《中国煤炭科技四十年》刘峰主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《中国煤炭科技四十年》

【作　者】刘峰主编

【页 数】 1193

【出版社】 应急管理出版社 , 2020

【ISBN号】978-7-5020-7481-4

【分 类】煤炭工业-工业发展-成就-中国-现代

【参考文献】 刘峰主编. 中国煤炭科技四十年. 应急管理出版社, 2020.

图书封面：

图书目录：

《中国煤炭科技四十年》内容提要：

本书分为上、下两卷，上卷“科技力量”集合了40年取得的重要科技成就，包括地质勘查与地质保障、开发设计、地下（露天）开采、矿井建设、安全工程、机械制造、信息化与智能化、煤层气开发、煤炭加工、煤化工、煤电超低排放、清洁燃烧、矿山生态修复等方面的理论技术综述和专题论文共计102篇。下卷“攻坚克难”根据煤炭安全高效绿色开发和清洁高效利用的目标，在征集的246个科技难题中遴选了168个按不同学科专业分类编辑成书。该书主要是以论文的形式介绍40年来煤炭科技在理论、技术、装备、工程等方面取得的创新成果，客观反映煤炭技术创新对产业高质量发展的支撑作用和对我国改革开放、社会经济发展做出的巨大贡献。

《中国煤炭科技四十年》内容试读

我国煤炭行业料技四十年发展综迷

我国煤炭行业科技四十年发展综述

刘峰12

(1.中国煤炭工业协会，北京100013；2.中国煤炭学会，北京100013)

1978一2018年的40年间，煤炭行业取得了举世瞩目的历史性成就，行业面貌发生了巨大变化，煤炭工业开启了新篇章。作为煤炭工业快速发展的核心动力，煤炭科技经历了从跟踪、模仿到部分领域并跑、领跑的转变，取得了突出的成就。2019年是新中国成立70周年，是全面建成小康社会关键之年是决胜进入创新型国家行列之年。当前，煤炭行业供给侧结构性改革取得重要进展，煤炭市场实现了供需基本平衡，行业运行质量不断提高，产业结构调整进一步优化，转型升级取得重要进展，科技创新成绩显著，为行业平稳运行，提高发展质量和效益，推动现代化煤炭经济体系建设奠定了基础。1煤炭科技创新助推行业进人国际先进行列

自1978年以来，“兖州矿区工程建设施工新技术”荣获国家科技进步特等奖，“开滦矿务局特大透水灾害治理新技术”“神东现代化矿区建设与生产技术”“特厚煤层大采高综放关键技术及装备”等12项成果荣获国家科技进步一等奖。自中国专利奖设奖以来，煤炭行业共获得中国专利奖77项。其中，“一种煤炭直接液化的方法”等5项成果荣获中国专利金奖。煤炭科技实现了从跟踪、模仿到部分领域并跑、领跑的转变。大型矿井建设、特厚煤层综放开采、燃煤超低排放发电、高效煤粉型工业锅炉、新型煤化工技术达到国际领先水平，煤机装备实现了国产化，装备制造水平位于世界前列，引领了国际煤炭智能化开采发展方向。全行业共培养院士30名，入选国家级人才计划数百人，形成一支富有创新精神的科技人才队伍，成为煤炭工业科技创新的原动力。

截至2018年底，全行业已建成国家级重点实验室19个，国家工程实验室7个，国家工程研究中心8个，国家地方联合工程研究中心4个，国家工程技术研究中心4个，国家企业技术中心28个，应急管理部安全科技支撑平台7个，煤炭行业工程研究中心50个，涵盖了煤炭相关的重点领域，形成了层次分明、结构合理的创新研发平台体系，成为推动行业科技进步、引领行业科技发展的重要支撑。

根据中国煤炭工业协会、中国煤炭学会统计：2002一2018年，煤炭科技奖累计申报8755项，其中3751项获奖，占总申报项目的40.7%（图1）。

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◆一报奖总数

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一■一获奖总数

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图12002一2018年煤炭科学技术奖申报与获奖情况

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我国煤炭行业料技四十年发展综迷

2002一2018年，煤炭科技奖累计获特等奖24项，一等奖383项，二等奖1386项，三等奖1958项(图2)

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■三等奖49

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▣二等奖26313748515966707384124132133119107100126☐一等奖910101616222424252326302530303033口特等奖2

2

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图22002一2018年煤炭科学技术奖获奖级别汇总情况

2关键技术领域取得重大突破

长期以来，全国煤炭科技人员以支撑引领煤炭工业现代化发展为目标，矢志笃行，砥砺奋进，夯实煤炭科技基础，突破关键技术难题，增强科技供给能力，煤炭科技的持续进步有力推动了煤炭工业从劳动密集型向技术密集型的转变。煤炭技术体系不断完善，科技创新能力持续提升，创新型煤炭科技体系建设取得重要进展。

1.煤炭开采领域

以引进100套综采设备为起点，通过引进、消化、吸收、再创新，实现了煤机装备国产化，建成了智能化采煤工作面，煤机装备制造水平位于世界先列，引领了国际煤炭智能化开采发展方向。大型煤炭企业的采煤机械化程度由1978年的32.34%提高到2018年的96.1%（图3）。原煤工效提高8.9倍，达到2018年的8.29/工（图4）。

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图31978一2018年煤炭企业的采煤机械化

图41978一2018年原煤工效汇总情况

程度汇总情况

我国综采技术与装备自主研制始于20世纪80年代初，研制4.5m一次采全高综采成套装备，发展到神东大柳塔煤矿7m大采高工作面，再到兖矿金鸡滩煤矿8.2m超大采高工作面。形成了较为完善的采场岩层控制理论，建立了包含保水开采、充填开采、煤与瓦斯共采、无煤柱开采等绿色开采技术体

我国煤炭行业科技四十年发展综迷

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系，发展出切顶卸压无煤柱自成巷开采技术和以超高水、膏体、固体为充填物的井下充填开采技术。建立了以液压支架与围岩“三耦合”原理为基础的综采理论与技术体系，自主研发了3.5~8.8m的一次采全高系列成套装备。在综采技术的基础上发展出先进的放顶煤技术，完善了顶煤放出的散体介质流理论，2001年研发出世界首套两柱掩护式放顶煤液压支架及电液控制自动化综放成套技术，在兴隆庄矿成功应用，2004年成功向澳大利亚技术输出。2014年成功研制14~20m特厚煤层大采高综放成套技术与装备，并在大同、平朔、新疆等矿区成功应用，工作面年产量达1000万t以上。

目前国内已建成70多个智能化采煤工作面。黄陵二号煤矿416智能化综采工作面，平均采高5.6m,实现了地面一键启动、井下记忆割煤、自动跟架推移刮板输送机等功能，累计运行12个月，工效可达

247.97/工，累计生产煤炭560万t,最高月产50.5万t,开启了国产成套大采高装备智能化开采示范。

2.煤炭地质勘查领域

全国煤炭查明资源储量从1978年的5960亿t增加到2017年的16667亿t(图5)。煤田地质学发展为煤炭地质学，建立了具有中国特色的煤炭地质综合勘查理论与技术体系。提出我国煤炭分区“井”字形架构与“九宫格”资源分布，将煤炭资源勘查逐步发展为以煤为主，包含煤层气、页岩气、致密砂岩气以及高岭土、铝土矿、“三稀（稀有、稀土、稀散金属）”矿产等煤系其他矿产的多能源矿产协同勘查。

18000

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图51978一2017年全国煤炭查明资源储量

中国既是全球最大的稀土生产国，也是全球最大的稀土出口国和消费国，占到了全球稀土消费总量的56.5%，2018年全球稀土产量约为19万t,比2017年的13.4万t要增加约5.6万t,这其中，中国的稀土产量配额是12万t,新增加了1.5万t,总产量达到了全球的63.2%，离子型（以中重稀土为主)稀土矿指标为19150t,岩矿型（轻）稀土矿指标为100850t。

3.矿井建设领域

改革开放初期最大的井工矿韩城桑树坪煤矿井型为300万/a,目前世界上单井生产能力最大的井工煤矿，井型为2800万/a,是前者的9倍。

发展了深井控制冻结理论、地层注浆改性理论；研发了“一扩成井”钻井技术，反井钻井技术，深井冻结、斜井冻结、“钻注平行作业”凿井技术，超大直径深立井建井技术。冻结法凿井技术穿过冲积层厚度为726.42m,钻井法最大钻凿成井深度达660m,最大钻井直径为10.3m。研制出超大直径深立井凿井大型成套装备，国内施工井筒最大荒径为15.5m,最大井深1341.6m。世界首套煤矿斜井盾构施工装备在神东矿区补连塔矿成功投用，斜井最大埋深280m,坡度为5.5°连续下坡，斜长2745m,连续4个月平均月进尺546.4m,创最高月进尺639m的掘进纪录，实现了安全、高效建井目标，开创

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我国煤炭行业料技四十年发展综迷

了煤矿建井施工新模式。形成了以综合机械化开采为核心，集中生产、合理开拓为关键，先进技术装备为保障的现代化矿井设计理念，建立了以冻结、钻井、注浆为主的建井理论与技术体系。

4.煤矿信息化领域

1984年煤炭工业部成立计算中心，拉开了煤炭信息化发展的大幕，经历了“八五”巩固、“九五”调整以及“十五”以来的快速发展，1989年全国煤炭第一条光通信线路在北京矿务局开通。20世纪90年代实现了带式输送机输送、排水泵房、通风机监控等单系统自动化。2005年，兴隆庄矿建立了基于千兆工业以太环网实现三网合一的综合自动化系统。2014年，神东锦界煤矿建成了国内首个数字化矿井。近年来，全国已建成140多个智能化采煤工作面，实现了采煤工作面“有人巡视、无人操作”。形成了以自动化开采和远程监控为核心的数字矿山技术体系，目前已进入两化深度融合发展阶段。

5.煤矿安全领域

全国煤矿事故死亡总人数由1978年的6001人减少到2018年的333人，煤炭百万吨死亡率由9.44下降到0.093，煤矿安全生产状况明显好转（图6）。

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网0

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口死亡人数

600167516302602732151067538333

◆-百万吨死亡率9.446.75.043.081.1820.2930.1560.093

图61978一2018年煤炭生产死亡人数和百万吨死亡率汇总情况

创建了“煤层瓦斯流动理论”“煤与瓦斯共采理论”，形成了“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯综合治理技术体系。高瓦斯突出煤层强化卸压增透技术广泛应用，井下随钻测量定向钻进装备最大成孔深度达2311m,实现了我国井下瓦斯高效抽采技术的重大突破。

建立了矿井复杂地质构造与灾害源探测技术体系、深部开采突水动力灾害防治技术体系、大空间采空区防灭火技术体系。“地震主导、多手段联合、采前采中配合”的矿井地质保障技术成熟应用，目前可查明1000m深度以内落差3~5m以上的断层和直径20m以上的陷落柱，解释落差3~5m的断点以及波幅10m以上的褶皱。矿井灾害源超深探测地质雷达装备，实现了80m范围内的地质构造和灾害源的精细超前预报，以及透射法300m跨度工作面地质构造和灾害源的精细探测。

6.煤炭加工领域

全国原煤人选率由1978年的16.7%提高到2018年的71.8%（图7)。炼焦用煤100%洗选，动力用煤的50%以上进行了洗选提质。形成了包含煤炭加工、利用、转化与污染物控制的洁净煤技术体系。

1990年，年产25万t的兖日水煤浆试验厂开工建设，随后相继研发成功大型重介质旋流器选煤技术、新一代空气重介干法选煤技术和大型全粒度级复合式干法分选技术。具有自主知识产权的大容量高

效煤粉工业锅炉，燃料燃烬率比普通燃煤锅炉提高28个百分点，烟尘和NO,排放相当于天然气排放标

准。燃煤电厂超低排放技术改造成功示范，排放指标优于天然气发电排放指标。2018年，全国达到超低排放限值的煤电机组约8.1亿kW,占全国煤电总装机容量的80%；累计完成节能改造6.5亿kW,提前完成2020年改造目标。

我国煤炭行业科技四十年发展综述

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☐入选煤量/101.131.171.431.912.023.377.0316.524.723.4524.726.4

一◆一入选率/%

16.718.956.47.715.633.73350.965.968.970.271.8

图71978一2018年全国原煤入选率和入选煤量汇总情况

7.现代煤化工领域

我国现代煤化工从“九五”起步，目前无论产业关键技术还是核心装备自主化都取得了重大突破，以煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制气为主的现代煤化工技术均打通了工艺流程。先后开发了“多喷嘴对置式水煤浆气化”“航天粉煤加压气化”等先进技术，成功研发出“航天炉”“神宁炉”“晋华炉”。自主研发了煤直接液化技术，成功运行了世界首套108万t煤直接液化示范工程；中温浆态床

F-T合成煤间接液化技术，实现了世界单体规模最大的400万t煤间接液化项目运行；以低温浆态床F-

T合成技术为核心的100万t煤间接液化示范项目成功投产。甲醇制烯烃两代工业化技术成功应用，13套工业装置成功投产。甲醇制丁烯联产丙烯技术完成万吨级装置工业性试验。形成了包括煤制气、煤制油和煤制化工品的现代煤化工技术体系。

8.矿山生态领域

2018年，煤矸石综合利用率达到70%，比1979年提高43.3个百分点；矿井水利用率、土地复垦率分别达到72.8%、49.5%，矿区生态环境质量明显改善。

建立了矿区土地生态环境损害监测与构造土壤介质和恢复植被相结合的综合复垦技术体系。东部徐州采煤塌陷区蝶变成美丽的国家湿地公园，成为矿区生态治理的样板。针对鄂尔多斯盆地提出采煤区地质环境保护的核心就是保护地下水位的新理念，以及不同分区可保护水位的开采方法。西部煤矿区实现了采煤塌陷地和矸石山微生物修复，建成了以“导储用”为特征的地下水库，在神东矿区建成35座地下水库，使矿区由耗水大户变为供水基地。建立了煤矿区生态修复与水资源保护技术体系。3煤炭科技面临的机遇与挑战

当前，全球科技创新密集活跃，带动新技术新产业新模式快速发展。建设现代化煤炭经济体系，迫切要求大力提高科技创新能力，加快推进创新驱动发展战略，充分发挥创新第一动力作用，以强大创新能力为行业高质量发展提供有力支撑。科技革命孕育兴起，产业变革不断深入，煤炭科技创新面临难得的历史机遇。

1.新一轮科技革命和产业变革孕育兴起，科技创新成为国家发展和未来竞争的关键

21世纪以来，全球科技创新呈现出新的发展态势和特征。学科交叉融合加速，新兴学科不断涌现前沿领域不断延伸。信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透，带动几乎所有领域发生了以绿色、智能、泛在为特征的群体性技术革命。传统意义上的基础研究、应用研究、技术开发和产业化的边界日趋模糊，科技创新链条更加灵巧，技术更新和成果转化更加快捷，产业更新换代不断加快。科技创新活动不断突破地域、组织和技术的界限，演化为创新体系的竞争。我国科技创新正在从外源性

6我国煤炭行业料技四十年发展综迷

向内生性转变。只有把核心技术掌握在自己手中，才能真正掌握竞争和发展的主动权。

2.我国科技创新环境不断优化，科技创新整体实力显著增强

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央对科技创新工作高度重视，开启了建设科技强国的新征程。从大力实施创新驱动发展战略到全面深化科技体制改革，创新环境不断优化，创新氛围不断增强，创新高地不断涌现，以增加知识价值为导向的分配政策全面实施，科技成果“三权”改革的效果充分释放，形成高等学校、科研院所成果转化量质齐增的局面。2018年全社会研发经费投入19657亿

元，占GDP比重2.18%。研发人员总量居世界第一。国际科技论文总量和被引次数稳居世界第二：发

明专利申请量和授权量居世界首位。科技进步贡献率达58.5%，国家综合创新能力列世界第17位。

3.煤炭发展不平衡不充分的矛盾突出，科技创新成为行业发展核心驱动力

进人新时代，我国社会主要矛盾已转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分发展之间的矛盾。煤炭工业同样面临着低端供给过剩和高端供给不足的结构性矛盾。总体上看，行业关键装备、核心技术等原创性突破不足，高端产品尚未满足需求，产业整体处于价值链中低端。科技创新不仅体现为产品和技术上的先进，也体现在先进的生产模式和管理方式上。加快科技创新发展，能够强化创新引领作用，优化要素配置，增加附加值，扩大中高端供给，提高供给体系的质量和效率，破解行业发展不平衡不充分的问题，满足人民日益增长的美好生活需要。

4煤炭科技创新的发展方向

当前，我国发展面临的风险和挑战更加严峻，不稳定不确定因素明显增加，国内经济下行压力加大，自主创新能力不强，关键核心技术短板问题凸显。尽管我国煤炭科技创新取得了长足进步，但行业技术基础相对薄弱，支撑产业升级的原创核心技术供给不足，全行业研发投人占比和科技成果转化率仍处于较低水平。煤炭高质量发展的目标是建立现代化煤炭经济体系，推动煤炭由传统能源向清洁能源战略转型。煤炭科技创新是推动煤炭向清洁能源转变的核心动力，新一轮科技革命和产业变革为煤炭科技创新发展开辟了广阔空间。

1.坚持开放合作的科技创新理念

40年煤炭行业改革开放实践证明，新时代煤炭行业要实现高质量发展，关键在改革开放。煤炭科技创新也必须坚持开放和合作，要主动融入全球科技创新网络，构建领先的产业标准体系，提升创新规则制定中的话语权：要积极创建平等互利、合作共赢的科技创新共同体，来共同解决行业发展面临的重大科学与技术问题。

2.坚持安全绿色智能化开采和清洁高效低碳化利用的技术发展方向

围绕国家能源战略需求和行业关键共性难题，聚焦深部煤炭安全高效开采技术、西部煤炭大规模绿色开发技术、煤炭智能化开采技术、煤炭高效精细化加工技术、多资源共采和综合利用技术等。

3.坚持技术升级改造推动煤炭供给侧改革

培育释放先进产能、淘汰落后产能是煤炭产业持续健康发展的基础。大力推动煤矿企业实施机械化、自动化技术升级改造，提高清洁集约绿色化利用水平，增强有效科技供给能力。

4.坚特与新兴技术的融合应用

信息技术、智能技术、生物技术、新材料技术的融合应用，为煤炭新旧动能转换提供了动力。面对未来更激烈的全球竞争，应实现煤炭装备关键零部件、核心控制器、原材料的自主化，牢牢掌握技术主动。

5.坚持开发高端、高附加值的煤炭产品

大力发展煤炭分级提质利用技术，拓展煤炭深加工，发展煤基化工新材料和高端化学品，优化煤基产业链，实现产业链中的“吃干榨尽”。

6.坚持建立高效协同的科技创新体系和开放包容的创新环境

大力强化企业的技术创新主体地位，整合优化各类优质资源，完善产学研深度融合的煤炭科技创新

···试读结束···