走進潞安化機集團，一個個身高約30米、體重500多噸、腰圍5米左右，名叫“晉華爐3.0”的大家伙惹人注目。這種“晉華爐”來歷不凡，它由潞安化機集團與清華大學歷經(jīng)20余年持續(xù)研發(fā)。目前，已從1.0版、2.0版逐步迭代升級為3.0版，先后獲得國家專利153項，近3年在國內市場的占有率位居前列。
  它們不挑食，高灰分、高灰熔點、高硫的煤都能消化，解決了煤氣化產業(yè)一直以來的痛難點。晉華爐在“水煤漿水冷壁廢鍋氣化爐”的低碳化、高效化、大型化等關鍵環(huán)節(jié)取得的重大突破，打破了國外對合成氣熱量回收技術的壟斷，實現(xiàn)了進口技術的完全替代。
  圍繞建設年產25臺晉華爐智能制造生產線，潞安化機集團正加快建設國家級智能工廠、世界級燈塔工廠，努力打造國內頂尖、國際領先的化工和新能源裝備制造綜合性平臺。
  近年來，和潞安化機一樣，我省許多企業(yè)持續(xù)推進關鍵核心技術構建和技術成果轉化，緊盯關鍵問題帶頭攻關，積極承擔國家及省部級重點研發(fā)項目，加強項目銜接和動態(tài)監(jiān)測，整體推進技術攻關進程，取得了一次次重大突破。
  同時，大力深化產學研用合作，通過與國內知名大學共同組建研發(fā)平臺、承擔重大科技創(chuàng)新項目，積極推動煤氣化、氫能源、固廢協(xié)同處置等領域新技術、新產品研發(fā)及成果轉化，推動更多優(yōu)質科技成果轉化為新質生產力。
  解碼黑色煤炭“綠色”基因，全力打造能源科技創(chuàng)新重要策源地，以系列碳纖維技術為代表的材料技術實現(xiàn)重大突破，汾西重工19兆瓦半直驅永磁風力發(fā)電機刷新全球最大單機容量紀錄，太鍋集團循環(huán)流化床鍋爐技術全球領先，程芳琴團隊“分質資源化利用——分類無害化填充”獲國家科技進步二等獎……
  一項項科技創(chuàng)新成果的涌現(xiàn)，也充分彰顯了我省打造世界一流煤基科技創(chuàng)新成果轉化基地的堅定決心和鏗鏘步伐。

 搭建創(chuàng)新平臺

——統(tǒng)籌“國家隊”“山西隊”合力攻堅

  在2023年8月省科技廳公布的我省煤基科技成果轉化示范基地中，晉能控股集團煤與煤層氣共采全國重點實驗室榜上有名，被認定為“山西省煤層氣開采及綜合利用科技成果轉化示范基地”。
  實驗室負責人李國富告訴記者，基地集聚了國內外知名的煤炭與煤層氣（煤礦瓦斯）領域專家和科研團隊，形成了跨學科、跨領域的創(chuàng)新合作模式，貫穿了全周期管理，為科技研發(fā)和成果轉化提供了良好的軟硬件支持。基地在全省推行煤礦區(qū)煤層氣“四區(qū)聯(lián)動”井上下聯(lián)合抽采模式，有效實現(xiàn)了安全高效、科學有序地開采煤炭和煤層氣資源，達到“保障煤礦安全生產、補充綠色能源、實現(xiàn)節(jié)能減排”三重功效。
  以科技創(chuàng)新助推煤炭產業(yè)高質量發(fā)展，我省針對煤基產業(yè)分布特點和發(fā)展需求，全力建設高水平科技創(chuàng)新平臺。打造具有國際影響力的“煤基能谷”，培育建設高能級創(chuàng)新平臺，推動組建多元化新型研發(fā)機構等，為煤基科技成果轉化提供優(yōu)質的平臺支撐。加快推進中試基地等配套設施建設，有效降低科技成果轉化的風險，提高轉化的成功率。
  加強產學研合作平臺建設，重點依托已正式入軌運行的懷柔實驗室山西研究院等創(chuàng)新平臺，聯(lián)合太原理工大學、中科院山西煤化所、清華大學山西清潔能源研究院等科研機構，加強能源關鍵技術攻關和成果轉化。通過產學研合作，將高校和科研機構的科研優(yōu)勢與企業(yè)的生產優(yōu)勢相結合，加速煤基科技成果的轉化。
  同時，加大投入保障，多方式拓展投入渠道，探索構建財政資金引導，社會資本、金融資本共同參與的多元化投入保障機制，為煤基科技成果轉化提供資金支持。
  出臺更多吸引人才的政策，推出人才服務綠卡，支持青年人才承擔科技項目，為煤基科技成果轉化提供人才保障。
  在太原理工大學省部共建煤基能源清潔高效利用國家重點實驗室，煤分質利用及污染物控制研究中心團隊圍繞山西焦化產業(yè)特色和優(yōu)勢，基于煤質大數(shù)據(jù)開發(fā)了煉焦煤選配一體化技術，讓科技成果走出實驗室、走上生產線，實現(xiàn)了工程應用。
  目前，我省率先在能源科技領域聚齊4支國家戰(zhàn)略科技力量。引進華為礦山軍團全球總部新建4個省校合作研發(fā)機構，新建5家山西省實驗室。
  統(tǒng)籌“國家隊”“山西隊”，我省著力打造煤基科技創(chuàng)新重要策源地，不斷實現(xiàn)能源科技水平的追趕和超越。

  在大力推進煤基科技創(chuàng)新成果轉化基地建設的生動實踐中，不乏省屬企業(yè)探路領跑的矯健身影。
  華陽新材無煙煤基快充型石墨負極材料中試技術取得階段性成果，建成100噸/年無煙煤基快充型鋰電負極材料中試示范線，中試實驗基本解決了無煙煤制備負極材料中原料來源不穩(wěn)定、性能差異大等問題。全省各地市也積極謀劃與實踐，太原、呂梁發(fā)力建設國家能源技術革命策源地，打造具有國際影響力的“煤基能谷”“氫都”，圍繞煤炭清潔高效利用、高端裝備制造等開展技術攻關，培育科技型企業(yè)，全面提升綠色低碳發(fā)展水平。
  山西焦煤集團與太原理工大學、山西能源學院合作申報共建的礦山巖層控制及災害防控山西省重點實驗室，正式獲批建設；與懷柔實驗室山西研究院、山西大學合作開展的《CO2-固廢混合注漿回填固碳關鍵技術與示范》項目，積極爭取專項資金支持。在由科技部等5部委共同組織的兩年一次的國家企業(yè)技術中心評價中，山西焦煤國家企業(yè)技術中心在2023年最新一期全國評價中蟬聯(lián)全國煤炭行業(yè)首位。
  民營企業(yè)不甘落后。作為山西省氫能產業(yè)鏈“鏈主”企業(yè)及氫能產業(yè)聯(lián)盟理事長單位的鵬飛集團，在氫能安全提升效率、工藝技術改良催生科技成果轉化方面積極探索，為國內外氫能相關產業(yè)的研發(fā)項目提供中試平臺，協(xié)同推進成果轉化，取得一系列耀眼成績。
  持續(xù)推動煤炭由單一燃料向燃料和原料并重轉變，我省加大鋼鐵、焦化整合力度，有力促進了煤炭清潔利用企業(yè)產業(yè)結構的調整優(yōu)化及焦化企業(yè)的節(jié)能降耗。鼓勵龍頭企業(yè)通過兼并重組、戰(zhàn)略合作等方式，整合產業(yè)鏈資源，帶動上下游企業(yè)共同發(fā)展形成煤基科技產業(yè)集群，有力推動產業(yè)結構優(yōu)化升級。
  在拓展國內市場方面，我省大力加強煤基科技成果的宣傳和推廣，組織企業(yè)參加各類科技成果展示會、交易會等活動，提高山西煤基科技成果的知名度和影響力。積極與國內其他地區(qū)開展合作，拓展煤基科技成果的應用市場，推動煤基科技成果的產業(yè)化發(fā)展。
  以太原能源低碳發(fā)展論壇為牽引，我省積極開展國際科技合作與交流，引進國外先進的煤基科技成果和技術，提高煤基科技的水平。同時，鼓勵企業(yè)與國外企業(yè)、科研機構開展合作，共同開展煤基科技項目研發(fā)和成果轉化，推動山西煤基科技成果走向國際市場。

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  在晉能控股集團，寺河礦東五盤區(qū)原本是典型的高瓦斯礦井。2005年至2007年，根據(jù)該盤區(qū)煤層地質條件，技術人員采用“清水鉆進、活性水壓裂、定壓排采”等技術，在該盤區(qū)共布置141口煤層氣井進行地面超前預抽，經(jīng)過15年的連續(xù)抽采，該盤區(qū)瓦斯含量降幅超60%，由高瓦斯區(qū)轉變?yōu)榈屯咚箙^(qū)。
  通過長期實施地面超前預抽、井上下聯(lián)合抽采、井下區(qū)域遞進式精準抽采，寺河礦東五盤區(qū)實現(xiàn)了地面和井下相結合的“兩條腿走路”的煤與瓦斯共采模式。近年來，該礦每年井下抽采的煤礦瓦斯均保持在8億立方米的水平，相當于每年減排二氧化碳1200萬噸，為高瓦斯礦區(qū)煤炭生產行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標提供了綠色開發(fā)路徑。
  “規(guī)劃區(qū)地面預抽全域快降，準備區(qū)聯(lián)合抽采高產高效，生產區(qū)井下抽采精準達標，采空區(qū)地面鉆采消患減排。”多年來，晉能控股集團應用這種煤礦區(qū)煤層氣“四區(qū)聯(lián)動”井上下聯(lián)合抽采模式，在示范礦井實現(xiàn)了煤炭和煤層氣資源安全高效、科學有序開采，達到了“保障煤礦安全生產、補充綠色能源、實現(xiàn)節(jié)能減排”三重功效。
  規(guī)劃區(qū)，是指煤炭資源在5—10年甚至更長時間以后才進行采掘作業(yè)的區(qū)域，留有充分的煤層氣預抽時間。寺河礦采用的便是這種規(guī)劃區(qū)地面超前預抽模式，礦井瓦斯超限次數(shù)由最高年份的28次，降低到近些年的零超限。
  準備區(qū)，是煤炭生產近期（一般為3—5年）即將進行回采的區(qū)域。準備區(qū)煤層氣井上下聯(lián)合抽采技術主要是通過井下定向長鉆孔與地面井壓裂影響區(qū)溝通，實現(xiàn)了井上下聯(lián)合抽采高產高效。該技術已在晉能控股集團趙莊礦、成莊礦、寺河礦等礦得到應用，單孔抽采量提高了5倍以上，掘進面預抽達標時間縮短了57%，有效緩解了抽掘采接替緊張，解放了生產力，促進了礦井的高產高效。
  生產區(qū)，是指煤炭生產礦井現(xiàn)有的生產區(qū)域?；诓删蚧顒觿×液途鹿こ倘_放特點，采用區(qū)域遞進式順層鉆孔、穿層鉆孔、高位定向長鉆孔等精準均衡抽采技術，抽采工作面的煤層氣，有效解決了常規(guī)鉆孔軌跡不可控、易形成抽采盲區(qū)、抽采效果差等難題，實現(xiàn)了生產區(qū)井下抽采精準達標，確保萬無一失。
  采空區(qū)，是指在煤礦作業(yè)過程中，將地下煤炭開采掏空后留下的空間。采空區(qū)瓦斯抽采傳統(tǒng)采用井下埋管方法，抽采效果較差。通過對采空區(qū)煤層氣賦存狀態(tài)與抽采效果研究，研發(fā)了地面鉆井至裂隙帶抽采技術，實現(xiàn)了地面鉆采消患減排。
  正是應用這種“四區(qū)聯(lián)動”井上下聯(lián)合抽采系列技術，晉能控股集團成莊礦成為全國唯一的煤與瓦斯共采綠色開采示范礦井，基本實現(xiàn)了“采前抽”“采中抽”“采后抽”全系列抽采，瓦斯抽采量達1.3億立方米/年，瓦斯抽采率達84%以上，實現(xiàn)了高瓦斯礦區(qū)低瓦斯采煤，為全國煤炭生產行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標提供了可推廣、可復制的經(jīng)驗。

來源：山西日報