实现煤炭开采与矿区生态安全协调发展

在我国，煤炭的主体能源地位在短期内是难以改变的。我国能源资源禀赋是缺油少气相对富煤，2016年公布了国家煤炭资源储量情况，根据这个资料及按照现在的规模，石油可以维持17.5年的时间。天然气剩余可采5.4万亿立方米，可维持39年的时间，煤炭量查明15980亿吨，可维持160年。我国能源消费结构以煤为主体，长期未变。1978年-2017年，煤炭消费占比平均下降仅0.25%，2018年煤炭消费占比下降1.2%，但销售量增加了1%。2018年油气的消费占18.9%，对外依存度达到71%。可以设想一下，每年有这么多要靠进口，对国家安全隐患会产生重大影响。

在燃煤发电方面，低成本超低排放技术取得突破。比如，三河电厂改造后，4台机组的排放远远低于燃气发电机组的大气污染物排放标准，而且发电成本仅为天然气发电成本的1/2。

在煤制油技术方面，煤间接液化实现了规模化工业生产。2016年12月，神华宁煤集团年400万吨煤炭间接液化项目在宁夏开工建设。从煤制油来看，油品质量高，使用领域广，可以用于航空领域喷气燃料、航天领域火箭煤油等。煤炭直接制油的油品在喷气燃料完成首次试飞并取得圆满成功，标志着中国在煤基燃料研究领域已经进入世界领先水平。而且间接液化油品能有效降低城市空气污染。

综上所述，对于我国的煤炭发展，可以得出这样的结论：资源总量相对丰富，加工利用技术成熟，绿色低碳，煤炭资源经济安全、清洁高效、储运便利，主动权可牢牢掌握在自己手里。

中国工程院有50多名能源方面的院士和100多名能源方面的专家进行了研究，提出了推动能源生产和消费革命战略研究三步走的理念。2020年以前是能源结构优化期，到2030年是能源变革期，煤炭消费占比将达到50%以上。到2050年是能源革命定型期，这时候煤炭仍然是我国能源资源的老大，这个地位是改变不了的。

全球煤炭消费目前尚处转型上升通道，煤炭消费峰值大概在2040年才能出现。美国能源发展重点是页岩气，我们对煤的注意力不要分散，要做好煤炭这篇文章，煤炭作为我国主要能源的地位和作用是难以改变的。

开发西部煤炭是保障国家能源安全的重大需求。煤炭资源是西多东少，东部趋于枯竭，西南地区的云贵川三省自己管自己。鄂尔多斯盆地有2.5万亿吨，对保障煤炭安全有重要作用。从煤炭资源来看，山清水秀的地方煤炭资源就很少，资源富集区主要是位于沙漠黄土广覆盖区。煤炭大量开采以后容易出现地表开裂塌陷，地表植被受损，草本退化，乔木枯死。我们对开采两年、5年、10年的地区进行了对比，煤炭开采以后在第二年度地表土壤的影响最明显，到第5年会得到初步改善，第10年得到明显改善，但是仍然达不到被开采以前的状况。

西部煤炭开发和生态环境保护矛盾尖锐。保障国家能源安全必须开发西部煤炭，煤炭开采必然产生采动损害，如何实现煤炭开发与生态环境保护协同推进是关键。

对此，我们提出了一个理念，以煤水空间组合特征研究为基础，以采动地质条件变化分区为途径，以减损地质工程为支撑，以防止隔水岩组破坏为目标，以保护生态水位为核心，实现采煤与生态环境保护协调发展。研究煤水空间组合特征，就要研究含水层、隔水层、土层厚度变化大，地形坡向与岩层产状相反，隔水岩组总体呈锲状体。随着厚度的增加，生态保护的作用也越来越强。这是采空区和没有开采地区地质的变化特点，从土上可以看出，隔水层在没有扰动的情况下是越来越小，在采空区达到这个位置以后，隔水层就被破坏掉。

通过这些揭示了这样一个变化规律，按采动隔水性变化分区，可以分为隔水性稳定区、隔水性变化区、隔水性损害区、隔水性无水区，现在无论采取哪一种采动方式，隔水层都会被破坏。针对这些地质类型，提出了一个绿色开采的理念，即减沉、减损、保水、防崩。稳定区采取减沉开采，大型特大型矿井采取综采或综采放顶的方式，可以实现高产高效，防控水位上升。变化区采用减损开采，通过分层限高或隔水层工程加固，防控隔水下降。损害区采用保水开采，富水区充填开采，防止损害。无水区是防崩塌开采。

通过工程实践，大型煤矿限高分层开采，中小型煤矿进行局部充填开采，这两个都取得了比较好的实践效果，取得了理想的成果。

开发西部煤炭是保障国家能源安全的重大需求，实现煤炭开采与矿区生态安全协调发展，是我国西部煤炭资源开发必须破解的重大科学问题。西部水资源匮乏，生态环境脆弱，煤炭开采必须做到生态环境保护优先，隔水岩组保护是生态环境保护的基础，生态水位保护是生态环境保护的核心。以开采地质条件分区为手段，以保护生态水位为核心的采煤保水技术，可以实现对生态环境的良好保护。来源：秦皇岛煤炭网