低成本变煤为气——我国煤炭地下气化技术的新范例

近日，中国煤炭工业协会与中国煤炭报共同评选出2018煤炭科技十大新闻，其中《煤炭地下气化技术取得阶段性成果》成功入选。

　　我国具有完全自主知识产权的贵州盘江矿区山脚树矿煤层地下气化关键技术产业化示范项目，2018年10月点火成功，标志着我国煤层地下气化技术产业化运用取得新突破，再添新案例。那么，贵州盘江项目的成功开展有何现实意义，取得了哪些示范效应？记者采访了中国矿业大学教授、博士生导师、项目总指挥王作棠。

　　煤地下气化技术的成功范例

　　据记者了解，2018年10月25日，由中国矿业大学教授王作棠主持的煤炭地下气化重大科技专项取得阶段性成果，首次实现点火成功。贵州盘江精煤股份有限公司联手中国矿业大学和煤炭资源与安全开采国家重点实验室开展了煤层地下气采技术攻关，4年来，科研团队先后攻克了地下气化炉的新型结构和导向钻孔建炉新工艺、火焰工作面的定向推进燃烧导控新工艺及其组合装置等重大关键技术难题，变物理采煤为化学开采。该技术解决了煤层地下气采产业化的诸多技术难题，形成了一套适应西南矿区类似地质条件的产业化技术体系。

　　王作棠接受中国化工报记者采访时介绍：本项目是贵州省科技厅重大科技专项“盘江矿区山脚树矿煤层地下气化关键技术及产业化示范研究”项目，以贵州省六盘水市盘州市盘关镇山脚树煤矿为示范煤矿，由贵州盘江精煤股份有限公司、中国矿业大学、煤炭资源与安全开采国家重点实验室三家单位联合建设。项目于2015年11月23日破土动工，于2018年10月25日点火成功。

　　“我国包括贵州在内的西南地区拥有丰富的煤炭资源，但煤层普遍具有厚度薄、倾角大、层数多、瓦斯压力大且含量高、煤质松软、煤层透气性低等特点，贵州盘江矿区井田为其中之一。”王作棠说，该矿区面积706平方千米，储量丰富，远景资源储量383亿吨，探明煤炭储量95亿吨。因煤层多具有低渗透、极松软、高瓦斯、高地压、突出灾害严重、煤层赋存不稳定等特点，采用传统的采煤方法开采该地区煤炭资源，技术难度大、成本高、产量低、资源浪费严重。如何充分开采这些难采煤资源并使煤层中的瓦斯得以利用是煤炭资源综合的需要，同时也是煤矿亟待解决的问题。

　　盘江精煤煤炭地下气化开采项目在山脚树矿试验成功后意义重大，取得的科研成果将用于盘江精煤股份公司及盘江投资控股（集团）公司，以及江南地区的大倾角、难采煤、压覆煤区域进行推广应用。

　　效益分析与社会效益具佳

　　“可以这样讲，贵州盘江煤炭地下气化技术的成功，其意义是多方面的，我主要从经济效益和社会效益两个方面来分析。”王作棠告诉记者。

　　首先从经济效益来讲，盘江矿区存在有大量的地质条件复杂的难采煤资源，仅以本项目示范工程建设地点为例，项目成功后，可具备地下水煤气年产量6000万Nm3/a，年可实现直接经济效益3750万元，利税总额1203万元以上，从项目的全周期来看，大量的难采煤炭资源得到利用，经济效益十分可观。

　　其次从社会效益来看，本项目研究成果代表了煤炭地下气化发展方向，将整体提高国内有井式煤炭地下气化技术水平。而且，本项目具有完整的自主知识产权，有很高的成果转化显示度。实现规模化生产和产业化推广应用后，将推进煤炭化学开采与绿色煤电和煤化工的产业集群，推动煤炭安全绿色开采与清洁高效利用技术进步，延伸煤炭产业链，带动贵州省及西南地区的煤化工产业化的发展，并逐步形成盘江矿区以及整个西南地区煤炭地下气化产业布局。

　　王作棠说，本项目研究成果实现煤炭地下气化地面远程导控，减少井下工作人员，提高了突出煤层开采的安全性，减小了工人劳动强度，改善了工作环境；实现了清洁生产和上覆岩层破坏的有效控制，减少采矿引起的采动损害和地质灾害。同时，煤炭地下气化作为一项洁净煤技术，对建设节能减排、低碳循环经济产业具有重要的推动作用；对实现煤炭清洁高效利用，对减轻我国煤烟型大气污染具有重要的示范意义。本项目建设完成后，可减排洗煤矸石约13000t/a，减排煤气化灰渣约11500t/a.故与传统采煤方法相比，地下气化是一种环境友好型的采煤方法，具有显著的低环境成本优势。

　　贵州盘江项目的示范意义

　　王作棠表示说：本项目以盘江难采煤层资源为原料，采用煤炭地下气化技术制取煤气，所产煤层经过净化后提供给燃气发电机组发电或其它民生利用，实现了传统采煤方法难以开采的、具有煤与瓦斯突出危险的煤层资源的洁净安全开采，向社会提供低成本的煤气产品。

　　“更为具体地讲，我认为主要还有以下几个方面的示范意义。”王作棠这样归纳道：一是推动我国能源生产和消费革命。而煤炭地下气化技术是一项洁净煤技术，同时也是一种新型采煤方法，采用该方法回收和综合利用我们滞留煤资源，不仅安全、可靠，而且环保、经济，该技术的产业化推广将为煤炭行业带来很大发展。