集團公司科技發(fā)展展望(技術委員會年會)課件

煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀及展望申寶宏2013年9月副總工程師研究員/博導煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀及展望申寶宏2013年9月副總工程師提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤炭科技十三五展望二.煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤一、煤炭工業(yè)發(fā)展概況煤炭開發(fā)逐步西移開采深度不斷增加生態(tài)環(huán)境保護備受關注潔凈利用取得重要進展安全生產(chǎn)形勢穩(wěn)定好轉大型化、集約化趨勢明顯煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步增長煤炭工業(yè)總體形勢一、煤炭工業(yè)發(fā)展概況煤炭開發(fā)開采深度生態(tài)環(huán)境保護潔凈利用取得（一）煤炭主體能源地位煤炭一直占我國能源生產(chǎn)和消費總量70%左右，2012年分別占76.3%和67.4%，占全球煤炭生產(chǎn)和消費總量的50%左右。2010年我國化石能源剩余探明儲量中，煤炭約占93%。據(jù)預測,2030-2050年煤炭仍占我國能源需求總量50%左右。我國煤炭占一次能源生產(chǎn)和消費比重（一）煤炭主體能源地位煤炭一直占我國能源生產(chǎn)和消費總量70%（一）煤炭主體能源地位我國能源結構趨勢圖（中國工程院《國家能源發(fā)展戰(zhàn)略2030～2050》）（一）煤炭主體能源地位我國能源結構趨勢圖（中國工程院《國家能（二）煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步增長2012年全國煤礦約1.2萬處，產(chǎn)量36.5億噸。（二）煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步增長2012年全國煤礦約1.2萬處，產(chǎn)量3（二）煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步增長2012年全國煤礦約1.2萬處，產(chǎn)量36.5億噸。區(qū)域產(chǎn)量比重全國36.5100%東部4.7313%中部12.233%西部19.5754%礦井規(guī)模

數(shù)量能力比重全國1200037100%大型煤礦8502465%中型煤礦15006.818%小型煤礦95366.217%7（二）煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步增長2012年全國煤礦約1.2萬處，產(chǎn)量3（三）大型化、集約化趨勢明顯億噸級企業(yè)7家，產(chǎn)量12.1億噸，占全國的33.3％。5000萬噸級企業(yè)12家，產(chǎn)量7.8億噸，占全國的21.4％。千萬噸級企業(yè)23家，產(chǎn)量5.4億噸，占全國的14.8％。全國產(chǎn)量超過千萬噸的大型煤炭企業(yè)42家，產(chǎn)量25.3億噸，占全國的69.4％。（三）大型化、集約化趨勢明顯億噸級企業(yè)7家，產(chǎn)量12.1億噸（三）大型化、集約化趨勢明顯2011年全國安全高效礦井409處，產(chǎn)量11.3億噸，占全國總產(chǎn)量的32％。安全高效礦井數(shù)量（個）安全高效礦井產(chǎn)量（億噸）（三）大型化、集約化趨勢明顯2011年全國安全高效礦井409（四）煤礦安全形勢趨于好轉2012年，煤礦安全事故779起，死亡1384人，分別比2005年減少2527起、4554人，下降76.4%和76.7%；百萬噸死亡率0.374，比2005年下降86.7%。（四）煤礦安全形勢趨于好轉2012年，煤礦安全事故779起，（四）煤礦安全形勢趨于好轉2012年，煤礦瓦斯事故72起，死亡350人，分別比2005年減少342起、1821人，下降82.6%和83.9%。（四）煤礦安全形勢趨于好轉2012年，煤礦瓦斯事故72起，死（四）煤礦安全形勢趨于好轉（四）煤礦安全形勢趨于好轉（五）煤層氣開發(fā)取得重要進展2012年，煤層氣產(chǎn)量27億立方米，利用量20億立方米；煤礦瓦斯抽采量114億立方米、利用量38億立方米。瓦斯用戶超過200萬戶，煤層氣燃料汽車8000余輛，瓦斯發(fā)電裝機容量110萬千瓦。（五）煤層氣開發(fā)取得重要進展2012年，煤層氣產(chǎn)量27億立方（六）潔凈利用取得重要進展（六）潔凈利用取得重要進展（七）煤炭行業(yè)運行情況2012年進口煤炭2.89億噸，出口煤炭927.8萬噸。綜合考慮應對氣候變化和減排壓力、國際煤炭價格上漲、進口占世界份額較大、非煤能源的快速發(fā)展等因素，我國利用國際煤炭的市場不可能無限增大?？傮w判斷，未來國際煤炭市場將保持在10～12億噸，我國進口煤炭將維持在占國際煤炭市場的30%左右，即2～3億噸規(guī)模，未來我國煤炭供應仍需立足國內(nèi)。今年以來，我國煤炭市場需求繼續(xù)呈現(xiàn)需求低速增長、產(chǎn)能建設超前、進口量持續(xù)大幅增加、全社會庫存上升、市場總體寬松、結構性過剩的態(tài)勢，煤炭價格下滑，貨款回收更加困難，企業(yè)成本持續(xù)增加，行業(yè)利潤大幅下降，企業(yè)虧損面不斷擴大，已出現(xiàn)降低工資、貸款發(fā)工資和推遲發(fā)工資的現(xiàn)象。（七）煤炭行業(yè)運行情況2012年進口煤炭2.89億噸，出口煤提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤炭科技十三五展望二.煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤（一）地質保障技術裝備取得新進展初步形成了具有中國煤田地質特色的勘查理論體系，“以地震主導，多手段配合，井上下聯(lián)合”的立體式綜合勘探體系逐漸成熟，基本能夠探明開采地質條件。三維地震儀、3D可視化解釋技術、時延地震勘探技術得到應用，二維地震勘探技術廣泛應用于煤田普查和詳查階段，三維地震技術可查明煤田內(nèi)落差超過5m的斷層，解釋落差3～5m的斷點及波幅10m以上的褶皺，成為煤田地質勘查的首選技術。電磁法勘探技術、測井技術、受控定向鉆進技術得到應用，超大孔徑、超千米深孔鉆機研制成功。（一）地質保障技術裝備取得新進展初步形成了具有中國煤田地質（二）特殊地層礦井建設技術快速發(fā)展凍結、鉆井、注漿等特殊鑿井技術達到國際領先水平。凍結法鑿井技術穿過沖積層厚度達587m，最大凍結深度737m。鉆井法最大鉆鑿成井深度達660m，最大鉆井直徑為10.3m。注漿技術從注漿材料的"水泥時代"進入了"黏土時代"，綜合注漿技術井筒地面預注漿最大注漿深度達到1048m。大直徑反井鉆機的研制成功，實現(xiàn)了反井鉆機一次鉆進成井，反井鉆井深度達到500m，最大鉆井直徑達到5m。（二）特殊地層礦井建設技術快速發(fā)展凍結、鉆井、注漿等特殊鑿井（三）開采技術裝備取得新突破自主研制了大功率電牽引采煤機、刮板運輸機和電液控制液壓支架等工作面成套裝備，適應煤層厚度3～6m，工作面年產(chǎn)量達到1025萬t，創(chuàng)造了新記錄。綜放工作面在煤層厚度13m條件下，年產(chǎn)煤1039.1萬t，刷新綜放工作面年產(chǎn)世界記錄。研制成功煤巷大斷面掘錨聯(lián)合機組，具備一次截割成形的高效截割技術和機載全液壓導軌式錨桿機技術；開發(fā)了大斷面煤巷錨桿快速支護技術，研制出小孔徑預緊漲楔錨桿，φ22mm錨桿桿體破斷載荷達330kN。ZF15000/28/52放頂煤液壓支架（三）開采技術裝備取得新突破自主研制了大功率電牽引采煤機、（三）開采技術裝備取得新突破研制成功功率大、機面高度低、過煤空間大的極薄煤層電牽引采煤機，適應煤層厚度0.8～1.25m，煤層傾角0～45o；在薄煤層采煤機中引入DSP為核心的控制系統(tǒng)，顯著提高了控制系統(tǒng)的可靠性；工業(yè)性試驗表明，平均月產(chǎn)達4萬t。研制成功總裝機功率597kW、單向抗壓強度≤40MPa的EML340型連續(xù)采煤機，以及履帶行走用1140V機載交流變頻器，在烏蘭木倫礦開機率最高達到98.87%，在中煤東坡煤礦平均月產(chǎn)達5萬噸，刷新了國產(chǎn)裝備新紀錄。（三）開采技術裝備取得新突破研制成功功率大、機面高度低、過（三）開采技術裝備取得新突破在露天礦開采設備及工藝方面，大型挖掘機、電鏟、卡車等設備長期進行了前期研制。GPS位移自動化監(jiān)測系統(tǒng)、地下位移監(jiān)測系統(tǒng)等在露天煤礦邊坡監(jiān)測中廣泛應用。（三）開采技術裝備取得新突破在露天礦開采設備及工藝方面，大型（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階瓦斯含量快速準確測定技術解決了硬煤壓風取樣溫升加速瓦斯解吸、松軟煤層取不到樣或取樣時間過長、損失量估算誤差大的難題，實現(xiàn)了120m長鉆孔定點取樣，2h內(nèi)快速測定瓦斯含量，測定誤差小于7%，在100多個礦井推廣應用。（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階瓦斯含量快速準確測定技（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階開發(fā)出紅外甲烷傳感器，誤差≤真值的±10%，響應時間≤12S，工作穩(wěn)定性≥12個月，壽命≥5年；紅外二氧化碳傳感器，解決了設計、溫度補償、防塵防水結構等難題；激光甲烷傳感器，測量精度±0.05％，響應時間＜12S，工作穩(wěn)定性≥6～12個月，壽命≥5年；激光一氧化碳傳感器檢測范圍0～2000ppm，測量誤差≤真值的±5%，穩(wěn)定性≥12個月，響應時間＜30S，壽命≥5年。甲烷紅外傳感器激光傳感器（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階開發(fā)出紅外甲烷傳感器，（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控技術實現(xiàn)升級換代，井下易爆環(huán)境用以太環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場總線、寬帶接入設備、大容量本安電源設備、異常聯(lián)動控制等技術取得突破。開發(fā)了集地質測量、生產(chǎn)技術、通風安全、辦公自動化和數(shù)字化礦山、安全生產(chǎn)監(jiān)控于一體預警平臺，實現(xiàn)了隱患聯(lián)動控制和動態(tài)預警。（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控技術實（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階煤礦井下千米定向瓦斯抽采技術及裝備填補了國內(nèi)空白，ZDY600LD型履帶式鉆機在陜煤彬長大佛寺礦業(yè)公司鉆孔深度達1212m，創(chuàng)出國內(nèi)新記錄。研制出的適合于突出松軟煤層的順層鉆機在堅固性系數(shù)f≤1.5條件下煤層鉆孔深度達到168m，創(chuàng)造了突出松軟煤層鉆孔的最新深度，鉆孔深度超過100米的成孔率達到70%，已在50多個礦區(qū)進行了推廣。（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階煤礦井下千米定向瓦斯抽（五）煤礦災害應急救援技術及裝備取得新進展開發(fā)了人員精確定位技術，井下目標移動速度不大于1m/s的條件下，定位精度達4m。研制出了采用無線傳輸和無線中繼技術的礦井無線救災通訊系統(tǒng)技術與裝備，實現(xiàn)井下指揮基地與救援現(xiàn)場之間的災區(qū)圖像、語音、環(huán)境參數(shù)（CO、O2、CH4、溫度等）三位一體的實時并行傳輸，井下無線傳輸距離達到2km。（五）煤礦災害應急救援技術及裝備取得新進展開發(fā)了人員精確定位（五）煤礦災害應急救援技術及裝備取得新進展建立了移動式礦井重大災害應急救援指揮系統(tǒng)，可完成氣體采集、監(jiān)測、危險性判別等信息、救援方案制定、應急措施執(zhí)行等。研發(fā)了井下移動式救生艙，采用分段組裝式結構，在沒有外界動力條件下可提供8人4天的生存環(huán)境；采用CO2、CO等有毒有害氣體吸收清除技術，保障了救生倉安全的生存環(huán)境；研制了救生艙專用蓄冷空調(diào)，解決了制冷除濕問題。（五）煤礦災害應急救援技術及裝備取得新進展建立了移動式礦井重（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步難選煤高效分選關鍵技術取得突破。采用“等基元灰分”分選技術，開發(fā)成功最大產(chǎn)率工藝系統(tǒng)，研制成功世界首臺煤用第一段錐形雙供介無壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器。開發(fā)了重介質旋流器分選難選煤工藝系統(tǒng)，實現(xiàn)了-80mm級別原煤的高效分級入選，使精煤產(chǎn)率提高了1.17%。研制成功SSC900型大型分級破碎機，破碎工藝指標達到國際先進水平。3SNWX1400-880/850型三產(chǎn)品重介質旋流器SSC900型大型分級破碎機（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步難選煤高效分選關鍵技術（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步開發(fā)了干煤粉氣化、水煤漿加壓氣化技術，一批大型煤氣化技術與裝備相繼進行示范和投入工業(yè)化運行；多噴嘴對置式水煤漿氣化技術單爐最大規(guī)模2200t/d；華能綠色煤電250MW級IGCC示范項目采用兩段式干煤粉氣化技術，規(guī)模達2000t/d。百萬噸級煤炭直接液化示范工程已經(jīng)建成投產(chǎn)。煤炭間接液化技術示范取得成功，自主研發(fā)了低溫漿態(tài)床F-T合成關鍵技術，目前有三套20萬t/a級的間接液化示范項目在試運行。煤制天然氣工藝技術成熟，大部分生產(chǎn)設備已實現(xiàn)國產(chǎn)化，在建規(guī)模達到136億Nm3/a。（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步開發(fā)了干煤粉氣化、水煤（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步開發(fā)了工業(yè)煤粉鍋爐專用燃燒器，在中小容量鍋爐高效燃燒、低NOX排放技術取得重大突破。鍋爐熱效率達到86％以上，比傳統(tǒng)燃煤鍋爐節(jié)煤超過1/3以上，煤塵排放不超過20mg/m3，SO2等污染物排放量遠低于國家排放標準的要求。（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步開發(fā)了工業(yè)煤粉鍋爐專用煤礦瓦斯利用技術取得重要突破。研制成功濃度低于1%的乏風氧化、濃度低于30%的易爆炸瓦斯安全燃燒、濃度高于30%瓦斯的濃縮提純與深冷液化中試裝置，解決了低濃度瓦斯安全利用的難題。在國內(nèi)外首創(chuàng)以煤為原料制備的低濃度瓦斯?jié)饪s專用煤基碳分子篩，甲烷氮氣吸附分離系數(shù)3.4～4.6，且甲烷吸附容量較大及解吸性能較好，強度達到99%。建成國內(nèi)外首套原料氣處理能力4800Nm3/d含氧煤層氣混合工藝制冷液化中試裝置，原料氣甲烷濃度26.98～32.05%，液化后產(chǎn)品純度達99.10%以上，甲烷回收率達98.75%。（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步乏風氧化爐試驗裝置

100Nm3/h除氧裝置

PSA濃縮試驗裝置煤礦瓦斯利用技術取得重要突破。研制成功濃度低于1%的乏風氧化32國家科技重大專項國家科技支撐（攻關）計劃國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）科研院所技術開發(fā)專項資金項目國家自然科學基金項目瓦斯治理專項產(chǎn)業(yè)技術開發(fā)專項……部分十二五在研項目32國家科技重大專項部分十二五在研項目33項目40：煤層氣與煤炭協(xié)調(diào)開發(fā)關鍵技術項目41：煤礦區(qū)煤層氣高效抽采、集輸技術與裝備研制示范工程63：山西晉城礦區(qū)采氣采煤一體化煤層氣開發(fā)示范工程示范工程65：重慶松藻礦區(qū)復雜地質條件下煤層氣開發(fā)示范工程示范工程64：兩淮礦區(qū)煤層群開采條件下煤層氣抽采示范工程國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”部分十二五在研項目33項目40：煤層氣與煤炭協(xié)調(diào)開發(fā)關鍵技術項部分十二五在研項目部分十二五在研項目部分十二五在研項目國家科技支撐計劃深部及中小煤礦災害防治關鍵技術研發(fā)與示范部分十二五在研項目國家科技支撐計劃國家科技支撐計劃煤礦突水、火災等重大事故防治關鍵技術及裝備研發(fā)1礦井突水重大災害實時監(jiān)測預警技術2煤礦透水快速救援排水設備研究與開發(fā)3基于Mesh網(wǎng)絡井下可視化無線救災通訊技術與裝備4煤礦用紅外CO檢測儀（傳感器）研發(fā)5礦井動目標監(jiān)測技術及在用設備智能管控技術平臺與裝備6復雜大型煤礦液氮高效率防滅火技術研究與工程應用7煤火自燃本底調(diào)查及遙感監(jiān)測技術研究8礦井爆炸危險性實時監(jiān)測預警技術研究部分十二五在研項目國家科技支撐計劃1礦井突水重大災害實時監(jiān)測預警技術2煤礦透水部分十二五在研項目500m斜井凍結法鑿井關鍵技術與裝備大型鑿井井架及井壁吊掛關鍵技術與裝備礦山豎井掘進機研制特大型礦井提升系統(tǒng)關鍵設備的研制智能化超重型巖巷掘進機研制高速高可靠性電牽引采煤機研制兩柱式超強力放頂煤液壓支架研制自動化高可靠性順槽帶式輸送機礦用防爆高比能量蓄電池動力技術綜采智能控制技術與裝備采煤機工作可靠性智能監(jiān)測技術全自動化刨煤機工作面成套設備研發(fā)及應用863計劃：煤炭智能化掘采技術與裝備部分十二五在研項目500m斜井凍結法鑿井關鍵技術與裝備自動化提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤炭科技十三五展望二.煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤39資源保障面臨的挑戰(zhàn)煤炭生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)煤礦安全面臨的挑戰(zhàn)清潔利用面臨的挑戰(zhàn)礦區(qū)環(huán)境面臨的挑戰(zhàn)三、煤炭科技面臨的形勢39資源保障面臨的挑戰(zhàn)三、煤炭科技面臨的形勢40我國煤炭人均可采儲量少，僅為世界的三分之二；開發(fā)規(guī)模大，儲采比不足世界平均水平的三分之一；煤炭資源開采條件中等偏下，可供露天開采的資源量少；資源回采率低，部分大礦采肥丟瘦、小礦亂采濫挖，資源破壞浪費嚴重；消費量大，占世界的48%。當前粗放的資源開發(fā)和利用方式難以支撐經(jīng)濟社會長遠發(fā)展。（一）煤炭資源保障能力較低40我國煤炭人均可采儲量少，僅為世界的三分之二；開發(fā)規(guī)模大，（二）開發(fā)布局矛盾十分突出東部煤炭資源日漸枯竭，中部資源與環(huán)境約束加劇、開發(fā)潛力變小，資源開發(fā)加速向生態(tài)環(huán)境脆弱的西部轉移，煤炭運輸成本增加。北煤南運、西煤東調(diào)的壓力增大，生產(chǎn)與消費逆向布局的矛盾更加突出。2012年我國區(qū)域煤炭產(chǎn)量構成（二）開發(fā)布局矛盾十分突出東部煤炭資源日漸枯竭，中部資源與環(huán)（三）整體生產(chǎn)力水平仍然較低采煤技術裝備自動化、信息化、可靠性程度低，采煤機械化程度低于先進產(chǎn)煤國家近30個百分點。裝備水平差、管理能力弱、職工素質低、作業(yè)環(huán)境差的小煤礦數(shù)量仍占全國的80%。生產(chǎn)效率遠低于先進產(chǎn)煤國家水平。國家產(chǎn)量（億噸）產(chǎn)業(yè)集中度（%/家）機械化程度（%）綜合機械化（%）入洗率（%）全員工效（噸/人年）中國36.527/5756555523美國9.852/51001006012800印度5.793/2100（露天）253000澳大利亞4.270/51001007512900俄羅斯3.266/59797752032南非2.587/49797605300德國1.879/6100100958059波蘭1.330/3999546793（三）整體生產(chǎn)力水平仍然較低采煤技術裝備自動化、信息化、可（四）安全生產(chǎn)形勢依然嚴峻2012年百萬噸死亡率0.374，仍遠高于歐美主要產(chǎn)煤國家(0.03)目前全國有47座超千米深井，最深已達1500米。隨著煤炭開采深度增加，安全問題更加突出。（四）安全生產(chǎn)形勢依然嚴峻2012年百萬噸死亡率0.374，長江以南及西南地區(qū)地質條件極復雜，80%煤層為急傾斜、傾斜煤層，薄煤層多，厚度0.6~2m，斷層密度達到35條/km2，災害嚴重，機械化程度極低。2012年，云、貴、川、渝、湘5省市煤礦事故死亡人數(shù)超100人。5省市煤礦事故共死亡672人，占全國的49%，而5省市煤炭產(chǎn)量僅占全國的13%。（四）安全生產(chǎn)形勢依然嚴峻長江以南及西南地區(qū)地質條件極復雜，80%煤層為急傾斜、傾斜煤（五）煤層氣產(chǎn)業(yè)仍處于初級階段資源探明程度低，探明儲量僅為資源總量的1.5%。中低煤階煤層氣開發(fā)、深部低透氣性煤層瓦斯抽采等核心技術尚未完全掌握。管網(wǎng)等配套工程滯后，煤層氣不能全部利用；瓦斯抽采項目規(guī)模小、濃度變化大、利用設施不健全，利用率低。目前施行的扶持政策激勵效應明顯減弱，企業(yè)積極性不高。（五）煤層氣產(chǎn)業(yè)仍處于初級階段資源探明程度低，探明儲量僅為資（六）煤炭開發(fā)生態(tài)環(huán)境問題突出我國每年因煤炭開采導致的地下水排放量約60億m3，利用率僅為25%左右土地塌陷導致水土流失，國有重點煤礦治理率尚不到20%矸石排放3億t/年，總占地達7萬公頃華東地區(qū)村莊密集，密度達1個/km2，村莊、水體、建筑物等“三下”壓煤平均占礦井可采儲量的60%。瓦斯排放約200億m3/年，抽采利用率不到1/3（六）煤炭開發(fā)生態(tài)環(huán)境問題突出我國每年因煤炭開采導致的地下水（六）煤炭開發(fā)生態(tài)環(huán)境問題突出西部煤炭開發(fā)使三江源生態(tài)保護面臨更嚴峻的挑戰(zhàn)晉陜蒙寧甘地區(qū)查明煤炭資源量占全國的62.7%，2012年煤炭產(chǎn)量占71%，而水資源總量僅占全國的3.9%寧東、鄂爾多斯、榆林“能源金三角”煤炭儲量占全國的27%，2012年煤炭產(chǎn)量占28%，但水資源占全國的0.37%晉陜蒙寧甘2005-2012煤炭產(chǎn)量占全國比例（六）煤炭開發(fā)生態(tài)環(huán)境問題突出西部煤炭開發(fā)使三江源生態(tài)保護面（七）生產(chǎn)環(huán)境惡劣，職工健康難以保障煤炭開采過程中存在的粉塵、噪聲、高溫、振動、高濕等職業(yè)危害，嚴重的職業(yè)危害對職工安全健康造成嚴重威脅。據(jù)原衛(wèi)生部資料，2010年全國新發(fā)塵肺病23812例，煤炭行業(yè)占54.2%。隨著開采深度增加、圍巖溫度提高，礦井熱害問題愈發(fā)突出。煤炭熱害現(xiàn)已成為礦井深部開采一個不可忽視的新不安全因素，我國國有重點煤礦有70多處礦井采掘工作面氣溫超過26攝氏度，最達到37攝氏度。（七）生產(chǎn)環(huán)境惡劣，職工健康難以保障煤炭開采過程中存在的粉（八）煤炭清潔利用水平仍待提升燃煤發(fā)電占全國SO2、NOx排放總量的40%左右由燃煤引起的CO2排放占化石燃料排放總量約83%近年嚴重霧霾天氣引起全社會對大氣環(huán)境的廣泛關注（八）煤炭清潔利用水平仍待提升燃煤發(fā)電占全國SO2、NOx排（八）煤炭清潔利用水平仍待提升我國燃煤發(fā)電量占電力供應的80%左右，2012年平均供電煤耗326gce/kWh，與日、韓平均供電煤耗300gce/kWh仍有較大差距我國現(xiàn)代煤化工技術已達國際先進水平，但轉化效率、污染物減排和水耗等仍有較大提升空間（八）煤炭清潔利用水平仍待提升我國燃煤發(fā)電量占電力供應的80提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤炭科技十三五展望二.煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤四、煤炭科技十三五展望近期工作科技部中長期規(guī)劃評估科技部技術預測工作科技部863領域頂層設計發(fā)改委重大項目遴選能源局煤炭安全綠色開發(fā)戰(zhàn)略研究工程院重大工程項目建議工程院化石能源革命安監(jiān)總局災害防治頂層設計集團公司十三五科技需求調(diào)研四、煤炭科技十三五展望近期工作2020年目標：實現(xiàn)煤礦安全形勢根本好轉，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境明顯改善，煤炭安全綠色開發(fā)、燃煤發(fā)電和煤炭轉化技術達到國際先進水平?；究刂仆咚故鹿剩偃f噸死亡率控制在0.1以下礦區(qū)生態(tài)恢復率達40%現(xiàn)代煤化工能源轉化效率較目前提高5個百分點四、煤炭科技十三五展望2020年目標：實現(xiàn)煤礦安全形勢根本好轉，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境明顯改煤炭科技重點方向（地質保障）物探技術深部煤炭資源地質條件精細探查技術與裝備孔中孔間地質條件精細探測技術與裝備采空區(qū)隱蔽災害精細探測關鍵技術煤礦井下智能鉆探技術與裝備鉆探機具120噸級大扭矩（30000Nm~60000Nm）煤層氣鉆機研制煤礦井下近鉆頭地質導向鉆進技術與裝備煤炭科技重點方向（地質保障）物探技術煤炭科技重點方向（礦井建設）西部地區(qū)復雜地質條件下特殊鑿井關鍵技術及裝備西部地區(qū)復雜地層豎井全斷面機械化施工凍結支護機理、凍結節(jié)能、磁定位導向的凍結鉆孔定向鉆進西部侏羅系地層注漿技術西部采空區(qū)建井充填注漿斜井凍結技術軟巖鉆進技術豎井掘進機井筒施工技術煤炭科技重點方向（礦井建設）西部地區(qū)復雜地質條件下特殊鑿井關煤炭科技重點方向（礦井建設）煤礦巷道高效快速掘進技術與裝備全斷面矩形煤巷快速掘進機硬巖掘進機煤巷錨桿支護快速鉆裝設備與技術煤巷高效快速掘進工作面降塵技術與裝備智能化井巷掘進技術與裝備研發(fā)煤炭科技重點方向（礦井建設）煤礦巷道高效快速掘進技術與裝備煤炭科技重點方向（高效開采）煤炭開采無人化工作面成套裝備智能采煤機高效截割、煤巖性狀在線識別、運行狀態(tài)智能感知與控制等新技術自適應強力液壓支架支護系統(tǒng)、巡檢機器人無障礙行走機構、動力和協(xié)同控制技術無人工作面高效高可靠性運輸設備大功率防爆變頻驅動技術無人工作面數(shù)字信息控制系統(tǒng)關鍵技術煤炭科技重點方向（高效開采）煤炭開采無人化工作面成套裝備清潔動力無軌輔助運輸智能裝備大功率差動輪系調(diào)速軟啟動裝置變頻驅動技術礦用大型內(nèi)裝式摩擦提升機研制煤炭科技重點方向（高效開采）清潔動力無軌輔助運輸智能裝備煤炭科技重點方向（高效開采）大型露天煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)關鍵技術與裝備大型移置式帶式輸送機大型排土機取料機、給料機、裝車設備管狀帶式輸送機煤炭科技重點方向（高效開采）大型露天煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)關鍵技術與裝備煤炭科技重點方向（高效開采煤礦綠色高效充填開采關鍵技術與裝備大采高固體充填成套技術與裝備高效膏體充填關鍵技術與裝備沙漠及其邊緣風積土系列充填材料無煤柱巷道高效快速支護技術與裝備充填工況、效果及環(huán)境安全一體化監(jiān)測技術裝備難采煤層綠色開采技術研究煤炭科技重點方向（綠色開采）煤礦綠色高效充填開采關鍵技術與裝備煤炭科技重點方向（綠色開采西部干旱半干旱煤礦劇烈擾動區(qū)生態(tài)修復技術西部干旱半干旱礦區(qū)生態(tài)水資源保護與利用技術高邊坡滑坡體治理關鍵技術（大型預制梁安裝技術）與工程應用青海凍土凍巖區(qū)域露天礦邊坡穩(wěn)定性技術研究與工程治理煤炭開采液壓液（油）的綠色難燃技術煤炭科技重點方向（綠色開采）西部干旱半干旱煤礦劇烈擾動區(qū)生態(tài)修復技術煤炭科技重點方向（綠數(shù)字礦山建設全礦井數(shù)字化生產(chǎn)系統(tǒng)礦井智能感知技術遠程遙控及自動化開采技術數(shù)字化礦井示范工程云技術應用基于智能手機、平板電腦等移動終端設備的移動生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)煤炭科技重點方向（信息化）數(shù)字礦山建設煤炭科技重點方向（信息化）煤炭信息化、自動化技術與裝備遠程維護機制、可視化災害預測預報平臺及報警及故障的快速定位機制智能感知物聯(lián)網(wǎng)技術計算機3D虛擬現(xiàn)實技術礦井通信技術電網(wǎng)可靠性、電能質量治理與檢測、節(jié)能優(yōu)化控制與評估、礦井供電輔助設計、礦井供電智能監(jiān)控、智能決策指揮系統(tǒng)煤炭科技重點方向（信息化）煤炭信息化、自動化技術與裝備煤炭科技重點方向（信息化）煤炭科技重點方向（煤礦安全）煤礦災害預警技術與裝備瓦斯災害監(jiān)控預警關鍵技術研發(fā)及示范頂板災害監(jiān)控預警關鍵技術研發(fā)及示范水害監(jiān)控預警關鍵技術研發(fā)及示范外因火災監(jiān)控預警關鍵技術研發(fā)及示范沖擊地壓監(jiān)控預警關鍵技術研發(fā)及示范煤礦各類災害監(jiān)控預警信息集成煤炭科技重點方向（煤礦安全）煤礦災害預警技術與裝備深部礦井煤巖瓦斯動力災害監(jiān)測及防治技術深部礦井煤巖體物理力學特性及耦合動力災害致災機理深部礦井煤巖瓦斯動力災害多因素綜合區(qū)域預測深部礦井煤巖瓦斯動力災害在線監(jiān)測技術及裝備深部礦井煤巖瓦斯動力災害防治技術及裝備礦井瓦斯流動全程監(jiān)控技術松軟煤層定向鉆進技術及裝備大孔徑高位長距離定向鉆機研究深部高應力松軟煤層無保護層卸壓強化抽采工藝技術及配套裝備煤炭科技重點方向（煤礦安全）深部礦井煤巖瓦斯動力災害監(jiān)測及防治技術煤炭科技重點方向（煤礦水害防治蒙陜礦區(qū)頂板水害防范與治理特大型水害治理關鍵技術與裝備礦井突水三維監(jiān)測預警系統(tǒng)開發(fā)煤礦隱蔽火源探測新技術研發(fā)以瞬變電磁法、高密度電法和大地電磁法為主的隱蔽火源探測方法井下電網(wǎng)智能故障診斷定位系統(tǒng)煤礦智能電網(wǎng)與電能高效利用關鍵技術及裝備煤炭科技重點方向（煤礦安全）水害防治煤炭科技重點方向（煤礦安全）煤炭科技重點方向（職業(yè)危害）呼吸性粉塵監(jiān)測預警及治理技術研究噪聲檢測與主動降噪技術研究低煙、低毒的安全環(huán)保型礦用非金屬材料研制礦用高壓模塊化制冷裝置礦井粉塵、熱害防治及地熱綜合利用技術與裝備煤炭科技重點方向（職業(yè)危害）呼吸性粉塵監(jiān)測預警及治理技術研究大孔徑井下救援鉆機研制礦山應急救援排水技術及成套裝備生命探測和人員搜索定位技術及裝備輕型組合式礦用快速成套支護與破拆設備的研究智能化災區(qū)偵測裝備與應急管理平臺煤炭科技重點方向（應急救援）大孔徑井下救援鉆機研制煤炭科技重點方向（應急救援）煤炭科技重點方向（煤層氣開發(fā)）煤層氣開發(fā)低透氣性煤層井下綜合增透技術與裝備礦區(qū)低濃度煤層氣（抽放瓦斯）綜合利用循環(huán)制氫技術與裝備研究煤系非常規(guī)氣聯(lián)合勘探開發(fā)關鍵技術與裝備頁巖氣儲層描述關鍵技術煤層氣儲層描述關鍵技術頁巖氣與煤層氣勘探開發(fā)裝備頁巖氣與煤層氣開發(fā)利用關鍵技術與裝備煤炭科技重點方向（煤層氣開發(fā)）煤層氣開發(fā)煤炭科技重點方向（清潔利用）煤炭智能化高效分選技術裝備大型高效分選設備及其自動測控系統(tǒng)；大型高可靠性脫水篩分裝備；選煤廠智能化監(jiān)控及信息化管理系統(tǒng)；智能化高效定量裝載技術與裝備。高效、低排放工業(yè)煤粉鍋爐系統(tǒng)及關鍵技術基于改性活性炭的SCR脫硝技術；超低排放大過濾面積除塵技術；高倍率灰鈣循環(huán)脫硫除塵一體化技術。煤炭科技重點方向（清潔利用）煤炭智能化高效分選技術裝備煤炭科技重點方向（清潔利用）煤油共煉（溫和液化）技術高灰熔點的煤氣化技術與裝備小粒徑煤熱解技術煤中氯的分布研究及脫除技術氣流床氣化制工業(yè)燃氣技術與裝備煤化工污水處理技術煤炭科技重點方向（清潔利用）煤油共煉（溫和液化）技術煤炭開發(fā)重點工程1.新疆地區(qū)煤炭資源勘探和保障工程新疆煤炭預測資源量約占全國的40%左右，但探明資源比例僅占全國的10%左右。實施該項工程，突破煤田精細勘探和多源地質災害探測、高精度快速鉆探、煤礦高精度三維地質建模與可視化等技術，提高資源勘查精度、效率和效益，對于我國煤炭開發(fā)接續(xù)和保障能源安全具有重要意義。目標：2020年新疆煤炭探明儲量占全國的比重提高到20%；2030年提高到30%，保證我國煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。煤炭開發(fā)重點工程1.新疆地區(qū)煤炭資源勘探和保障工程2.晉陜蒙寧地區(qū)煤炭高效開發(fā)及生態(tài)保護工程晉陜蒙寧地區(qū)煤炭基礎儲量占全國的60%以上，但水資源僅占全國的3.7%，且生態(tài)脆弱。針對晉陜蒙寧地區(qū)大規(guī)模煤炭開發(fā)及生態(tài)保護的重大需求，開發(fā)井工煤礦少人與無人工作面智能化開采、煤礦地下水庫、地表生態(tài)修復等技術和裝備，加快實施該項工程，建設高效智能生態(tài)礦山。目標：2020年煤炭安全綠色產(chǎn)能占地區(qū)產(chǎn)量的70%，2030年達到80%。生態(tài)恢復率由目前不足10%提高到2020年的30%，2030年的50%。煤炭開發(fā)重點工程2.晉陜蒙寧地區(qū)煤炭高效開發(fā)及生態(tài)保護工程煤炭開發(fā)重點工程3.中東部深部煤炭安全開采及生態(tài)礦山建設工程

目前全國有47座超千米深井，主要集中在中東部地區(qū)。針對中東部煤炭深部開采帶來的高瓦斯、高地壓、高地溫、高水壓和黃淮海沖積平原“三下”壓煤量大等問題，開發(fā)深部礦井煤巖瓦斯動力災害監(jiān)測及防治、沖擊地壓預測與防治、熱害防治及地熱綜合利用、礦區(qū)生態(tài)恢復等技術和裝備，實施該項工程，實現(xiàn)中東部深部煤炭資源安全開采，建設生態(tài)礦山。

目標：2020年，百萬噸死亡率降到0.05以下，土地復墾率達到70%；2030年，百萬噸死亡率降到0.01以下，土地復墾率達到80%。煤炭開發(fā)重點工程3.中東部深部煤炭安全開采及生態(tài)礦山建設工程煤炭開發(fā)重點工程4.東北褐煤資源綠色開采與高效利用工程我國褐煤資源量占煤炭資源總量的13%，主要分布于東北地區(qū)。針對東北草原森林酷寒地區(qū)露天開采生態(tài)修復和褐煤高效利用的問題，開發(fā)水資源保護、植被快速恢復、采礦與土地復墾一體化、褐煤提質、分級轉化及資源化發(fā)電等關鍵技術，實施該項工程，實現(xiàn)褐煤資源綠色開采與高效利用。目標：2020年，生態(tài)恢復率達到40%；2030年，生態(tài)恢復率達到60%。煤炭開發(fā)重點工程4.東北褐煤資源綠色開采與高效利用工程煤炭開發(fā)重點工程5.西南復雜地質條件煤炭安全開采工程西南地區(qū)煤田構造條件極為復雜，瓦斯、頂板、水害等災害嚴重，機械化程度低，該地區(qū)煤炭產(chǎn)量占全國的10%左右，煤炭開發(fā)死亡人數(shù)占全國近40%。開發(fā)復雜地質條件精細探測，低透氣性煤層增透，井下綜合立體瓦斯抽采，大傾角、急傾斜煤層高產(chǎn)高效開采，小尺寸、大功率薄煤層自動化等技術及裝備，實施該項工程，對提高該地區(qū)安全開采具有重要意義。目標：2020年，采掘機械化程度達到60%，百萬噸死亡率降到0.5以下；2030年，采掘機械化程度達到80%，百萬噸死亡率降到0.1以下。煤炭開發(fā)重點工程5.西南復雜地質條件煤炭安全開采工程煤炭開發(fā)重點工程實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略加強煤炭科技創(chuàng)新工作推動煤炭開發(fā)的安全綠色實現(xiàn)煤炭利用的清潔高效提高我國能源整體保障能力助推我國煤炭產(chǎn)業(yè)升級轉型快速推進我國美麗礦山建設結束語實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略提高我國能源整體保障能力結束語敬請批評指正謝謝敬請批評指正演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀及展望申寶宏2013年9月副總工程師研究員/博導煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀及展望申寶宏2013年9月副總工程師提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤炭科技十三五展望二.煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤一、煤炭工業(yè)發(fā)展概況煤炭開發(fā)逐步西移開采深度不斷增加生態(tài)環(huán)境保護備受關注潔凈利用取得重要進展安全生產(chǎn)形勢穩(wěn)定好轉大型化、集約化趨勢明顯煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步增長煤炭工業(yè)總體形勢一、煤炭工業(yè)發(fā)展概況煤炭開發(fā)開采深度生態(tài)環(huán)境保護潔凈利用取得（一）煤炭主體能源地位煤炭一直占我國能源生產(chǎn)和消費總量70%左右，2012年分別占76.3%和67.4%，占全球煤炭生產(chǎn)和消費總量的50%左右。2010年我國化石能源剩余探明儲量中，煤炭約占93%。據(jù)預測,2030-2050年煤炭仍占我國能源需求總量50%左右。我國煤炭占一次能源生產(chǎn)和消費比重（一）煤炭主體能源地位煤炭一直占我國能源生產(chǎn)和消費總量70%（一）煤炭主體能源地位我國能源結構趨勢圖（中國工程院《國家能源發(fā)展戰(zhàn)略2030～2050》）（一）煤炭主體能源地位我國能源結構趨勢圖（中國工程院《國家能（二）煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步增長2012年全國煤礦約1.2萬處，產(chǎn)量36.5億噸。（二）煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步增長2012年全國煤礦約1.2萬處，產(chǎn)量3（二）煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步增長2012年全國煤礦約1.2萬處，產(chǎn)量36.5億噸。區(qū)域產(chǎn)量比重全國36.5100%東部4.7313%中部12.233%西部19.5754%礦井規(guī)模

數(shù)量能力比重全國1200037100%大型煤礦8502465%中型煤礦15006.818%小型煤礦95366.217%86（二）煤炭產(chǎn)量穩(wěn)步增長2012年全國煤礦約1.2萬處，產(chǎn)量3（三）大型化、集約化趨勢明顯億噸級企業(yè)7家，產(chǎn)量12.1億噸，占全國的33.3％。5000萬噸級企業(yè)12家，產(chǎn)量7.8億噸，占全國的21.4％。千萬噸級企業(yè)23家，產(chǎn)量5.4億噸，占全國的14.8％。全國產(chǎn)量超過千萬噸的大型煤炭企業(yè)42家，產(chǎn)量25.3億噸，占全國的69.4％。（三）大型化、集約化趨勢明顯億噸級企業(yè)7家，產(chǎn)量12.1億噸（三）大型化、集約化趨勢明顯2011年全國安全高效礦井409處，產(chǎn)量11.3億噸，占全國總產(chǎn)量的32％。安全高效礦井數(shù)量（個）安全高效礦井產(chǎn)量（億噸）（三）大型化、集約化趨勢明顯2011年全國安全高效礦井409（四）煤礦安全形勢趨于好轉2012年，煤礦安全事故779起，死亡1384人，分別比2005年減少2527起、4554人，下降76.4%和76.7%；百萬噸死亡率0.374，比2005年下降86.7%。（四）煤礦安全形勢趨于好轉2012年，煤礦安全事故779起，（四）煤礦安全形勢趨于好轉2012年，煤礦瓦斯事故72起，死亡350人，分別比2005年減少342起、1821人，下降82.6%和83.9%。（四）煤礦安全形勢趨于好轉2012年，煤礦瓦斯事故72起，死（四）煤礦安全形勢趨于好轉（四）煤礦安全形勢趨于好轉（五）煤層氣開發(fā)取得重要進展2012年，煤層氣產(chǎn)量27億立方米，利用量20億立方米；煤礦瓦斯抽采量114億立方米、利用量38億立方米。瓦斯用戶超過200萬戶，煤層氣燃料汽車8000余輛，瓦斯發(fā)電裝機容量110萬千瓦。（五）煤層氣開發(fā)取得重要進展2012年，煤層氣產(chǎn)量27億立方（六）潔凈利用取得重要進展（六）潔凈利用取得重要進展（七）煤炭行業(yè)運行情況2012年進口煤炭2.89億噸，出口煤炭927.8萬噸。綜合考慮應對氣候變化和減排壓力、國際煤炭價格上漲、進口占世界份額較大、非煤能源的快速發(fā)展等因素，我國利用國際煤炭的市場不可能無限增大。總體判斷，未來國際煤炭市場將保持在10～12億噸，我國進口煤炭將維持在占國際煤炭市場的30%左右，即2～3億噸規(guī)模，未來我國煤炭供應仍需立足國內(nèi)。今年以來，我國煤炭市場需求繼續(xù)呈現(xiàn)需求低速增長、產(chǎn)能建設超前、進口量持續(xù)大幅增加、全社會庫存上升、市場總體寬松、結構性過剩的態(tài)勢，煤炭價格下滑，貨款回收更加困難，企業(yè)成本持續(xù)增加，行業(yè)利潤大幅下降，企業(yè)虧損面不斷擴大，已出現(xiàn)降低工資、貸款發(fā)工資和推遲發(fā)工資的現(xiàn)象。（七）煤炭行業(yè)運行情況2012年進口煤炭2.89億噸，出口煤提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤炭科技十三五展望二.煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤（一）地質保障技術裝備取得新進展初步形成了具有中國煤田地質特色的勘查理論體系，“以地震主導，多手段配合，井上下聯(lián)合”的立體式綜合勘探體系逐漸成熟，基本能夠探明開采地質條件。三維地震儀、3D可視化解釋技術、時延地震勘探技術得到應用，二維地震勘探技術廣泛應用于煤田普查和詳查階段，三維地震技術可查明煤田內(nèi)落差超過5m的斷層，解釋落差3～5m的斷點及波幅10m以上的褶皺，成為煤田地質勘查的首選技術。電磁法勘探技術、測井技術、受控定向鉆進技術得到應用，超大孔徑、超千米深孔鉆機研制成功。（一）地質保障技術裝備取得新進展初步形成了具有中國煤田地質（二）特殊地層礦井建設技術快速發(fā)展凍結、鉆井、注漿等特殊鑿井技術達到國際領先水平。凍結法鑿井技術穿過沖積層厚度達587m，最大凍結深度737m。鉆井法最大鉆鑿成井深度達660m，最大鉆井直徑為10.3m。注漿技術從注漿材料的"水泥時代"進入了"黏土時代"，綜合注漿技術井筒地面預注漿最大注漿深度達到1048m。大直徑反井鉆機的研制成功，實現(xiàn)了反井鉆機一次鉆進成井，反井鉆井深度達到500m，最大鉆井直徑達到5m。（二）特殊地層礦井建設技術快速發(fā)展凍結、鉆井、注漿等特殊鑿井（三）開采技術裝備取得新突破自主研制了大功率電牽引采煤機、刮板運輸機和電液控制液壓支架等工作面成套裝備，適應煤層厚度3～6m，工作面年產(chǎn)量達到1025萬t，創(chuàng)造了新記錄。綜放工作面在煤層厚度13m條件下，年產(chǎn)煤1039.1萬t，刷新綜放工作面年產(chǎn)世界記錄。研制成功煤巷大斷面掘錨聯(lián)合機組，具備一次截割成形的高效截割技術和機載全液壓導軌式錨桿機技術；開發(fā)了大斷面煤巷錨桿快速支護技術，研制出小孔徑預緊漲楔錨桿，φ22mm錨桿桿體破斷載荷達330kN。ZF15000/28/52放頂煤液壓支架（三）開采技術裝備取得新突破自主研制了大功率電牽引采煤機、（三）開采技術裝備取得新突破研制成功功率大、機面高度低、過煤空間大的極薄煤層電牽引采煤機，適應煤層厚度0.8～1.25m，煤層傾角0～45o；在薄煤層采煤機中引入DSP為核心的控制系統(tǒng)，顯著提高了控制系統(tǒng)的可靠性；工業(yè)性試驗表明，平均月產(chǎn)達4萬t。研制成功總裝機功率597kW、單向抗壓強度≤40MPa的EML340型連續(xù)采煤機，以及履帶行走用1140V機載交流變頻器，在烏蘭木倫礦開機率最高達到98.87%，在中煤東坡煤礦平均月產(chǎn)達5萬噸，刷新了國產(chǎn)裝備新紀錄。（三）開采技術裝備取得新突破研制成功功率大、機面高度低、過（三）開采技術裝備取得新突破在露天礦開采設備及工藝方面，大型挖掘機、電鏟、卡車等設備長期進行了前期研制。GPS位移自動化監(jiān)測系統(tǒng)、地下位移監(jiān)測系統(tǒng)等在露天煤礦邊坡監(jiān)測中廣泛應用。（三）開采技術裝備取得新突破在露天礦開采設備及工藝方面，大型（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階瓦斯含量快速準確測定技術解決了硬煤壓風取樣溫升加速瓦斯解吸、松軟煤層取不到樣或取樣時間過長、損失量估算誤差大的難題，實現(xiàn)了120m長鉆孔定點取樣，2h內(nèi)快速測定瓦斯含量，測定誤差小于7%，在100多個礦井推廣應用。（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階瓦斯含量快速準確測定技（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階開發(fā)出紅外甲烷傳感器，誤差≤真值的±10%，響應時間≤12S，工作穩(wěn)定性≥12個月，壽命≥5年；紅外二氧化碳傳感器，解決了設計、溫度補償、防塵防水結構等難題；激光甲烷傳感器，測量精度±0.05％，響應時間＜12S，工作穩(wěn)定性≥6～12個月，壽命≥5年；激光一氧化碳傳感器檢測范圍0～2000ppm，測量誤差≤真值的±5%，穩(wěn)定性≥12個月，響應時間＜30S，壽命≥5年。甲烷紅外傳感器激光傳感器（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階開發(fā)出紅外甲烷傳感器，（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控技術實現(xiàn)升級換代，井下易爆環(huán)境用以太環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場總線、寬帶接入設備、大容量本安電源設備、異常聯(lián)動控制等技術取得突破。開發(fā)了集地質測量、生產(chǎn)技術、通風安全、辦公自動化和數(shù)字化礦山、安全生產(chǎn)監(jiān)控于一體預警平臺，實現(xiàn)了隱患聯(lián)動控制和動態(tài)預警。（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控技術實（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階煤礦井下千米定向瓦斯抽采技術及裝備填補了國內(nèi)空白，ZDY600LD型履帶式鉆機在陜煤彬長大佛寺礦業(yè)公司鉆孔深度達1212m，創(chuàng)出國內(nèi)新記錄。研制出的適合于突出松軟煤層的順層鉆機在堅固性系數(shù)f≤1.5條件下煤層鉆孔深度達到168m，創(chuàng)造了突出松軟煤層鉆孔的最新深度，鉆孔深度超過100米的成孔率達到70%，已在50多個礦區(qū)進行了推廣。（四）煤礦安全技術裝備水平再上新臺階煤礦井下千米定向瓦斯抽（五）煤礦災害應急救援技術及裝備取得新進展開發(fā)了人員精確定位技術，井下目標移動速度不大于1m/s的條件下，定位精度達4m。研制出了采用無線傳輸和無線中繼技術的礦井無線救災通訊系統(tǒng)技術與裝備，實現(xiàn)井下指揮基地與救援現(xiàn)場之間的災區(qū)圖像、語音、環(huán)境參數(shù)（CO、O2、CH4、溫度等）三位一體的實時并行傳輸，井下無線傳輸距離達到2km。（五）煤礦災害應急救援技術及裝備取得新進展開發(fā)了人員精確定位（五）煤礦災害應急救援技術及裝備取得新進展建立了移動式礦井重大災害應急救援指揮系統(tǒng)，可完成氣體采集、監(jiān)測、危險性判別等信息、救援方案制定、應急措施執(zhí)行等。研發(fā)了井下移動式救生艙，采用分段組裝式結構，在沒有外界動力條件下可提供8人4天的生存環(huán)境；采用CO2、CO等有毒有害氣體吸收清除技術，保障了救生倉安全的生存環(huán)境；研制了救生艙專用蓄冷空調(diào)，解決了制冷除濕問題。（五）煤礦災害應急救援技術及裝備取得新進展建立了移動式礦井重（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步難選煤高效分選關鍵技術取得突破。采用“等基元灰分”分選技術，開發(fā)成功最大產(chǎn)率工藝系統(tǒng)，研制成功世界首臺煤用第一段錐形雙供介無壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器。開發(fā)了重介質旋流器分選難選煤工藝系統(tǒng)，實現(xiàn)了-80mm級別原煤的高效分級入選，使精煤產(chǎn)率提高了1.17%。研制成功SSC900型大型分級破碎機，破碎工藝指標達到國際先進水平。3SNWX1400-880/850型三產(chǎn)品重介質旋流器SSC900型大型分級破碎機（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步難選煤高效分選關鍵技術（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步開發(fā)了干煤粉氣化、水煤漿加壓氣化技術，一批大型煤氣化技術與裝備相繼進行示范和投入工業(yè)化運行；多噴嘴對置式水煤漿氣化技術單爐最大規(guī)模2200t/d；華能綠色煤電250MW級IGCC示范項目采用兩段式干煤粉氣化技術，規(guī)模達2000t/d。百萬噸級煤炭直接液化示范工程已經(jīng)建成投產(chǎn)。煤炭間接液化技術示范取得成功，自主研發(fā)了低溫漿態(tài)床F-T合成關鍵技術，目前有三套20萬t/a級的間接液化示范項目在試運行。煤制天然氣工藝技術成熟，大部分生產(chǎn)設備已實現(xiàn)國產(chǎn)化，在建規(guī)模達到136億Nm3/a。（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步開發(fā)了干煤粉氣化、水煤（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步開發(fā)了工業(yè)煤粉鍋爐專用燃燒器，在中小容量鍋爐高效燃燒、低NOX排放技術取得重大突破。鍋爐熱效率達到86％以上，比傳統(tǒng)燃煤鍋爐節(jié)煤超過1/3以上，煤塵排放不超過20mg/m3，SO2等污染物排放量遠低于國家排放標準的要求。（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步開發(fā)了工業(yè)煤粉鍋爐專用煤礦瓦斯利用技術取得重要突破。研制成功濃度低于1%的乏風氧化、濃度低于30%的易爆炸瓦斯安全燃燒、濃度高于30%瓦斯的濃縮提純與深冷液化中試裝置，解決了低濃度瓦斯安全利用的難題。在國內(nèi)外首創(chuàng)以煤為原料制備的低濃度瓦斯?jié)饪s專用煤基碳分子篩，甲烷氮氣吸附分離系數(shù)3.4～4.6，且甲烷吸附容量較大及解吸性能較好，強度達到99%。建成國內(nèi)外首套原料氣處理能力4800Nm3/d含氧煤層氣混合工藝制冷液化中試裝置，原料氣甲烷濃度26.98～32.05%，液化后產(chǎn)品純度達99.10%以上，甲烷回收率達98.75%。（六）煤炭潔凈利用技術水平取得新進步乏風氧化爐試驗裝置

100Nm3/h除氧裝置

PSA濃縮試驗裝置煤礦瓦斯利用技術取得重要突破。研制成功濃度低于1%的乏風氧化111國家科技重大專項國家科技支撐（攻關）計劃國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）科研院所技術開發(fā)專項資金項目國家自然科學基金項目瓦斯治理專項產(chǎn)業(yè)技術開發(fā)專項……部分十二五在研項目32國家科技重大專項部分十二五在研項目112項目40：煤層氣與煤炭協(xié)調(diào)開發(fā)關鍵技術項目41：煤礦區(qū)煤層氣高效抽采、集輸技術與裝備研制示范工程63：山西晉城礦區(qū)采氣采煤一體化煤層氣開發(fā)示范工程示范工程65：重慶松藻礦區(qū)復雜地質條件下煤層氣開發(fā)示范工程示范工程64：兩淮礦區(qū)煤層群開采條件下煤層氣抽采示范工程國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”部分十二五在研項目33項目40：煤層氣與煤炭協(xié)調(diào)開發(fā)關鍵技術項部分十二五在研項目部分十二五在研項目部分十二五在研項目國家科技支撐計劃深部及中小煤礦災害防治關鍵技術研發(fā)與示范部分十二五在研項目國家科技支撐計劃國家科技支撐計劃煤礦突水、火災等重大事故防治關鍵技術及裝備研發(fā)1礦井突水重大災害實時監(jiān)測預警技術2煤礦透水快速救援排水設備研究與開發(fā)3基于Mesh網(wǎng)絡井下可視化無線救災通訊技術與裝備4煤礦用紅外CO檢測儀（傳感器）研發(fā)5礦井動目標監(jiān)測技術及在用設備智能管控技術平臺與裝備6復雜大型煤礦液氮高效率防滅火技術研究與工程應用7煤火自燃本底調(diào)查及遙感監(jiān)測技術研究8礦井爆炸危險性實時監(jiān)測預警技術研究部分十二五在研項目國家科技支撐計劃1礦井突水重大災害實時監(jiān)測預警技術2煤礦透水部分十二五在研項目500m斜井凍結法鑿井關鍵技術與裝備大型鑿井井架及井壁吊掛關鍵技術與裝備礦山豎井掘進機研制特大型礦井提升系統(tǒng)關鍵設備的研制智能化超重型巖巷掘進機研制高速高可靠性電牽引采煤機研制兩柱式超強力放頂煤液壓支架研制自動化高可靠性順槽帶式輸送機礦用防爆高比能量蓄電池動力技術綜采智能控制技術與裝備采煤機工作可靠性智能監(jiān)測技術全自動化刨煤機工作面成套設備研發(fā)及應用863計劃：煤炭智能化掘采技術與裝備部分十二五在研項目500m斜井凍結法鑿井關鍵技術與裝備自動化提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤炭科技十三五展望二.煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤118資源保障面臨的挑戰(zhàn)煤炭生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)煤礦安全面臨的挑戰(zhàn)清潔利用面臨的挑戰(zhàn)礦區(qū)環(huán)境面臨的挑戰(zhàn)三、煤炭科技面臨的形勢39資源保障面臨的挑戰(zhàn)三、煤炭科技面臨的形勢119我國煤炭人均可采儲量少，僅為世界的三分之二；開發(fā)規(guī)模大，儲采比不足世界平均水平的三分之一；煤炭資源開采條件中等偏下，可供露天開采的資源量少；資源回采率低，部分大礦采肥丟瘦、小礦亂采濫挖，資源破壞浪費嚴重；消費量大，占世界的48%。當前粗放的資源開發(fā)和利用方式難以支撐經(jīng)濟社會長遠發(fā)展。（一）煤炭資源保障能力較低40我國煤炭人均可采儲量少，僅為世界的三分之二；開發(fā)規(guī)模大，（二）開發(fā)布局矛盾十分突出東部煤炭資源日漸枯竭，中部資源與環(huán)境約束加劇、開發(fā)潛力變小，資源開發(fā)加速向生態(tài)環(huán)境脆弱的西部轉移，煤炭運輸成本增加。北煤南運、西煤東調(diào)的壓力增大，生產(chǎn)與消費逆向布局的矛盾更加突出。2012年我國區(qū)域煤炭產(chǎn)量構成（二）開發(fā)布局矛盾十分突出東部煤炭資源日漸枯竭，中部資源與環(huán)（三）整體生產(chǎn)力水平仍然較低采煤技術裝備自動化、信息化、可靠性程度低，采煤機械化程度低于先進產(chǎn)煤國家近30個百分點。裝備水平差、管理能力弱、職工素質低、作業(yè)環(huán)境差的小煤礦數(shù)量仍占全國的80%。生產(chǎn)效率遠低于先進產(chǎn)煤國家水平。國家產(chǎn)量（億噸）產(chǎn)業(yè)集中度（%/家）機械化程度（%）綜合機械化（%）入洗率（%）全員工效（噸/人年）中國36.527/5756555523美國9.852/51001006012800印度5.793/2100（露天）253000澳大利亞4.270/51001007512900俄羅斯3.266/59797752032南非2.587/49797605300德國1.879/6100100958059波蘭1.330/3999546793（三）整體生產(chǎn)力水平仍然較低采煤技術裝備自動化、信息化、可（四）安全生產(chǎn)形勢依然嚴峻2012年百萬噸死亡率0.374，仍遠高于歐美主要產(chǎn)煤國家(0.03)目前全國有47座超千米深井，最深已達1500米。隨著煤炭開采深度增加，安全問題更加突出。（四）安全生產(chǎn)形勢依然嚴峻2012年百萬噸死亡率0.374，長江以南及西南地區(qū)地質條件極復雜，80%煤層為急傾斜、傾斜煤層，薄煤層多，厚度0.6~2m，斷層密度達到35條/km2，災害嚴重，機械化程度極低。2012年，云、貴、川、渝、湘5省市煤礦事故死亡人數(shù)超100人。5省市煤礦事故共死亡672人，占全國的49%，而5省市煤炭產(chǎn)量僅占全國的13%。（四）安全生產(chǎn)形勢依然嚴峻長江以南及西南地區(qū)地質條件極復雜，80%煤層為急傾斜、傾斜煤（五）煤層氣產(chǎn)業(yè)仍處于初級階段資源探明程度低，探明儲量僅為資源總量的1.5%。中低煤階煤層氣開發(fā)、深部低透氣性煤層瓦斯抽采等核心技術尚未完全掌握。管網(wǎng)等配套工程滯后，煤層氣不能全部利用；瓦斯抽采項目規(guī)模小、濃度變化大、利用設施不健全，利用率低。目前施行的扶持政策激勵效應明顯減弱，企業(yè)積極性不高。（五）煤層氣產(chǎn)業(yè)仍處于初級階段資源探明程度低，探明儲量僅為資（六）煤炭開發(fā)生態(tài)環(huán)境問題突出我國每年因煤炭開采導致的地下水排放量約60億m3，利用率僅為25%左右土地塌陷導致水土流失，國有重點煤礦治理率尚不到20%矸石排放3億t/年，總占地達7萬公頃華東地區(qū)村莊密集，密度達1個/km2，村莊、水體、建筑物等“三下”壓煤平均占礦井可采儲量的60%。瓦斯排放約200億m3/年，抽采利用率不到1/3（六）煤炭開發(fā)生態(tài)環(huán)境問題突出我國每年因煤炭開采導致的地下水（六）煤炭開發(fā)生態(tài)環(huán)境問題突出西部煤炭開發(fā)使三江源生態(tài)保護面臨更嚴峻的挑戰(zhàn)晉陜蒙寧甘地區(qū)查明煤炭資源量占全國的62.7%，2012年煤炭產(chǎn)量占71%，而水資源總量僅占全國的3.9%寧東、鄂爾多斯、榆林“能源金三角”煤炭儲量占全國的27%，2012年煤炭產(chǎn)量占28%，但水資源占全國的0.37%晉陜蒙寧甘2005-2012煤炭產(chǎn)量占全國比例（六）煤炭開發(fā)生態(tài)環(huán)境問題突出西部煤炭開發(fā)使三江源生態(tài)保護面（七）生產(chǎn)環(huán)境惡劣，職工健康難以保障煤炭開采過程中存在的粉塵、噪聲、高溫、振動、高濕等職業(yè)危害，嚴重的職業(yè)危害對職工安全健康造成嚴重威脅。據(jù)原衛(wèi)生部資料，2010年全國新發(fā)塵肺病23812例，煤炭行業(yè)占54.2%。隨著開采深度增加、圍巖溫度提高，礦井熱害問題愈發(fā)突出。煤炭熱害現(xiàn)已成為礦井深部開采一個不可忽視的新不安全因素，我國國有重點煤礦有70多處礦井采掘工作面氣溫超過26攝氏度，最達到37攝氏度。（七）生產(chǎn)環(huán)境惡劣，職工健康難以保障煤炭開采過程中存在的粉（八）煤炭清潔利用水平仍待提升燃煤發(fā)電占全國SO2、NOx排放總量的40%左右由燃煤引起的CO2排放占化石燃料排放總量約83%近年嚴重霧霾天氣引起全社會對大氣環(huán)境的廣泛關注（八）煤炭清潔利用水平仍待提升燃煤發(fā)電占全國SO2、NOx排（八）煤炭清潔利用水平仍待提升我國燃煤發(fā)電量占電力供應的80%左右，2012年平均供電煤耗326gce/kWh，與日、韓平均供電煤耗300gce/kWh仍有較大差距我國現(xiàn)代煤化工技術已達國際先進水平，但轉化效率、污染物減排和水耗等仍有較大提升空間（八）煤炭清潔利用水平仍待提升我國燃煤發(fā)電量占電力供應的80提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤炭科技十三五展望二.煤炭科技發(fā)展現(xiàn)狀提綱：一.煤炭工業(yè)發(fā)展概況三.煤炭科技面臨的挑戰(zhàn)四.煤四、煤炭科技十三五展望近期工作科技部中長期規(guī)劃評估科技部技術預測工作科技部863領域頂層設計發(fā)改委重大項目遴選能源局煤炭安全綠色開發(fā)戰(zhàn)略研究工程院重大工程項目建議工程院化石能源革命安監(jiān)總局災害防治頂層設計集團公司十三五科技需求調(diào)研四、煤炭科技十三五展望近期工作2020年目標：實現(xiàn)煤礦安全形勢根本好轉，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境明顯改善，煤炭安全綠色開發(fā)、燃煤發(fā)電和煤炭轉化技術達到國際先進水平。基本控制瓦斯事故，百萬噸死亡率控制在0.1以下礦區(qū)生態(tài)恢復率達40%現(xiàn)代煤化工能源轉化效率較目前提高5個百分點四、煤炭科技十三五展望2020年目標：實現(xiàn)煤礦安全形勢根本好轉，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境明顯改煤炭科技重點方向（地質保障）物探技術深部煤炭資源地質條件精細探查技術與裝備孔中孔間地質條件精細探測技術與裝備采空區(qū)隱蔽災害精細探測關鍵技術煤礦井下智能鉆探技術與裝備鉆探機具120噸級大扭矩（30000Nm~60000Nm）煤層氣鉆機研制煤礦井下近鉆頭地質導向鉆進技術與裝備煤炭科技重點方向（地質保障）物探技術煤炭科技重點方向（礦井建設）西部地區(qū)復雜地質條件下特殊鑿井關鍵技術及裝備西部地區(qū)復雜地層豎井全斷面機械化施工凍結支護機理、凍結節(jié)能、磁定位導向的凍結鉆孔定向鉆進西部侏羅系地層注漿技術西部采空區(qū)建井充填注漿斜井凍結技術軟巖鉆進技術豎井掘進機井筒施工技術煤炭科技重點方向（礦井建設）西部地區(qū)復雜地質條件下特殊鑿井關煤炭科技重點方向（礦井建設）煤礦巷道高效快速掘進技術與裝備全斷面矩形煤巷快速掘進機硬巖掘進機煤巷錨桿支護快速鉆裝設備與技術煤巷高效快速掘進工作面降塵技術與裝備智能化井巷掘進技術與裝備研發(fā)煤炭科技重點方向（礦井建設）煤礦巷道高效快速掘進技術與裝備煤炭科技重點方向（高效開采）煤炭開采無人化工作面成套裝備智能采煤機高效截割、煤巖性狀在線識別、運行狀態(tài)智能感知與控制等新技術自適應強力液壓支架支護系統(tǒng)、巡檢機器人無障礙行走機構、動力和協(xié)同控制技術無人工作面高效高可靠性運輸設備大功率防爆變頻驅動技術無人工作面數(shù)字信息控制系統(tǒng)關鍵技術煤炭科技重點方向（高效開采）煤炭開采無人化工作面成套裝備清潔動力無軌輔助運輸智能裝備大功率差動輪系調(diào)速軟啟動裝置變頻驅動技術礦用大型內(nèi)裝式摩擦提升機研制煤炭科技重點方向（高效開采）清潔動力無軌輔助運輸智能裝備煤炭科技重點方向（高效開采）大型露天煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)關鍵技術與裝備大型移置式帶式輸送機大型排土機取料機、給料機、裝車設備管狀帶式輸送機煤炭科技重點方向（高效開采）大型露天煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)關鍵技術與裝備煤炭科技重點方向（高效開采煤礦綠色高效充填開采關鍵技術與裝備大采高固體充填成套技術與裝備高效膏體充填關鍵技術與裝備沙漠及其邊緣風積土系列充填材料無煤柱巷道高效快速支護技術與裝備充填工況、效果及環(huán)境安全一體化監(jiān)測技術裝備難采煤層綠色開采技術研究煤炭科技重點方向（綠色開采）煤礦綠色高效充填開采關鍵技術與裝備煤炭科技重點方向（綠色開采西部干旱半干旱煤礦劇烈擾動區(qū)生態(tài)修復技術西部干旱半干旱礦區(qū)生態(tài)水資源保護與利用技術高邊坡滑坡體治理關鍵技術（大型預制梁安裝技術）與工程應用青海凍土凍巖區(qū)域露天礦邊坡穩(wěn)定性技術研究與工程治理煤炭開采液壓液（油）的綠色難燃技術煤炭科技重點方向（綠色開采）西部干旱半干旱煤礦劇烈擾動區(qū)生態(tài)修復技術煤炭科技重點方向（綠數(shù)字礦山建設全礦井數(shù)字化生產(chǎn)系統(tǒng)礦井智能感知技術遠程遙控及自動化開采技術數(shù)字化礦井示范工程云技術應用基于智能手機、平板電腦等移動終端設備的移動生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)煤炭科技重點方向（信息化）數(shù)字礦山建設煤炭科技重點方向（信息化）煤炭信息化、自動化技術與裝備遠程維護機制、可視化災害預測預報平臺及報警及故障的快速定位機制智能感知物聯(lián)網(wǎng)技術計算機3D虛擬現(xiàn)實技術礦井通信技術電網(wǎng)可靠性、電能質量治理與檢測、節(jié)能優(yōu)化控制與評估、礦井供電輔助設計、礦井供電智能監(jiān)控、智能決策指揮系統(tǒng)煤炭科技重點方向（信息化）煤炭信息化、自動化技術與裝備煤炭科技重點方向（信息化）煤炭科技重點方向（煤礦安全）煤礦災害預警技術與裝備瓦斯災害監(jiān)控預警關鍵技術研發(fā)及示范頂板災害監(jiān)控預警關鍵技術研