煤炭作為我國(guó)的主要能源，如何實(shí)現(xiàn)綠色開采和消費(fèi)，讓其更好地為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)服務(wù)，成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。
        在近日由中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)研究院舉行的有關(guān)加強(qiáng)礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用的研討會(huì)上，中國(guó)工程院院士劉炯天從提高煤炭潔配度、實(shí)現(xiàn)綠色選礦等方面，詳細(xì)剖析了煤炭行業(yè)如何更好地支持和服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)的問(wèn)題。
        劉炯天是中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)常務(wù)理事、我國(guó)著名選礦工程專家，2009年12月當(dāng)選中國(guó)工程院化工、冶金與材料工程學(xué)部院士，主要從事微泡柱分選與潔凈煤技術(shù)研究，提出旋流-靜態(tài)微泡柱分離方法，發(fā)明微泡柱分選設(shè)備與工藝，為煤炭分選與潔凈技術(shù)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
        記者：煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的突出地位很難改變，煤炭對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)有多大，其消費(fèi)總量在未來(lái)會(huì)有所降低嗎？
劉炯天：煤炭在我們國(guó)家的能源地位是非常特殊的，在一次能源中的比例占到70%。據(jù)2011年的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)整個(gè)能源消費(fèi)是20.2%。從我們國(guó)家2008年的煤炭能流圖很清楚地看出，煤炭所占的份額非常大，大量用于發(fā)電、工業(yè)和建筑，占整個(gè)能源比重達(dá)74.9%。
        我國(guó)改革開放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與煤炭的能源支撐作用是密不可分的。GDP煤炭貢獻(xiàn)率指標(biāo)里面包括兩部分：一個(gè)是煤炭開發(fā)，一個(gè)是煤炭利用。我們國(guó)家煤炭生產(chǎn)和主要利用行業(yè)對(duì)GDP總量和增量的總貢獻(xiàn)率分別達(dá)到15%和18%。從這個(gè)角度講，煤炭的貢獻(xiàn)率從經(jīng)濟(jì)層面來(lái)看是非常直接，也是非常巨大的。
        美國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展很快，但在中國(guó)，實(shí)事求是地講還是要靠煤炭。中國(guó)工程院做了一個(gè)判斷，2050年煤炭在我國(guó)一次能源中所占的比例為40%~50%，比例會(huì)有所下降，但絕對(duì)量還會(huì)上升。這兩年隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，總體消費(fèi)還是呈現(xiàn)增加趨勢(shì)的，包括進(jìn)口煤炭的增加和我國(guó)自己生產(chǎn)煤炭的增加。
        記者：煤炭行業(yè)在未來(lái)發(fā)展尤其是在生態(tài)文明的建設(shè)中，將會(huì)面臨哪些挑戰(zhàn)？
        劉炯天：隨著煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量的增加，無(wú)論是在行業(yè)內(nèi)部還是國(guó)家層面，都將面臨兩個(gè)挑戰(zhàn)。一是生態(tài)和環(huán)境方面的挑戰(zhàn)。今年全國(guó)兩會(huì)代表提到“負(fù)外部因素制約中國(guó)煤炭工業(yè)的發(fā)展”。這里我舉兩個(gè)例子，一個(gè)是地層與生態(tài)破壞。煤炭主要在沉積巖層里面開采，開掘過(guò)程中造成沉積巖層里面空出一個(gè)空間，致使地層破壞乃至地表破壞，造成地面水資源受到影響；另外一個(gè)是資源利用，把好的煤燒了，不好的煤和不能燒的礦物質(zhì)遺留下來(lái)，這也是一個(gè)很突出的問(wèn)題。
從整體上講，我們要控制煤的消費(fèi)量，但客觀上看，煤的消費(fèi)量還會(huì)增加。而現(xiàn)實(shí)中我們的環(huán)境容量又是不容置疑的，所以一定要把煤的污染降下來(lái)。根據(jù)大氣環(huán)境達(dá)標(biāo)要求，到2030年，煤炭使用過(guò)程產(chǎn)生的主要污染物排放要減少40%，而同期煤炭消費(fèi)量占40%。因此，煤炭用量增加和減少煤炭污染這個(gè)矛盾在未來(lái)會(huì)更加突出。
        第二個(gè)挑戰(zhàn)是經(jīng)濟(jì)與市場(chǎng)方面的。去年以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)調(diào)整，煤炭面臨經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)的壓力。2000年以來(lái)，煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)總量年均增長(zhǎng)11.1%，到2011年達(dá)到35.2億噸，煤炭前兩年都是以每年2億噸的速度遞增，從生產(chǎn)到消費(fèi)都保持這樣一個(gè)速度，這在全世界一方面是很了不起的業(yè)績(jī)，但另一方面也存在很多問(wèn)題。
去年以來(lái)，煤炭市場(chǎng)需求不旺，壓力加大，競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈。煤炭產(chǎn)業(yè)將會(huì)依托市場(chǎng)容量擴(kuò)張性增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向競(jìng)爭(zhēng)性增長(zhǎng)，這對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)的影響非常大。所以，無(wú)論是從生態(tài)與環(huán)境要求還是經(jīng)濟(jì)與市場(chǎng)條件來(lái)看，煤炭開發(fā)都遇到一個(gè)“精細(xì)化”階段，煤炭行業(yè)必須要實(shí)現(xiàn)全面提質(zhì)與合理利用。
記者：現(xiàn)在業(yè)內(nèi)提出了“科學(xué)產(chǎn)能”的概念，什么是科學(xué)產(chǎn)能？我國(guó)煤炭行業(yè)的科學(xué)產(chǎn)能占總產(chǎn)能的比例有多大？
劉炯天：所謂煤炭的“科學(xué)產(chǎn)能”，是指具有保證持續(xù)開發(fā)的儲(chǔ)量前提下，用安全、高效、環(huán)境友好的方法將煤炭資源最大限度采出的生產(chǎn)能力。煤炭的數(shù)量科學(xué)產(chǎn)能，是基于安全的生產(chǎn)，這也是生態(tài)文明。
界定煤炭的科學(xué)產(chǎn)能有40多個(gè)小指標(biāo)，里面有一個(gè)評(píng)價(jià)體系，歸納為3個(gè)1/3。按照前兩年煤炭整體30多億噸的產(chǎn)量計(jì)算，也就是說(shuō)，有1/3達(dá)到科學(xué)產(chǎn)能、有1/3通過(guò)改造后達(dá)能到科學(xué)產(chǎn)能、還有1/3即使改造也沒法達(dá)科學(xué)產(chǎn)能。所以，中國(guó)如果出十幾億噸煤炭，中國(guó)的煤炭生產(chǎn)量和煤質(zhì)都非常好，安全性也非常好。
        記者：什么是煤炭潔配度，它對(duì)提高煤炭質(zhì)量、減少環(huán)境污染和促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)有什么積極影響？
        劉炯天：煤炭潔配度主要是綜合評(píng)價(jià)煤炭產(chǎn)品的灰分、硫分、水分等指標(biāo)的高低，以滿足用煤設(shè)備要求程度的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。這里面包含兩個(gè)意思：一是煤自身的好壞，二是煤滿足下游用戶要求、符合程度的好壞。“潔”代表煤自身的質(zhì)量程度，“配”煤是作為原料，這是原料服從于生產(chǎn)工藝的必然過(guò)程。
煤炭潔配度的內(nèi)涵包括質(zhì)量問(wèn)題與用戶的適配尺度。為此，我們提出一些概念——潔配度、潔凈化度和適配度。潔凈化度是煤炭自身質(zhì)量的問(wèn)題，適配度是下游產(chǎn)業(yè)怎么使用的問(wèn)題。灰分、硫分代表的潔凈化程度，權(quán)重加和之后，乘上它的適配度，就形成總的指標(biāo)。
        煤炭灰分的降低會(huì)顯著提高潔凈化度，如果灰分從40%~25%降低到10%左右，潔配度可以從25%左右提高到75%。2005年~2010年，我國(guó)的煤炭潔凈化率不斷提高。所有煤炭在用之前都要進(jìn)行加工，挖出來(lái)的煤就像采出來(lái)的原油一樣，原油不煉的話，汽車沒法燒。
        我國(guó)低品質(zhì)煤占了40%，這樣的現(xiàn)實(shí)條件決定了我國(guó)的煤炭潔凈化度并不高。要把它進(jìn)一步提高，煤質(zhì)提升是非常重要的。采煤安全固然很重要，但是現(xiàn)在涉及到煤的污染問(wèn)題，煤的使用也是很重要的因素。美國(guó)的煤炭潔配度是71%，我國(guó)是33%。為什么美國(guó)這么高，我國(guó)這么低？第一個(gè)原因是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)單一。美國(guó)的煤主要就是用來(lái)發(fā)電，發(fā)電用煤的質(zhì)量也很高，而我國(guó)又是民用、又是窯爐、又是化工，什么都得靠煤；第二個(gè)原因是我國(guó)資源條件差，低品質(zhì)煤多。所以，我們的煤炭潔配度比美國(guó)差，不是中國(guó)人笨，是自然條件給了我們很大的限制。
記者：如何來(lái)提高我國(guó)的煤炭潔配度？
劉炯天：煤炭產(chǎn)品要加強(qiáng)市場(chǎng)準(zhǔn)入。生產(chǎn)端、市場(chǎng)端，不管什么樣的煤，我們通過(guò)潔配度來(lái)設(shè)置門檻，提高市場(chǎng)準(zhǔn)入。煤炭市場(chǎng)以競(jìng)爭(zhēng)為主的時(shí)候可以開展這項(xiàng)工作，不要讓所有煤炭隨意進(jìn)入流通領(lǐng)域。這需要政策支持，沒有強(qiáng)硬的政策是很難辦到的。
同時(shí)，還要依靠技術(shù)進(jìn)步。煤炭產(chǎn)業(yè)要設(shè)立兩個(gè)門檻，一個(gè)是質(zhì)量門檻，一個(gè)是技術(shù)壁壘，以推動(dòng)我國(guó)煤炭的技術(shù)進(jìn)步。要靠標(biāo)準(zhǔn)、靠準(zhǔn)入、靠政策來(lái)推動(dòng)我們的技術(shù)進(jìn)步。
還要以煤炭潔配度為中心，全面推進(jìn)提質(zhì)戰(zhàn)略。戰(zhàn)略里面包括結(jié)構(gòu)優(yōu)化、煤質(zhì)潔凈、資源保障等內(nèi)容。主要包括4個(gè)子戰(zhàn)略：一是低品質(zhì)煤資源開發(fā)戰(zhàn)略，二是大規(guī)模入選戰(zhàn)略，三是技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，四是資源綜合利用技術(shù)戰(zhàn)略。特別是煤炭的綜合利用戰(zhàn)略，更值得關(guān)注和思考。煤有很多種，有的可以作材料，有的作化工原料，有的還可以作燃料。資源綜合利用、高效利用首先要合理利用，合理利用了就是高效利用。對(duì)煤炭來(lái)說(shuō)，就是品種多樣化，消費(fèi)結(jié)構(gòu)多元化，最大程度地發(fā)揮煤的資源效用，提高它的轉(zhuǎn)化率和利用率，只有實(shí)現(xiàn)這樣的匹配才是高效利用。
記者：如何實(shí)現(xiàn)綠色選煤？它對(duì)綠色礦山建設(shè)的作用是什么？
劉炯天：綠色選煤的概念來(lái)源于綠色制造。綠色制造包括兩層含義，一是要為下游產(chǎn)業(yè)提供好的產(chǎn)品；二是在整個(gè)制造，就是加工、利用過(guò)程中，充分考慮到資源和環(huán)境影響。在選煤過(guò)程中，既要想法選出更高質(zhì)量的煤為下游服務(wù)，又要考慮過(guò)程當(dāng)中的矸石、地?zé)嶂得骸⑺暮侠砝脝?wèn)題，這就要求選擇一個(gè)環(huán)境友好、資源利用高的選煤新模式。
綠色選煤就是基于水循環(huán)與資源綜合利用的煤炭高效分選。我們過(guò)去選煤就是煤炭分選，現(xiàn)在要把低熱值煤、石頭用掉，這才是綠色選煤。
高效分選方面，現(xiàn)在我們開展組分富集，進(jìn)行二次資源開發(fā)。循環(huán)則是指整個(gè)礦區(qū)的水循環(huán)。資源綜合利用方面包括低品質(zhì)熱的利用，和對(duì)礦物資源的利用。整體上把這兩個(gè)方面作為附加條件，賦予高效分選過(guò)程，這就是綠色選煤。
我們把選煤分成3個(gè)發(fā)展階段：洗煤時(shí)代，主要靠簡(jiǎn)單水洗，主要是作燃料用，洗后的煤炭灰分水平為25%~28%；選煤時(shí)代，是近30年來(lái)才開展起來(lái)的，所有煤炭都要進(jìn)行洗選，選后的煤炭灰分水平8%~10%；綠色選煤時(shí)代，選后的煤炭灰分水平3%~5%。
綠色選煤包括“一主兩輔”系統(tǒng)。“一主”就是高效分選，“兩輔”就是水循環(huán)和礦物利用，這樣就形成一個(gè)綠色選煤系統(tǒng)。綠色分選就是要排低熱值煤、排矸石，并且將他們都用掉。只有我們的礦山地沒有塌陷，所有廢物都用掉了，這才是綠色礦山了。
煤礦從單一采礦到資源綜合利用，現(xiàn)在形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)，這是一個(gè)非常好的模式。以選煤為主，到矸石、高嶺土、粉煤灰利用和水循環(huán)，整個(gè)形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)。這是今后煤炭工業(yè)的發(fā)展方向，也是建設(shè)綠色礦山的必然要求，現(xiàn)在許多煤炭企業(yè)已經(jīng)在朝著這個(gè)方向努力。