2023-01-05 08:40:58
黨的二十大報(bào)告指出:“深入推進(jìn)能源革命,加強(qiáng)煤炭清潔高效利用。”煤炭是我國(guó)的主體能源,是國(guó)家能源安全的壓艙石和穩(wěn)定器。煉焦煤是稀缺的優(yōu)質(zhì)煤炭資源,我國(guó)煉焦煤儲(chǔ)量?jī)H占全國(guó)查明煤炭資源儲(chǔ)量27%。其中,焦煤和肥煤占我國(guó)查明煤炭資源儲(chǔ)量的比例不足6%和3%,十分稀缺和珍貴,不但是支撐我國(guó)鋼鐵工業(yè)的“糧食”,更是推動(dòng)煤炭由燃料向工業(yè)原料、材料、高端產(chǎn)品轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略性資源。中國(guó)平煤神馬集團(tuán)礦區(qū)煉焦煤資源豐富,主焦精煤品質(zhì)“世界第二,全國(guó)第一”。因此,加強(qiáng)煉焦煤清潔高效利用,持續(xù)放大煉焦煤的價(jià)值,對(duì)于深入推進(jìn)我國(guó)能源革命、維護(hù)我國(guó)能源安全意義重大。
安全采出是前提
煉焦煤一般成煤時(shí)期較長(zhǎng),埋藏普遍較深,地質(zhì)條件復(fù)雜,瓦斯、水、火、地溫、地壓等災(zāi)害嚴(yán)重。特別是隨著采深的不斷增加,高瓦斯、高地應(yīng)力、高地溫“三高”問(wèn)題復(fù)雜突出,開(kāi)采難度極大。要加強(qiáng)煉焦煤的清潔高效利用,前提是要把煉焦煤安全高效地開(kāi)采出來(lái)。
瓦斯是制約煉焦煤安全生產(chǎn)的最大障礙,從“九五”開(kāi)始集團(tuán)就系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯災(zāi)害科技攻關(guān),承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目《礦井瓦斯綜合治理示范配套技術(shù)的研究》,并取得重大突破,形成了適合我國(guó)煤礦實(shí)際的完整系統(tǒng)的瓦斯災(zāi)害治理技術(shù)裝備體系,并在全國(guó)40多個(gè)高瓦斯突出礦井推廣應(yīng)用,瓦斯爆炸事故大幅下降,特別是瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重的平頂山礦區(qū)連續(xù)26年杜絕瓦斯爆炸事故,推動(dòng)我國(guó)煤礦瓦斯防治技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)革命性突破,也為煉焦煤的安全開(kāi)采創(chuàng)造了條件。
但仍有部分低透氣性煤層瓦斯治理成本高、周期長(zhǎng),最高的瓦斯治理成本約占噸煤成本的50%,最長(zhǎng)的采煤工作面瓦斯治理時(shí)間達(dá)到3—5年,嚴(yán)重制約煤礦的發(fā)展。
為此,“十一五”以來(lái),中國(guó)平煤神馬集團(tuán)持續(xù)加大瓦斯防治攻關(guān)力度,先后開(kāi)展課題研究,解決煤炭瓦斯防治的技術(shù)難題。相關(guān)成果先后獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)三項(xiàng),河南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)兩項(xiàng),煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)7項(xiàng)。
為破解深部煉焦煤高效開(kāi)采問(wèn)題,從2019年開(kāi)始,組織開(kāi)展了煤礦智能化開(kāi)采技術(shù)攻關(guān)和工程實(shí)踐,先后創(chuàng)新了復(fù)雜條件采掘工作面智能集控技術(shù)裝備。建成后的智能化采掘工作面,年均新增盈利10億元以上。隨后,深部復(fù)雜條件智能化采掘技術(shù)迅速在集團(tuán)礦區(qū)推廣,目前已建成省級(jí)智能化煤礦4對(duì),智能化綜采工作面26個(gè),智能化綜掘工作面40個(gè)。
高效洗選是根本
我國(guó)煉焦原煤總體屬中高灰、中高硫煤,高灰分嚴(yán)重影響焦炭質(zhì)量,高硫分造成大氣污染。因此,煉焦煤必須通過(guò)高效洗選加工進(jìn)行脫硫降灰,形成煉焦精煤,從而讓稀缺煉焦煤資源發(fā)揮出最大的效用效能。
中國(guó)平煤神馬集團(tuán)共有4座大型煉焦煤選煤廠,年入洗能力超過(guò)3000萬(wàn)噸,年生產(chǎn)精煤1150萬(wàn)噸以上。集團(tuán)在生產(chǎn)過(guò)程中,不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,為我國(guó)頭部鋼鐵企業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)可靠的骨架煉鋼原料。
注重技術(shù)創(chuàng)新提高洗選效率。集團(tuán)4個(gè)選煤廠都采用國(guó)內(nèi)主流的洗選工藝,效率高、質(zhì)量好、技術(shù)穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上,圍繞提高洗選效率開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),研發(fā)出了雙流態(tài)微泡浮選機(jī),2007年獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
注重工藝創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)洗選環(huán)節(jié)的“吃干榨凈”。借鑒國(guó)內(nèi)相關(guān)中煤、煤泥再洗工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),在4個(gè)選煤廠實(shí)施中煤再洗和煤泥再洗工藝改造,變煉焦煤洗選“副產(chǎn)品、廢品”為精煤,實(shí)現(xiàn)了煉焦煤在洗選環(huán)節(jié)的高效清潔利用。
注重管理創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)應(yīng)洗盡洗。加大動(dòng)力煤向煉焦精煤轉(zhuǎn)化,實(shí)施丁戊庚組煤洗選技術(shù)研究和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),成功開(kāi)發(fā)出中硫肥精煤產(chǎn)品和高硫肥精煤產(chǎn)品,全面提升和豐富了集團(tuán)精煤產(chǎn)品的質(zhì)量和品種,實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)效益最大化。
通過(guò)不斷創(chuàng)新,集團(tuán)煉焦煤洗選出的主焦煤綜合指標(biāo)最優(yōu),在質(zhì)量上具有國(guó)內(nèi)其他煉焦煤企業(yè)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),是國(guó)內(nèi)最為優(yōu)質(zhì)的低硫煉焦精煤。
增值轉(zhuǎn)化是方向
近年來(lái),集團(tuán)堅(jiān)持“立足煤、延伸煤、發(fā)展煤”,圍繞煤炭增值轉(zhuǎn)化、錨定行業(yè)“特、精、尖”做文章,堅(jiān)持大項(xiàng)目支撐、集群化布局、高端化發(fā)展,先后打通了煤基尼龍材料、煤基碳材料、煤基硅材料三條產(chǎn)業(yè)鏈,在尼龍化工、新能源新材料、半導(dǎo)體等產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。
在煤基尼龍材料產(chǎn)業(yè)鏈方面,為了保障原料苯供應(yīng)安全性,集團(tuán)長(zhǎng)期致力于高純煤基苯的提純技術(shù),成功將焦化苯用于尼龍產(chǎn)業(yè),其占比已超過(guò)50%,促進(jìn)了尼龍產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。同時(shí),開(kāi)展精苯原料深度純化研究,開(kāi)發(fā)了第二代精苯深度脫硫催化劑,鈀負(fù)載量降低一半,大大提升了裝置經(jīng)濟(jì)性。目前已形成比較完整成熟的尼龍產(chǎn)業(yè)鏈條。其中,工業(yè)絲、簾子布產(chǎn)能世界第一,工程塑料、66鹽產(chǎn)能亞洲第一,尼龍66切片產(chǎn)能全國(guó)第一。
在煤基硅材料產(chǎn)業(yè)鏈方面,由于多晶硅是生產(chǎn)半導(dǎo)體切片的原材料,我國(guó)長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口。生產(chǎn)多晶硅的硅烷氣由于受氫氣技術(shù)和成本制約,合成不出高純度硅烷氣。而集團(tuán)煉焦產(chǎn)生的副產(chǎn)品氫氣,在科技的加持下得到升華,演變成一種在常溫下無(wú)色、非?;钴S的壓縮氣體——硅烷氣,為生產(chǎn)多晶硅創(chuàng)造了得天獨(dú)厚的條件,促進(jìn)了集團(tuán)所屬硅烷科技公司2022年在北交所的成功上市。
在煤基碳材料方面,作為集團(tuán)新能源新材料的主要發(fā)展方向,利用煉焦后的煤焦油,制備成瀝青,轉(zhuǎn)化成針狀焦和負(fù)極材料,再經(jīng)過(guò)合成加工轉(zhuǎn)化成為超高功率石墨電極、鋰電池負(fù)極材料以及高性能電池等。圍繞這條產(chǎn)業(yè)鏈,集團(tuán)布局了太陽(yáng)能光伏電池片、儲(chǔ)能電池、負(fù)極材料等企業(yè),硬脆切割材料產(chǎn)能世界第一;超高功率石墨電極、碳化硅精細(xì)微粉、高純硅烷氣、高效單晶硅電池片產(chǎn)能全國(guó)第一。
科技創(chuàng)新是支撐
煉焦煤高效清潔利用過(guò)程就是科技創(chuàng)新的過(guò)程。集團(tuán)黨委堅(jiān)持“四個(gè)面向”,創(chuàng)造性提出了科技創(chuàng)新“六個(gè)一批”,實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)科技創(chuàng)新“有制度、有項(xiàng)目、有平臺(tái)、有投入、有人才”,為煉焦煤高效清潔利用提供了強(qiáng)有力的科技支撐。
制度上,成立了以集團(tuán)黨政主要領(lǐng)導(dǎo)為組長(zhǎng)的科技創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)小組,出臺(tái)了20多項(xiàng)管理制度,營(yíng)造了良好的創(chuàng)新環(huán)境。
項(xiàng)目上,圍繞制約發(fā)展的重點(diǎn)難點(diǎn)開(kāi)展科技攻關(guān),按照集團(tuán)重大戰(zhàn)略項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)板塊重點(diǎn)項(xiàng)目、基層單位急需項(xiàng)目三類(lèi)進(jìn)行論證,每年下達(dá)科技項(xiàng)目千項(xiàng)左右,持續(xù)破解制約企業(yè)發(fā)展的“卡脖子”難題,不斷提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力。
平臺(tái)上,先后在全國(guó)煤炭企業(yè)率先組建了能源化工研究院,創(chuàng)建了河南省能源領(lǐng)域唯一一家國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)——煉焦煤資源開(kāi)發(fā)及綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,獲批建設(shè)了河南省尼龍新材料產(chǎn)業(yè)研究院、尼龍技術(shù)創(chuàng)新中心、碳基新材料中試基地等一批省級(jí)重大戰(zhàn)略平臺(tái),建立了河南省國(guó)有企業(yè)首個(gè)博士后流動(dòng)站,建成了尼龍纖維、工程塑料兩個(gè)全流程實(shí)驗(yàn)室。同時(shí),與20多個(gè)高校和科研院所合作,截至目前,平煤神馬集團(tuán)已擁有1個(gè)企業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、3個(gè)國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心,2個(gè)國(guó)家級(jí)博士后科研工作站、58個(gè)省部以上創(chuàng)新平臺(tái)。
投入上,集團(tuán)堅(jiān)持科研資金按需投入,每年科技研發(fā)投入都達(dá)到主營(yíng)收入的2%以上,在科技項(xiàng)目立項(xiàng)數(shù)量、獲獎(jiǎng)成果、獎(jiǎng)勵(lì)金額等方面,多年處于河南省屬?lài)?guó)有企業(yè)首位。
人才上,集團(tuán)全面構(gòu)建研發(fā)人才體系,面向海內(nèi)外招聘緊缺專(zhuān)業(yè)全日制博士研究生;在中國(guó)礦大、河南理工等院校設(shè)立獎(jiǎng)學(xué)金,吸引了一批優(yōu)秀高校畢業(yè)生到集團(tuán)建功立業(yè);在工人中選拔首席技能大師、首席技師、首席技工。一系列人才舉措,在企業(yè)內(nèi)部形成了尊重人才、崇尚創(chuàng)新的良好氛圍。截至2021年底,企業(yè)擁有各類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員39000多人,省部級(jí)以上專(zhuān)家、學(xué)術(shù)帶頭人、技術(shù)能手等百余人。
(作者 張建國(guó) 中國(guó)平煤神馬控股集團(tuán)有限公司常務(wù)副總經(jīng)理)