煤炭科学开发利用的思考 神华集团科技发展部 李全生 2013年9月11日

汇 报 提 纲 一、煤炭科学开发利用的必要性 二、煤炭科学开发利用总体目标 三、煤炭科学开发利用实施建议

（一）煤炭的战略地位 我国化石能源资源以煤为主 世界化石能源 剩余探明可采储量构成（2010年） 中国化石能源 剩余探明可采储量构成 石油 天然气 煤炭 石油 天然气 世界化石能源 剩余探明可采储量构成（2010年） 二氧化碳排放快速增加与我国能源消费总量快速增长有关，也与以煤为主的能源消费结构密切相关。 据分析，同等热值煤炭燃烧排放二氧化碳是石油的1.3倍，是天然气的1.7倍。 中国化石能源 剩余探明可采储量构成 （2010年） 我国化石能源资源以煤为主

（一）煤炭的战略地位 2001年-2011年世界一次能源生产结构变化 2001-2011年，世界煤炭产量和消费量一直持续增长。煤炭产量比重 由2001年的21.6%提高到2011年的27.7%。

（一）煤炭的战略地位 2001年-2011年世界一次能源消费结构变化 2001年-2011年，煤炭消费比重由25.2%提高到30.3%。 BP世界能源展望，2020年煤炭需求量4083~4416Mtoe，仍占世界能源需求总量14769~15124Mtoe的27.6~29.2%，2035年m煤炭需求量4101~5419Mtoe，占世界能源需求总量16961~18302Mtoe的24.2~29.6%。

（一）煤炭的战略地位 2005-2012年我国煤炭占一次能源生产和消费比重 煤炭是我国主体能源，长期以来一直占我国能源生产和消费总量的70%左右，预计未来10~20年我国煤炭消费仍占能源消费总量60%左右。

煤炭是我国主体能源 煤炭一直占我国能源生产和消费总量70%左右，2012年分别占78.3%和69.4%，占全球煤炭生产和消费总量的50%左右 2010年我国化石能源剩余探明储量中，煤炭约占93% 据预测，2030-2050年煤 炭仍将占我国能源需求总量 的50%左右 我国能源结构趋势图 （中国工程院《国家能源发展战略2030～2050》）

（二）我国煤矿安全生产形势十分严峻 2012年全国煤矿死亡事故779起，死亡1384人，重特大瓦斯爆炸、透水等事故时有发生，百万吨死亡率0.374；但与美国、澳大利亚等先进国家煤炭百万吨死亡0.03左右的水平相比，仍存在1个数量级的差距 我国煤矿开采地质条件复杂，高瓦斯矿井占21.0%，水文地质条件复杂矿井占27.0%；自然发火危险矿井占47.3%，煤尘爆炸危险矿井占87.4% 2005-2012年我国煤矿百万吨死亡率

煤矿深部安全开采难度加大 目前全国有47座超千米深井，最深已达1500米 随着煤炭开采深度增加，安全问题更加突出 最大瓦斯压力达到13.8MPa 最大地应力达到40MPa 最大承压水层压力达到7MPa 工作面最高温度超过40℃ 华东地区村庄密集，密度达1个/km2，村庄、水体、建筑 物等“三下”压煤平均占矿井可采储量的60%。

西南复杂地质条件煤炭安全问题十分突出 长江以南及西南地区地质条件极为复杂， 80%煤层为 急倾斜、倾斜煤层，薄煤层多，煤层厚度0.6~2m，断 层密度达到35条/km2，灾害严重，机械化程度低 该地区煤炭产量占全国的13%，而煤矿事故死亡人数占 全国49% 云贵川渝湘五省市死亡人数累计672人

（三）煤炭开发生态环境问题突出 我国每年因煤炭开采导致的地下水排放量约60亿m3，利用率 仅为25%左右 土地塌陷导致水土流失，国有重点煤矿治理率尚不到20% 矸石排放3亿t/年，总占地达7万公顷 瓦斯排放约200亿m3/年，抽采利用率不到1/3

煤炭开发重心西移加剧生态环境恶化 晋陕蒙宁甘地区查明煤炭资源量占全国的62.7%， 2012年 煤炭产量占71%，而水资源总量仅占全国的3.9% 宁东、鄂尔多斯、榆林“能源金三角”煤炭储量占全国的 27%，2012年煤炭产量占28%，但水资源占全国的0.37% 西部煤炭开发使三江源生态保护面临更严峻的挑战 晋陕蒙宁甘2005-2012煤炭产量占全国比例

煤炭大规模利用严重影响东部地区大气环境 燃煤发电占全国SO2、NOx排放总量的40%左右 由燃煤引起的CO2排放占化石燃料排放总量约83% 近年严重雾霾天气引起全社会对大气环境的广泛关注

（四）煤炭利用整体效率亟待提升 我国燃煤发电量占电力供应的80%左右，2012年平均供电煤耗326gce/kWh，与日、韩平均供电煤耗300gce/kWh仍有较大差距 我国现代煤化工技术已达国际先进水平，但转化效率、污染物减排和水耗等仍有较大提升空间

实施煤炭科学开发利用迫在眉睫 安全形势严峻 科技创新 技术突破 实施煤炭 科学开发 利用 生态环境恶化 大气污染严重 利用效率不高

煤炭科学开发利用意义重大 煤炭科学开发利用内涵 煤炭科学开发利用意义 推动煤炭开发的安全绿色 实现煤炭利用的清洁高效 提高我国能源整体保障能力 助推我国煤炭产业升级转型 快速推进我国美丽矿山建设

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总体目标—2020年目标 2020年目标：实现煤矿安全形势根本好转，矿区生态环境明显改善，煤炭安全绿色开发、燃煤发电和煤炭转化技术达到国际先进水平。 基本控制瓦斯事故，百万吨死亡率控制在0.1以下 矿区生态恢复率达40% 煤电平均供电煤耗310gce/kWh 现代煤化工能源转化效率较目前提高5个百分点

总体目标—2025年目标 2025年目标： 百万吨死亡率控制在0.03以下 矿区生态恢复率达70% 煤电平均供电煤耗300gce/kWh 现代煤化工能源转化效率较目前提高8个百分点

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煤炭科学开发利用主要内容 针对上述重大问题，建议实施4个示范工程： 深部和复杂条件煤炭安全开采示范工程 西部矿区生态保护与智能开发示范工程 清洁高效燃煤发电示范工程 清洁高效煤炭转化示范工程

煤炭安全绿色开发重大工程分布图

煤炭清洁高效利用重大工程分布图

1.深部和复杂条件煤炭安全开采示范工程 工程技术突破： 深部开采瓦斯、水及动力灾害防治与建井技术 复杂地质条件精细探测和机械化开采技术 “三下”煤炭安全高效开采、矿区生态恢复技术

1.深部和复杂条件煤炭安全开采示范工程 预期目标： 深部地区：2020年，百万吨死亡率降到0.1以下，塌陷土地利用率达到70%；2025年，百万吨死亡率降到0.03以下，塌陷土地利用率达到80% 复杂地质条件地区：2020年，采掘机械化率达60%,煤炭百万吨死亡率降到0.5以下；2025年，采掘机械化率达到80%，煤炭百万吨死亡率降到0.1以下

2.西部矿区生态保护与智能开发示范工程 工程技术突破： 煤炭高精度勘探技术 特大型矿井安全快速建设技术 工作面少人与无人智能化开采技术 煤矿地下水库、地表生态修复等关键技术 煤炭伴生资源和废弃物综合利用技术

2.西部矿区生态保护与智能开发示范工程 预期目标： 2020年，建成一批千万吨矿井群，煤炭科学产能占比达75%，生态恢复率达40%，大型煤炭基地高铝粉煤灰中铝资源回收率达70% 2025年，煤炭科学产能占比达90%，生态恢复率达70%，大型煤炭基地高铝粉煤灰中铝资源回收率达75%

3.清洁高效煤电工程 工程技术突破： 先进超超临界发电技术 高参数节能低排放循环流化床发电技术 现役机组升级改造技术 发展目标： 2020年煤电平均供电煤耗降到310gce/kWh，污染物排放绩效在目前基础上降低75% 2025年煤电平均供电煤耗降到300gce/kWh，污染物排放绩效在目前基础上降低80%

4.清洁高效煤炭转化工程 工程技术突破： 煤炭转化效率提升技术 煤炭转化减排技术 煤炭转化节水技术 发展目标： 2020年煤制油化工产品转化效率在目前基础上提高5个百分点，水耗降低20% 2025年转化效率在目前基础上提高8个百分点，水耗降低25%

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