《构建煤炭开发与生态保护共赢发展新格局》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-04-21
  • 加快推进采煤塌陷地综合治理、构筑煤炭资源开发与资源环境相协调的空间开发新格局,是建设生态文明强省的重要举措。

    去年以来,由中国矿业大学(北京)彭苏萍院士领衔的技术团队,会同北京大学城环学院、清华大学环境学院等联合编制的《山东省采煤塌陷地综合治理专项规划(2019-2030年)》(以下简称《规划》)已经省政府批复实施。目前,这幅促进资源开发与生态保护相统一、人与自然和谐共处的现代煤炭产业体系新画卷正在齐鲁大地加快绘就。

    《规划》涵盖全省采煤塌陷地现状及预测、治理目标、基本原则、战略布局、重点工程项目、保障措施等内容,彰显了山东特色、体现了绿色发展理念。

    在治理目标上,按近期、中期、远期分别界定治理率,即:近期(至2020年)完成已稳沉塌陷地80%、历史遗留塌陷地80%的治理目标,中期(至2025年)完成已稳沉塌陷地100%、未稳沉塌陷地30%的治理目标,远期(至2030年)完成已稳沉塌陷地100%、未稳沉塌陷地50%的治理目标。规划期内(2019年—2030年),累计规划治理采煤塌陷地87.33万亩。

    按照“统筹规划,协同发展;因地制宜,分类施策;创新驱动,绿色发展;重点突破,整体推进;治理存量,严控总量”的原则,《规划》提出,采煤塌陷地治理坚持生态优先理念,建设生态矿区和宜居宜业、田—水—人和谐共生的美好家园;保护耕地红线,最大限度恢复可利用土地面积,做到农民收入不降低,城乡发展空间不受限;围绕水域、农业和当地文化做文章,依托文化创品牌,积极服务于“中国优秀旅游城市”建设;同时,推广应用国内外先进技术与治理模式,全面推广绿色开采技术,采用引黄充填、边采边复等治理新技术,实现源头预防与采后治理并举。

    “五大治理区”是采煤塌陷地“山东方案”突出亮点。《规划》按照“集中连片、功能主导、分区引导”原则,将全省采煤塌陷地按湖区、山区、平原、黄河区域和沿海地区划分为五大治理区域,精准发力,聚焦突破。“湖区”——济宁枣庄环湖生态建设示范区,围绕济枣都市区发展定位,结合南四湖生态资源,融合城市发展和城市更新,重点营造以湿地为核心的旅游和农业景观,实现塌陷地治理与环境保护相协调,推进生态文明建设,突出其城市生态服务功能;“山区”——泰安莱芜农光互补治理区,是以泰安市矿区治理为主、济南市莱芜区为辅的联动治理。主要恢复农用地,围绕区域农业经济发展,发展采摘园、农业观光等高效生态农业示范区。此外,利用区位优势,发展新能源产业,形成农光互补的产业模式,兼顾农业种植,实现光能和土地的集约化、立体化综合利用,让农业实现绿色、高产、高效的同时,实现光能和土地的集约化、立体化综合利用,让农业种植实现绿色、高产、高效发展;“平原”——菏泽边采边复综合治理示范区,主要以生态农业治理为主,利用“边采边复”技术,规划建成集中连片、设施配套、生态良好的高标准农用地,利用城镇周边的部分采煤塌陷地,发展观光农园、水上公园、农家乐等休闲娱乐产业,着力打造生态农业、观光农业的示范基地;“黄河区域”——济南德州土地复垦与城市功能开发治理区,济南主要围绕城市发展,拓展城市建设空间,同时辅以农业复垦和生态修复,以新旧动能转换先行区建设为契机,引领区域产业结构升级。德州齐河利用黄河泥沙进行充填复垦,营造以农业为中心的生态农业示范基地。“沿海地区”——龙口农渔生态治理与高新产业发展区,重点营造城市服务功能,发展特色生态农渔产业和人工养殖业,开展城市建设。

    治理是为了更好发展。据省能源局相关负责人介绍,“本规划期内(2019-2030年)在采煤塌陷地综合治理的基础上,我省还规划了农业水利产业、生态产业、文化旅游产业、高新服务产业、教育产业五类发展产业,共48个项目,总投资630多亿元。届时,曾经的采煤塌陷地将呈现五大产业并驾齐驱,经济社会与资源环境和谐发展、互促共融的新业态。”

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    • 巨型矿坑之中,黄土剥离、乌金裸露,一辆辆矿用卡车穿梭期间,忙着运输作业。与往常不同,这些车里没有司机,除了留有安全员现场保障,车辆行进由数公里外的电脑“驾驶”,装卸车等环节自动完成。日前,位于内蒙古鄂尔多斯市的国能准能集团黑岱沟露天煤矿,3个工作面正在进行无人驾驶卡车重载调试。 今年底前,10种车型、165台矿用超大型卡车将在黑岱沟、哈尔乌素露天煤矿集结上岗,并与挖掘机、推土机等辅助作业车辆协同运行。届时,两矿所在的准格尔矿区将成为全球最大的无人运输露天矿山,这也是煤炭行业数字化转型的一个典范。 内蒙古自治区能源局近日发布的《“十四五”能源数字化转型》进一步明确,“推进数字化技术在煤炭产业领域的全面应用”,煤炭数字化投资规模约120亿元。除了采煤,运输、洗选等更多环节将转为“数字”驱动。 对数字化的需求更大、要求更严 “我们组建了专业团队,聚焦物联网、大数据、云计算、北斗+5G通信等技术与煤炭开采的深度融合。”国能准能集团副总经理曹勇介绍,该集团规划了一条以“单机装备智能控制、多机装备智能协同、管理系统交互集成”为核心的智能化建设之路,未来将拥有统一高速网络、统一管控平台、统一数据中心、多元化应用系统,最终将实现全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制,全面打造可复制的智能矿山标杆。 以此为代表,内蒙古陆续启动“5G+智慧矿山示范基地”“5G+无人矿卡联合实验室”等工程。“十四五”期间,当地将继续加强5G、边缘计算、人工智能等前沿技术在煤炭行业的应用,数字化技术将覆盖勘探、采掘、安全、生态保护等环节。 除了露天煤矿,数字化技术还“穿越”地层深入井下。以另一煤炭主产区陕西为例,记者从陕煤集团西安重装智慧矿山公司获悉,由其首创的煤炭行业全生命周期管理平台,近期在彬长矿业大佛寺矿连续运行。有了数字化加持,矿用设备不仅全天24小时可控、在控,从安装、运维、再制造到报废的全生命过程都能跟踪监测。 “这不是传统意义上的设备监控,而是基于工业互联网的数字化、系统化管理平台,对海量数据进行采集整理、科学分析、故障预警,以此为基础为各级管理层提供科学决策依据。”西安重装项目管理部技术经理王恒向记者坦言,煤矿井下环境复杂,本着“少人则安”的原则,比其他工业领域更渴望数字化赋能。“但因井下条件复杂多变,瓦斯、顶板等安全隐患叠加,煤炭行业数字化转型难度更大、要求也更严苛。” 面临硬件、软件提升的双重考验 难在哪里,严在何处?“数字化、智能化发展不仅受制于物联网、人工智能等科技进步,同时也受到煤炭资源赋存条件、工艺方法、地理位置、现有信息化水平等因素制约。”曹勇表示,目前主要存在研发滞后于企业需求,智能技术装备保障不足,系统间信息交互难、实时性差、数据利用率不高和高端人才匮乏等问题。 王恒举例,井工矿条件特殊,设备须通过专业防爆认证才能下井,很多在地面使用良好的智能设备,到了井下适用性大受限制。“比如,采煤工作面需定期喷水降尘,设备运行条件与地面不同。我们经常遇到井下传感器进尘、进水等情况,灵敏度、清晰度随之下降,甚至失效。硬件性能是实现数字化的基础,必须加强维护。” “技术有短板,生态需完善。”西山煤电杜儿坪煤矿技能大师工作室主任董林有着相似感受。以5G为例,现有应用多集中在视频传输等领域,受融合应用相关技术限制,能够解决煤矿智能化建设痛点的突破性应用尚未完全实现。5G作为新技术,与煤矿融合发展尚处探索期,目前在管理运维方面仍缺乏统一标准。加上数字化管理要求更为精细,煤矿配备的专业人才比较少,依靠运营商提供服务费用高。 早前在中国国际煤炭发展高峰论坛上,中国煤炭工业协会副会长王虹桥提醒,煤企数字化转型面临战略调整、信息安全等风险。“产业政策变化、企业重大战略方向调整等,都会让基于原有设计建设的数字化转型项目无法继续实施,或推倒重来。万物互联给信息安全带来巨大挑战,但在信息安全方面的投资不能直接产生效益,往往不被重视。” “千企千面”,转型没有固定套路 事实上,数字化转型是挑战,更是机遇。据中国煤炭工业协会测算,到“十四五”末,煤炭行业数字经济年产值有望达到千亿元的市场规模。 “数字化转型千企千面,没有固定路径和套路可循,要稳扎稳打、从上到下、循序渐进。数字化只是手段,本质是提高效率,而非技术。”王虹桥认为,煤企应重视做好顶层设计、完善数字化基础建设及数据治理体系建设,并将智能化建设纳入数字化转型整体,加快煤炭工业互联网支撑体系建设,加快产业链数字化协同,做好人才培养和储备、重视网络和信息安全等工作。 董林也称,哪怕只在山西省,各类煤矿就有近900座,数量多、差异大,需建设不同类型的数字化应用场景。一方面,建议开展5G+煤机等装备研发制造,在重大项目资金倾斜、税收优惠等方面给予支持,鼓励设备制造商、软件开发商及科研机构落地山西;另一方面,在学科设置、双一流大学建设等方面给予支持,加快5G应用人才培养,还可设立煤矿5G建设专项资金,对5G应用全覆盖的矿井按软硬件投资比例给予奖励,并在煤炭接替资源配置、项目核准上优先考虑。 曹勇表示,煤矿开发涉及生产、安全、机电、技术等系统部署,层次多、结构复杂,智能化建设是各系统、各组成环节全面升级转型的过程,不仅体现在“单一部件、单机设备、单一系统”上,更主要的是实现全局化信息的交互和高效应用。“关键在设备,核心在智能,需要装备制造企业、科研单位从设计之初就介入整个建设,提供全生命周期的技术支持,延伸智能设备制造产业链,从主要提供产品向提供产品与服务转变、向提供整体解决方案转变,推动制造与服务协同发展。”