煤炭革命不會一蹴而就，將是一個長期的過程。

“當前既要‘ 低頭拉車’，解決開發(fā)利用不可持續(xù)的現(xiàn)實問題;也要‘抬頭看路’，看清煤炭革命路在何方。” 在中國工程院咨詢項目“煤炭革命的戰(zhàn)略與方向”成果發(fā)布會上， 深圳大學深地科學與綠色能源研究院院長、中國工程院院士謝和平如是說。

謝和平表示， 煤炭革命要走綠色安全智能開發(fā)的科學產(chǎn)能發(fā)展之路，清潔高效低碳的科學轉(zhuǎn)化利用之路，并與新能源密切結合， 使煤炭行業(yè)由最初的單一資源開采利用發(fā)展成為煤基多元協(xié)同與原位采用一體化和深地空間利用的智慧能源系統(tǒng)， 使煤炭最終成為安全、綠色、可靠、高科技含量的清潔能源。

一、煤炭革命分哪三個維度?

煤炭革命分為時間、空間和技術演進三個維度。

謝和平說，

從時間角度看， 煤炭革命是一個長期過程。總結之前100 多年的煤炭技術發(fā)展規(guī)律， 煤炭經(jīng)歷了人工開采、機械化開采兩個階段，即煤炭1.0 階段和2.0 階段。當時， 煤炭僅作為燃料，被低水平開采和利用。目前， 煤炭發(fā)展到2.0 階段的后期， 煤炭開采效率、利用水平大幅提升， 但在滿足能源需求的同時也帶來了一系列問題。

從空間角度看， 目前開采深度已到1500 米， 再繼續(xù)向深部進軍將受到高地壓、高地溫以及復雜地質(zhì)條件等因素的嚴重制約， 面臨極大的安全、環(huán)境、技術等風險。當前的開采理論和方法適應的開采深度是有極限的，超過極限就必須考慮采用全新的開采方法。

從技術演進角度看， 將按照“ 現(xiàn)有基礎支撐技術— 變革性技術— 顛覆性技術” 構建煤炭3.0 階段、4.0 階段和5.0 階段三個階段的技術藍圖。開采、利用技術的研究不單要考慮現(xiàn)有技術的升級與突破， 還要有對新的、顛覆性技術的探索， 從而應對未來的技術變革。

二、煤炭“中國夢”的三個階段

謝和平說：“再經(jīng)過30 余年努力，‘中國夢’的煤炭篇章將實現(xiàn)。”實現(xiàn)步驟分為三個階段。

一是井下少人、接近天然氣排放水平的煤炭工業(yè)3.0 階段。

煤炭3.0 階段定位在2020 年之前，是煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型調(diào)整的關鍵時期。此階段核心是盡快實現(xiàn)煤炭智能開采和超低排放潔凈利用， 完成煤炭開采利用技術升級與推廣， 最大程度地消除煤炭開采及利用的環(huán)境負效應。

到2020 年， 煤炭開采深度不超過2000 米， 全礦井自動化、智能化技術有效支撐地質(zhì)信息采集、通信、智能決策與控制等; 在東部人口密集區(qū)域， 加強對充填開采、保水開采、多種資源聯(lián)合開采等方面技術的研究，減少對土地、地下水資源的破壞; 解決煤炭開采、利用過程中產(chǎn)生的環(huán)境負效應問題。

二是井下無人、接近清潔能源排放水平的煤炭工業(yè)4.0 階段。

煤炭4.0 階段定位在2020 年至2035年， 是能源技術由量變到質(zhì)變的突破期和轉(zhuǎn)換期。此階段核心是突破無人化開采、近零排放以及液態(tài)化開采關

鍵技術。

三是井下無人、地上無煤， 純清潔能源的煤炭工業(yè)5.0 階段。

煤炭5.0 階段定位在2035 年至2050年， 3000 米左右深部開采成為現(xiàn)實需求。煤炭5.0 階段核心是顛覆傳統(tǒng)煤炭開采理念和技術體系， 實現(xiàn)深部資源原位液態(tài)化開采。

此階段可讓資源就地利用， 需要地質(zhì)保障、采區(qū)規(guī)劃、礦井開拓以及智能化開采等步驟和技術支撐; 將固體煤炭資源轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)、液態(tài); 顛覆現(xiàn)有采掘模式， 以人工智能、分布式控制技術為基礎， 打造采、選、充填、氣化、發(fā)電一體化的高可靠性智慧裝備系統(tǒng)。

三、從全生命周期研究技術發(fā)展

如何實現(xiàn)上述三個階段的目標?

謝和平表示， 需從煤炭開采過程、利用過程、環(huán)境影響消除的煤炭資源全生命周期角度，研究煤炭技術的發(fā)展。

智能化無人開采是煤炭3.0 階段需要著重研發(fā)的關鍵技術。2020 年前，實現(xiàn)2000 米以淺智能化開采;2020 年至2035 年，實現(xiàn)3000 米以淺智能化無人開采;2035 年至2050 年，打造3000米以深的智慧礦山， 實現(xiàn)煤炭開采人不下井。

流態(tài)化開采的技術演進路線為

：2020 年前， 將煤炭流態(tài)化開采作為深地研究的重要科學問題率先提出來， 展開煤炭資源流態(tài)化開采前瞻性理論、基礎性技術研究; 2020 年至2035 年， 建立現(xiàn)有煤炭開采及轉(zhuǎn)化技術體系對流態(tài)化開采的基礎支撐架構， 部分流態(tài)化開采關鍵技術的深部原位實現(xiàn); 2035 年至2050年， 實現(xiàn)流態(tài)化開采重大關鍵技術的突破， 集成相關技術開展現(xiàn)場實施。進入深部資源開采后將面臨更大的安全、環(huán)境、經(jīng)濟以及技術難題。基于對地球深部基本科學規(guī)律的探索， 提出煤炭資源深部原位流態(tài)化開采的顛覆性理念， 可以解決3000米甚至更深的資源開發(fā)難題。

地下空間的開發(fā)利用技術路線為

：2020 年前，主要進行500 米以淺廢棄礦井空間開發(fā)利用， 積累空間分配、生態(tài)系統(tǒng)再造、通信等關鍵技術;2020 年至2035 年，進行2000 米以淺深部地下空間開發(fā)利用， 包括醫(yī)療、試驗等用途; 2035 年至2050 年，開展與流態(tài)化開采相配套的地下空間開發(fā)利用技術研究。

煤炭清潔低碳利用方面

， 在2020年前， 重點解決分散燃煤清潔化問題和推廣應用燃煤發(fā)電超低排放技術;2020 年至2035 年，實現(xiàn)燃煤發(fā)電近零排放和地下轉(zhuǎn)化， 削減大部分的二氧化碳排放;2035 年至2050 年，煤炭不到達地面， 直接在地下實現(xiàn)熱電氣一體化生產(chǎn)， 由開采煤炭轉(zhuǎn)變?yōu)殚_采“能源”。

謝和平說：“ 不論出身， 只論排放， 煤炭也能成為清潔能源， 這是煤炭革命的終極目標。”