開采技術和煤炭資源利用的一場革命。

    煤炭地下氣化，就是將處于地下的煤炭進行有控的燃燒，通過對煤的熱作用和化學作用而產(chǎn)生可燃氣體的過程。地下氣化是世界煤炭開發(fā)利用的方向之一，也是我國科學攻關的前沿項目，目前全世界只有少數(shù)幾個國家掌握此技術。新礦集團孫村煤礦的地下氣化項目，應用的是“有井式、長通道、大斷面、兩階段”氣化技術工藝和U型雙爐并聯(lián)運轉方式，它變常規(guī)物理采煤為化學采煤，將地面氣化爐搬到了井下，實現(xiàn)了地下無人生產(chǎn)設備，將建井、采煤、氣化三大工藝合而為一。

    煤炭地下氣化所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益將是巨大的。據(jù)專家介紹，此項技術可大大提高煤炭資源的回收率，使受傳統(tǒng)開采技術、安全問題、環(huán)保政策制約的難以開采的邊角煤、深部煤、“三下”（河下、橋下、建筑物下）壓煤、高硫劣質煤、礦井遺留的保護性煤柱得到開采。目前新礦集團煤田范圍內(nèi)這樣的煤量約5億噸，此技術的推廣可使集團內(nèi)6個衰老、報廢、高硫高灰礦井由目前的“夕陽礦井”脫胎換骨為“朝陽礦井”。采用此技術的造氣成本為0.19元／M3，比常規(guī)造氣成本（1.05元／M3）大幅度降低，經(jīng)濟效益十分可觀。

    地下氣化所產(chǎn)生的環(huán)境效益更是令人欣喜。據(jù)統(tǒng)計，全國因采煤引起的地表塌陷面積約有30萬公頃，且每年還要新增1.3～2萬公頃，煤炭生產(chǎn)過程中排放的煤矸石全國達到39億噸，且每年仍新增1.3億噸的排放量，煤矸石自然散發(fā)出大量煙塵及有害氣體。此技術可避免傳統(tǒng)采煤和地面氣化過程中造成的廢氣、廢水、廢渣等污染。由于煤炭氣化后的灰渣留在地下，還可大大減少地面的下沉量，必要時輔之以充填措施后，保證地面建筑物不受影響。

    由于地下氣化生產(chǎn)的煤氣能夠更加集中方便地進行脫除焦油、硫分和粉塵等有害物質的凈化處理，因此此技術為按國家環(huán)保規(guī)定不準開采的高硫高灰劣質煤尋找到廣闊的市場。而高硫煤在新汶礦區(qū)就有2億噸，此技術不僅可使這部分煤量得到充分利用，而且可把氣化后的煤氣中的硫分分離出來，變成有價值的含硫化工產(chǎn)品，從而得到綜合利用，變廢為寶。

    地下氣化技術在新礦集團的應用研究是從去年下半年開始的，實驗開采孫村煤礦50年代遺留的一塊儲量45萬噸的廢棄煤柱。于今年4月下旬生產(chǎn)出標準煤氣并點火成功，7月下旬正式投入使用。可日產(chǎn)水煤氣4萬立方。發(fā)熱量達到8.36～13.01兆焦每立方。服務年限為5年。目前新礦集團1萬戶職工家中和部分工業(yè)鍋爐，已用上了這種“高科技燃料”，這種燃料大規(guī)模投入工業(yè)和民用，在國內(nèi)尚屬首例。

    來自科技部、國家煤炭局的有關科學研究所的專家學者認為：該成果在工業(yè)化研究的深度、系統(tǒng)性和規(guī)范性方面取得突破性進展，是一次從造氣到應用的成功的產(chǎn)業(yè)化示范工程，達到國際領先水平，具有廣泛的推廣應用前景。