保护性开采、循环利用 山西探索“世界稀缺煤种”炼焦煤保护性开采

中新网吕梁4月9日电 题：保护性开采、循环利用 山西探索“世界稀缺煤种”炼焦煤保护性开采

中新网记者 范丽芳

位于山西省吕梁市柳林县的沙曲二号煤矿井下4903综采工作面，智能化采煤机正在一刀刀将煤割下，强力胶带运输机将乌黑发亮的煤炭源源不断地输送出了井口。

“这些炼焦煤低灰、低硫、特低磷、高发热量、强粘结性，被业内誉为‘中国瑰宝’。”沙曲二号煤矿所属的山西焦煤集团华晋焦煤有限责任公司(以下简称“华晋焦煤”)党委书记、董事长武海军说，特别是在热反应后强度指标高于其他主焦煤，是国内外大型钢铁企业首选产品。

作为冶金炼焦用煤的“骨架”原料，炼焦煤是国际上保护性开采的不可再生稀缺煤种。数据显示，中国炼焦煤储量有670亿吨左右，其中，最优质的焦煤、肥煤只有210亿吨，被国家发展和改革委员会列为特殊和稀缺资源。在煤炭大省山西，省属国企山西焦煤集团的优质炼焦煤占到该省总量的80%以上。

该集团董事长赵建泽说，多年来，全社会对炼焦煤资源的独特性、稀缺性认识不足，加之近年受国际市场影响，中国炼焦煤面临开采综合回收率偏低、入洗率低等问题，造成资源浪费。

技术赋能对煤炭精采细采

2015年，中国科学院院士何满潮发明切顶留巷“110工法”采煤法(即采用切顶卸压留巷无煤柱开采技术，开采1个工作面，只需掘进1条顺槽，不留设煤柱，实现相邻回采工作面间的无煤柱开采)，改变了20世纪五六十年代沿用至今的欧美传统方法。

图为沙曲二矿薄煤层“110工法”智能化综采工作面。华晋焦煤供图

华晋焦煤引入“110工法”后，结合矿井煤层赋存状况和瓦斯条件进行了技术升级，逐步探索出针对薄煤层、中厚煤层、厚煤层、极近距离煤层，以及低瓦斯、高瓦斯、突出煤层的开采技术，形成了成套的保护性新绿色开采体系。

目前，华晋焦煤在5座矿井27个工作面推广使用“110工法”，释放优质炼焦煤稀缺资源170余万吨，按当前市场价核算，折合人民币34亿元；同时，在4座矿井8个工作面推广应用小煤柱开采技术，多回收稀缺炼焦煤19万吨。

智能改造让精煤应收尽收

除了对采煤技术的提升，煤企还对洗选煤环节进行着智能化改造。

在华晋焦煤沙曲选煤厂生产调度中心，智能化控制系统实时显示块精煤灰分。“煤质车间精煤灰分的化验结果影响洗选其他参数的设定，并最终影响到精煤回收率。”该选煤厂总工程师郭世明说，以前从采样、化验到出结果，都需人工操作，整个过程至少需要2个小时。

图为沙曲选煤厂主洗车间。华晋焦煤供图

2021年，智能化控制系统上线后，高精度在线煤质分析系统，替代了传统的人工采制化作业，实现采制分析自动化，分选过程智能化。更关键的是重介智能化分选系统的及时性、准确性使精煤回收率提高了0.6个百分点，保障了精煤产率的最大化，每年可多回收精煤约3.6万吨，创造5400余万元的经济价值。同时，通过TCS粗煤泥浮选系统的工艺改造，粗煤泥分选精度及分选效率得以提高，进一步提高了精煤回收率。

装备升级将伴生物变害为宝

对煤炭资源的最大程度利用，还包括将煤炭开采过程中的伴生物——瓦斯(甲烷)变害为宝、“吃干榨尽”。

华晋焦煤电力分公司发电工区燃机厂房内，14台2000kW卡特彼勒进口燃气发电机组轰隆作响。不远处，电厂智能化改造的二期工程正在进行。该公司发电工区主任张红明介绍，两期工程结束后，综合热效率可达43%，高于改造前30%左右的综合热效率，资源利用率提高。

华晋焦煤电力分公司高浓瓦斯发电机组。华晋焦煤供图

上述瓦斯电厂发电的高浓度瓦斯气源皆来自沙曲一矿和沙曲二矿，通过矿井抽采管路系统输送到电厂。

沙曲一矿和沙曲二矿属高瓦斯且具有煤与瓦斯突出危险的矿井。通过精益化瓦斯抽采管理，目前，矿井瓦斯抽采率达到70%以上，高浓度瓦斯实现了零排放。

数据显示，2023年该电厂瓦斯利用量达1.03亿立方米，瓦斯发电量2.99亿度，碳减排量约48.68万吨，形成“煤--气--电--热”综合利用的清洁循环产业链，不仅实现了对地下资源的有效利用，还消除了瓦斯这只隐形“猛虎”对矿井安全的危害。

加强炼焦煤资源的绿色开发，持续放大炼焦煤的资源价值，成为当前煤炭行业转型升级的方向。对此，赵建泽建议，通过加强科技创新，运用新技术新工艺实现炼焦煤稀缺资源精采细采，保护性开采；深化改革变革，实施炼焦煤生产管理创新和数智赋能，推动炼焦煤产业实现高端化、智能化、绿色化转型升级。(完)