2019年03月12日 星期二
绿色开采降瓦斯
——张铁岗院士为煤矿安全生产献计献策

    □ 朱  蕾

    前些年给人感觉矿难比较多,其实是有原因的:第一,开采条件越来越复杂。我国煤炭的产量原来仅有几个亿,现在30多个亿,而实际产量40多亿,世界第一,占世界煤炭产量的一半。浅层开采完了,就要向深部开发,深部条件复杂,瓦斯含量大,所以容易发生事故。第二,我国的人均GDP达到1200多美元,国际统计数字表明,GDP在1200美元到3000美元时,任何国家的煤矿事故都要大量发生,美国、德国、英国都是这样。第三,随着经济的发展,我国的经济层次和结构也发生了一些变化,造成了行业内部的无序竞争,再加上国外的技术渗透,新环境也是造就事故多发的一个重要因素。

    安全生产攻坚克难

    作为我国目前首位直接从煤矿一线成长起来的中国工程院院士,在总结分析发生的重大矿难和其他一些矿难的原因,张铁岗认为,我们没有理由断定,它们都是因为未加强管理,不重视通风,或者没有进行安检造成的。还有很多本质的东西没有认识清楚,科学上的很多问题尚未得到有效解决,或者在实际生产中没有很好地应用。

    在美国,煤矿已经实现高度机械化,地质条件好,井下工作人员很少,矿压小,巷道畅通,一旦发生事故,易于撤离,伤亡不大。而在我国,大小煤矿统算在内,采煤机械化程度仅为55%,矿工队伍很大一部分是农民工,文化水平低,培训时间有限。在这样的情况下,我们如果再不在瓦斯的预测、检测和防范上下苦功,怎么行呢?而在这些方面下苦功,就必须有科学技术的突破。张铁岗说,我们在安全科技上的欠账太多。科技部规定,企业科技投入不应低于销售总额的1.5%。而我国许多煤矿根本没有达到这个标准,煤炭系统最好的是兖州3.3%,大同2.4%,平顶山1.7%。就这些,还远远低于其他行业企业的科技投入,如海尔8.2%,铁鹰7.55%,许继6.35%。煤炭企业在全国企业科技投入的排名中,是非常靠后的。

    张铁岗告诫:“有三层意思,我们必须谨记!我国的能源问题主要是煤炭发展问题,煤炭占全国一次性能源结构的70%;煤炭发展的主要问题是煤矿安全问题,一半以上的矿井处于高瓦斯区或瓦斯突出区,近年80%多的事故由瓦斯爆炸引起,而煤矿安全的根本出路则在于科技进步。科技不仅要提升煤炭生产的技术水平,还要解决安全生产中瓦斯治理问题,以及与环境有关的脱硫问题、洁净煤问题等。”

    “尤其是在我国目前瓦斯成为威胁煤矿安全的突出问题的时候,迫切需要科技作为支撑。瓦斯是吸附于煤体及周围岩层中的有害气体,主要成分是甲烷,易燃易爆,加之煤层透气性低,不易在开采前抽放,采掘时极易发生瓦斯突出现象。对于美国、澳大利亚等煤矿地质条件较好、储量丰富的国家,高瓦斯矿一般采取停产关闭措施。而我国一直以煤炭为主要能源,由于资源有限,条件再复杂、环境再恶劣的煤矿,都不得不纳入开采范围。”张铁岗说。

    “建设创新型国家关键在人才,而最紧迫的一个问题便是,我们特别需要培养一批能够把握世界科技前沿、作出重大科技创新成果的战略科学家、尖子人才和领军人物。”张铁岗对我国煤矿生产安全的未来保障寄予厚望。

    绿色开采任重道远

    近年来,张铁岗将关注的目光投到矿山的“绿色开采”方面:如何绿色高效开采,把对环境的危害降到最低;如何变废为宝,循环利用煤矸石等。2011年,科技部交给他一个重大科研项目《能源矿产资源安全开采与高效转化基础研究》,这个大项目内包括6个分项目。作为这个项目的首席科学家,目前,他正与河南理工大学、东北石油大学、太原理工大学、山东科技大学、江西东华理工大学、宁夏大学等6所大学的专家教授一起展开这一重大课题的攻关。

    他还在新能源如光伏产业、低碳经济、节能减排方面动了大量的脑筋。如洗煤场洗煤废弃物的下游产品粉煤灰,通过研磨精制成水煤浆,水煤浆通过管道输送到粉煤灰发电厂,发电厂应用新喷吹技术点燃,通过除硫、除二氧化碳后,成功用来发电。燃烧过的粉灰还可以用来当作水泥熟料制水泥和煤矿的灭火材料,把整个产品吃干榨净,实现企业循环经济建设。他的这个项目成功,在徐州召开的全国煤矿绿色安全开采和循环经济建设大会上起到很大的轰动效应。当时一些报刊、杂志等媒体以“是金子总会发光”为标题进行了报道。

    张铁岗在走煤炭开发资源节约与安全生产的路子上,从来不忘环境的保护工作,反对以牺牲环境为代价来实现经济增长,一直在研究低碳经济、瓦斯利用、节能减排、污水处理、充填开采、防止矸石山自燃与爆炸、地表塌陷治理等工作,并在这方面做了大量卓有成效的研究。

    针对煤炭资源利用与煤矿安全生产问题,张铁岗说“中央政府对煤矿安全生产给予高度重视,强调在进行经济建设的同时,不能以牺牲资源为代价,不能以牺牲环境为代价,更不能以牺牲生命为代价。我们应当遵循这些方针。”

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