煤炭资源节约与综合利用发展现状及存在问题和建议

杨 玲

(中国煤炭工业协会 政策研究部，北京 100013)

新形势下，国家对煤炭资源节约与综合利用发展提出了更高的要求，生态文明建设和生态环境保护摆在更加重要的战略位置。为积极应对日益严格的生态环保要求，煤炭行业要树立和践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，推进煤炭安全高效绿色开采和资源综合利用。此外，煤炭开发布局西移到生态环境脆弱地区，煤炭开采造成的损害更为突出。如何将煤炭有效开采与生态保护相结合，是西部煤炭资源可持续开发面临的重要问题，需要因地制宜发展煤炭资源节约与综合利用技术。

1 煤炭资源节约与综合利用发展现状

近年来，在政府相关管理部门、煤炭生产企业的共同努力下，煤炭资源节约与综合利用情况总体向好。

1.1 煤炭高效开采技术日臻成熟，生产效率大幅提高

煤炭高效开采技术水平大幅度提高。大功率采煤机、输送机、大采高电液控制支架、物联网、新型智能传感器等关键技术攻关取得突破，8.8 m一次采全高综采成套装备实现国产化，煤矿智能化开采技术装备、特厚煤层综放开采、煤炭深加工技术达到国际领先水平，涌现出一批年产千万吨级的矿井，彻底扭转了我国煤矿开采技术和装备水平与产能需求不适应的局面。

中厚煤层、薄煤层、不规则煤柱、边角煤开采技术装备等取得突破；大倾角煤层综采综放工作面成套装备关键技术、综合机械化固体废弃物密实充填与采煤一体化技术、露天煤矿高台阶抛掷爆破与吊斗铲倒推工艺技术及应用、大倾角煤层长壁工作面综合机械化开采技术和装备、0.6～1.3 m复杂薄煤层自动化综采成套技术与装备、煤炭资源安全高效开采与洁净利用技术创新工程、特厚煤层大采高综放开采关键技术及装备、宁东特大型整装煤田高效开发利用及深加工关键技术等取得突破。

1.2 原煤洗选加工快速发展

原煤洗选能力大幅提高，千万吨级大型选煤厂数量不断增加，选煤工艺、设计、建设、运行管理达到世界先进水平。

(1)原煤入选量、入选率大幅增加。2012—2018年，我国原煤入选能力由21.5亿t提高到28.5亿t，原煤入选率由56%提高到71.8%，如图1。2012年原国土资源部《煤炭资源合理开发利用“三率”指标要求(试行)》中提出煤炭矿山企业的原煤入选率原则上应达到75%以上，目前全国原煤入选率与国家要求还有一定差距。

图1 我国原煤入选情况

(2)我国选煤新技术、新工艺、主要选煤装备快速发展，基本能满足各类原煤的分选要求。我国已成功研制出具有自主知识产权的大型φ1500 mm三产品重介质旋流器、大型机械搅拌式和喷射式浮选机、φ6 m微泡浮选柱、φ1500 mm卧式振动离心脱水机、2500 mm×2500 mm自动快开隔膜压滤机、φ1500 mm高效磁选机、大型选择性破碎机、新一代空气重介干法选煤和大型全粒级复合式干法分选成套技术与装备。

1.3 煤炭绿色开采取得显著效果

煤炭行业普遍推广保水开采、充填开采、煤与瓦斯共采、无煤柱开采等绿色开采技术[1]，原煤洗选、“三废”综合利用能力大幅提高，初步实现了矿山开发与自然生态和谐交融的发展模式。2018年，矿井水利用率72.8%，煤矸石综合利用率70%，煤炭矿区土地复垦率49.5%。

1.4 煤炭资源综合利用水平不断提高

(1)煤矸石综合利用水平不断提高。在资源综合利用相关政策的推动下，我国煤矸石综合利用率从2012年的63.1%提高到2018年的70%，如图2。与2012年原国土资源部《煤炭资源合理开发利用“三率”指标要求(试行)》提出的煤炭矿山企业的煤矸石综合利用率应达到75%以上相比，还有一定差距。技术进步推动了煤矸石综合利用水平进一步提升，极大地拓展了综合利用方式和途径。综合利用方式从过去的火力发电、矿坑复填、烧制耐火砖、水泥等，逐渐转变为以提取有用元素、分选有价矿物、高值材化等为主。煤炭行业推广应用了煤矸石井下充填开采、井下选煤厂、原煤井下预排矸等技术。煤矸石燃烧技术研究获得重要突破，煤炭企业煤矸石循环利用电厂规模进一步提升，煤矸石单套发电机组装机容量不断创造新高。

图2 我国煤矸石综合利用率

图3 我国矿井水综合利用率

(2)矿井水综合利用水平不断提高，但总体利用率仍然偏低。煤炭企业在矿井水综合利用方面因地域差异、资源条件差异、技术装备水平和运营管理差异等，存在较多问题。我国2012年矿井水排放量68亿t，利用量42亿t，矿井水利用率62%；2018年矿井水排放量62.5亿t，利用量45.5亿t，矿井水利用率72.8%，如图3。2012年原国土资源部《煤炭资源合理开发利用“三率”指标要求(试行)》中提出煤炭矿山企业的矿井水综合利用率应达到75%以上，与此相对照，矿井水综合利用率还有待提高。近年来煤炭企业加大矿井水处理力度，加强矿井水处理技术创新研究，除了传统降尘、选煤厂和电厂补水、绿化等方式外，部分矿区还将富余的净化矿井水输送至周边电厂、化工企业做为补充水源[2]。

(3)煤层气开发利用规模逐年提升。2012年全国煤矿瓦斯井下抽采量99.4亿m3，井下瓦斯抽采利用量31.8亿m3；2018年全国煤矿井下瓦斯抽采量增长至144亿m3，井下瓦斯抽采利用量60.5亿m3，利用率约42%，详见表1。近年来进一步推广了瓦斯提纯制LNG、CNG技术、乏风瓦斯氧化销毁、中低浓度瓦斯发电及提纯制备LNG等技术，并不断扩大了瓦斯发电规模。乏风瓦斯氧化销毁技术的应用在其他矿区也有多处项目建成投产。

表1 我国煤矿井下瓦斯抽采量及利用量统计

(4)油页岩和粉煤灰综合利用取得显著成效。辽宁抚顺矿业集团、甘肃窑街煤电集团、山东能源龙口矿业集团在油页岩综合开发方面取得了显著成效。粉煤灰广泛应用在建材工业、农业、环境保护、筑路工程等领域[3]。以国家能源集团准格尔能源有限责任公司、内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司为代表的一批煤炭企业，开展了粉煤灰提铝工艺研究，并获得阶段性成功。

2 煤炭资源节约与综合利用存在的问题

2.1 政策体系不完善与优惠扶持政策执行不力

煤炭资源节约与综合利用法规体系尚不健全，已经出台的一些政策，在执行中还存在一些问题，综合利用相关政策支持、信息指导、咨询服务、政策配套协调等方面工作不到位。

2.2 资源综合利用技术和装备水平有待提高

(1)部分资源节约与综合利用技术适用条件较为严格，不适合大范围推广应用。

(2)煤矸石、瓦斯、矿井水等综合利用技术和装备水平有待提高。煤矸石生产建材产品虽有一定程度拓展，但产品技术含量不高；乏风瓦斯、低浓度瓦斯综合利用虽有示范项目，但仍存在适用范围窄、利用成本高等问题。

2.3 项目的经济性普遍较差

(1)煤炭资源节约与综合利用项目的经济效益制约了先进适用技术的推广应用。同常规开发煤炭资源相比，开展煤炭资源节约与综合利用在一定程度上会造成采选成本高、开发利润率低，煤炭企业缺乏积极性。如煤矿充填开采是一项绿色开采技术，但存在一次性投入高、生产成本高、生产效率低及充填材料来源难以解决等问题，煤炭生产成本平均增加70～130 元/t，给企业造成了一定负担。

(2)主要产煤区与消费区逆向分布，综合利用产品存在一定的经济运输半径，市场构建难度大。综合利用产品的生产成本一般都高于普通产品，对财税扶持政策的依赖度较高，在财税政策落实难的情况下，项目经济性普遍较差。

2.4 煤炭企业采用综合利用技术的积极性和主动性有待提高

煤炭企业特殊地质条件、体制机制制约了资源节约与综合利用技术的应用推广。部分煤炭企业地质构造复杂，开采难度大，自然灾害严重，生产成本高，且存在盈利能力低、历史欠账等问题，都制约了企业开展资源节约与综合利用的积极性。此外，与煤共伴生的矿产资源品质大多劣于独立赋存的矿产资源，开发利用的技术复杂、成本高，产生的利国利民综合效益多属外部性效益，企业积极性较低。部分煤炭企业综合利用的法制观念和责任意识依然淡薄，导致采富弃贫时有发生。企业技改涉及的工程、设备等方面的成本较高，企业主动改造工艺技术的意愿较低[4]。

3 相关建议

为进一步提高煤炭资源节约与综合利用水平，笔者分别对政府层面和企业层面提出以下建议。

3.1 政府层面

(1)完善相关法律法规，落实切实可行的鼓励措施。建立健全资源节约与综合利用技术推广新机制，创新煤炭资源开发方式和产业发展模式。从产业政策、财税优惠扶持政策和其他相关扶持政策上，增强煤炭资源节约与综合利用支持力度。通过专项资金投入、调整价格、专项转移支付、税收优惠等经济手段激励调节，鼓励煤炭企业采取多种形式、拓宽资金渠道，提高煤炭资源开发与综合利用水平。如采用充填开采技术的矿井开采条件各有差异，较大地增加了生产成本，建议政府对充填开采矿井给予政策优惠鼓励和财政补贴，增加技术研发投入，促进该技术在各类地质开采条件矿井的应用。

(2)通过科技创新推进煤炭资源节约与综合利用。加大技术研发支持力度，强化煤炭科技原始创新能力，引导煤炭资源节约与综合利用向高技术层次转移，推进煤炭资源节约与综合利用新技术、新装备的研发。第一，加强煤炭安全绿色开发和清洁高效利用、 煤系伴生资源协同开发、煤层气赋存规律等基础理论研究，提高煤炭科技创新能力[5]。第二，组织煤炭资源节约与综合利用重大项目示范，选择具有标志性目标和广泛推广前景的资源节约与综合利用技术，组织实施示范工程项目，通过技术政策、技术导向目录等，鼓励发展相关技术。第三，积极引导社会投资，推动煤炭清洁高效利用、煤层气开发利用等示范工程建设。第四，充分发挥企业主导性与积极性，推进产学研用联合攻关。强化煤炭资源节约与综合利用创新链和产业链有机衔接，推动建立科技创新市场导向机制。通过科技攻关和典型示范，组织关键和重大技术开发，培育发展煤炭资源节约与综合利用技术市场，运用市场机制推动技术应用，带动一批技术含量较高的项目实施。

(3)打造煤炭资源节约与综合利用技术创新平台。按照政府引导、市场主导、企业主体、自主创新、因地制宜、社会参与的总体要求，由政府部门、科研院校、煤炭企业和中介单位等形成相互联系、优势互补的技术创新平台，开展联合攻关和技术研发。

(4)发挥行业协会的桥梁纽带作用。充分发挥行业协会的平台优势、专家优势、资源优势、信息优势，搭建煤炭资源节约与综合利用技术交流平台，积极推广煤炭资源节约与综合利用技术。加强产学研之间、不同地区和煤炭企业之间的互联互通，开展重大问题研究，制定相关技术标准。组织行业专家为技术研发、遴选、推广应用、咨询提供技术指导。

(5)出台相关技术标准，指导技术推广应用。当前，煤炭资源节约与综合利用相关技术领域尚未出台国家标准，各企业制定的标准也不尽相同，如尚未出台油页岩综合利用标准。建议国家相关部门主持制订统一的相关领域技术标准，指导煤炭资源节约与综合利用技术有序规范发展。

(6)利用现代信息技术建立煤炭资源节约与综合利用数据库。综合煤炭资源节约与综合利用信息，开辟煤炭资源节约与综合利用信息交流渠道，做到国内资料、数据和信息的互联互通和共建共享。

3.2 企业层面

(1)发挥煤炭企业采用资源节约与综合利用技术的积极性。将煤炭资源节约与综合利用纳入企业长期发展战略及规划，充分利用好国家相关政策、企业资源、综合利用项目等。

(2)增强科技创新，加强新技术、新工艺的开发、推广与应用。第一，发挥煤炭企业的主导作用，鼓励企业积极研发煤炭资源节约与综合利用技术，加大科技创新投入，提升节约与综合利用技术和装备水平，完善煤炭资源节约与综合利用科技创新体系。第二，煤炭企业应重视应用技术创新，注重技术集成创新，将创新成果及时转化为生产力。以科技创新为先导，提高科技在煤炭资源节约与综合利用中的贡献率。加强关键技术的攻关研究。加强同科研院所的交流与合作，针对资源特点进行采选工艺改造。同类煤炭企业加强交流与合作，对共性关键难题联合攻关。第三，注重科研成果的转化及推广应用工作。完善煤炭资源节约与综合利用科技成果转移转化体系，促进科技成果资本化、产业化，形成煤炭资源节约与综合利用产业持续稳定增长新动力。

(3)拓宽投融资渠道，用好资本市场。煤炭企业要结合矿区环境治理特点，充分借鉴国内外先进经验，积极采取第三方节能环保治理模式，发展多元投资，用好资本市场，创新煤炭资源节约与综合利用产业投资运营模式，支持煤炭资源节约与综合利用产业的规模化发展。