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    中國礦業(yè)大學教授葛世榮近日在《中國礦業(yè)大學學報》發(fā)表了題為《深部煤炭化學開采技術》的論文,。

    人類規(guī)模開采地下煤炭已有1000年以上的歷史，無論是最早人力使用工具開采煤炭,，還是后來采用爆破剝落煤炭,，直至當今通過機械驅動****切割煤炭，都屬于基于力學作用的機械開采方法,，這種開采手段一直未有根本上的突破,。隨著煤炭開采越來越深，沿用傳統(tǒng)的機械開采方法將面臨很多難題，例如井下采場圍巖穩(wěn)定性維護難度大,，開采系統(tǒng)更復雜以及開采能耗大幅度增加,。

    葛世榮在論文中指出，隨著煤炭資源量持續(xù)減少,、煤炭資源開采深度增加,，迫使人類必須思考和探索低資源消耗,、低環(huán)境污染,、低地層損害的煤炭開采技術革命新方法。

    為了探索地下煤炭開采技術革命的新方法,，該論文提出了地下煤炭化學開采的基本概念,，并將其歸納為3種化學開采方法,，即地下氣化、地下熱解和生物溶解,。該論文首次提出了煤炭化學開采技術架構,、工藝系統(tǒng)和需要突破的關鍵技術：地下煤炭盾構—氣化協(xié)同工藝及裝備系統(tǒng)，合成燃氣用于整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）發(fā)電及CO2埋藏的技術思路,，地下氣化污染物抑制及穩(wěn)定產(chǎn)氣控制方法,；基于聚光太陽能供熱和干熱巖集熱供熱的地下煤炭原位干餾技術，基于電磁感應加熱和微波輻射加熱的地下煤炭原位熱解技術,；基于微生物溶煤的地下煤炭原位生物開采技術,。

    煤炭化學開采是在煤層人為地誘導化學反應，進而提取原煤中的有用化學成分的無人化,、智能化開采方法,。它是一種在地下煤層施加溫度或壓力（也可加入催化劑）而形成可控化學反應，進而把煤炭轉化為氣體,、液體燃料和其他化學品的煤炭開采利用一體化過程,。

    葛世榮在論文中指出，國內(nèi)外研究表明,，與傳統(tǒng)井工煤礦生產(chǎn)和發(fā)電系統(tǒng)相比,，煤炭地下氣化的投資降低60％，生產(chǎn)成本降低70％,，煤炭資源回采率提高到95％,，土地復耕成本降低80％；發(fā)電熱效率提高50％,，發(fā)電成本約為0．15元／千瓦時,。可以預見,，化學開采將成為高回收,、低損害、超低排放、零死亡的煤炭開采技術革命的新方向,。

    煤炭化學開采可從地下氣化,、地下熱解、地下溶解3條技術路徑得以實現(xiàn),。從技術難易程度而言,，工業(yè)化規(guī)模的煤炭地下氣化的近期（未來10年左右）可實現(xiàn)度最高，煤炭地下熱解具有中期（未來20年）規(guī)�,；�遠景,，煤炭地下生物溶解將在遠期（未來30年）實現(xiàn)。這些化學開采方法將從根本上改變傳統(tǒng)的煤炭開采工藝,，使得深部地下資源開采真正實現(xiàn)地下無人化,、地面無煤化、產(chǎn)品流態(tài)化,，從而達到煤炭開采零死亡,、供能零排放、環(huán)境零損害的安全生產(chǎn),、清潔利用的境界,。

    同時，化學開采為淺部的難采煤層（薄煤層,、高瓦斯、急傾斜）開采,，以及數(shù)以百億噸的殘留煤開采提供了再開采技術途徑,，為煤炭企業(yè)和煤炭資源型城市的可持續(xù)發(fā)展提供了技術支撐。

    該論文指出,，煤炭化學開采不是今天才有的創(chuàng)新夢想,。150年前就有科學家提出，它將是未來的煤炭開采方向,，但這個夢想至今未能成真,，足以可見煤炭化學開采的難度之大。隨著當今地球科學,、材料技術,、信息技術、裝備制造技術的快速發(fā)展,，許多之前難以解決的煤炭化學開采技術難題將會有新的突破,，當?shù)叵露軜嫛獨饣�一體機、地下熱解反應腔,、地下溶解生物菌等關鍵技術難題解決之后,，煤炭化學開采將有可能成為現(xiàn)實。這些目標需要幾代科技工作者為之不懈努力。