煤炭开采与水资源保护双赢 神华集团攻破世界性难题

本报记者 赵玲玲 丁国明

全球最大煤炭厂商神华集团近日宣布，由中国工程院院士顾大钊领衔的“煤炭开采水资源保护利用与地表生态修复”科技创新团队，成功开发了煤矿地下水库技术，实现了煤炭开采水资源保护与利用，破解了历来困扰业界的煤炭开发与水资源和生态环境不可调和的世界性难题，打出了漂亮的一仗。而鲜少有人知道的是，这一举世瞩目的成就背后，顾大钊与其团队经历了多少次模拟的分析，多少个加班的日夜……

水“患”变水“利”

煤炭开采把矿井水外排地表，古往今来都觉得是天经地义的事。据悉，在我国煤炭开采过程中，每生产1吨煤约产生2吨左右矿井水，每年约产生矿井水80亿吨。然而，如此丰富的矿井水，利用率却仅为25%左右，矿井水大量外排，造成水资源浪费严重，目前由矿井水引起的事故占我国煤矿水害总事故的80%以上。

“我国人均水资源量仅占世界的1/4左右，且水资源分布严重不均，西部晋、陕、宁、甘、内蒙古5省区，煤炭产量约占全国的70%，水资源量却仅占3.9%。水资源短缺和我们国家煤炭的开发利用之间存在很大的矛盾。”作为一位奋战在煤炭行业几十年的“老兵”，中国工程院院士顾大钊很早就意识到：“要想解决严重缺水问题，就需要琢磨怎么能把水保住。”

“这得靠理念的创新。”顾大钊对《中国企业报》记者如是表示。

为了探索出一条变水“患”为水“利”的科学路径，顾大钊带头成立了“煤炭开采水资源保护利用与地表生态修复”团队，进行项目考察、现场观察。围绕着这个目标，各路人才很快汇集成一个团队，多个突出的领头人也脱颖而出：陈苏社，神华神东大柳塔煤矿总工程师，长期从事矿区资源与环境协调开发技术，具有丰富的从业经验和突出的创新才华；李全生，煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室副主任，长期从事煤炭绿色开采技术研究，获授权发明专利多项；加之杨俊哲、贺安民、张建民、熊日华等多个研发骨干的选定，奠定了煤炭开采水资源保护利用与地表生态修复团队多峰并峙的局面。

20年攻克世界性难题

1996年到1998年，第一个工作面储水设施建成，存水5万方。

1998年到2006年，第一个地下水库建成，储水60万方。

2006年到2010年，“煤炭开采水资源保护利用与地表生态修复”团队在不同煤层、不同区域做了很多的水库，然后把水库连接。2010年终于在大柳塔煤矿建成了第一个分布式地下水库，储水710万方，由四个水库组成，同时实现了矿井水不外排。

截至2015年底，神东矿区已建成煤矿地下水库35座，年供水超过6000万方，供应了矿区95%的用水，保障了世界唯一2亿吨级水资源供应。

经过整整20年的艰苦攻关，由顾大钊带领的“煤炭开采水资源保护利用与地表生态修复”团队终于成功开发了煤矿地下水库技术，实现了煤炭开采水资源保护与利用，破解了历来困扰业界的煤炭开发与水资源、生态环境不可调和的世界性难题。

对于煤矿地下水库这一技术原理，顾大钊解释道，“就是把水在煤炭开采的过程中不排到地表，而是存起来，不仅可以供井下使用，还可以供给地面的生产、生活和生态使用。”

“我国西部地区矿井大部分适合建设地下水库。”据顾大钊介绍，如果在西部矿区推广这一技术，每年可有效保护30多亿吨矿井水，相当于1.5亿千瓦装机容量火电厂（耗水14亿吨）、1亿吨煤制油（耗水6亿吨）、1000亿立方米煤制天然气（耗水7亿吨）、2万口页岩气井（耗水3亿吨）一年所需的水资源总量。预计5—10年，我国西部煤炭开采矿井水利用率将由目前的不足30%提高到60%。

从“水火不容”到协同发展

戴着一副大框眼镜，顾大钊显得朴实儒雅。平时低调内敛的他，一旦谈起煤炭和技术，就立即变得神采飞扬。

在神华集团的很多技术人员看来，顾大钊有想法、能吃苦，经常周末加班，几乎每一位安保人员都认识他。正是由于其孜孜不倦地长期从事西部煤炭开采水资源保护利用技术研发和工程实践，才使得煤矿地下水库储用矿井水的技术思想问世，并建立了煤矿地下水库理论框架和技术体系，奠定了我国在此技术领域的国际领先地位。

“吃苦实干、敬业奉献是我们的团队精神，从问题入手，通过合作创新解决技术难题，是我们的快乐之源，也是使命和价值所在。”顾大钊说。

与顾大钊一样，工作20多年来，陈苏社也几乎从未休过双休日，18年未享受过年休假和探亲假，也有18年未回老家过年。由于经常加班工作，他在单位的时间比家里多，和工人们在一起的时间比家人多，在单位他饿了就吃泡面将就、困了就趴在桌子上打会儿盹，他将自己的青春和全部时间精力都献给了大柳塔煤矿、献给了祖国的煤炭事业。

也正是因为有这样一群科技人才的智慧融合，才使得“煤炭开采水资源保护利用与地表生态修复”项目迅速成长，并凭借多年研发积累的技术经验，实现了让煤炭和水这两种战略资源，从“水火不容”到协同发展，一举奠定了我国在煤矿地下水库领域的国际领先地位。

顾大钊团队首创的煤矿地下水库技术已经相继被国土资源部、国家发改委和科技部作为先进技术在全国进行推广应用。此外，世界煤炭协会制作了煤矿地下水库专题案例，在世界主要煤炭国家推广应用。