作為黃河上游重要支流大通河的發源地，青海木里礦區是祁連山區域水源涵養地和生態安全屏障的重要組成部分，生態地位極為重要。過去，由于煤炭資源非法開采，剝離物料隨意堆放，造成木里礦區高山草甸、凍土層和濕地被破壞，原有水系更改，生態破壞嚴重，加劇了滑坡等地質災害的發生。

  對此，中國煤炭科工集團提出了“渣山削坡整形、采坑回填緩坡、巖壁修整、土壤篩分及改良、30厘米土層覆蓋、鄉土植物混播”的綜合治理方案。2021年9月，由中國煤科承攬的木里江倉一號井綜合整治項目通過青海省省級驗收，打造出高原高寒地區礦山生態修復的樣板工程。

  對中國煤科來說，這只是其綠色發展路上的一個堅實腳印。近年來，中國煤科積極踐行“雙碳”目標，在綠色開采、清潔能源開發利用、管道輸煤等方面持續發力，加速推進綠色發展步伐。

  綠色開采，探尋資源利用最優解

  綠色開采是實現煤炭資源開發利用最優化和生態環境影響最小化的最優路徑。近年來，中國煤科依托強大的科研技術優勢，對煤炭綠色開采進行了一系列積極探索。

  在保水采煤方面，中國煤科西安研究院提出了煤層開采涌水量動態預測方法和含水層控制疏放技術，研發出長距離定向鉆孔注漿帷幕、地下連續帷幕墻建造、全斷面引流注漿截流等保水采煤關鍵技術，實現了礦區地下水、地表水資源原位保護，促進了生態脆弱煤礦區煤—水資源協調開發。

  長距離隱蔽懸掛式半封閉截水帷幕示意圖

  中國煤科開采研究院基于覆巖采動裂隙垂向導水性差異分區特征和采動覆巖隔水特性，提出控水采煤理論與技術。他們通過控制不同分帶進入含水層的擾動范圍，控制礦井充水量，解決了水體下留設不同類型防水煤巖柱而造成煤炭資源的大量損失、對含水層過量疏放導致地下水位大幅度下降等礦區生態環境破壞問題，實現了“控水保安全，保水促生態”的雙重目標。

  控水采煤技術

  在矸石處置方面，中國煤科西安研究院融合鉆探、注漿、水害防治技術優勢，研發了集“碎、配、制、充、防”于一體的煤矸石地面與井下協同高效充注及伴生災害防控技術，為控制礦區地表沉降、充填處置矸石固廢，推動實現煤矸石“零排放”目標提供技術支撐。

  除了研發以固體、高濃度膏體、似膏體、高水材料等為代表的多種充填采煤技術，中國煤科開采研究院還探索了高堿粉煤灰漿固化二氧化碳井下綜合利用技術，實現了粉煤灰固化二氧化碳、粉煤灰注漿防滅火、礦井水循環利用、充填采空區減沉。

  在地表減沉方面，中國煤科開采研究院構建了以“開采沉陷預計+桿塔移動變形分析+抗采動影響治理”為核心的沉陷區高壓線塔保護性開采技術體系，集“勘查、設計、評估、治理”于一體的采空區治理成套技術以及沉陷區綜合利用井上下協同治理技術體系，為采煤區地表減沉和沉陷區綜合利用提供了技術支撐。

  采空區注漿效果檢驗三維效果

  采煤沉陷區空天地孔協同監測平臺

  開發清潔能源，助力“雙碳”目標實現

  為了更好地適應生態文明建設和環境保護的新常態，中國煤科在強化監督管理和加大節能改造力度的同時，通過整合節能環保、清潔能源開發利用等技術，進一步優化資源配置，助力“雙碳”目標實現。

  2018年12月11日，由中國煤科重慶設計院參與設計的貴州省第一座天然氣分布式能源站——興義清水河天然氣分布式能源站并網發電。中國煤科重慶設計院充分運用綠色建筑設計理念及設計方法，采取綠色建材、創新節能、可再生能源利用等技術措施，推動興義清水河天然氣分布式能源站可持續安全高效生產。

  作為興義地方電網的黑啟動電源，總裝機容量58兆瓦的興義清水河天然氣分布式能源站可實現智能化“一鍵啟動”，機組從啟動到帶滿負荷僅需15分鐘，不僅填補了貴州省天然氣發電的空白，其削峰填谷的能力可與貴州黔西南州地方電網相互支撐，對提高電網的安全、穩定及經濟運行水平，構建黔西南州“大強電網+大產業”具有重要意義。

  地熱能開發智能管控平臺

  地熱能是綠色低碳、可循環利用的可再生資源，與其他能源相比，具有儲量大、分布廣、清潔環保、穩定可靠等特點。早在2017年，中國煤科西安研究院就采用淺層+中深層地熱地埋管換熱技術，穩步推進地熱能的開發、利用和推廣。2021年7月，他們成立了地熱能開發技術與工程研究所，深耕地熱能的開發利用。中國煤科西安研究院將高新院區燃氣鍋爐低氮升級改造方案調整為中深層地熱地埋管供熱系統方案，將新建院區原燃氣鍋爐+冷卻塔系統變更為淺層地埋管地源熱泵制冷供暖技術系統。

  據了解，中國煤科西安研究院淺層+中深層地熱供暖（制冷）項目運行以來，每年可以節約煤炭資源4363.29噸，每年可以減少排放二氧化碳1.14萬噸、二氧化硫37.09噸、氮氧化物32.28萬噸。

  管道輸煤，探索煤炭運輸新方式

  在持續推進綠色發展的過程中，中國煤科不斷加速技術創新，特別是在管道輸煤方面攻關突破了多項關鍵技術，實現了我國煤炭管道運輸從零到一的突破。

  管道輸煤是將固態煤炭通過加水的方式變成煤漿，再通過泵站加壓的方式進行管道輸送。2021年11月，由陜煤集團投資建設，中國煤科武漢設計院承擔EPC工程總承包的我國首條長距離管道輸煤項目——陜西神渭輸煤管道全負荷輸煤成功，進入試生產運行階段。

  神渭輸煤管道全長727公里，設計年輸送精煤1000萬噸，途經陜西省4市18縣（區），全線穿（跨）越工程1537處，其中隧道工程59處、總長55.5公里，穿越鐵路26處、公路115處、河流70處，管道全線主要包含供煤、制漿、泵輸、儲漿、脫水及生產輔助系統等。

  由于輸煤距離較長，神渭輸煤管道共設有五級泵站30臺活塞隔膜泵聯動，其中最長的泵站間距達到136公里，煤漿以1.8米/秒的速度在管道內運輸。抵達終點后，一部分煤漿直接進行化工處理；另一部分煤漿脫水后被還原成固態煤炭，運送到火電廠等。

  面對該項目規模大、線路長、工藝系統環節復雜等難題，中國煤科武漢設計院著力攻關長距離、大運量煤漿制備技術，長距離管道輸煤系統五級泵站串聯同步技術，常規濃度煤漿轉化為氣化漿制備技術等，填補了我國長距離管道輸煤技術的多項空白。此外，管道輸煤也成為繼鐵路、公路、水路三種長距離運煤方式外的第四種煤炭運輸方式，這種全新的煤炭物流方式也為煤炭產業轉型升級提供了新動能。

來源：新華網