来源: 发布时间:2017-11-8 13:40:5
中国科学院院士何满潮:
技术进步推进煤炭科学产能再上台阶

 
煤炭科学产能的水平和煤炭科学技术的发展程度相关。我国目前有部分煤炭产能建立在相对落后的科学技术基础上,因此产生了生产效率低、安全事故多等问题,通过科学技术水平的进步可以提高这部分产能的科学水平。
 
1949~2016年,我国煤炭总产量达700多亿吨,支撑了国民经济建设和国家经济腾飞。但是,许多煤矿工人付出了生命的代价,总计牺牲了26万余人。造成这一悲剧的原因很多,其中既有技术原因,也有管理问题。目前,煤炭系统正在兴起第三次矿业技术革命的浪潮,新一代的采矿技术将取代旧有技术,大大提高煤炭开采的安全性和采出率。
 
目前我们采用的开采技术是欧美技术体系,这一技术体系采用的是“121工法”,即一个工作面打两条巷道,采完留下一个安全煤柱。该方法是由英国人在18世纪提出,并在19世纪末20世纪初由美国发展了相应的装备技术后兴起的,至今已经有300多年的历史。
 
但是,欧美技术在技术本质上存在三大问题:第一,矿井平均采出率仅为50%,浪费极大。第二,巷道掘进量大,成本居高不下。我国的万吨掘进率为34米/万吨煤,因此每年要打巷道1.3万公里,其长度超过地球直径。第三,打巷道意味着独头掘进、局部通风、空顶作业,危险性高。
 
伴随着世界范围内第三次科学技术革命,我国矿业科学领域的长壁开采科学技术也迎来了变革。在这次矿业技术革命中,我们提出了“110工法”—— 一个工作面只需要打一个巷道,且不需要留煤柱。这一工法减少了50%回采巷道掘进量,节省了成本,也减少了事故,并且多采了煤。这一技术在2009年实验成功,目前已经在全国十几个矿区推广。该技术成本相对低,但技术要求较高,其中涉及很多高新技术工艺和材料,特别是有新材料的保障,才能利用巷压在地下自动形成一条巷道,使得巷道掘进减少一半。现在,我们还实验成功了新的“N00工法”——多个采煤面、盘区不打回采巷道、不留煤柱,这一方法彻底颠覆了欧美技术体系的装备和技术。
 
将来,我国煤炭行业全面实现科学产能,还需要依赖技术的进步和革命,这样才能降低成本和安全风险,提高采煤效率,从而真正实现安全、绿色、高效的煤炭开采。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2017年10月刊 声音)
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