近年來，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，已建成一批年産千萬噸以上的智能化煤礦和年産千萬噸以上的智能化工作面。

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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，本期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，被稱為“烏金”。煤炭到底是怎麼來的？

中國工程院院士王國法介紹，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。

王國法表示，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，“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。”

王國法提到，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。

煤和炭的區别是什麼？

煤和炭的區别主要在于生産方式上，王國法提到，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。

王國法表示，煤、炭雖然是不同的東西，但在使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是啥樣？

王國法提到，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。

王國法提到，現在最好的工作面就是不需要人工操作，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”？

王國法介紹，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。

現代煤炭開發≠破壞環境生态

王國法表示，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地開發利用。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，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。”王國法說。

來源： 中央廣電總台中國之聲

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