*第一执笔人:郑宗明,教授级高级工程师,福建省煤炭工业科学研究所原总工程师,福建省《能源与环境》编辑部常务副主编。
[摘要]总结我省煤炭工业科学技术发展状况和主要成就,阐述我省煤炭资源勘探、煤炭开采、洁净煤技术等方面的进展,提出我省煤炭工业科学技术发展方向和目标,展望煤炭工业科学技术的发展趋势。
[关键词]煤炭工业 煤炭资源 煤炭开采 洁净煤技术 发展展望
1 概述
福建省煤炭工业走的是从无到有,由弱变强的发展道路。上世纪60年代前,我省煤炭工业可谓一无所有。60年代起,煤炭工业发展迅速。特别是改革开放以来,我省煤炭工业取得了长足的进步,在淘汰落后生产力,加快技术改造,提升管理水平和强化先进适用技术的开发和推广,促进科技成果向现实生产力的转化,集中力量解决矿区发展的重大和关键技术问题做了大量工作。近年来,通过依法关闭布局不合理、不具备安全生产条件、非法的小煤矿,以资产和资源为纽带,促进煤炭资源整合,优化资源配置,引导优质资源向优势企业集聚,体现了国有煤矿具有控制力的作用。以省属煤矿为重要支撑的福建省煤炭工业(集团) 有限责任公司着力于产业结构调整,科技兴业,构建以煤炭、电力为主业、码头、酒店等优势辅业多元化产业格局。2006年,福建省煤炭工业(集团) 有限责任公司实现营业收入59.7亿元,煤炭产业运行良好,生产原煤产量达452万t;电力产业效益初显,完成发电量23.8亿kWh;码头、酒店等优势辅业效益持续增长;重点工程资源地质勘查、风电场测风等项目建设顺利推进,发展后劲十足。
1.1 福建省煤炭工业科学技术发展简况
1.1.1 福建省煤炭产量和生产能力
解放前,我省的煤炭工业是一纸空白,1950年煤炭产量仅有400t。50年代后期,我省煤炭工业开始起步,龙岩、永定、永春、建瓯等地相继开办了一些小煤矿。煤炭主要是平硐开拓,采用最原始的手工作业方法进行开采。经过50多年的艰苦奋斗,我省的煤炭产量和矿区生产能力得到飞跃发展(详见表1),已形成煤炭生产、地质勘探、科研设计、施工建设、机械制造、火工生产、销售出口等比较完整齐全的煤炭工业体系。
1.1.2 福建省煤炭工业科学技术发展历程
上世纪50年代后期,国营煤矿开始采用电煤钻、风钻、风镐、空压机、局部通风机等部分采掘机械;后来重视科学规范开采,采用正规循环作业,使用电煤钻、链板输送机和回柱绞车等小型机械设备,煤炭生产的机械化水平有所提高。
改革开放以后,煤矿生产进一步采用新技术、新装备,如推广应用岩石电钻,实行掘进动力单一化和推广锚喷支护等,而且开始探索机械化采煤的路子,分别在永安矿务局加福煤矿9号煤层试用由龙岩矿务局机修厂改装的苏制截煤机、JM-3型采煤机进行试采;在邵武煤矿一号井试用国产MLQ-80型采煤机,并配以SG-44型链板机和摩擦金属支架。上世纪80年代在邵武煤矿建设了二个水力复采采区和一个水力采煤采区,总生产能力达45万t/年,并配套能力30万t/年的跳汰洗煤车间。
上世纪90年代,福建煤炭工业进入最好发展时期。在煤炭开采方面,积极开展地质找煤,组织老采区复采,提高了矿井资源的利用率;以钢代木的支护改革,大大降低了坑木消耗(平均年下降8.9%)。邵武煤矿水力采煤获得成功,为福建省煤炭生产机械化揭开新的一页。仙亭煤矿、丰海煤矿主提升采用钢丝绳强力胶带输送机、电子计算机控制、及矿井通讯自动化等,为提高煤矿生产机械化水平和扩大生产能力创造了有利条件;在全省推广螺旋滚筒洗煤设备,建立了洗煤厂,全省洗煤能力达到210万t/年;推广了变频调速装置、无功就地补偿、抗磨节能剂等节能、节电新技术,取得了较好效益;共有8项科技成果获省部级科技进步奖(新产品)奖,其中获部级科技进步奖1项,获省级科技进步奖6项。依靠科技进步,极大地促进了煤矿面貌的改变。永安矿务局建成了福建省第一个年产煤百万吨矿务局,永安矿务局的加福煤矿、斑竹坑煤矿、龙岩矿务局的田螺形煤矿和龙岩市黄坑煤矿被原能源部命名为部级质量标准化矿井。全省形成了由省属煤矿、地方煤矿、乡镇煤矿组成,以省属煤矿为主体的多种经济成分、多层次的办矿格局。
进入21世纪以来,以福建省煤炭工业(集团)有限责任公司为主的福建煤炭工业进一步规范发展,开展了以完善生产系统,提高煤矿安全生产条件为目的的煤矿安全生产专项整治工作,以建设安全高效矿井为目的的煤矿安全质量标准化矿井活动,以提高办矿条件为目的的煤矿生产能力核定工作,使福建煤炭安全生产、技术水平和整体素质都提高到一个新水平。全省积极推广中深孔爆破、光爆锚喷、锚杆支护等新技术新工艺,提高了生产能力和效率;大多采掘面配置了安全检测设备,加强安全监管。省属国有煤矿采煤、掘进机械化程度分别达70%和75%,矿井废水排放达标率95%;原县市营煤矿采煤、掘进机械化程度分别为50%和45%;私营煤矿采煤、掘进机械化程度达35%和40%。邵武煤矿与中国矿业大学联合承担的《丘陵地区基岩裸露多水平开采矿井的防治水研究》获2001年度省科技进步三等奖;煤田地质局的《绳索取芯金刚石钻进工艺技术在煤田勘探中的推广应用》项目获2002中国煤炭工业协会科学技术三等奖;708厂的《岩石、煤矿许用膨化硝铵炸药》获2002年度省优秀新产品三等奖。
1.2福建无烟煤在经济发展中的地位
煤炭是福建的主要能源,约占全省能源消耗的60-70%。在一次能源生产和消费中占主导地位,以煤为主的一次能源结构,在今后相当长时间内不会有根本性改变。2005年全省能源消费总量为6157万t标煤,相应的能源自给率由2000年的47%,下降到2005年的38.8%。随着海峡西岸经济区建设步伐的加快,煤炭需求也在快速增长。2005年煤炭消耗总量超过4500万t。烟煤均靠省外调入。烟煤从以山西、内蒙供应为主调整为华北、西南和国外进口多渠道供应;无烟煤由本省自产供应发展为以省内自产煤供应为主,越南、朝鲜等进口煤为补充的格局。
福建煤炭工业经过50多年的发展,已形成国有省属、国有县营和乡镇煤矿等多种经济成份共同发展的煤炭工业体系。根据相关资料统计,2004年,全省煤炭核定生产能力1580万t,省属煤矿、地方国有煤矿、乡镇个体煤矿分别为449.5万t、206万t、924.5万t。
煤炭资源是我省重要战略资源之一,在国民经济发展中居于重要地位。福建省自产的煤炭,一是发电用煤;二是工业用煤,包括锅炉燃料、钢厂的高炉喷粉,化工厂的电石、无烟煤制气,建材水泥、制砖等等;三是民用煤,农村燃料等。随着经济社会快速发展,工业各部门尤其是电力部门对煤炭需求量持续增加,发电能源结构中煤炭的比例约占80%。煤炭是电力发展的基础,电力是煤炭的最大用户,煤电一体化发展将会对国民经济发展起到更加坚实的基础作用。由于我省处在东南沿海的特殊地理位置,外省调入煤炭运输不便、成本高。根据调查,自产煤与外省调入煤炭相比,同等质量的煤炭,自产煤每吨综合效益在100元以上。按我省年自产煤炭2000万t计,年可创造效益20亿元以上。
因此,保持全省煤炭工业适度发展规模,维持本省煤炭自给的一定比例,提高全省能源供应的质量和效益,对降低全省经济的能源成本,提高国民经济整体效益等,都有积极作用。特别是对于建设海峡西岸经济区,福建省自产的煤炭在保证能源安全方面起着重要的作用。