央廣網北京9月2日消息 提到煤炭，人們往往給它打上“污染”的标簽。然而随着技術進步，煤炭逐漸從傳統燃料向清潔能源和高端化工原材料轉變，并擔起能源安全“穩定器”和“壓艙石”作用。

目前全國有160餘台百萬千瓦超超臨界燃煤發電機組在運行，我國燃煤發電機組的大氣污染物超低排放标準已經高于世界主要發達國家和地區。

我國的大型現代智能化煤礦也實現了鳳凰涅槃，已建成一批年産千萬噸以上智能化煤礦和年産千萬噸以上智能化工作面，全國已建成智能化工作面近千個。

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本期中國工程院院士、中國煤炭科工集團首席科學家王國法，《博物》雜志編輯部主任劉瑩，将和大家一同了解煤炭的前世今生，以及煤炭開發技術與裝備的發展情況。

煤炭到底是怎麼來的？

煤炭是十八世紀以來人類重要的化石能源，在諸多工業領域得到廣泛運用，因此也被稱為“烏金”。煤炭作為如此重要的資源是怎麼來的，是很多人關心的問題。

王國法院士介紹，有一種比較多的說法，就是煤炭是古代的植物遺體在湖泊、海灣等一些地方堆積，經過漫長、複雜的生物化學和物理化學的作用過程，轉化成的一種可以燃燒的沉積岩。

這種說法有具體的證據支持，例如煤中有一些植物的細胞，煤層中經常可以看到植物的化石，王國法院士表示，這種說法是有道理的，但煤炭種類及形成過程，還有待進一步去探秘。

不同的煤是由哪些植物、在哪些時段形成，現在已經基本能夠得到解釋。王國法院士提到，不同煤在形成過程中，壓力越高、溫度越高，質變的程度也就越高。這種高質變的煤就接近于無煙煤，而像埋深比較淺的褐煤質變程度就比較低，因此它的質量就比較差。

對于地球本身就有煤炭這種可能性，王國法院士表示，煤炭形成的研究目前并不充分，雖然部分成煤的說法不一緻，但它跟地球的其他物質可能有相似性。

煤和炭竟然區别這麼大！

煤炭經常被用作一個單獨的詞語，但細分起來卻是不一樣的。中學課文《賣炭翁》中賣的就是炭，和煤有着本質的不同。

煤和炭的區别主要在于生産方式上，王國法院士提到，《賣炭翁》講得很清楚，“伐薪燒炭南山中”，炭是砍樹之後燒制而成，而煤是地下埋藏的化石燃料。

炭的種類多種多樣，既有樹木無氧燒制成的木炭，也有煤礦制成的煤炭。比如常用的焦炭就是煤在高溫無氧環境下燒結而成的，主要用在鋼鐵冶煉領域。

王國法院士表示，煤、炭雖然是不同的東西，但在運用過程中有很多共通之處，比如燒烤用的炭就有木炭和特制的煤炭，都很好用。另外煤炭和木炭都可以燒制成活性炭，這是一種很好的用于過濾的吸附劑。

煤礦工人現在的工作長啥樣？

煤炭開采離不開煤礦工人的辛勤勞動。在一般印象中，煤礦工人的工作強度大，工作條件比較艱苦，但伴随着技術進步和時代發展，煤礦工人的工作呈現出不同的面貌。

王國法院士提到，傳統地下礦山礦工都很辛苦，傳統的小煤礦條件很差。現在的大型煤礦一個礦井高達2000萬噸甚至3000萬噸的産量，井下空間的面貌也發生了翻天覆地的變化，跟地面工廠有很多相似之處。

劉瑩表示，我們印象中的煤礦工人是拿着鎬子親手去敲的。而王國法院士表示，現在的大型煤礦從采到運都是高度自動化的，整個過程包括從工作面把煤采出來到運出來，直接全部由皮帶拉到地面。

王國法院士提到，現在最好的工作面就是在工作面中間不需要人工操作，隻是在兩條巷道裡還有一些輔助的工作，把最繁重的勞動都替代了。劉瑩總結道，所以現在的礦山工人更像一個操作機械的駕駛員。

現代智能化煤礦如何蛻變成“黑燈工廠”？

新世紀以來，煤礦由綜合機械化開采向自動化、信息化和智能化升級，小煤礦和落後産能的煤礦被大量地關閉，單座煤礦的産能大幅度提升。

王國法院士介紹，全國已建成智能化工作面近千個，煤礦是由上百個子系統組成的複雜系統，煤礦智能化是新一代信息技術與采礦技術的深度融合的系統工程，目前相關前沿技術已有很多積累。

智能化選煤廠建設的目标是實現“黑燈工廠”，王國法院士提到，經過煤炭行業産學研用協同研發，我國大型礦用設備智能變頻一體機、永磁電動滾筒等是領先世界的高端裝備。

在技術研發的支撐下，王國法院士表示，2014年，我們在陝西黃陵礦業建成第一個智能化工作面，研發了超前預測、多機聯動的智能控制采煤系統和成套裝備，率先實現了常态化工作面無人操作的地面控制采煤。

“黑燈工廠”的目标在生産現場自動化作業中逐漸被實現，王國法院士也表示：“現代智能化煤礦是系統智能與人文智慧的融合。”

現代煤炭開發≠破壞環境生态！

王國法院士表示，煤礦和所有礦山資源開發一樣，雖然都是人類不可或缺的物質财富，但同時必然會引發與生态環境的矛盾，采空區、塌陷區等都是環境的負面效應。

但煤炭開發和生态環境治理并不是沖突的，可以通過現代技術與理念進行可持續的開發利用。既避免出現原先粗放式開發造成的環境問題，又保障煤礦生産的可持續發展。

王國法院士提到，現代智慧綠色礦山開發注重與生态的協調發展，在采礦的同時進行生态的保護和修複。例如鄂爾多斯和陝北榆林煤田開發30多年來，生态環境明顯好轉就是最好的證明。

現代煤炭開發不僅是對正在開采的煤礦進行生态保護，同時更要對之前的生态破壞進行修複。例如對采煤塌陷區的生态修複就是自然修複和人工修複相結合，王國法院士介紹，神府東勝煤田經過多年修複和保護，礦區植被覆蓋率由原來的11%增加到80%，動植物、微生物種群也獲得大幅增加。

監制丨高岩

策劃丨郭靜

編審丨富赜

主持人丨鶴佳

編輯丨潘雨薇

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