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中国煤科:煤炭清洁高效开发利用的科技尖兵

“引领煤炭科技,推动行业进步。提升企业价值,创造绿色未来。我们将致力于拓展自身的科研设计优势,推动煤炭行业进步,开启能源绿色开采,成为安全、高效、清洁煤炭的领跑者,承担起推动中国煤炭工业发展的历史使命。”谈到企业的发展定位时,中国煤炭科工集团有限公司(以下简称“中国煤科”)董事长刘高倬如是说。

  中国煤科是经国务院批准,由煤炭科学研究总院与中煤国际工程设计研究总院于2008年4月合并组建,现为国务院国资委直接监管的中央企业。

  中国煤科传承了两所国家级科研院所50多年的光辉发展历程,制定了中国多个煤炭行业设计规划和蓝图,主导了历次中国煤炭技术革命,设计和建设了一批现代化矿井,研究开发制造了一批具有我国自主知识产权、先进适用的煤炭机械装备,攻克了一批煤矿安全生产技术课题,被业界誉为我国煤炭工业科技进步的主导力量和国家队。

  煤炭工业科技创新的国家队

  企业的天性是追求利润最大化,国家级科研院所的使命是科研创新,中国煤科如何解决好二者之间的矛盾?

  “我们在走向市场的同时,不能抛弃自己的特色和原始积累,而是将科研优势与市场运作相结合,通过资本等力量不断将优势放大。只有不断提升科技实力,走向市场的科技型企业才能创造更大的发展空间,才能凝聚更大的发展优势。”中国煤科有关负责人说。

  转制后,两家单位尤其是煤炭科学研究总院作为煤炭行业技术创新基地和国家创新体系的重要组成部分,一方面努力发展经济,提高企业效益,同时仍承担了包括行业共性技术在内的大量国家科研项目,积累了一大批科研成果,企业的核心竞争力明显增强。

  在矿井物探技术方面,煤矿井防治水技术、矿井超前探测技术、煤层气开发技术和矿井巷道定向钻进技术等具有行业领先优势,煤矿采区物探技术、环境保护评价技术、复杂矿井疑难地质工程技术、煤田地质精查技术在行业内具有良好的市场认可度。

  在建井技术方面,钻井法、冻结和注浆法等特殊凿井技术已达到国际领先水平。首次在国际上利用钻井法开凿厚冲积层矿井,最大钻凿成井深度达660m,最大钻井直径为10.3m,达到世界先进水平。研制成功大直径反井钻机,一次扩孔直径5m、深600m,为国内最大型的反井钻机。

  在综合机械化开采和综采放顶煤开采技术与工艺方面具有很强的技术优势和影响力。研制成功的国产大采高综采成套技术与装备达到年产600万~1000万吨生产能力,攻克了我国煤炭行业厚煤层综采技术发展中采煤方法比较落后、装备性能低的技术“瓶颈”,形成了大采高综采采煤方法与围岩控制理论与技术,提出了设备系统与单件设备可靠性、能力协调匹配的设计方法,单一工作面生产能力达到1025万吨/年,成套设备的主要技术指标达到国际先进水平,摆脱了我国此类煤层开采装备依赖进口的局面。相关技术成果先后荣获国家科技进步奖3项,煤炭工业特等奖和一等奖7项。

  在巷道掘进与辅助运输机械技术方面,开发出的EML340型连续采煤机及四臂锚杆钻车等设备,为煤矿巷道提供了性能优越的高效掘进设备。研发了17种型号的矿用防爆低污染胶轮车及支架搬运车、顺槽车等井下用特种车辆,市场占有率达50%。开发出煤巷锚杆支护成套技术,实现了高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度的“三高一低”的锚杆支护设计。

  在煤矿综合自动化控制与通信技术方面,开发了全矿井综合自动化系统、矿井安全生产监测系统、矿井人员安全监测系统、矿井有线/无线通信系统、光纤工业电视系统、井下电力监控系统、生产自动化各项子系统。在矿井有线、无线通信处于国内领先水平。

  在特殊开采与环境保护方面,形成独特的“三下”开采设计、抗采动影响房屋设计、采煤沉陷区稳定性评价、采煤沉陷区治理工程设计、采煤沉陷区环境保护等方法及理论。从矿区景观生态恢复和景观重建的角度,实现了大面积采煤塌陷区的景观生态再造,并保护了塌陷区生物多样性。

  在煤矿安全领域,以煤矿瓦斯治理为重点,解决煤矿安全生产的重大技术难题,提升了煤矿安全保障能力。突出解决了煤矿瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、矿井突水、火灾等灾害防治中的关键技术难题,基本形成了适合我国煤矿复杂地质条件和煤矿生产力水平的煤矿安全技术体系与成套装备。科研成果获得3项国家科技进步二等奖、8项中国煤炭工业特等奖和一等奖。安全技术装备在全国95%以上的国有重点煤矿推广应用,安全产品占60%~70%的市场份额。

  在煤炭洗选加工方面,研究开发出适应我国煤质和生产特点的成套大型模块选煤关键技术及装备,结束了国外厂商的垄断局面。研发成功的重介质旋流器选煤新工艺,使我国的重介质选煤技术获得了大面积推广应用,技术居国际领先水平。

  在水煤浆制备技术方面,拥有自主知识产权的高效节能高浓度制浆技术和低挥发分超细煤浆制备及高效燃烧技术,处于国内领先地位,已进入到大型化、系统化、规模化的工业推广应用阶段。

  在煤炭直接液化方面,研究了具有自主知识产权的煤炭直接液化技术,开发了具有自主知识产权和创新的催化剂制备工艺技术,属国际首创,达到国际先进水平;研制出专用系列催化剂,成本低,性能达到和超过国外同类产品,解决了煤炭直接液化纳米级催化剂前驱体再团聚的技术难题。催化剂制备工艺包及催化剂已用于神华100万吨油/年煤液化工程中,取代了进口合成催化剂和黄铁矿催化剂的研磨制备工艺,预计年增加经济效益可达2.46亿元。

  国家队背后的资源优势

  中国煤科之所以在科技创新方面取得如此成就,主要取决于该集团长期以来的技术积累和人才培养。突出表现在以下几个方面:

  成套技术领先优势。中国煤科经过50多年的发展,有着雄厚的科研、设计实力,技术储备比较充足,具备了煤矿生产建设全过程的成套技术。在煤矿高效、安全、绿色开采领域,该集团是国内煤矿建设、开采技术与装备综合配套能力、集成能力、检测手段最强的企业。在煤矿节能环保开发与利用领域,煤炭洗选加工、粉煤灰锅炉、水煤浆、低浓度煤层气浓缩和煤基碳材料等部分技术占据国内先进或领先地位。工程设计技术在国内煤炭行业总体处于领先水平。具备承担重大软课题研究能力,已成为政府和有关部门决策的重要技术支撑力量。目前,已经形成了比较完善的科研设计创新体系,具备大项目集团攻关作战的显著优势。

  人才优势。中国煤科科技人员的比例相对较高,在16800名员工中,工程技术人员有7000人,占40%以上,其中中高级技术职称人才有4700多人。有5个博士后科研工作站、两个博士学位授权点、10个硕士学位授权点,培育了一批知名学科带头人和领域专家。

  公共科技资源优势。中国煤科建有煤炭行业最完善的科研实验和质量检测基础设施,拥有国家煤矿安全技术工程研究中心、国家水煤浆工程技术研究中心、宁夏天地奔牛国家认定企业技术中心、煤炭工业洁净煤工程技术研究中心。正在建设煤矿安全技术国家重点实验室、煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室、瓦斯灾害应急信息技术国家重点实验室等3个国家重点实验室,煤矿采掘机械装备国家工程实验室和煤矿深井建设技术国家工程实验室等两个国家工程实验室,以及10个安全生产技术支撑体系国家级中心实验室。承担着全国95%以上的矿用新产品检测检验任务,煤炭行业“全国煤炭标准化技术委员会”等三大标委会(包括绝大多数标委会分会)都挂靠在中国煤科及所属单位。

  品牌优势。中国煤科科研和设计院所50多年来积淀的技术优势、人才优势、科研优势,在激烈的市场竞争中是不可估量的无形资产,是参与市场竞争的制胜法宝,技术和产品质量一直得到市场的广泛认可。中国煤科各企业与一批大型国有煤炭重点生产企业建立了长期的战略合作关系,有着较为固定的市场基础。

  目前,科学研究和生产经营已成为中国煤科发展的两个轮子,相互促进,同步发展。由此建立了完整的产业链条,在激烈的市场竞争中具备明显的优势,有力推动我国煤炭工业的科研进步以及技术创新。