全国两会期间,全国人大代表、中国工程院院士袁亮接受中能传媒记者专访,围绕构建“多元协同”能源安全体系、推动矿山本质安全建设从“人防”向“技防”跨越等,系统阐释煤炭行业高质量发展的破局之道。全文如下:

中能传媒:我国应如何构建“多元协同”的能源安全体系,兼顾煤炭兜底保障与“双碳”目标实现,破解深部开采的技术与安全瓶颈?
袁亮:构建“多元协同”的能源安全体系,核心在于统筹好能源安全与绿色转型的关系。
一是强化煤炭兜底保障作用,守牢国家能源安全底线。当前我国煤炭消费占比仍超过50%,煤炭作为主体能源的地位在相当长时期内难以改变,必须保障煤炭安全稳定供应。这并非简单追求产量扩张,而是要通过智能化、绿色化改造,提升煤炭开发的质量与效能,将其从单一的燃料来源转化为清洁能源系统的韧性基础。
二是推进煤新深度耦合,构建多能互补的新型能源体系。一方面要推进煤炭全生命周期清洁利用,提升原煤入洗率,发展富油煤分质分级利用,推进煤基燃料高效化与低碳转化技术。另一方面要充分利用煤矿区的土地、矿井水及深部空间资源,布局风电光伏和压缩空气储能,探索废弃矿井“抽水蓄能+”多能互补模式,将传统煤矿转化为“清洁能源综合体”,实现减碳与调峰双重效益。
三是攻坚深部开采核心技术,筑牢本质安全绿色根基。随着浅部资源枯竭,我国煤炭开发已全面进入“深井时代”,但传统理论与技术体系难以适应。破解这一困局,必须强化深部多场耦合致灾机理研究,突破透明地质精准探测、智能感知装备、绿色充填开采等核心技术,推广“煤炭智能精准开采”模式,构建从灾害超前治理到少人无人化作业的全链条安全保障体系。
四是强化人才支撑,增强产业自主创新内生动力。要推动高校与企业联合开展订单式培养,让学生在“真问题、真场景”中成长;建立“矿山智能安全工程师”等职业认证体系,将AI应用能力纳入安全管理人员考核,为深部资源安全开发与新能源规模化发展提供坚实的人才保障。
中能传媒:当前,我国矿山本质安全建设面临哪些核心挑战?如何利用人工智能和大数据,真正实现从“人防”向“技防”的根本性转变?
袁亮:核心挑战主要体现在三个方面:一是深部开采带来的传统理论与技术“水土不服”,高地应力、高瓦斯、高地温等多灾种耦合特征使预警防控难度呈指数级上升;二是智能化转型过程中的安全适配性风险突出,智能感知装备在深部复杂环境下的精度和可靠性仍显不足,传统安全管理体系与少人无人开采模式不匹配;三是数据标准不健全,安全感知数据分散在不同系统,难以形成系统性风险预警能力。
实现根本性转变,必须依靠人工智能和大数据驱动矿山安全治理模式变革。建议:
一是加强矿山安全顶层设计与数据标准体系建设。将AI驱动矿山安全升级确立为国家战略,统筹建设覆盖地质、生产、设备、环境的全域智能感知网络与统一数据底座,打通“数据孤岛”。依托大数据和AI绘制“安全风险一张图”,推行“一矿一策”专家评估机制,在两淮、神东等重点矿区布局国家级综合示范工程。同步完善智能系统安全认证、数据共享、责任界定等配套标准,建立国家级矿山智能化运行监管平台。
二是强化矿山安全智能开采核心技术攻关。设立专项基金,支持突破数字孪生矿山、AI预警平台、知识图谱与深度学习融合应用等关键技术。重点研发矿山智能体、安全AI大模型、具身智能机器人、无人采掘装备,推进“无人化”作业,实现减人增安提效。针对复杂国际环境,加快芯片、工业软件、系统集成等环节国产化替代。同时将尘肺、热害等职业健康风险纳入智能监测与早期干预框架。
三是创新“AI+矿山安全”复合型人才培养与制度保障。设立“智能矿山安全”交叉学科,定向培养复合型人才。推广技术策源和场景应用模式,鼓励AI企业与矿山企业共建人才培养基地。实施“矿山数字工匠”培训计划,制定“矿山智能安全工程师”职业资格标准。
中能传媒:我国矿区生态治理已产生哪些实践成果?未来如何通过科技创新实现煤炭开采与生态保护的协同发展,为绿色低碳转型提供新范式?
袁亮:我国矿区生态治理已从传统的“先破坏、后治理”模式转向系统性修复与多元化开发利用新阶段。在采煤沉陷区治理方面,各地探索出差异化的功能导向型路径,以两淮矿区为例,创新“漂浮水稻”“渔光互补”等技术,在采煤沉陷区实现水面种植与水下养殖立体发展,入选联合国“全球减贫典型案例”;在废弃矿井资源利用方面,湖北大冶建成国内首个岩穴储氢工程,利用废弃矿山空间建造储氢硐室,同步开展“光伏+矿山修复”模式,年产绿电4亿千瓦时,年减排二氧化碳22.78万吨。
未来,推动采煤沉陷区修复与废弃矿井资源利用,必须依靠科技创新实现从单一治理向协同开发的跃升。
一是强化空间资源精准再生技术,构建深部能量储集体系。依托废弃矿井地下空间,攻关深部围岩稳定性分析与高压气密性评价技术,发展废弃矿井抽水蓄能、压缩空气储能、重力储能等多元储能模式。
二是突破新能源消纳与多能互补技术,打造矿区绿色微电网。利用采煤沉陷区治理土地布局规模化光伏阵列,协同矿区风电场,依托地下储能系统作为柔性调节器,将波动性新能源转化为高品质绿色基荷。
三是创新储碳与固碳技术,开辟深地负排放路径。攻关二氧化碳强化煤层气开采技术,利用废弃煤层实现二氧化碳大规模封存与煤层气高效驱替的协同;研发煤矸石、粉煤灰矿物化固碳技术,将矿业废弃物转化为永久碳汇,实现“以废治废、碳封共赢”。
四是构建全生命周期智能管控体系,实现安全与生态协同。依托数字孪生技术构建地下多场耦合演变可视化模型,布设集成智能机器人、分布式光纤传感、微震监测的立体化监测网络,利用大数据与深度学习算法实现潜在风险早期预警。
五是完善政策与标准体系,推进多元化投入保障。建立国家、省、企业、高校多级联动机制,设立废弃矿井资源开发利用专项,将重大技术装备纳入首台(套)目录,在相关高校强化“深地工程”与“生态修复”交叉学科建设,为煤炭开采与生态保护的协同发展提供科技与人才支撑。
来源:《中国电力报》