有“烏金”之稱的煤炭正以“綠”換新顏。在日前舉行的全國露天煤礦綠色低碳發展現場會上，中國煤炭工業協會副會長孫守仁表示，從精細勘察設計到綠色智能開采，從礦區環境治理到生態文明建設，我國煤炭行業綠色低碳發展的內涵正不斷豐富創新。
隨著碳達峰碳中和目標的穩步推進，煤炭作為我國重要的主體能源之一，面臨加速綠色低碳轉型的艱巨任務。當前，煤炭行業綠色發展取得哪些進展？如何將綠色低碳貫穿開采、運輸、利用等各環節？
開采工藝持續創新
從內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗薛家灣鎮驅車前往黑岱溝露天煤礦，本以為礦區會是煙塵彌漫、滿目荒山，可隨著行駛的深入，窗外的礦山上依然樹木成蔭、滿眼皆綠。
登上黑岱溝露天煤礦觀景臺，腳下礦區內的開采工作正有序進行。在一處作業面，開采出的煤炭經破碎后，通過長達5公里的皮帶封閉運輸走廊，來到選煤廠進行洗選加工，之后裝車發往全國各地。與此同時，容量達55立方米的礦用電鏟將開采爆破后的巖石分別裝載到6輛載重達330噸的自卸卡車上，隨后運往排土場。這些巖石將被運到開采完的回填區，覆蓋黃土進行綠化。
“綠色開采是煤礦實現高質量轉型的首要前提，安全、節能、減排是核心，提高爆破精準度、優化開采工藝并創新管理是高產高效的關鍵。”國能準能集團黑岱溝露天煤礦礦長鈕景付介紹，作為我國首個年產量突破3000萬噸的特大型露天煤礦，黑岱溝煤礦在開采上采用了國內獨有的高臺階拋擲爆破與吊斗鏟倒堆工藝，作業效率高、生產成本低、生產能力強，每年可節約2萬多噸標準煤，減少運輸剝離物超過1500萬立方米，資源回收率長期保持在98%以上。
近年來，我國煤礦開采工藝和裝備水平明顯提升。露天礦工藝設計持續優化，標準規范不斷完善，開采工藝正由單斗—卡車間斷工藝向半連續、連續工藝轉變，且逐漸向綜合開采工藝方向發展。在井工礦開采上，充填開采、煤與瓦斯共采、無煤柱開采等煤炭綠色開采技術得到推廣，煤炭資源回收率顯著增加。
《2022年煤炭行業發展年度報告》顯示，我國煤炭行業著力推動綠色低碳轉型，協同推進降碳、減污、擴綠、增長。全國原煤入洗率由10年前的56%提高到69.7%，礦井水綜合利用率由62%提高到79.3%，土地復墾率由42%提高到57.8%；實現超低排放的煤電機組超過10.5億千瓦，占比達94%左右；大型煤炭企業原煤生產綜合能耗下降到9.7千克標煤/噸。
“作為傳統能源行業，煤礦已由過去增量式開發進入綠色低碳高質量發展階段，要努力實現生產精細化、設備智能化、管理信息化、安全高效化、綠色低碳化，堅持生態優先、節約集約、綠色發展，建立全周期、全鏈條、全過程、全要素相互協同的綠色低碳發展體系。”中煤科工集團沈陽設計研究院黨委書記、董事長宋向陽說。
修復治理礦區生態
自然資源部發布的《中國礦產資源報告(2022)》顯示，目前我國共建設1100多家國家級綠色礦山，創建了50家綠色礦業發展示范區，在促進資源節約、高效利用、生態修復治理、構建礦區社區和諧關系等方面發揮了重要作用。
我國煤炭主產區主要分布在內蒙古、山西、陜西、新疆等地，不少煤礦集中位于生態脆弱區和重要生態功能區。近年來，通過在礦區生態重建理論方面的探索與實踐創新，多個礦區涌現出一批綠色礦山建設樣板。
通過腐殖土回收、地下水恢復、放坡覆土、恢復植被物種等治理手段，呼倫貝爾大草原深處的伊敏露天礦“開礦不見礦、礦在美中藏”；黃土高坡上的平朔礦區堅持同步規劃、同步實施、同步發展，形成了“剝離、開采、回填、復墾”一體化綠色礦山建設模式；青藏高原海拔高處的木里礦區通過構建水系連通、引水代填，讓多年的開采“傷疤”實現兩年見綠。
通過梳理發現，在礦區生態治理過程中，由于各個礦區所處地理環境不同，治理與修復時需要把握的技術難點也因地而異。如黃河流域礦區的治理重點在控制水土流失，而云南礦區及周邊多數土地不能滿足農業種植需求，需要對土壤進行提質增效。
“在看到多個礦區生態修復成效顯著的同時，全面提升生態治理水平依然需要久久為功。”孫守仁坦言，當前有部分礦區簡單認為生態治理就是種草種樹，把生態復墾等同于復耕，能省則省，缺乏長遠規劃和科學設計。應加快推進從土地復墾、植被恢復等單一模式向生態重構、生產建設、農業養殖、文旅產業、生物保護等多元化生態模式轉變。
國能準能集團黨委書記、董事長杜善周表示，生態優先、綠色發展是資源型企業轉型發展的必由之路。集團在創新形成黃土高原生態建設技術體系的基礎上，開拓“生態+”多元產業體系，建設礦山博物館、生物多樣性公園、工業遺跡保護等工業旅游景區，推動工業、農牧業與文旅業融合發展，做活“生態”文章，持續創新從綠水青山到金山銀山的轉換之路。
探索清潔利用路徑
過去很長一段時間，在人們印象中煤礦主要依賴“挖煤—賣煤”“發電—賣電”的傳統模式。如何跳出舊有路徑、破解“資源陷阱”，走出綠色低碳、循環經濟的新路子是擺在煤炭行業轉型發展面前的關鍵難題。
“未來，煤炭不僅用于燃燒發電，而且能夠解鎖多領域工業化應用場景的清潔特種燃料。”在國能準能集團循環經濟產業孵化基地煤基納米碳氫燃料研發中心燃燒應用實驗平臺上，鍋爐內橘紅色火焰燃燒正旺，科研人員甄鵬向記者介紹了這一新型高效清潔燃料的多種用途。
小小一塊煤，在水和少量添加劑的作用下，經納米化工藝處理，就成為最小粒徑達50納米、具有儲氫賦能特性的煤基納米碳氫燃料。在火力發電領域，該燃料可大幅降低發電煤耗和二氧化碳排放。此外，基于其著火性和流動性與柴油相似的特點，開發出了可替代燃油生產工業炸藥的煤基納米碳氫添加劑及制備工藝，相較于傳統硝銨炸藥，煤基納米碳氫硝銨炸藥原料成本可降低12.7%，爆速高于3100米/秒，猛度提升20%，做功能力提升35%。“新型煤基納米碳氫炸藥及制備工藝技術”項目已通過工業和信息化部科技成果鑒定，達到了國際領先水平。
作為碳排放大戶，煤炭清潔高效利用關乎產業轉型升級的未來。黨的二十大報告提出，要深入推進能源革命，加強煤炭清潔高效利用。去年4月，國家發展改革委等部門發布《煤炭清潔高效利用重點領域標桿水平和基準水平(2022年版)》，提到要對標實現碳達峰碳中和目標任務，推動煤炭清潔高效利用，促進煤炭消費轉型升級。
“推進煤炭行業綠色低碳轉型，重點在于清潔化生產和資源化利用。”甄鵬告訴記者，一方面，通過科技創新提高燃料燃燒效率，讓煤炭充分燃燒，進而達到節能降碳的效果；另一方面，需結合煤炭自身特質實現全要素綜合利用，如準格爾礦區煤炭富含鋁、鎵、鋰等金屬元素，可以在清潔生產的基礎上推動從煤到電、到高鋁粉煤灰和氧化鋁、再到鋁鎵鋰等伴生資源的產業鏈縱向延伸，實現煤炭的價值躍升。