煤炭資源節(jié)約與綜合利用發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題和建議

楊 玲

(中國煤炭工業(yè)協(xié)會 政策研究部，北京 100013)

新形勢下，國家對煤炭資源節(jié)約與綜合利用發(fā)展提出了更高的要求，生態(tài)文明建設和生態(tài)環(huán)境保護擺在更加重要的戰(zhàn)略位置。為積極應對日益嚴格的生態(tài)環(huán)保要求，煤炭行業(yè)要樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，推進煤炭安全高效綠色開采和資源綜合利用。此外，煤炭開發(fā)布局西移到生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)，煤炭開采造成的損害更為突出。如何將煤炭有效開采與生態(tài)保護相結合，是西部煤炭資源可持續(xù)開發(fā)面臨的重要問題，需要因地制宜發(fā)展煤炭資源節(jié)約與綜合利用技術。

1 煤炭資源節(jié)約與綜合利用發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，在政府相關管理部門、煤炭生產企業(yè)的共同努力下，煤炭資源節(jié)約與綜合利用情況總體向好。

1.1 煤炭高效開采技術日臻成熟，生產效率大幅提高

煤炭高效開采技術水平大幅度提高。大功率采煤機、輸送機、大采高電液控制支架、物聯(lián)網、新型智能傳感器等關鍵技術攻關取得突破，8.8 m一次采全高綜采成套裝備實現(xiàn)國產化，煤礦智能化開采技術裝備、特厚煤層綜放開采、煤炭深加工技術達到國際領先水平，涌現(xiàn)出一批年產千萬噸級的礦井，徹底扭轉了我國煤礦開采技術和裝備水平與產能需求不適應的局面。

中厚煤層、薄煤層、不規(guī)則煤柱、邊角煤開采技術裝備等取得突破；大傾角煤層綜采綜放工作面成套裝備關鍵技術、綜合機械化固體廢棄物密實充填與采煤一體化技術、露天煤礦高臺階拋擲爆破與吊斗鏟倒推工藝技術及應用、大傾角煤層長壁工作面綜合機械化開采技術和裝備、0.6～1.3 m復雜薄煤層自動化綜采成套技術與裝備、煤炭資源安全高效開采與潔凈利用技術創(chuàng)新工程、特厚煤層大采高綜放開采關鍵技術及裝備、寧東特大型整裝煤田高效開發(fā)利用及深加工關鍵技術等取得突破。

1.2 原煤洗選加工快速發(fā)展

原煤洗選能力大幅提高，千萬噸級大型選煤廠數(shù)量不斷增加，選煤工藝、設計、建設、運行管理達到世界先進水平。

(1)原煤入選量、入選率大幅增加。2012—2018年，我國原煤入選能力由21.5億t提高到28.5億t，原煤入選率由56%提高到71.8%，如圖1。2012年原國土資源部《煤炭資源合理開發(fā)利用“三率”指標要求(試行)》中提出煤炭礦山企業(yè)的原煤入選率原則上應達到75%以上，目前全國原煤入選率與國家要求還有一定差距。

圖1 我國原煤入選情況

(2)我國選煤新技術、新工藝、主要選煤裝備快速發(fā)展，基本能滿足各類原煤的分選要求。我國已成功研制出具有自主知識產權的大型φ1500 mm三產品重介質旋流器、大型機械攪拌式和噴射式浮選機、φ6 m微泡浮選柱、φ1500 mm臥式振動離心脫水機、2500 mm×2500 mm自動快開隔膜壓濾機、φ1500 mm高效磁選機、大型選擇性破碎機、新一代空氣重介干法選煤和大型全粒級復合式干法分選成套技術與裝備。

1.3 煤炭綠色開采取得顯著效果

煤炭行業(yè)普遍推廣保水開采、充填開采、煤與瓦斯共采、無煤柱開采等綠色開采技術[1]，原煤洗選、“三廢”綜合利用能力大幅提高，初步實現(xiàn)了礦山開發(fā)與自然生態(tài)和諧交融的發(fā)展模式。2018年，礦井水利用率72.8%，煤矸石綜合利用率70%，煤炭礦區(qū)土地復墾率49.5%。

1.4 煤炭資源綜合利用水平不斷提高

(1)煤矸石綜合利用水平不斷提高。在資源綜合利用相關政策的推動下，我國煤矸石綜合利用率從2012年的63.1%提高到2018年的70%，如圖2。與2012年原國土資源部《煤炭資源合理開發(fā)利用“三率”指標要求(試行)》提出的煤炭礦山企業(yè)的煤矸石綜合利用率應達到75%以上相比，還有一定差距。技術進步推動了煤矸石綜合利用水平進一步提升，極大地拓展了綜合利用方式和途徑。綜合利用方式從過去的火力發(fā)電、礦坑復填、燒制耐火磚、水泥等，逐漸轉變?yōu)橐蕴崛∮杏迷亍⒎诌x有價礦物、高值材化等為主。煤炭行業(yè)推廣應用了煤矸石井下充填開采、井下選煤廠、原煤井下預排矸等技術。煤矸石燃燒技術研究獲得重要突破，煤炭企業(yè)煤矸石循環(huán)利用電廠規(guī)模進一步提升，煤矸石單套發(fā)電機組裝機容量不斷創(chuàng)造新高。

圖2 我國煤矸石綜合利用率

圖3 我國礦井水綜合利用率

(2)礦井水綜合利用水平不斷提高，但總體利用率仍然偏低。煤炭企業(yè)在礦井水綜合利用方面因地域差異、資源條件差異、技術裝備水平和運營管理差異等，存在較多問題。我國2012年礦井水排放量68億t，利用量42億t，礦井水利用率62%；2018年礦井水排放量62.5億t，利用量45.5億t，礦井水利用率72.8%，如圖3。2012年原國土資源部《煤炭資源合理開發(fā)利用“三率”指標要求(試行)》中提出煤炭礦山企業(yè)的礦井水綜合利用率應達到75%以上，與此相對照，礦井水綜合利用率還有待提高。近年來煤炭企業(yè)加大礦井水處理力度，加強礦井水處理技術創(chuàng)新研究，除了傳統(tǒng)降塵、選煤廠和電廠補水、綠化等方式外，部分礦區(qū)還將富余的凈化礦井水輸送至周邊電廠、化工企業(yè)做為補充水源[2]。

(3)煤層氣開發(fā)利用規(guī)模逐年提升。2012年全國煤礦瓦斯井下抽采量99.4億m3，井下瓦斯抽采利用量31.8億m3；2018年全國煤礦井下瓦斯抽采量增長至144億m3，井下瓦斯抽采利用量60.5億m3，利用率約42%，詳見表1。近年來進一步推廣了瓦斯提純制LNG、CNG技術、乏風瓦斯氧化銷毀、中低濃度瓦斯發(fā)電及提純制備LNG等技術，并不斷擴大了瓦斯發(fā)電規(guī)模。乏風瓦斯氧化銷毀技術的應用在其他礦區(qū)也有多處項目建成投產。

表1 我國煤礦井下瓦斯抽采量及利用量統(tǒng)計

(4)油頁巖和粉煤灰綜合利用取得顯著成效。遼寧撫順礦業(yè)集團、甘肅窯街煤電集團、山東能源龍口礦業(yè)集團在油頁巖綜合開發(fā)方面取得了顯著成效。粉煤灰廣泛應用在建材工業(yè)、農業(yè)、環(huán)境保護、筑路工程等領域[3]。以國家能源集團準格爾能源有限責任公司、內蒙古大唐國際再生資源開發(fā)有限公司為代表的一批煤炭企業(yè)，開展了粉煤灰提鋁工藝研究，并獲得階段性成功。

2 煤炭資源節(jié)約與綜合利用存在的問題

2.1 政策體系不完善與優(yōu)惠扶持政策執(zhí)行不力

煤炭資源節(jié)約與綜合利用法規(guī)體系尚不健全，已經出臺的一些政策，在執(zhí)行中還存在一些問題，綜合利用相關政策支持、信息指導、咨詢服務、政策配套協(xié)調等方面工作不到位。

2.2 資源綜合利用技術和裝備水平有待提高

(1)部分資源節(jié)約與綜合利用技術適用條件較為嚴格，不適合大范圍推廣應用。

(2)煤矸石、瓦斯、礦井水等綜合利用技術和裝備水平有待提高。煤矸石生產建材產品雖有一定程度拓展，但產品技術含量不高；乏風瓦斯、低濃度瓦斯綜合利用雖有示范項目，但仍存在適用范圍窄、利用成本高等問題。

2.3 項目的經濟性普遍較差

(1)煤炭資源節(jié)約與綜合利用項目的經濟效益制約了先進適用技術的推廣應用。同常規(guī)開發(fā)煤炭資源相比，開展煤炭資源節(jié)約與綜合利用在一定程度上會造成采選成本高、開發(fā)利潤率低，煤炭企業(yè)缺乏積極性。如煤礦充填開采是一項綠色開采技術，但存在一次性投入高、生產成本高、生產效率低及充填材料來源難以解決等問題，煤炭生產成本平均增加70～130 元/t，給企業(yè)造成了一定負擔。

(2)主要產煤區(qū)與消費區(qū)逆向分布，綜合利用產品存在一定的經濟運輸半徑，市場構建難度大。綜合利用產品的生產成本一般都高于普通產品，對財稅扶持政策的依賴度較高，在財稅政策落實難的情況下，項目經濟性普遍較差。

2.4 煤炭企業(yè)采用綜合利用技術的積極性和主動性有待提高

煤炭企業(yè)特殊地質條件、體制機制制約了資源節(jié)約與綜合利用技術的應用推廣。部分煤炭企業(yè)地質構造復雜，開采難度大，自然災害嚴重，生產成本高，且存在盈利能力低、歷史欠賬等問題，都制約了企業(yè)開展資源節(jié)約與綜合利用的積極性。此外，與煤共伴生的礦產資源品質大多劣于獨立賦存的礦產資源，開發(fā)利用的技術復雜、成本高，產生的利國利民綜合效益多屬外部性效益，企業(yè)積極性較低。部分煤炭企業(yè)綜合利用的法制觀念和責任意識依然淡薄，導致采富棄貧時有發(fā)生。企業(yè)技改涉及的工程、設備等方面的成本較高，企業(yè)主動改造工藝技術的意愿較低[4]。

3 相關建議

為進一步提高煤炭資源節(jié)約與綜合利用水平，筆者分別對政府層面和企業(yè)層面提出以下建議。

3.1 政府層面

(1)完善相關法律法規(guī)，落實切實可行的鼓勵措施。建立健全資源節(jié)約與綜合利用技術推廣新機制，創(chuàng)新煤炭資源開發(fā)方式和產業(yè)發(fā)展模式。從產業(yè)政策、財稅優(yōu)惠扶持政策和其他相關扶持政策上，增強煤炭資源節(jié)約與綜合利用支持力度。通過專項資金投入、調整價格、專項轉移支付、稅收優(yōu)惠等經濟手段激勵調節(jié)，鼓勵煤炭企業(yè)采取多種形式、拓寬資金渠道，提高煤炭資源開發(fā)與綜合利用水平。如采用充填開采技術的礦井開采條件各有差異，較大地增加了生產成本，建議政府對充填開采礦井給予政策優(yōu)惠鼓勵和財政補貼，增加技術研發(fā)投入，促進該技術在各類地質開采條件礦井的應用。

(2)通過科技創(chuàng)新推進煤炭資源節(jié)約與綜合利用。加大技術研發(fā)支持力度，強化煤炭科技原始創(chuàng)新能力，引導煤炭資源節(jié)約與綜合利用向高技術層次轉移，推進煤炭資源節(jié)約與綜合利用新技術、新裝備的研發(fā)。第一，加強煤炭安全綠色開發(fā)和清潔高效利用、 煤系伴生資源協(xié)同開發(fā)、煤層氣賦存規(guī)律等基礎理論研究，提高煤炭科技創(chuàng)新能力[5]。第二，組織煤炭資源節(jié)約與綜合利用重大項目示范，選擇具有標志性目標和廣泛推廣前景的資源節(jié)約與綜合利用技術，組織實施示范工程項目，通過技術政策、技術導向目錄等，鼓勵發(fā)展相關技術。第三，積極引導社會投資，推動煤炭清潔高效利用、煤層氣開發(fā)利用等示范工程建設。第四，充分發(fā)揮企業(yè)主導性與積極性，推進產學研用聯(lián)合攻關。強化煤炭資源節(jié)約與綜合利用創(chuàng)新鏈和產業(yè)鏈有機銜接，推動建立科技創(chuàng)新市場導向機制。通過科技攻關和典型示范，組織關鍵和重大技術開發(fā)，培育發(fā)展煤炭資源節(jié)約與綜合利用技術市場，運用市場機制推動技術應用，帶動一批技術含量較高的項目實施。

(3)打造煤炭資源節(jié)約與綜合利用技術創(chuàng)新平臺。按照政府引導、市場主導、企業(yè)主體、自主創(chuàng)新、因地制宜、社會參與的總體要求，由政府部門、科研院校、煤炭企業(yè)和中介單位等形成相互聯(lián)系、優(yōu)勢互補的技術創(chuàng)新平臺，開展聯(lián)合攻關和技術研發(fā)。

(4)發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的橋梁紐帶作用。充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的平臺優(yōu)勢、專家優(yōu)勢、資源優(yōu)勢、信息優(yōu)勢，搭建煤炭資源節(jié)約與綜合利用技術交流平臺，積極推廣煤炭資源節(jié)約與綜合利用技術。加強產學研之間、不同地區(qū)和煤炭企業(yè)之間的互聯(lián)互通，開展重大問題研究，制定相關技術標準。組織行業(yè)專家為技術研發(fā)、遴選、推廣應用、咨詢提供技術指導。

(5)出臺相關技術標準，指導技術推廣應用。當前，煤炭資源節(jié)約與綜合利用相關技術領域尚未出臺國家標準，各企業(yè)制定的標準也不盡相同，如尚未出臺油頁巖綜合利用標準。建議國家相關部門主持制訂統(tǒng)一的相關領域技術標準，指導煤炭資源節(jié)約與綜合利用技術有序規(guī)范發(fā)展。

(6)利用現(xiàn)代信息技術建立煤炭資源節(jié)約與綜合利用數(shù)據(jù)庫。綜合煤炭資源節(jié)約與綜合利用信息，開辟煤炭資源節(jié)約與綜合利用信息交流渠道，做到國內資料、數(shù)據(jù)和信息的互聯(lián)互通和共建共享。

3.2 企業(yè)層面

(1)發(fā)揮煤炭企業(yè)采用資源節(jié)約與綜合利用技術的積極性。將煤炭資源節(jié)約與綜合利用納入企業(yè)長期發(fā)展戰(zhàn)略及規(guī)劃，充分利用好國家相關政策、企業(yè)資源、綜合利用項目等。

(2)增強科技創(chuàng)新，加強新技術、新工藝的開發(fā)、推廣與應用。第一，發(fā)揮煤炭企業(yè)的主導作用，鼓勵企業(yè)積極研發(fā)煤炭資源節(jié)約與綜合利用技術，加大科技創(chuàng)新投入，提升節(jié)約與綜合利用技術和裝備水平，完善煤炭資源節(jié)約與綜合利用科技創(chuàng)新體系。第二，煤炭企業(yè)應重視應用技術創(chuàng)新，注重技術集成創(chuàng)新，將創(chuàng)新成果及時轉化為生產力。以科技創(chuàng)新為先導，提高科技在煤炭資源節(jié)約與綜合利用中的貢獻率。加強關鍵技術的攻關研究。加強同科研院所的交流與合作，針對資源特點進行采選工藝改造。同類煤炭企業(yè)加強交流與合作，對共性關鍵難題聯(lián)合攻關。第三，注重科研成果的轉化及推廣應用工作。完善煤炭資源節(jié)約與綜合利用科技成果轉移轉化體系，促進科技成果資本化、產業(yè)化，形成煤炭資源節(jié)約與綜合利用產業(yè)持續(xù)穩(wěn)定增長新動力。

(3)拓寬投融資渠道，用好資本市場。煤炭企業(yè)要結合礦區(qū)環(huán)境治理特點，充分借鑒國內外先進經驗，積極采取第三方節(jié)能環(huán)保治理模式，發(fā)展多元投資，用好資本市場，創(chuàng)新煤炭資源節(jié)約與綜合利用產業(yè)投資運營模式，支持煤炭資源節(jié)約與綜合利用產業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。