中國平煤神馬控股集團有限公司常務副總經(jīng)理 張建國
黨的二十大報告指出:“深入推進能源革命,加強煤炭清潔高效利用。”煤炭是我國的主體能源,是國家能源安全的壓艙石和穩(wěn)定器。煉焦煤是稀缺的優(yōu)質(zhì)煤炭資源,我國煉焦煤儲量僅占全國查明煤炭資源儲量27%。其中,焦煤和肥煤占我國查明煤炭資源儲量的比例不足6%和3%,十分稀缺和珍貴,不但是支撐我國鋼鐵工業(yè)的“糧食”,更是推動煤炭由燃料向工業(yè)原料、材料、高端產(chǎn)品轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略性資源。中國平煤神馬集團礦區(qū)煉焦煤資源豐富,主焦精煤品質(zhì)“世界第二,全國第一”。因此,加強煉焦煤清潔高效利用,持續(xù)放大煉焦煤的價值,對于深入推進我國能源革命、維護我國能源安全意義重大。
安全采出是前提
煉焦煤一般成煤時期較長,埋藏普遍較深,地質(zhì)條件復雜,瓦斯、水、火、地溫、地壓等災害嚴重。特別是隨著采深的不斷增加,高瓦斯、高地應力、高地溫“三高”問題復雜突出,開采難度極大。要加強煉焦煤的清潔高效利用,前提是要把煉焦煤安全高效地開采出來。
瓦斯是制約煉焦煤安全生產(chǎn)的最大障礙,從“九五”開始集團就系統(tǒng)進行瓦斯災害科技攻關(guān),承擔了國家重點科技項目《礦井瓦斯綜合治理示范配套技術(shù)的研究》,并取得重大突破,形成了適合我國煤礦實際的完整系統(tǒng)的瓦斯災害治理技術(shù)裝備體系,并在全國40多個高瓦斯突出礦井推廣應用,瓦斯爆炸事故大幅下降,特別是瓦斯災害嚴重的平頂山礦區(qū)連續(xù)26年杜絕瓦斯爆炸事故,推動我國煤礦瓦斯防治技術(shù)水平實現(xiàn)革命性突破,也為煉焦煤的安全開采創(chuàng)造了條件。
但仍有部分低透氣性煤層瓦斯治理成本高、周期長,最高的瓦斯治理成本約占噸煤成本的50%,最長的采煤工作面瓦斯治理時間達到3—5年,嚴重制約煤礦的發(fā)展。
為此,“十一五”以來,中國平煤神馬集團持續(xù)加大瓦斯防治攻關(guān)力度,先后開展課題研究,解決煤炭瓦斯防治的技術(shù)難題。相關(guān)成果先后獲國家科技進步二等獎三項,河南省科技進步一等獎兩項,煤炭工業(yè)科學技術(shù)一等獎7項。
為破解深部煉焦煤高效開采問題,從2019年開始,組織開展了煤礦智能化開采技術(shù)攻關(guān)和工程實踐,先后創(chuàng)新了復雜條件采掘工作面智能集控技術(shù)裝備。建成后的智能化采掘工作面,年均新增盈利10億元以上。隨后,深部復雜條件智能化采掘技術(shù)迅速在集團礦區(qū)推廣,目前已建成省級智能化煤礦4對,智能化綜采工作面26個,智能化綜掘工作面40個。
高效洗選是根本
我國煉焦原煤總體屬中高灰、中高硫煤,高灰分嚴重影響焦炭質(zhì)量,高硫分造成大氣污染。因此,煉焦煤必須通過高效洗選加工進行脫硫降灰,形成煉焦精煤,從而讓稀缺煉焦煤資源發(fā)揮出最大的效用效能。
中國平煤神馬集團共有4座大型煉焦煤選煤廠,年入洗能力超過3000萬噸,年生產(chǎn)精煤1150萬噸以上。集團在生產(chǎn)過程中,不斷進行技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,為我國頭部鋼鐵企業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)可靠的骨架煉鋼原料。
注重技術(shù)創(chuàng)新提高洗選效率。集團4個選煤廠都采用國內(nèi)主流的洗選工藝,效率高、質(zhì)量好、技術(shù)穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上,圍繞提高洗選效率開展技術(shù)攻關(guān),研發(fā)出了雙流態(tài)微泡浮選機,2007年獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
注重工藝創(chuàng)新實現(xiàn)洗選環(huán)節(jié)的“吃干榨凈”。借鑒國內(nèi)相關(guān)中煤、煤泥再洗工藝設計經(jīng)驗,在4個選煤廠實施中煤再洗和煤泥再洗工藝改造,變煉焦煤洗選“副產(chǎn)品、廢品”為精煤,實現(xiàn)了煉焦煤在洗選環(huán)節(jié)的高效清潔利用。
注重管理創(chuàng)新實現(xiàn)應洗盡洗。加大動力煤向煉焦精煤轉(zhuǎn)化,實施丁戊庚組煤洗選技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā),成功開發(fā)出中硫肥精煤產(chǎn)品和高硫肥精煤產(chǎn)品,全面提升和豐富了集團精煤產(chǎn)品的質(zhì)量和品種,實現(xiàn)了集團效益最大化。
通過不斷創(chuàng)新,集團煉焦煤洗選出的主焦煤綜合指標最優(yōu),在質(zhì)量上具有國內(nèi)其他煉焦煤企業(yè)無法比擬的優(yōu)勢,是國內(nèi)最為優(yōu)質(zhì)的低硫煉焦精煤。
增值轉(zhuǎn)化是方向
近年來,集團堅持“立足煤、延伸煤、發(fā)展煤”,圍繞煤炭增值轉(zhuǎn)化、錨定行業(yè)“特、精、尖”做文章,堅持大項目支撐、集群化布局、高端化發(fā)展,先后打通了煤基尼龍材料、煤基碳材料、煤基硅材料三條產(chǎn)業(yè)鏈,在尼龍化工、新能源新材料、半導體等產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。
在煤基尼龍材料產(chǎn)業(yè)鏈方面,為了保障原料苯供應安全性,集團長期致力于高純煤基苯的提純技術(shù),成功將焦化苯用于尼龍產(chǎn)業(yè),其占比已超過50%,促進了尼龍產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。同時,開展精苯原料深度純化研究,開發(fā)了第二代精苯深度脫硫催化劑,鈀負載量降低一半,大大提升了裝置經(jīng)濟性。目前已形成比較完整成熟的尼龍產(chǎn)業(yè)鏈條。其中,工業(yè)絲、簾子布產(chǎn)能世界第一,工程塑料、66鹽產(chǎn)能亞洲第一,尼龍66切片產(chǎn)能全國第一。
在煤基硅材料產(chǎn)業(yè)鏈方面,由于多晶硅是生產(chǎn)半導體切片的原材料,我國長期依賴進口。生產(chǎn)多晶硅的硅烷氣由于受氫氣技術(shù)和成本制約,合成不出高純度硅烷氣。而集團煉焦產(chǎn)生的副產(chǎn)品氫氣,在科技的加持下得到升華,演變成一種在常溫下無色、非?;钴S的壓縮氣體——硅烷氣,為生產(chǎn)多晶硅創(chuàng)造了得天獨厚的條件,促進了集團所屬硅烷科技公司2022年在北交所的成功上市。
在煤基碳材料方面,作為集團新能源新材料的主要發(fā)展方向,利用煉焦后的煤焦油,制備成瀝青,轉(zhuǎn)化成針狀焦和負極材料,再經(jīng)過合成加工轉(zhuǎn)化成為超高功率石墨電極、鋰電池負極材料以及高性能電池等。圍繞這條產(chǎn)業(yè)鏈,集團布局了太陽能光伏電池片、儲能電池、負極材料等企業(yè),硬脆切割材料產(chǎn)能世界第一;超高功率石墨電極、碳化硅精細微粉、高純硅烷氣、高效單晶硅電池片產(chǎn)能全國第一。
科技創(chuàng)新是支撐
煉焦煤高效清潔利用過程就是科技創(chuàng)新的過程。集團黨委堅持“四個面向”,創(chuàng)造性提出了科技創(chuàng)新“六個一批”,實現(xiàn)了集團科技創(chuàng)新“有制度、有項目、有平臺、有投入、有人才”,為煉焦煤高效清潔利用提供了強有力的科技支撐。
制度上,成立了以集團黨政主要領(lǐng)導為組長的科技創(chuàng)新領(lǐng)導小組,出臺了20多項管理制度,營造了良好的創(chuàng)新環(huán)境。
項目上,圍繞制約發(fā)展的重點難點開展科技攻關(guān),按照集團重大戰(zhàn)略項目、產(chǎn)業(yè)板塊重點項目、基層單位急需項目三類進行論證,每年下達科技項目千項左右,持續(xù)破解制約企業(yè)發(fā)展的“卡脖子”難題,不斷提升企業(yè)的核心競爭能力。
平臺上,先后在全國煤炭企業(yè)率先組建了能源化工研究院,創(chuàng)建了河南省能源領(lǐng)域唯一一家國家級科技創(chuàng)新平臺——煉焦煤資源開發(fā)及綜合利用國家重點實驗室,獲批建設了河南省尼龍新材料產(chǎn)業(yè)研究院、尼龍技術(shù)創(chuàng)新中心、碳基新材料中試基地等一批省級重大戰(zhàn)略平臺,建立了河南省國有企業(yè)首個博士后流動站,建成了尼龍纖維、工程塑料兩個全流程實驗室。同時,與20多個高校和科研院所合作,截至目前,平煤神馬集團已擁有1個企業(yè)國家重點實驗室、3個國家級企業(yè)技術(shù)中心,2個國家級博士后科研工作站、58個省部以上創(chuàng)新平臺。
投入上,集團堅持科研資金按需投入,每年科技研發(fā)投入都達到主營收入的2%以上,在科技項目立項數(shù)量、獲獎成果、獎勵金額等方面,多年處于河南省屬國有企業(yè)首位。
人才上,集團全面構(gòu)建研發(fā)人才體系,面向海內(nèi)外招聘緊缺專業(yè)全日制博士研究生;在中國礦大、河南理工等院校設立獎學金,吸引了一批優(yōu)秀高校畢業(yè)生到集團建功立業(yè);在工人中選拔首席技能大師、首席技師、首席技工。一系列人才舉措,在企業(yè)內(nèi)部形成了尊重人才、崇尚創(chuàng)新的良好氛圍。截至2021年底,企業(yè)擁有各類專業(yè)技術(shù)人員39000多人,省部級以上專家、學術(shù)帶頭人、技術(shù)能手等百余人。
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