文/孫守仁

露天煤礦至今已有近110年的開采歷史。黨和政府歷來重視露天煤礦的發展。習近平總書記也曾多次到露天煤礦考察視察。2018年9月,習近平總書記考察撫順西露天煤礦時指出:開展采煤沉陷區綜合治理,要本著科學的態度和精神,搞好評估論證,做好整合利用這篇大文章。習近平總書記還多次就青海木里礦區作出批示,要求“木里問題要抓好整改,不留尾巴,不留遺憾”等,總書記這一系列重要講話和指示批示精神,為推動露天煤礦健康發展指明了方向。
近年來,露天煤礦牢固樹立新發展理念,扎實推動綠色低碳轉型,不斷增強煤炭安全供給能力,加快綠色智能開采,持續提升清潔高效利用水平,深入開展生態修復和環境治理,為國家經濟社會發展作出了突出貢獻。
近年來,我國相繼新建或核增了一大批資源稟賦條件適宜、能夠實現安全高效開采、生態環境友好、清潔高效利用、具有經濟競爭力的露天煤礦,開發布局持續優化,呈現出數量少、能力大、開發集中度高等特點。截至2022年底,全國共有露天煤礦357處,產能11.62億噸,平均產能325萬噸/年,是井工礦的約3倍,分布在11個省區,其中千萬噸級露天煤礦超過30處。內蒙古、新疆兩地的露天煤礦數量和產能占全國露天煤礦的比重分別達到75%和85%左右。目前已建成代表我國露天煤礦先進生產力的安全高效露天煤礦101處,2022年平均產能651.78萬噸/年(最大4000萬噸/年),采煤機械化程度100%,資源回收率95%以上,原煤工效51.854噸/工,最高工效302.69噸/工,綜合單產27.158萬噸/(個·月),最高88.768萬噸/(個·月),百萬噸死亡率為0,這些主要生產技術指標達到世界先進水平。
2022年,我國露天煤礦產量首次突破10億噸,完成10.57億噸,以占比約8%的煤礦數量貢獻了全國23%的煤炭產量,并連續兩年產量占全國煤炭產量比重超過20%,較2000年提高了19個百分點。過去20年,露天煤炭產量在煤炭總產量中的比重不斷上升,有力保障了國家能源安全與經濟社會發展。
實踐證明,在有條件的地區科學規劃、合理布局、適度有序、梯級開發好露天煤礦,是提高我國能源安全保障能力的重要途徑,是加快煤炭綠色低碳轉型的重要支撐。
一代代露天人始終把生態礦山建設挺在前面,自力更生,接續奮斗,將荒漠戈壁變成了濕地綠洲。黃河流域上的準格爾礦區,探索形成了“一基、三山、五重、多園”的綠色發展模式,通過“生態+”方式貫通了工業、農牧業、文旅產業的耦合發展,被世界經濟論壇推薦為“自然受益型”礦業開發案例;黃土高原上的平朔礦區,堅守“挖煤不毀環境,讓礦山重披綠裝”的理念,形成了“剝離—開采—回填—復墾”的一體化綠色礦山建設模式;呼倫貝爾大草原上的伊敏礦區,在腐殖土回收、地下水恢復、放坡覆土、恢復植被物種等方面,做到了珍惜資源與尊重自然和諧統一,實現了“開礦不見礦,礦在美中藏”;地處青藏高原高寒高海拔的木里礦區,通過構建水系連通和引水代填的治理模式,成功修復了多年開采的“傷疤”;新疆準東、吐哈等荒漠戈壁露天煤礦區成功種植了紅柳、榆樹、沙棗等植被,建成了一批國家級綠色礦山。當前,我國露天煤礦已逐步由土地復墾、植被恢復等單一模式,轉向生態重構、生產建設、農業養殖、文旅產業、生物保護等多元化的生態模式。
實踐證明,我國露天煤礦創造了獨特的黃土高原區、高寒高原區、荒漠戈壁區、草原區等不同類型的露天煤礦生態治理模式,形成了適合不同區域、不同氣候特點的礦區生態重建理論和實踐樣板,生態治理達到國際先進水平。
露天煤礦加快綠色開采,以傾斜巨厚煤層強化內排開拓開采、相鄰露天煤礦邊幫壓煤協調開采、邊幫煤安全高效綠色回收、近水平煤層復雜地質構造強化內排、綠色地質綜合勘查等為代表的技術得到創新應用,取得了顯著的經濟效益和社會效益;加快智能化建設,以5G+多網絡融合、大數據采集與分析、智能綜合管控平臺、邊坡監測、三維地質模型構建、人員車輛安全監控、破碎站智能控制、無人駕駛、智能運輸、智能穿爆、智能裝車等為代表的智能化應用場景不斷豐富。
實踐證明,露天煤礦始終視創新驅動為綠色低碳發展的重中之重,始終以高水平科技供給支撐綠色低碳轉型,實現了創新有成果、有示范、可復制、可推廣。
一大批露天煤礦充分利用資源優勢,推進清潔高效加工利用。國家能源準能集團充分發揮煤炭高鋁富鎵等共伴生資源優勢,將煤炭通過納米化處理后形成新型特種燃料,發電煤耗降低50克/千瓦時,二氧化碳排放降低128克/千瓦時,實現了節能、降耗、減污、增效的清潔化燃燒;伊敏礦區充分發揮“煤電聯營”優勢,形成了“煤—電—水—土—灰—熱”的循環經濟模式。一大批礦區廣泛采用抑塵捕塵、噴淋噴霧、減震除燥、礦坑水處理等技術裝備提升清潔生產水平。
實踐證明,露天煤炭作為燃料和原料,是完全可高端化、可多元化、可低碳化、可清潔化的。充分發揮好煤炭的資源優勢,是做好煤炭清潔高效利用的基礎和關鍵。
露天煤礦的工藝設計持續優化,標準規范不斷完善,裝備水平進一步提升。開采工藝正由“單斗—卡車”間斷工藝向半連續、連續工藝轉變,且逐漸向綜合開采工藝方向發展。裝備制造水平持續提升,目前斗容75立方米單斗挖掘機、載重400噸級的自卸卡車、最大小時能力為12000噸的帶式輸送機等關鍵裝備及核心部件已基本實現國產化。
實踐證明,我國已經實現了露天煤礦自主設計、自主施工、自主制造、自主開發,實現了從“拿來主義”到“以我為主”的蛻變,成為了世界露天采煤裝備的制造和使用大國。
從精細勘察設計到綠色智能開采,從清潔高效利用到綠色低碳轉型,從礦區環境治理到生態文明建設,我國露天煤礦綠色低碳發展的內涵不斷豐富和創新。我國已然步入世界露天采煤大國先進行列。
習近平總書記在2021年9月考察國家能源集團榆林化工有限公司時指出:“煤炭作為我國主體能源,要按照綠色低碳的發展方向,對標實現碳達峰、碳中和目標任務,立足國情、控制總量、兜住底線、有序減量替代,推進煤炭消費轉型升級。”這充分肯定了煤炭在我國能源結構中的主體地位和作用,為推動煤炭綠色低碳發展提供了根本遵循。
搞綠色低碳發展,不是不要煤炭,也不是不發展煤炭,不是減生產力,也不是不排放,而是要在綠色低碳發展中實現更大發展。煤炭減量替代是必然趨勢,綠色低碳也是必然趨勢,這都建立在兜住能源安全的“底線”之上。對此,要有戰略定力和行業自信。當前,露天煤炭產能和產量比重均已占到全國的20%以上,而且相對井工開采,露天開采具有的資源回收率高、建設周期短、生產條件好、能力大、投資低、成本低、安全保障高、生產集中度高、勞動生產率高、土地復墾與環境重建容易等優勢。作為能源安全穩定供應不可或缺的重要力量,在條件適宜地區科學開發露天煤礦切實可行。
以前有人認為煤炭既要安全可靠,又要經濟可行,還要綠色低碳,這是“不可能的三角”。如今,許多礦區通過加強煤炭清潔高效利用,吃干榨盡,變廢為寶,依靠創新把煤炭資源的安全、經濟、綠色優勢發揮到了極致。實踐啟示我們,這個所謂的“不可能三角”在煤炭行業一定可以變成“可能三角”。煤炭走綠色低碳發展之路,關鍵是要擺脫傳統思想理念束縛,走低碳創新之路,這是實現高質量發展的首要任務,也是促進轉型升級的重要途徑。
黨的二十大報告強調“推動綠色發展,促進人與自然和諧共生”的發展任務。在近期召開的全國生態環境保護大會上,習近平總書記再次強調“全面推進美麗中國建設,加快推進人與自然和諧共生的現代化”。露天煤礦的綠色低碳發展,有利于實現企業發展與生態文明建設良性循環,有利于實現人民對美好生活的向往,有利于實現人與自然和諧共生。
雖然我國露天開采取得了顯著成效,具有明顯優勢,但也要全面正視露天煤礦發展存在的矛盾和問題。
目前,許多露天煤礦對“做好煤炭這篇大文章”理解還不深刻,集約化、低碳化、綠色化發展理念還不牢固,綠色低碳轉型水平還不高,綠色低碳發展規劃和技術體系尚未完全建立。煤炭行業“重井工,輕露天”的思想依然存在。
我國露天煤礦主要分布在蒙、新、云、晉四省區,四省區露天煤炭產能占全國的97%以上。許多露天煤礦位于生態脆弱區和重要生態功能區。據統計,僅黃河流域的煤炭產量和產能就占全國比重的70%以上。但部分礦區生態環保的規劃制定、制度落實和責任壓實還不到位,存在“挖掉一塊煤,留下一個坑”的想法和做法,生態治理投入還不足,有些企業簡單地認為生態治理就是種草種樹,把生態復墾等同于復耕,能省則省,缺乏長遠規劃和科學設計。
目前,露天資源總量不足,露天可采量占總儲量的比重僅為15%左右,在產露天煤礦平均采深近200米,平均剝采比約7.7立方米/噸。近幾年隨著開采強度的增加,一大批露天煤礦采深將進一步增加,服務年限將縮短。但許多露天礦對深部開采、露井聯采、綠色智能開采、綠色低碳轉型、安全風險和災害預警等重大問題研究還不夠深入,人才嚴重短缺,創新機制不完善,發展后勁不足。
從生產布局看,120萬噸以下中小型露天煤礦數量占比仍有50%,部分礦復墾綠化率不足10%;從設計理念看,有些露天煤礦配套工程的設計規范相對滯后,開采后期及閉坑后的相關標準規范有待完善;從裝備水平看,電鏟、自移式破碎機、輪斗、吊斗鏟等部分裝備及其零配件仍依賴進口,邊坡監測及安全監控裝備技術還有待加強;從開采工藝看,三分之二的礦仍采用“單斗—卡車”的傳統間斷工藝,普適性的安全高效綜合新工藝有待突破。
許多露天煤礦原煤入選率不高,有的只注重產量和規模,而輕視產品質量和清潔利用,對節能降耗、清潔生產和碳減排潛力挖掘不夠,“三廢”排放及綜合利用工作有待加強。
許多露天煤礦錯誤地認為智能化建設投入大、技術難和實用性差,重點集中在無人值守、無人駕駛等展示方面,與業務系統整體融合還不夠,大多未將“三外”工程(外包、外委、外協)納入智能化建設范疇。
土地是露天煤礦可持續發展的關鍵。目前,現行用地政策與露天煤礦發展不同步,存在征地手續繁雜、審批時間較長、用地期限短以及大量“未批先占,未供即用”等問題,導致許多露天煤礦用地指標嚴重緊缺。
2023年,阿拉善盟新井煤礦坍塌事故警示我們:露天煤礦安全生產的基礎還不牢固,安全風險點多面廣,災害治理難度依然較大,一些礦對閉坑后的生產和環境災害風險尚未系統規劃設計。
要準確把握現代化露天煤礦的發展態勢,從能源革命和工業革命的高度,堅持生態優先、綠色發展、安全高效、清潔低碳,建立新時代露天煤礦全周期、全鏈條、全過程、全要素相互協同的綠色低碳發展體系。
資源開發與環境保護就像一對“孿生兄弟”,要正確處理好兩者的關系,努力做到資源獲取與回歸自然相統一、珍惜資源和尊重自然相統一、經濟效益和生態效益相統一;充分利用露天煤礦土地優勢做足礦區生態文章,從規劃設計、開發利用、閉坑轉型等全生命周期系統謀劃,建立長效機制,重點抓好生態脆弱區和黃河流域等重要生態功能區的生態治理;加強社會責任建設、ESG管理(環境、社會與公司治理)、HSE管理(健康、安全與環境)和低碳管理,提升礦區生態管理現代化水平;堅持礦區山水林田湖草沙一體化修復和系統治理,打造生態產業,開發生態產品,創造生態效益,提升碳匯能力,構建人與自然和諧共生的生態文明礦區。
培育全產業鏈深度融合的綠色低碳發展新格局,提升露天煤礦全產業鏈現代化水平。資源開發方面,要做好科學規劃,優化產業結構,發展先進產能,增強煤炭主業引領作用;綠色設計方面,要采用先進的設計理念,加強“采掘、運輸、排棄、復墾”一體化程序的科學優化;綠色勘察方面,要加強綠色開采地質保障,積極構建開采前精細勘查、開采過程有效減損、開采后恢復利用等全過程的技術體系;裝備制造方面,要積極研發先進裝備,加強用戶導向的關鍵裝備和部件的協同研發制造以及大型成套裝備總包模式發展;清潔利用方面,要加強煤炭洗選加工和分級分質梯級利用,加強煤質管理,加強廢棄物及伴生資源化利用,開展礦區節能降耗提效行動。
安全為了發展,發展必須安全。露天煤礦的安全生產與井工煤礦有很大不同,貫穿生產、閉坑全過程,而且環境風險往往更高,一旦發生事故,治理難度大,需要花費大量的人力物力財力。所以,對露天煤礦的安全高效問題要進行全過程系統研究,加強監測預警,建立防災減災機制,對生產過程中滑坡、崩塌、運輸等各類安全問題以及土地破壞、水體污染、大氣污染、地質災害等生態環境風險要提出防范對策。在開采末期更應制定詳細的閉坑計劃,做好環境治理和礦山生態修復,避免影響礦區的經濟發展、社會穩定和環境改善。
要深度發揮資源、土地、人才、技術等生產要素優勢,推動露天煤礦綠色低碳科技自立自強,在保水開采、深部開采、露井聯采、邊幫開采、清潔生產等方面聚焦綠色開采技術體系建設;在黃河流域中游黃土區和風沙區的資源開發與生態保護、綠色工藝及生態重建、地貌重塑及植被恢復、戈壁荒漠區露天煤礦水土保持與生態重構等方面聚焦生態治理技術體系建設;在煤與伴生資源共采、土地集約節約利用、碳捕集利用和封存、碳排放統計核算、零碳工業流程再造等方面聚焦清潔高效利用技術體系建設;在智能化開采、數字化應用等方面聚焦數字礦山、智慧礦山技術體系建設;在轉型升級方面,瞄準跨越資源型企業和資源型城市轉型發展陷阱這一時代課題,打造低碳循環經濟產業鏈條,不斷促進露天煤礦量的合理增長和質的有效提升。
煤炭作為我國的基礎能源和重要的工業原料,有力地支撐著國民經濟的發展,事關中國式現代化建設大局。展望新時代,能源安全保障使命在肩,煤炭綠色低碳轉型責無旁貸。要以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,堅決扛起露天煤礦綠色低碳發展大旗,堅持以綠色低碳發展引領高質量發展,努力開辟出一條經濟效益好、資源消耗低、生態治理好、科技含量高、安全有保障的現代化露天煤礦發展新道路,奮力譜寫中國式現代化的煤炭新篇章!