川煤集团华荣能源公司杨涛 杨思雅 刘仁杰 杨贵 陈佳毫 徐雪梅——《复杂构造煤层实施安全高效清洁生产建立煤炭循环经济产业链的实践与探索》

 

 

摘 要：复杂构造难采煤层安全高效开采长期以来都是世界级的开采技术难题，川煤集团华荣公司所属煤矿都属于复杂条件开采，近些年积极探索复杂构造煤层安全高效清洁生产与循环经济产业链构建之路，致力于打造全国复杂条件智能化开采原创技术策源地和人才聚集引领示范区，为保障区域能源安全、推动煤炭行业绿色低碳转型提供宝贵实践经验。

关键词：复杂煤层，安全高效，清洁生产，循环经济，实践探索

 

一、引言

煤炭作为我国重要的基础能源和工业原料，在能源结构中占据重要地位。尽管新能源发展迅速，但在我国“富煤、贫油、少气”的资源禀赋下，煤炭仍将在较长时期内发挥能源安全“压舱石”作用。四川作为全国煤炭消费大省，每年需求量约7000万吨，而川渝地区总需求达1.2亿吨，能源保障任务在极端天气下依然很重。

四川川煤华荣能源有限责任公司（以下简称“华荣公司”）作为川煤集团全资煤炭主业公司，是川渝地区最大煤炭生产洗选加工全产业链企业。面对四川省煤矿多地处盆周山区，同时具有水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大灾害，难采煤层储量占60%的复杂条件，华荣公司深入贯彻落实“双碳”战略，以川煤集团“12345”总体发展战略为指引，积极探索复杂构造煤层安全高效清洁生产与循环经济产业链构建之路，加快建设全国复杂条件智能化开采原创技术策源地和人才聚集引领示范区，为保障区域能源安全、推动行业绿色低碳转型提供宝贵实践经验。

二、背景意义

（一）政策背景：绿色低碳发展成必然趋势

党的二十大报告指出“深入推进能源革命，加强煤炭清洁高效利用”，为煤炭行业发展指明方向。习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”能源安全新战略，强调在相当长一段时间内我国仍以煤为主的能源格局，要求把能源的饭碗端在自己手里。在“双碳”目标指引下，煤炭行业必须从粗放式发展转向高质量发展，注重生产、加工、储运、消费全过程的安全性、绿色性、低碳性和经济性。

四川省作为全国结构性缺煤大省，同时也是全国生态环境敏感地区，对煤炭行业的绿色发展提出更高要求。华荣公司作为省属重点煤炭企业，肩负着落实国家能源战略、区域能源兜底保供、推动区域能源结构优化的重要使命。

（二）行业挑战：复杂难采条件下的转型压力

四川省煤矿普遍存在先天条件差、规模实力弱、经营压力大、技术装备低、人才缺口大等问题。全省目前220处煤矿中，平均单井产能32.5万吨/年，仅为全国平均水平的1/4，且民营煤矿占比达到88.2%。受煤炭行业进入第三轮下行周期影响，2024年以来煤价创近5年新低，企业经营困难，安全投入保障压力加大。

在复杂构造难采煤层开采中，面临着水、火、瓦斯等多重灾害威胁，安全高效生产难度大。同时，传统开采方式资源利用率低、环境污染问题突出，与绿色低碳发展要求差距较大。如何在复杂条件下实现安全高效生产与清洁利用的有机统一，成为华荣公司必须破解的现实难题。

（三）战略意义：保障能源安全与推动行业转型

华荣公司作为电煤生产基地和优质精煤生产基地，承担着四川省能源安全保供兜底保障职责，仅用约占全省8%的煤矿个数、23%的煤矿产能，生产全省60%的煤炭产量，并承担枯水期、节假日全省电煤80%的供应任务。2021－2024年，保供省内电煤1775万吨，为区域能源安全稳定作出重要贡献。

其在复杂构造煤层实施安全高效清洁生产、建立循环经济产业链的实践，不仅提升了自身核心竞争力，更为全国类似条件下的煤炭企业转型发展提供可借鉴的模式，对于推动煤炭行业绿色低碳转型、实现“双碳”目标具有重要示范意义。

三、实践路径

（一）坚持战略引领，构建发展框架

华荣公司全面落实川煤集团“12345”总体发展战略，即“一个目标、两个途径、三者定位、四大战略、五大赋能”，将自身发展融入国家能源战略和区域发展大局。

一个目标：打造区域一流煤炭生产商、供应商、服务商，加速建设现代化综合型能源企业。

·       两个途径：通过增强核心功能、提高核心竞争力，推动企业高质量发展。

·       三者定位：明确作为能源安全兜底保供的执行者、复杂煤层开采技术的引领者、职工群众美好生活的创造者的角色。

·       四大战略：实施传统能源改造升级、新兴产业前瞻布局、装备制造规模提升、医疗康养融合发展。

·       五大赋能：以科技赋能、人才赋能、金融赋能、数智赋能、文化赋能，为企业发展注入动力。

在此框架下，华荣公司瞄准“传统能源改造升级”和“新兴能源前瞻布局”两大方向，制定“精煤战略”，将其上升到企业发展战略高度，着力打造攀枝花主焦、广安高硫主焦、达州1/3焦、广元主焦和瘦焦、宜宾喷吹煤五大精煤基地，推动煤炭产业向精细化、高端化发展。

（二）推进智能化开采，实现安全高效生产

针对复杂构造煤层开采难题，华荣公司将智能化作为实现安全高效生产的必由之路，全力打造全国复杂条件智能化开采原创技术策源地。

1.制定智能化发展规划。出台《“十四五”煤矿智能化建设规划指导意见》，提出“分批建设智能化矿井、全面建设智能化采煤、有序建设智能化掘进、加快建设智能化洗选”四大步骤，有序推进所属各煤矿智能化升级。

2.突破关键技术难题。投入17亿元，攻克大倾角、急倾斜、复杂难采煤层智能化开采这一世界性难题。自主研发的70°中厚煤层综采工艺和成套装备，填补同类型条件国内外煤矿综合机械化开采空白。2024年，龙滩煤电建成国家级智能化示范矿井（四川省首座智能化矿山），“复杂构造煤层智能化开采原创技术策源地”经验被国家矿山安全监察局在全国推广。

3.建设智能化工作面。截至2025年底，投入台（套）智能化综采设备，建成并投产16个智能化综采工作面和1个智能化综掘工作面。地质条件较好的智能化综采面近水平煤层跟机率突破90%、倾斜煤层达80%，智能化年产能达到990万吨，占总产能比重的67%，综采率、综掘率分别达94.7%和35.1%。

4.应用先进技术装备。推广应用5G通信、大数据、巡检机器人等新技术，系统能够根据煤层赋存情况自动调整采煤机运行参数和支架架姿等设备状态，实现远程控制、自动跟机和精准记忆割煤。四川省首台矿用TBM智能掘进盾构机在龙滩入井，大幅提高了掘进效率和安全保障水平。

（三）实施精煤战略，推动清洁高效利用

华荣公司以“精煤战略”为核心，通过精细洗选加工，提高煤炭利用效率，减少污染物排放，实现煤炭清洁利用。

1.优化洗选布局。建成15套煤炭洗选系统，其中独立洗选厂5座，综合洗选能力达1665万吨/年，原煤入洗率100%。形成攀枝花、广安、达州、广元四大精煤主产区，精煤产量超过400万吨/年，成为西南地区优质精煤生产基地。

2.技术改造升级。先后完成绿水洞煤矿洗选厂150万吨洗选技改扩能、龙门峡南煤矿和小河嘴煤矿风选预排矸系统建设、渡市煤电公司洗煤生产线可视化精准配煤系统等项目。2024年，代池坝选煤厂建成全省首套煤泥超高压压滤系统，年洗选能力提升到210万吨；“煤炭洗选全流程节能及近零污染物排放技术与应用”获四川省科技进步三等奖。

3.精准配洗配销。按照“精准配洗”思路，打好“洗选系统技改扩能、洗选工艺优化升级、洗选设备改造更新”三大组合拳。嘉川运营部引进新式重介大锥角旋流器实现精准配洗，中煤质量从2900大卡提高到3600大卡以上，水分从10%降到8%左右，中煤回收率提高近4%。前锋精煤公司推进FBS粗精煤泥分级高效回收系统、浮选系统不断优化，介耗降低到1.5kg/t原煤以下，矸损从5%左右降至3%左右。

4.强化煤质管控。成立以矿厂党政主要负责人为组长的煤炭质量管理及考核领导小组，从质量意识教育、煤质计划管理、矿井煤质管理、煤炭运输管理、建立完整煤质档案等方面入手，保障产品质量。以石板选煤发电厂为标杆，对标“中国煤炭工业十佳选煤厂”标准，完成洗煤集控自动化、浮选加药系统自动化等智能升级改造，洗选效率位居国内同类型洗选厂前列。

（四）构建循环经济产业链，促进绿色低碳发展

华荣公司立足煤炭主业，拓展产业链条，构建了“煤炭开采-洗选加工-发电-资源综合利用”一体化循环经济模式。

1.煤矸石综合利用。深化与科研院校的合作，引进煤矸石自持燃烧、碳化处理生产一级粉煤灰技术，可部分代替水泥产品（配比30－40%）。加快15万吨/年中试线项目，计划在5大片区逐步建设形成500~600万吨以上煤矸石制灰生产线，实现“煤矸石—粉煤灰—粉煤灰水泥—余热发电—电网售电”产业链。在渡市煤电公司、石板选煤发电厂、广元电力分公司推行低热值煤矸石发电技术，石板选煤发电厂建成2×6000KWH发电系统，以洗煤的副产物煤矸石、煤泥为主要燃料，年发电量1亿度以上，2024年利用矸石发电2.8亿度。

2.煤层气抽采利用。推进“瓦斯猛虎”到“实用资源”的安全转变，通过煤层瓦斯监控、地面预抽、“水力切割、水力压裂、气水混压增透抽采”技术推广应用等措施，新维矿井通过“水力压裂增透抽采”技术，瓦斯抽采率提升至85%，较传统工艺提高30%，实现瓦斯应抽尽抽、应用尽用。2024年，实现瓦斯产气116.08万立方米，抽采瓦斯12410万m³，利用瓦斯7777万m³，利用瓦斯发电0.878亿度，利用率62.67%。加快新维矿井地面煤层气抽采示范项目建设，全力推进白皎地面煤层气规模开采，与宜宾市公服集团公司签订《瓦斯综合治理框架合作协议》，推动煤层气开发利用商业化。预计2026年日产气量达4万立方米，同步推进CCER减排项目，打造“抽采—发电—碳交易”产业链。与爱众云鲲公司合作探索储能项目，在仓储物流基地建设分布式光伏，规划年发电量3000万度，降低外购电成本15%

3.水资源循环利用。石板选煤发电厂、渡市煤电公司实现“一级洗水闭路循环”，工业废水对外零排放，同时创新实施“浓缩池＋沉淀塔”串联运行新模式，将传统并联运行方式改为串联运行，实现清水洗煤，降低了洗煤介耗，清水消耗降低30%，处理后水质达《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。各矿井对矿井水进行高效收集与处理，采用先进的膜分离技术和净化工艺，将矿井水净化为可用于生产和生活的水资源，实现水资源循环利用。

4.固废与排污治理。以矿井煤矸石、洗选厂固废利用为核心，加快建设攀枝花15万吨/年煤矸石制灰中试线，计划在5大片区形成500-600万吨产能，年营收可达15亿元；渡市煤电公司、石板选煤发电厂、广元电力分公司利用低热值煤矸石和煤泥发电，年消化固废20余万吨。建立矿厂区固废减量化、资源化、利用化管理机制，对废旧铅蓄电池和废机油、油桶等危化品，按标准修建危废暂存间，并及时委托有资质的单位转移处置，年转移处置危险废物约100吨。2024年，28家单位纳入排污许可管理，13家纳入环境监管重点单位，19家纳入强制性清洁生产审核单位名录，粉煤灰、生活垃圾、危险废物处理率达到100%。

（五）培育专业人才，强化智力支撑

华荣公司着力打造全国复杂条件智能化开采人才聚集引领示范区，为安全高效清洁生产和循环经济发展提供人才保障。

1.加强人才引进培养。对接国内煤炭高等院校，开展煤矿安全管理人员、专业技术人员学历提升培训。将煤炭优秀技术人才、管理人才纳入各级政府人才引进范围。5年来招收大学生425人，2600人通过学历提升计划取得本科及以上学历；现有高级职称437人、中级职称1027人、初级职称1235人；5643人取得职业技能等级证书，其中首席技师1人、技师35人、高级工1158人。

2.搭建科技创新平台。建成31个劳模技师创新工作室，孕育省级企业技术中心等创新平台，申报国家复杂难采煤层智能化开采研究中心过审。针对煤矿安全生产“卡脖子”技术难题，持续发布“揭榜挂帅”项目，鼓励跨领域、跨企业组队揭榜，攻克“复杂构造难采煤层瓦斯治理”等卡脖子技术，获国家专利260余项。近3年开展“五小”活动50多项，采纳合理化建议98条，创效500多万元。

3.提升从业人员素质。加快煤矿从业人员培训基地建设，做强现有技工院校和培训机构，建成攀枝花培训中心等5个培训中心和广元工程技工学校等4所职业学校，配套建成9个考试点，配备VR实训室、综采仿真工作面、电液联动实验室等实训场地，建成覆盖煤矿全部10个特种作业类别的学员实操考核体系，智能化实训设备应用走在行业前列，目前每年安全培训2万人次，职教在校生规模2700余人次，累计输送矿山智能化建设等技能人才1万余人，有30余人获得成都工匠、煤炭行业技能大师等称号，40余人进入四川省应急管理厅、国家矿山安全监察局四川局专家库，加快建设煤炭行业智能化开采人才聚集引领示范区。

（六）强化安全监管，筑牢安全防线

华荣公司始终将安全放在首位，构建全方位安全监管体系，为安全高效生产提供保障。

1.落实安全责任。坚持“党政同责、一岗双责”，建立以“一优三减三提升”、“五化融合”、采掘“双达标”、生产预控管理等为核心的安全高效生产体系，明确各级各岗位安全职责边界，建立健全安全生产责任体系，完善安全管理机构，配备安全管理人员，将安全生产投入、规程措施编制、安全技能培训等落到实处。

2.加强风险防控。建立企业环境应急管理体系，规范突发环境事件应急预案编制、评估、演练、完善，推进突发环境事件风险分类管理。配置环境风险源、敏感目标、环境应急能力及环境应急预案等数据库，建立重大环境风险源监测预警机制。

3.推进提档升级。建立生产矿井、地面生产单位两个安全生产标准化体系，建成5对国家安全生产标准化一级煤矿，数量位居西南煤炭企业集团之首。17处煤矿入选全国安全高效煤矿，其中国家一级安全高效矿井10对。通过持续改进，推动各煤矿在资源开发、环境保护、生态修复、科技创新等方面达到绿色矿山建设要求。

4.完善管控机制。在巩固传统安全管控模式基础上，积极探索信息化、数智化管控新模式，自主研发安全生产管理信息系统平台，对矿厂生产现场实现视频监控全覆盖。深化公司（分部）、矿厂单位安全生产技术机电分管领导及业务部门的高效协同机制，建立安全生产技术机电系统定期沟通制度，针对安全生产技术机电重大方案、重大整治、重大投入、重大问题集体会商，实现公司（分部）和矿厂单位安全生产技术机电四线融合运行。

四、取得成效

（一）安全形势持续向好

华荣公司重组运行4年多来，人身伤害事故每年大幅度下降，大部分煤矿实现“五零”安全目标。2019-2024年，在四川省煤矿安全事故起数和死亡人数年均降幅超过80%的大背景下，华荣公司通过智能化改造和安全管理强化，安全保障能力显著提升，17处煤矿入选全国安全高效煤矿，为复杂构造煤层安全开采积累了成功经验。

（二）生产保供能力增强

1.生产效率大幅提升。2024年煤炭生产工效达754吨/人，较2021年增长12.4%；智能化工作面月均产量提升至8万吨，较传统工艺增长167%。2021-2024年，华荣公司累计生产原煤4816万吨，生产精煤1425万吨，掘进总进尺近55万米，销售商品煤3288万吨。

2.保供能力大幅提升。2021-2024年，华荣公司保供电煤2028万吨。特别是在2022年四川遭遇60年一遇的极端高温天气，水力发电不足造成电力短缺时，华荣公司主动承担起全省电煤保供主力军作用，彰显了煤电价值和企业担当，连续4年超额完成四川省委、省政府、省国资委和川煤集团下达的电煤保供任务，川煤集团被四川省委省政府表彰为“能源保供突出贡献集体”

3.       经济效益稳步提升

1.精煤战略成效显著。2021-2024年，华荣公司累计实现营业总收入389亿元，利润总额49.6亿元，上缴税费超40亿元，主要得益于精煤产量逐年攀升，精煤产值占比从45%提升至60%，成为核心利润来源。2021年生产精煤312万吨，2022年生产精煤344万吨，2023年生产精煤363万吨，2024年生产精煤415万吨。2024年，即使面临量价齐跌的严峻经营形势，依然稳住生产经营基本盘，精煤综合产率达42%，日均精煤产量1.13万吨，同比增加0.13万吨，再创历史新高。

2.循环经济成效显著。通过智能化改造与循环经济，吨煤成本较2021年下降18%，其中电力成本降低22%，材料消耗减少15%。渡市煤电公司、石板选煤发电厂、广元电力分公司、代池坝洗选厂等企业通过循环经济模式，经济效益显著提升，粗煤泥分选系统改造后，总精煤产率增加0.4个百分点，原煤处理量提高30吨/小时，年增收达1100万元；煤泥燃烧系统每年可置换出中煤2万吨以上，节约燃煤成本和创效超千万元。2025年一季度，入洗原煤65.02万吨，生产精煤26.22万吨。石板选煤发电厂对标“全国十佳选煤厂”，完成洗煤集控自动化、浮选加药智能化改造，洗选效率达国内同类型厂领先水平，介耗降至1.5kg/t原煤以下，年节约成本1100万元

（四）资源利用效率提高

1.资源利用效率大幅提升。通过持续智能化开采和洗选加工技术升级，华荣公司2024年，综采、综掘率分别达94.7%、35.1%，煤炭生产工效同比提高12.36%，年人均标煤产量同比增加30吨。已建成投产的17个智能化采掘工作面，单班作业平均人数由19人降低至10人，月平均产量由2－4万吨提升至5－10万吨，员工平均劳动工效由10－20吨/工增加至30－40吨/工。通过“精准配采、配洗、配销”，2024年精煤综合产率42%，较2021年增长33%。

洗选环节通过技术改造，精煤回收率不断提高，攀枝花精煤分公司改进巴关河洗煤厂重介旋流器工艺，焦原煤、瘦原煤小时处理量同比分别提高80.58吨、29.02吨。代池坝选煤厂通过技术攻关，2024年3—12月，中煤热值在原基础上提高约400Kcal/kg，水份从10%降到8%，回收率提高近4%。。代池坝选煤厂引入煤泥超高压压滤系统，中煤热值从2900大卡提升至3600大卡，回收率提高4%，年增利润500万元。

2.生产环节能耗大幅下降。原煤入洗率100%，煤矸石利用率从30%提升至70%，矿井水复用率达85%，年节约水资源120万吨。

（五）环境效益成果突出

1.环保投入逐年加大。“绿水青山就是金山银山”深入人心，华荣公司2024年环保节能投入4132万元，完成矿厂区环保治理项目10个，更新变频器等节能设备13套，排查隐患问题181项，整治隐患问题177项。矿区新生矸石合理处置率100%，利用矸石发电2.8亿度，

2.污染排放逐年缩小。华荣公司2024年环保投入4132万元，完成10个治理项目，废气颗粒浓度从1.0mg/m³降至0.3mg/m³，危险废物处理率100%

五、展望与结语

展望未来，以华荣公司为代表的川渝地区煤炭产业，依然有所作为乃至大有可为，华荣公司提出，在川煤集团“12345”总体发展战略指引下，大力实施“技术引领＋产业链延伸＋区域协同”的统筹发展路径，到2030年，力争智能化综采产能占比达100%，建成2-3个国家级智能化示范矿井，巩固“全国复杂条件智能化开采原创技术策源地”地位；扩大精煤产能至500万吨/年，煤矸石综合利用产能突破800万吨，煤层气年利用量达3亿立方米，形成“煤炭—电力—建材—碳资产”完整产业链；深化川渝能源保障一体化合作，加快“走出去”托管省外优质煤矿、洗选厂，拓展域外精煤供应渠道，保障川渝地区1.2亿吨煤炭需求，筑牢区域能源安全屏障。

华荣公司的实践证明，复杂构造难采煤层下的煤炭企业通过“智能化提效、精煤化提质、循环化增值”，可以实现安全、高效、清洁发展。其以川煤集团“12345”总体发展战略为指引，将技术创新与产业链延伸相结合，不仅破解了高成本、高风险的发展困境，更为“双碳”目标下煤炭行业转型提供了“四川方案”

未来，随着循环经济产业链的完善与智能化技术的深化，华荣公司将持续扛起能源保供兜底责任，推动煤炭从“基础能源”向“绿色低碳能源”转型，为构建安全、稳定、可持续的现代能源体系贡献力量。