摘要：我们总说新能源，但在储能技术还没完全跟上、新系统还没成熟的时候，真正靠得住的“能源压舱石”，其实还是煤炭。而这场能源保卫战的主战场，已经悄悄转到了地下千米的深处。

中国战略新兴产业融媒体记者 陈雯

我们总说新能源，但在储能技术还没完全跟上、新系统还没成熟的时候，真正靠得住的“能源压舱石”，其实还是煤炭。而这场能源保卫战的主战场，已经悄悄转到了地下千米的深处。

>>在新疆准东经济技术开发区内的新疆宜化矿业有限公司五彩湾矿区一号露天煤矿，无人驾驶矿卡进行煤炭装载作业（1月20日摄，无人机照片）。 新华社记者 丁磊/摄

中东部地区用掉了全国七成的煤，如今面临一个前所未有的挑战：浅层的煤差不多都快挖完了。在我国已探明的煤炭资源储量中，浅部资源占比不足20%，同时正逐渐枯竭。

越往深处开采，环境就越恶劣：高地温、高应力、瓦斯涌出等复杂地质条件让开采面临的灾害风险更大。在这种地方挖煤，就像“在豆腐里打洞”，安全和成本的压力，都在成倍增加。那么出路何在？应向何处要方法、要安全、要效益？

“无煤可采”？

未来10年内，鄂尔多斯的煤炭产量预计将减少超过1亿吨；山东省的煤炭资源剩余服务年限平均仅为18.5年，预计未来10年产量将减少约1200万吨；神东、平朔、大同等地区的煤炭产出也呈现快速减少的趋势……大型煤炭矿区在我国煤炭供应链中不可或缺，然而近年来受市场需求增长、过度开发等因素影响，部分矿区的可开采资源正在减少，矿区的有效服务年限也在缩短。2024年全国两会上，全国政协委员、中国矿业大学（北京）原副校长姜耀东对此进行了有关分析。

煤炭开采和洗选业属于劳动密集型产业，对于以煤炭产业为支柱产业的地区，从业人员数量多，经济拉动作用强，煤炭产业兴衰对地区经济社会发展影响巨大。2004年国务院批准的《全国能源中长期发展规划纲要（2004-2020年）》，首次提出建设神东、晋北、晋中、晋东、陕北、蒙东（东北）、云贵、河南、鲁西、两淮、黄陇、冀中、宁东13个大型煤炭基地，2015年又将新疆纳入大型煤炭基地，全国共形成14个大型煤炭基地，对保障全国煤炭安全稳定供应、支撑经济发展起到了重要作用。

但经过二十多年的高强度开发，14个大型煤炭基地已发生较大变化，中东部地区大型煤炭基地浅部资源大幅减少，产能规模和比重持续下降，其中冀中、河南、鲁西、两淮四个大型煤炭基地产量由2010年的5.6亿吨减少到2024年的3.3亿吨，下降了41%，煤炭供应保障、矿区人员就业、地区经济发展等均面临很大压力。

“当前山东传统矿井的浅部可采储量锐减，剩余资源多位于深部或边角区域，导致采区接续困难。”山东能源集团兖矿能源杨村煤矿总工程师辛龙泉表示，当地煤炭资源浅部开采渐遇瓶颈，兖矿能源近年正加速向深部开采转型。

据悉，河北邯郸、河南平顶山、山东兖州这些曾经的亿吨级产煤区，现在很多矿井深度已超过1000米。中东部地区70%的未开发资源集中在深部，但现行采深政策限制下，多数矿区面临“开采无资源、转型无方向”的困境。

地下千米“能源长征”的安全难题

解决大型煤炭矿区接续发展问题，已成为保障国家能源安全和产业链供应链安全的当务之急。

姜耀东认为，应从国家能源安全和产业链供应链安全的高度出发，科学界定大型煤炭矿区的战略地位。政府应出台相关政策，引导和鼓励企业加大对煤炭资源勘查、评价和开发的投入力度，积极进行煤炭资源的详细勘查和精密评价。特别是在未充分探明的地区，利用高科技勘探方法提高勘查精度和效率，以确保有足够的后备资源。

那么，煤炭开采是否应从“浅”向“深”去探索？

辛龙泉指出，这并非易事，深部开采成本和技术难度显著增加。与世界主要煤炭生产国相比，我国煤炭资源普遍埋藏较深、开采技术条件复杂。“部分进行深部开采的煤矿面对地压高、地温高、瓦斯含量高挑战。此外，地质构造复杂，断层、褶皱发育，煤层倾角变化大等因素也影响着深部煤炭开采的安全高效。”

矿井进入深部开采后，受深部岩体所处的地球物理环境特殊性和应力场复杂性影响，煤矿深部开采与浅部开采呈现出显著差异。煤炭深部开采面临高水压、高瓦斯、高地压、高地温等情况，灾害不断加重，且面临多种灾害耦合叠加，给深部煤炭资源安全开采带来威胁。高承压水带来突水风险增大、超前探测难度大、常规治理模式难以满足深部安全开采需要等难题；高瓦斯带来煤与瓦斯突出频率增大、突出强度增大等难题；高地压带来巷道围岩变形严重、采场矿压显现剧烈等难题。

深部开采试验破局

为了解决这些问题，几家大煤矿集团正在做试验，就像给煤矿开采做“科技升级”。

河北的冀中能源集团试图给“水患”装上“安全阀”，工程师在五个矿井做实验，重点解决深部开采时遇到的高压水问题，研究怎么提前发现漏水点、怎么把水安全排出，还要建立一套标准化的操作流程，以后其他矿井可以直接参考。

陕西的陕煤集团在三个矿井做实验，同时解决瓦斯爆炸和地压塌方的风险。就像给煤矿装上“智能大脑”，通过多种传感器实时监测危险信号，提前预警，让工人能及时避开危险区域。

安徽的淮河能源集团选取潘一矿作为试验矿井，给松软煤层装上“呼吸孔”，以解决深部煤层又松又软、瓦斯难以排出的问题。就像给煤层打孔透气，通过新技术让瓦斯能顺利排出，避免瓦斯积聚引发爆炸。

中煤集团和山东能源集团在鄂尔多斯和山东的矿区做实验，解决深部开采时矿井容易突然塌方的问题。就像给矿井装上“减震器”，通过多种技术手段提前释放压力，避免塌方事故发生。

各试验企业根据各自承担的试验任务，制定了各自重点攻关项目，试验成功后将对深部煤炭资源开发起到示范引领作用，为深部资源开发提供技术储备。

其中，河北冀中能源集团在峰峰矿区的磁西一号矿井，煤层埋藏深度1000-1500米，具有采深大、水压高、隔水层厚度大、构造复杂等特点，资源储量丰富，为稀缺的炼焦用煤，主要可采煤层厚度大、赋存较稳定，是承担“深部开采底板高承压水地面区域治理+微震监测技术攻关试验”的典型矿井。

“深部煤炭开发是必然趋势。”磁西筹建处副处长王金涛告诉本刊记者，深部煤炭孕育着丰富的共伴生资源，如瓦斯、地热、地下水等资源。虽然这些共伴生资源对深部煤炭开采带来一定安全隐患，但是可将共伴生资源“变害为宝”，实现资源最大化综合梯级利用。同时，地下空间资源立体开发利用已迈入新时期，在储油、储气、压缩空气储能、抽水蓄能、固废/危废存储等方面有较大发展空间。推动深部示范项目建成落地，对加快我国深部开采试验攻关，推进深部煤炭资源安全开发利用，保障国家能源安全有重要意义。

来源：中国战略新兴产业一点号