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(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)擺在更加重要的戰(zhàn)略位置。為積極應(yīng)對日益嚴(yán)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(jìn)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(hù)相結(jié)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(shù)。

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(guān)管理部門、煤炭生產(chǎn)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(shù)日臻成熟，生產(chǎn)效率大幅提高

煤炭高效開采技術(shù)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(wǎng)、新型智能傳感器等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)取得突破，8.8 m一次采全高綜采成套裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化，煤礦智能化開采技術(shù)裝備、特厚煤層綜放開采、煤炭深加工技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，涌現(xiàn)出一批年產(chǎn)千萬噸級的礦井，徹底扭轉(zhuǎn)了我國煤礦開采技術(shù)和裝備水平與產(chǎn)能需求不適應(yīng)的局面。

中厚煤層、薄煤層、不規(guī)則煤柱、邊角煤開采技術(shù)裝備等取得突破；大傾角煤層綜采綜放工作面成套裝備關(guān)鍵技術(shù)、綜合機械化固體廢棄物密實充填與采煤一體化技術(shù)、露天煤礦高臺階拋擲爆破與吊斗鏟倒推工藝技術(shù)及應(yīng)用、大傾角煤層長壁工作面綜合機械化開采技術(shù)和裝備、0.6～1.3 m復(fù)雜薄煤層自動化綜采成套技術(shù)與裝備、煤炭資源安全高效開采與潔凈利用技術(shù)創(chuàng)新工程、特厚煤層大采高綜放開采關(guān)鍵技術(shù)及裝備、寧東特大型整裝煤田高效開發(fā)利用及深加工關(guān)鍵技術(shù)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(shè)計、建設(shè)、運行管理達(dá)到世界先進(jìn)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(biāo)要求(試行)》中提出煤炭礦山企業(yè)的原煤入選率原則上應(yīng)達(dá)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(shù)、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(chǎn)權(quán)的大型φ1500 mm三產(chǎn)品重介質(zhì)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(fù)合式干法分選成套技術(shù)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(shù)[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(fù)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(guān)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(biāo)要求(試行)》提出的煤炭礦山企業(yè)的煤矸石綜合利用率應(yīng)達(dá)到75%以上相比，還有一定差距。技術(shù)進(jìn)步推動了煤矸石綜合利用水平進(jìn)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(fù)填、燒制耐火磚、水泥等，逐漸轉(zhuǎn)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(yīng)用了煤矸石井下充填開采、井下選煤廠、原煤井下預(yù)排矸等技術(shù)。煤矸石燃燒技術(shù)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(jìn)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(shù)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(biāo)要求(試行)》中提出煤炭礦山企業(yè)的礦井水綜合利用率應(yīng)達(dá)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(shù)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(jìn)一步推廣了瓦斯提純制LNG、CNG技術(shù)、乏風(fēng)瓦斯氧化銷毀、中低濃度瓦斯發(fā)電及提純制備LNG等技術(shù)，并不斷擴大了瓦斯發(fā)電規(guī)模。乏風(fēng)瓦斯氧化銷毀技術(shù)的應(yīng)用在其他礦區(qū)也有多處項目建成投產(chǎn)。

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(yīng)用在建材工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、筑路工程等領(lǐng)域[3]。以國家能源集團準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司、內(nèi)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(jīng)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(guān)政策支持、信息指導(dǎo)、咨詢服務(wù)、政策配套協(xié)調(diào)等方面工作不到位。

2.2 資源綜合利用技術(shù)和裝備水平有待提高

(1)部分資源節(jié)約與綜合利用技術(shù)適用條件較為嚴(yán)格，不適合大范圍推廣應(yīng)用。

(2)煤矸石、瓦斯、礦井水等綜合利用技術(shù)和裝備水平有待提高。煤矸石生產(chǎn)建材產(chǎn)品雖有一定程度拓展，但產(chǎn)品技術(shù)含量不高；乏風(fēng)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(jīng)濟性普遍較差

(1)煤炭資源節(jié)約與綜合利用項目的經(jīng)濟效益制約了先進(jìn)適用技術(shù)的推廣應(yīng)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(shù)，但存在一次性投入高、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)效率低及充填材料來源難以解決等問題，煤炭生產(chǎn)成本平均增加70～130 元/t，給企業(yè)造成了一定負(fù)擔(dān)。

(2)主要產(chǎn)煤區(qū)與消費區(qū)逆向分布，綜合利用產(chǎn)品存在一定的經(jīng)濟運輸半徑，市場構(gòu)建難度大。綜合利用產(chǎn)品的生產(chǎn)成本一般都高于普通產(chǎn)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(jīng)濟性普遍較差。

2.4 煤炭企業(yè)采用綜合利用技術(shù)的積極性和主動性有待提高

煤炭企業(yè)特殊地質(zhì)條件、體制機制制約了資源節(jié)約與綜合利用技術(shù)的應(yīng)用推廣。部分煤炭企業(yè)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，開采難度大，自然災(zāi)害嚴(yán)重，生產(chǎn)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(chǎn)資源品質(zhì)大多劣于獨立賦存的礦產(chǎn)資源，開發(fā)利用的技術(shù)復(fù)雜、成本高，產(chǎn)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(zé)任意識依然淡薄，導(dǎo)致采富棄貧時有發(fā)生。企業(yè)技改涉及的工程、設(shè)備等方面的成本較高，企業(yè)主動改造工藝技術(shù)的意愿較低[4]。

3 相關(guān)建議

為進(jìn)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(guān)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(shù)推廣新機制，創(chuàng)新煤炭資源開發(fā)方式和產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。從產(chǎn)業(yè)政策、財稅優(yōu)惠扶持政策和其他相關(guān)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(diào)整價格、專項轉(zhuǎn)移支付、稅收優(yōu)惠等經(jīng)濟手段激勵調(diào)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(shù)的礦井開采條件各有差異，較大地增加了生產(chǎn)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(shù)研發(fā)投入，促進(jìn)該技術(shù)在各類地質(zhì)開采條件礦井的應(yīng)用。

(2)通過科技創(chuàng)新推進(jìn)煤炭資源節(jié)約與綜合利用。加大技術(shù)研發(fā)支持力度，強化煤炭科技原始創(chuàng)新能力，引導(dǎo)煤炭資源節(jié)約與綜合利用向高技術(shù)層次轉(zhuǎn)移，推進(jìn)煤炭資源節(jié)約與綜合利用新技術(shù)、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(chǔ)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(biāo)志性目標(biāo)和廣泛推廣前景的資源節(jié)約與綜合利用技術(shù)，組織實施示范工程項目，通過技術(shù)政策、技術(shù)導(dǎo)向目錄等，鼓勵發(fā)展相關(guān)技術(shù)。第三，積極引導(dǎo)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(shè)。第四，充分發(fā)揮企業(yè)主導(dǎo)性與積極性，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)。強化煤炭資源節(jié)約與綜合利用創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈有機銜接，推動建立科技創(chuàng)新市場導(dǎo)向機制。通過科技攻關(guān)和典型示范，組織關(guān)鍵和重大技術(shù)開發(fā)，培育發(fā)展煤炭資源節(jié)約與綜合利用技術(shù)市場，運用市場機制推動技術(shù)應(yīng)用，帶動一批技術(shù)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(shù)創(chuàng)新平臺。按照政府引導(dǎo)、市場主導(dǎo)、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(shù)創(chuàng)新平臺，開展聯(lián)合攻關(guān)和技術(shù)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(shù)交流平臺，積極推廣煤炭資源節(jié)約與綜合利用技術(shù)。加強產(chǎn)學(xué)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(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。組織行業(yè)專家為技術(shù)研發(fā)、遴選、推廣應(yīng)用、咨詢提供技術(shù)指導(dǎo)。

(5)出臺相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)技術(shù)推廣應(yīng)用。當(dāng)前，煤炭資源節(jié)約與綜合利用相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域尚未出臺國家標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，如尚未出臺油頁巖綜合利用標(biāo)準(zhǔn)。建議國家相關(guān)部門主持制訂統(tǒng)一的相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)煤炭資源節(jié)約與綜合利用技術(shù)有序規(guī)范發(fā)展。

(6)利用現(xiàn)代信息技術(shù)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(nèi)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(shù)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(guān)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(shù)、新工藝的開發(fā)、推廣與應(yīng)用。第一，發(fā)揮煤炭企業(yè)的主導(dǎo)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(shù)，加大科技創(chuàng)新投入，提升節(jié)約與綜合利用技術(shù)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(yīng)重視應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新，注重技術(shù)集成創(chuàng)新，將創(chuàng)新成果及時轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)，提高科技在煤炭資源節(jié)約與綜合利用中的貢獻(xiàn)率。加強關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)研究。加強同科研院所的交流與合作，針對資源特點進(jìn)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(guān)鍵難題聯(lián)合攻關(guān)。第三，注重科研成果的轉(zhuǎn)化及推廣應(yīng)用工作。完善煤炭資源節(jié)約與綜合利用科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化體系，促進(jìn)科技成果資本化、產(chǎn)業(yè)化，形成煤炭資源節(jié)約與綜合利用產(chǎn)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(jié)合礦區(qū)環(huán)境治理特點，充分借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)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(chǎn)業(yè)投資運營模式，支持煤炭資源節(jié)約與綜合利用產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。