低成本變煤為氣——我國(guó)煤炭地下氣化技術(shù)的新范例

近日，中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)與中國(guó)煤炭報(bào)共同評(píng)選出2018煤炭科技十大新聞，其中《煤炭地下氣化技術(shù)取得階段性成果》成功入選。

　　我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的貴州盤江礦區(qū)山腳樹礦煤層地下氣化關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目，2018年10月點(diǎn)火成功，標(biāo)志著我國(guó)煤層地下氣化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用取得新突破，再添新案例。那么，貴州盤江項(xiàng)目的成功開展有何現(xiàn)實(shí)意義，取得了哪些示范效應(yīng)？記者采訪了中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、項(xiàng)目總指揮王作棠。

　　煤地下氣化技術(shù)的成功范例

　　據(jù)記者了解，2018年10月25日，由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教授王作棠主持的煤炭地下氣化重大科技專項(xiàng)取得階段性成果，首次實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火成功。貴州盤江精煤股份有限公司聯(lián)手中國(guó)礦業(yè)大學(xué)和煤炭資源與安全開采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展了煤層地下氣采技術(shù)攻關(guān)，4年來，科研團(tuán)隊(duì)先后攻克了地下氣化爐的新型結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向鉆孔建爐新工藝、火焰工作面的定向推進(jìn)燃燒導(dǎo)控新工藝及其組合裝置等重大關(guān)鍵技術(shù)難題，變物理采煤為化學(xué)開采。該技術(shù)解決了煤層地下氣采產(chǎn)業(yè)化的諸多技術(shù)難題，形成了一套適應(yīng)西南礦區(qū)類似地質(zhì)條件的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系。

　　王作棠接受中國(guó)化工報(bào)記者采訪時(shí)介紹：本項(xiàng)目是貴州省科技廳重大科技專項(xiàng)“盤江礦區(qū)山腳樹礦煤層地下氣化關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化示范研究”項(xiàng)目，以貴州省六盤水市盤州市盤關(guān)鎮(zhèn)山腳樹煤礦為示范煤礦，由貴州盤江精煤股份有限公司、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、煤炭資源與安全開采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室三家單位聯(lián)合建設(shè)。項(xiàng)目于2015年11月23日破土動(dòng)工，于2018年10月25日點(diǎn)火成功。

　　“我國(guó)包括貴州在內(nèi)的西南地區(qū)擁有豐富的煤炭資源，但煤層普遍具有厚度薄、傾角大、層數(shù)多、瓦斯壓力大且含量高、煤質(zhì)松軟、煤層透氣性低等特點(diǎn)，貴州盤江礦區(qū)井田為其中之一。”王作棠說，該礦區(qū)面積706平方千米，儲(chǔ)量豐富，遠(yuǎn)景資源儲(chǔ)量383億噸，探明煤炭?jī)?chǔ)量95億噸。因煤層多具有低滲透、極松軟、高瓦斯、高地壓、突出災(zāi)害嚴(yán)重、煤層賦存不穩(wěn)定等特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)的采煤方法開采該地區(qū)煤炭資源，技術(shù)難度大、成本高、產(chǎn)量低、資源浪費(fèi)嚴(yán)重。如何充分開采這些難采煤資源并使煤層中的瓦斯得以利用是煤炭資源綜合的需要，同時(shí)也是煤礦亟待解決的問題。

　　盤江精煤煤炭地下氣化開采項(xiàng)目在山腳樹礦試驗(yàn)成功后意義重大，取得的科研成果將用于盤江精煤股份公司及盤江投資控股（集團(tuán)）公司，以及江南地區(qū)的大傾角、難采煤、壓覆煤區(qū)域進(jìn)行推廣應(yīng)用。

　　效益分析與社會(huì)效益具佳

　　“可以這樣講，貴州盤江煤炭地下氣化技術(shù)的成功，其意義是多方面的，我主要從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益兩個(gè)方面來分析?！蓖踝魈母嬖V記者。

　　首先從經(jīng)濟(jì)效益來講，盤江礦區(qū)存在有大量的地質(zhì)條件復(fù)雜的難采煤資源，僅以本項(xiàng)目示范工程建設(shè)地點(diǎn)為例，項(xiàng)目成功后，可具備地下水煤氣年產(chǎn)量6000萬Nm3/a，年可實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益3750萬元，利稅總額1203萬元以上，從項(xiàng)目的全周期來看，大量的難采煤炭資源得到利用，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

　　其次從社會(huì)效益來看，本項(xiàng)目研究成果代表了煤炭地下氣化發(fā)展方向，將整體提高國(guó)內(nèi)有井式煤炭地下氣化技術(shù)水平。而且，本項(xiàng)目具有完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，有很高的成果轉(zhuǎn)化顯示度。實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用后，將推進(jìn)煤炭化學(xué)開采與綠色煤電和煤化工的產(chǎn)業(yè)集群，推動(dòng)煤炭安全綠色開采與清潔高效利用技術(shù)進(jìn)步，延伸煤炭產(chǎn)業(yè)鏈，帶動(dòng)貴州省及西南地區(qū)的煤化工產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，并逐步形成盤江礦區(qū)以及整個(gè)西南地區(qū)煤炭地下氣化產(chǎn)業(yè)布局。

　　王作棠說，本項(xiàng)目研究成果實(shí)現(xiàn)煤炭地下氣化地面遠(yuǎn)程導(dǎo)控，減少井下工作人員，提高了突出煤層開采的安全性，減小了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境；實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)和上覆巖層破壞的有效控制，減少采礦引起的采動(dòng)損害和地質(zhì)災(zāi)害。同時(shí)，煤炭地下氣化作為一項(xiàng)潔凈煤技術(shù)，對(duì)建設(shè)節(jié)能減排、低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)具有重要的推動(dòng)作用；對(duì)實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用，對(duì)減輕我國(guó)煤煙型大氣污染具有重要的示范意義。本項(xiàng)目建設(shè)完成后，可減排洗煤矸石約13000t/a，減排煤氣化灰渣約11500t/a.故與傳統(tǒng)采煤方法相比，地下氣化是一種環(huán)境友好型的采煤方法，具有顯著的低環(huán)境成本優(yōu)勢(shì)。

　　貴州盤江項(xiàng)目的示范意義

　　王作棠表示說：本項(xiàng)目以盤江難采煤層資源為原料，采用煤炭地下氣化技術(shù)制取煤氣，所產(chǎn)煤層經(jīng)過凈化后提供給燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)電或其它民生利用，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)采煤方法難以開采的、具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的煤層資源的潔凈安全開采，向社會(huì)提供低成本的煤氣產(chǎn)品。

　　“更為具體地講，我認(rèn)為主要還有以下幾個(gè)方面的示范意義?！蓖踝魈倪@樣歸納道：一是推動(dòng)我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命。而煤炭地下氣化技術(shù)是一項(xiàng)潔凈煤技術(shù)，同時(shí)也是一種新型采煤方法，采用該方法回收和綜合利用我們滯留煤資源，不僅安全、可靠，而且環(huán)保、經(jīng)濟(jì)，該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣將為煤炭行業(yè)帶來很大發(fā)展。