煤炭開采技術的一場革命

數十名國內煤炭與環保專家最近云集山東省新汶礦業集團，對新礦集團與中國礦業大學合作研究的“孫村煤礦煤炭地下氣化技術研究與應用”進行鑒定。該技術把傳統的物理采煤變為化學方法“采氣”，堪稱煤炭開采技術和煤炭資源利用的一場革命。

    煤炭地下氣化，就是將處于地下的煤炭進行有控的燃燒，通過對煤的熱作用和化學作用而產生可燃氣體的過程。地下氣化是世界煤炭開發利用的方向之一，也是我國科學攻關的前沿項目，目前全世界只有少數幾個國家掌握此技術。新礦集團孫村煤礦的地下氣化項目，應用的是“有井式、長通道、大斷面、兩階段”氣化技術工藝和U型雙爐并聯運轉方式，它變常規物理采煤為化學采煤，將地面氣化爐搬到了井下，實現了地下無人生產設備，將建井、采煤、氣化三大工藝合而為一。

    煤炭地下氣化所產生的經濟效益將是巨大的。據專家介紹，此項技術可大大提高煤炭資源的回收率，使受傳統開采技術、安全問題、環保政策制約的難以開采的邊角煤、深部煤、“三下”（河下、橋下、建筑物下）壓煤、高硫劣質煤、礦井遺留的保護性煤柱得到開采。目前新礦集團煤田范圍內這樣的煤量約5億噸，此技術的推廣可使集團內6個衰老、報廢、高硫高灰礦井由目前的“夕陽礦井”脫胎換骨為“朝陽礦井”。采用此技術的造氣成本為0.19元／M3，比常規造氣成本（1.05元／M3）大幅度降低，經濟效益十分可觀。

    地下氣化所產生的環境效益更是令人欣喜。據統計，全國因采煤引起的地表塌陷面積約有30萬公頃，且每年還要新增1.3～2萬公頃，煤炭生產過程中排放的煤矸石全國達到39億噸，且每年仍新增1.3億噸的排放量，煤矸石自然散發出大量煙塵及有害氣體。此技術可避免傳統采煤和地面氣化過程中造成的廢氣、廢水、廢渣等污染。由于煤炭氣化后的灰渣留在地下，還可大大減少地面的下沉量，必要時輔之以充填措施后，保證地面建筑物不受影響。

    由于地下氣化生產的煤氣能夠更加集中方便地進行脫除焦油、硫分和粉塵等有害物質的凈化處理，因此此技術為按國家環保規定不準開采的高硫高灰劣質煤尋找到廣闊的市場。而高硫煤在新汶礦區就有2億噸，此技術不僅可使這部分煤量得到充分利用，而且可把氣化后的煤氣中的硫分分離出來，變成有價值的含硫化工產品，從而得到綜合利用，變廢為寶。

    地下氣化技術在新礦集團的應用研究是從去年下半年開始的，實驗開采孫村煤礦50年代遺留的一塊儲量45萬噸的廢棄煤柱。于今年4月下旬生產出標準煤氣并點火成功，7月下旬正式投入使用。可日產水煤氣4萬立方。發熱量達到8.36～13.01兆焦每立方。服務年限為5年。目前新礦集團1萬戶職工家中和部分工業鍋爐，已用上了這種“高科技燃料”，這種燃料大規模投入工業和民用，在國內尚屬首例。

    來自科技部、國家煤炭局的有關科學研究所的專家學者認為：該成果在工業化研究的深度、系統性和規范性方面取得突破性進展，是一次從造氣到應用的成功的產業化示范工程，達到國際領先水平，具有廣泛的推廣應用前景。