來源:中國能源新聞網(wǎng) 時間:2026-03-05 15:08
推動傳統(tǒng)煤礦轉(zhuǎn)化為“清潔能源綜合體”
——訪全國人大代表,中國工程院院士,安徽理工大學(xué)黨委副書記、校長袁亮
中國能源新聞網(wǎng)記者 衣韻潼
面對我國“富煤貧油少氣”的基本國情,傳統(tǒng)能源的清潔高效利用與新能源的規(guī)?;l(fā)展正在碰撞出新的變革火花。能源安全與“雙碳”目標如何協(xié)同推進?礦山智能化轉(zhuǎn)型怎樣實現(xiàn)本質(zhì)安全?全國兩會期間,全國人大代表、中國工程院院士袁亮接受中能傳媒記者專訪,圍繞構(gòu)建“多元協(xié)同”能源安全體系、推動礦山本質(zhì)安全建設(shè)從“人防”向“技防”跨越等,系統(tǒng)闡釋煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的破局之道。

中能傳媒:我國應(yīng)如何構(gòu)建“多元協(xié)同”的能源安全體系,兼顧煤炭兜底保障與“雙碳”目標實現(xiàn),破解深部開采的技術(shù)與安全瓶頸?
袁亮:構(gòu)建“多元協(xié)同”的能源安全體系,核心在于統(tǒng)籌好能源安全與綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)系。
一是強化煤炭兜底保障作用,守牢國家能源安全底線。當前我國煤炭消費占比仍超過50%,煤炭作為主體能源的地位在相當長時期內(nèi)難以改變,必須保障煤炭安全穩(wěn)定供應(yīng)。這并非簡單追求產(chǎn)量擴張,而是要通過智能化、綠色化改造,提升煤炭開發(fā)的質(zhì)量與效能,將其從單一的燃料來源轉(zhuǎn)化為清潔能源系統(tǒng)的韌性基礎(chǔ)。
二是推進煤新深度耦合,構(gòu)建多能互補的新型能源體系。一方面要推進煤炭全生命周期清潔利用,提升原煤入洗率,發(fā)展富油煤分質(zhì)分級利用,推進煤基燃料高效化與低碳轉(zhuǎn)化技術(shù)。另一方面要充分利用煤礦區(qū)的土地、礦井水及深部空間資源,布局風(fēng)電光伏和壓縮空氣儲能,探索廢棄礦井“抽水蓄能+”多能互補模式,將傳統(tǒng)煤礦轉(zhuǎn)化為“清潔能源綜合體”,實現(xiàn)減碳與調(diào)峰雙重效益。
三是攻堅深部開采核心技術(shù),筑牢本質(zhì)安全綠色根基。隨著淺部資源枯竭,我國煤炭開發(fā)已全面進入“深井時代”,但傳統(tǒng)理論與技術(shù)體系難以適應(yīng)。破解這一困局,必須強化深部多場耦合致災(zāi)機理研究,突破透明地質(zhì)精準探測、智能感知裝備、綠色充填開采等核心技術(shù),推廣“煤炭智能精準開采”模式,構(gòu)建從災(zāi)害超前治理到少人無人化作業(yè)的全鏈條安全保障體系。
四是強化人才支撐,增強產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新內(nèi)生動力。要推動高校與企業(yè)聯(lián)合開展訂單式培養(yǎng),讓學(xué)生在“真問題、真場景”中成長;建立“礦山智能安全工程師”等職業(yè)認證體系,將AI應(yīng)用能力納入安全管理人員考核,為深部資源安全開發(fā)與新能源規(guī)?;l(fā)展提供堅實的人才保障。
中能傳媒:當前,我國礦山本質(zhì)安全建設(shè)面臨哪些核心挑戰(zhàn)?如何利用人工智能和大數(shù)據(jù),真正實現(xiàn)從“人防”向“技防”的根本性轉(zhuǎn)變?
袁亮:核心挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在三個方面:一是深部開采帶來的傳統(tǒng)理論與技術(shù)“水土不服”,高地應(yīng)力、高瓦斯、高地溫等多災(zāi)種耦合特征使預(yù)警防控難度呈指數(shù)級上升;二是智能化轉(zhuǎn)型過程中的安全適配性風(fēng)險突出,智能感知裝備在深部復(fù)雜環(huán)境下的精度和可靠性仍顯不足,傳統(tǒng)安全管理體系與少人無人開采模式不匹配;三是數(shù)據(jù)標準不健全,安全感知數(shù)據(jù)分散在不同系統(tǒng),難以形成系統(tǒng)性風(fēng)險預(yù)警能力。
實現(xiàn)根本性轉(zhuǎn)變,必須依靠人工智能和大數(shù)據(jù)驅(qū)動礦山安全治理模式變革。建議:
一是加強礦山安全頂層設(shè)計與數(shù)據(jù)標準體系建設(shè)。將AI驅(qū)動礦山安全升級確立為國家戰(zhàn)略,統(tǒng)籌建設(shè)覆蓋地質(zhì)、生產(chǎn)、設(shè)備、環(huán)境的全域智能感知網(wǎng)絡(luò)與統(tǒng)一數(shù)據(jù)底座,打通“數(shù)據(jù)孤島”。依托大數(shù)據(jù)和AI繪制“安全風(fēng)險一張圖”,推行“一礦一策”專家評估機制,在兩淮、神東等重點礦區(qū)布局國家級綜合示范工程。同步完善智能系統(tǒng)安全認證、數(shù)據(jù)共享、責(zé)任界定等配套標準,建立國家級礦山智能化運行監(jiān)管平臺。
二是強化礦山安全智能開采核心技術(shù)攻關(guān)。設(shè)立專項基金,支持突破數(shù)字孿生礦山、AI預(yù)警平臺、知識圖譜與深度學(xué)習(xí)融合應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)。重點研發(fā)礦山智能體、安全AI大模型、具身智能機器人、無人采掘裝備,推進“無人化”作業(yè),實現(xiàn)減人增安提效。針對復(fù)雜國際環(huán)境,加快芯片、工業(yè)軟件、系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)國產(chǎn)化替代。同時將塵肺、熱害等職業(yè)健康風(fēng)險納入智能監(jiān)測與早期干預(yù)框架。
三是創(chuàng)新“AI+礦山安全”復(fù)合型人才培養(yǎng)與制度保障。設(shè)立“智能礦山安全”交叉學(xué)科,定向培養(yǎng)復(fù)合型人才。推廣技術(shù)策源和場景應(yīng)用模式,鼓勵AI企業(yè)與礦山企業(yè)共建人才培養(yǎng)基地。實施“礦山數(shù)字工匠”培訓(xùn)計劃,制定“礦山智能安全工程師”職業(yè)資格標準。
中能傳媒:我國礦區(qū)生態(tài)治理已產(chǎn)生哪些實踐成果?未來如何通過科技創(chuàng)新實現(xiàn)煤炭開采與生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展,為綠色低碳轉(zhuǎn)型提供新范式?
袁亮:我國礦區(qū)生態(tài)治理已從傳統(tǒng)的“先破壞、后治理”模式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性修復(fù)與多元化開發(fā)利用新階段。在采煤沉陷區(qū)治理方面,各地探索出差異化的功能導(dǎo)向型路徑,以兩淮礦區(qū)為例,創(chuàng)新“漂浮水稻”“漁光互補”等技術(shù),在采煤沉陷區(qū)實現(xiàn)水面種植與水下養(yǎng)殖立體發(fā)展,入選聯(lián)合國“全球減貧典型案例”;在廢棄礦井資源利用方面,湖北大冶建成國內(nèi)首個巖穴儲氫工程,利用廢棄礦山空間建造儲氫硐室,同步開展“光伏+礦山修復(fù)”模式,年產(chǎn)綠電4億千瓦時,年減排二氧化碳22.78萬噸。
未來,推動采煤沉陷區(qū)修復(fù)與廢棄礦井資源利用,必須依靠科技創(chuàng)新實現(xiàn)從單一治理向協(xié)同開發(fā)的躍升。
一是強化空間資源精準再生技術(shù),構(gòu)建深部能量儲集體系。依托廢棄礦井地下空間,攻關(guān)深部圍巖穩(wěn)定性分析與高壓氣密性評價技術(shù),發(fā)展廢棄礦井抽水蓄能、壓縮空氣儲能、重力儲能等多元儲能模式。
二是突破新能源消納與多能互補技術(shù),打造礦區(qū)綠色微電網(wǎng)。利用采煤沉陷區(qū)治理土地布局規(guī)模化光伏陣列,協(xié)同礦區(qū)風(fēng)電場,依托地下儲能系統(tǒng)作為柔性調(diào)節(jié)器,將波動性新能源轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)綠色基荷。
三是創(chuàng)新儲碳與固碳技術(shù),開辟深地負排放路徑。攻關(guān)二氧化碳強化煤層氣開采技術(shù),利用廢棄煤層實現(xiàn)二氧化碳大規(guī)模封存與煤層氣高效驅(qū)替的協(xié)同;研發(fā)煤矸石、粉煤灰礦物化固碳技術(shù),將礦業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為永久碳匯,實現(xiàn)“以廢治廢、碳封共贏”。
四是構(gòu)建全生命周期智能管控體系,實現(xiàn)安全與生態(tài)協(xié)同。依托數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建地下多場耦合演變可視化模型,布設(shè)集成智能機器人、分布式光纖傳感、微震監(jiān)測的立體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),利用大數(shù)據(jù)與深度學(xué)習(xí)算法實現(xiàn)潛在風(fēng)險早期預(yù)警。
五是完善政策與標準體系,推進多元化投入保障。建立國家、省、企業(yè)、高校多級聯(lián)動機制,設(shè)立廢棄礦井資源開發(fā)利用專項,將重大技術(shù)裝備納入首臺(套)目錄,在相關(guān)高校強化“深地工程”與“生態(tài)修復(fù)”交叉學(xué)科建設(shè),為煤炭開采與生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展提供科技與人才支撐。
責(zé)任編輯:于彤彤