煉焦煤是稀缺的優(yōu)質(zhì)煤炭資源，是支撐我國(guó)鋼鐵工業(yè)的“糧食”，更是推動(dòng)煤炭由燃料向工業(yè)原料、材料、高端產(chǎn)品轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略性資源。加強(qiáng)煉焦煤資源的綠色開發(fā)，持續(xù)放大煉焦煤的資源價(jià)值，是煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和煤炭企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展必須要思考和面對(duì)的問題。

　　中國(guó)平煤神馬控股集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)平煤神馬集團(tuán)”）煉焦煤資源豐富，主焦精煤品質(zhì)一流。長(zhǎng)期以來，中國(guó)平煤神馬集團(tuán)以“煉焦煤資源綠色開發(fā)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”為依托，堅(jiān)持“立足煤、延伸煤、超越煤”，聚力煉焦煤資源的開發(fā)利用，主動(dòng)服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求，打通了煤基尼龍化工、煤基碳材料、煤基硅材料及氫能多條特色產(chǎn)業(yè)鏈，形成了獨(dú)具特色的煉焦煤綠色開發(fā)新方向，為企業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　著眼發(fā)展，煉焦煤資源開發(fā)事關(guān)國(guó)家戰(zhàn)略
　　煉焦煤是鋼鐵工業(yè)的“糧食”，是化工產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)原料。焦化產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品苯、煤焦油、焦?fàn)t煤氣等，是尼龍、硅、碳、醫(yī)藥等高端化工產(chǎn)業(yè)的原料。在我國(guó)“富煤貧油少氣”的能源格局下，煤化工能夠有效替代石油化工產(chǎn)品，降低石化產(chǎn)品“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)，支撐我國(guó)高端化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
　　解決資源型城市“資源減少、礦竭城衰”的問題是國(guó)家戰(zhàn)略。以平頂山為例，已開采了近70年，也面臨城市轉(zhuǎn)型發(fā)展問題。開展煉焦煤資源綠色開發(fā)技術(shù)研究，有利于企業(yè)持續(xù)深化特色產(chǎn)業(yè)鏈條，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)能源化工企業(yè)向一流“材”“能”企業(yè)轉(zhuǎn)型，也將有力支撐以平頂山市代表的資源型城市的高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展。
　　我國(guó)煉焦煤資源稀缺，占全國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量的27%，特別是煉焦煤中的焦煤、肥煤，更為稀缺，僅占6%、3%。同時(shí)，煉焦煤開發(fā)利用面臨三大難題。
　　一是安全開采難。煉焦煤瓦斯含量高、地質(zhì)條件復(fù)雜、埋藏較深，普遍埋深在地下千米左右，且高瓦斯、高地應(yīng)力、高地溫“三高”問題復(fù)雜突出，復(fù)合動(dòng)力災(zāi)害嚴(yán)重，開采難度極大。
　　二是高效洗選難。煉焦煤資源普遍為中高灰、中高硫、可選性差，難選和極難選煤約占62%，洗選中煤和固廢產(chǎn)量大，綜合利用率低，高效洗選加工面臨挑戰(zhàn)。
　　三是綠色轉(zhuǎn)化難。焦化過程物質(zhì)流、能量流的系統(tǒng)匹配性、耦合程度低，焦肥煤資源科用率低，焦化產(chǎn)物能乏分子設(shè)計(jì)，深加工產(chǎn)品單一、高端材料產(chǎn)品少、附加值低；焦化工過程“廢水”“廢氣”排放嚴(yán)重。
　　順勢(shì)而為，建設(shè)煉焦煤專業(yè)研究機(jī)構(gòu)
　　基于國(guó)家戰(zhàn)略需要、產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，城市轉(zhuǎn)型需要，以及煉焦煤開發(fā)面臨的三大科學(xué)問題，結(jié)合自身發(fā)展戰(zhàn)略，中國(guó)平煤神馬集團(tuán)主動(dòng)謀劃布局建設(shè)“煉焦煤”資源開發(fā)利用專題研究機(jī)構(gòu)。
　　2015年9月，經(jīng)科技部批準(zhǔn)，依托中國(guó)平煤神馬集團(tuán)，建設(shè)“煉焦煤資源開發(fā)及綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。
　　經(jīng)過五年的建設(shè)，2020年12月，“國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”向科技部提交建設(shè)期運(yùn)行工作報(bào)告，申請(qǐng)科技部的驗(yàn)收評(píng)估。
　　正當(dāng)“煉焦煤資源開發(fā)及綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“大踏步向前發(fā)展之時(shí)，上級(jí)作出了重組重構(gòu)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室體系的戰(zhàn)略部署，這對(duì)于實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)重大機(jī)遇。中國(guó)平煤神馬集團(tuán)聯(lián)合鄭州大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，充分發(fā)揮企業(yè)和高校雙方在科技、人才、資源等方面的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，聯(lián)合申報(bào)重組“煉焦煤資源綠色開發(fā)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，并獲批建設(shè)。
　　重組后的“煉焦煤資源綠色開發(fā)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”科研實(shí)力更加雄厚：實(shí)驗(yàn)室擁有35個(gè)國(guó)家、省部級(jí)科研平合，4個(gè)博士后流動(dòng)站，3個(gè)國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心，3個(gè)國(guó)家一流學(xué)科。
　　儀器設(shè)備與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方面，實(shí)驗(yàn)室擁有力學(xué)性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)、物質(zhì)成分、瓦斯吸附解析、小試中試平臺(tái)、檢測(cè)分析、物探、物理模擬與數(shù)值仿真、配套支撐9條主線500余臺(tái)/套儀器設(shè)備，自主研發(fā)建造了31套獨(dú)有大型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，總體達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。
　　中試基地方面，實(shí)驗(yàn)室先后建成礦用安全設(shè)備制造研發(fā)、深部煉焦煤資源安全高效開采、煤基硅碳材料、煤基尼龍中間體四個(gè)中試（試驗(yàn)）基地，現(xiàn)已投入使用并運(yùn)行良好。
　　制度建設(shè)方面，實(shí)驗(yàn)室建立了《實(shí)驗(yàn)室主任辦公會(huì)議制度》《實(shí)驗(yàn)室開放基金管理辦法》《聯(lián)合培養(yǎng)研究生管理辦法》等16個(gè)較為完善的管理運(yùn)行制度。
　　聚力攻關(guān)，破解煉焦煤領(lǐng)域重大難題
　　實(shí)驗(yàn)室自2015年建設(shè)以來，堅(jiān)持“需求、問題、效果”三個(gè)導(dǎo)向，先后突破了一批重要關(guān)鍵核心技術(shù)，取得了一系列國(guó)際領(lǐng)先的原創(chuàng)性科技成果，支撐了平頂山市由“中原煤倉”向“中國(guó)尼龍城”轉(zhuǎn)型，引領(lǐng)了我國(guó)煉焦煤產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
　　圍繞深部煤礦復(fù)合動(dòng)力災(zāi)害防控及資源開采技術(shù)，實(shí)驗(yàn)室開展了深部煤礦復(fù)合動(dòng)力災(zāi)害研究，首次定義了“煤與瓦斯突出和沖擊地壓”復(fù)合動(dòng)力災(zāi)害的概念，形成了煤巖瓦斯復(fù)合型動(dòng)力災(zāi)害防治技術(shù)體系，研究成果已全面推廣到全國(guó)類似礦井，成為行業(yè)公認(rèn)的理論體系；攻克千米深井復(fù)雜條件煤礦安全高效智能開采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化綜采裝備在千米深井的安全高效運(yùn)行。研發(fā)了掘進(jìn)工作面智能集控技術(shù)與成套裝備，聯(lián)合開發(fā)了國(guó)內(nèi)首套小轉(zhuǎn)彎半徑TBM硬巖智能盾構(gòu)機(jī)，掘進(jìn)效率創(chuàng)造了全國(guó)紀(jì)錄。率先建成河南省首個(gè)千米深井智能化綜掘工作面，掘進(jìn)效率提升了67%。
　　圍繞煤炭高效洗選與潔凈利用技術(shù)，首創(chuàng)千米深井下大流量少煤多矸分選技術(shù)；開發(fā)了低品質(zhì)煤浮選過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)體系；設(shè)計(jì)了以梯級(jí)精選分步脫灰與重介等密度精選為特色的煤炭超純制備新工藝，被科學(xué)技術(shù)部、國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等四部委授予國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品證書。研發(fā)煤炭高效干法分選和大型深度篩分拔術(shù)，使我國(guó)難篩分礦物高效篩分技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平；完成“超大容積搗固焦?fàn)t成套技術(shù)與裝備”示范工程，在中國(guó)平煤神馬集團(tuán)建成我國(guó)乃至世界上最大的頂裝焦?fàn)t改搗固焦?fàn)t，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。率先調(diào)整煉焦產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在集團(tuán)形成獨(dú)具特色的從煤焦到尼龍化工、碳材料、硅材料和氫能等多條特色煤基產(chǎn)業(yè)鏈，建成亞洲最大的全產(chǎn)業(yè)鏈尼龍生產(chǎn)基地和全球最具發(fā)展活力的新能源新材料產(chǎn)業(yè)基地。至此，“中國(guó)尼龍城”和“國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群”建設(shè)，已納入國(guó)家戰(zhàn)略。
　　圍繞焦化副產(chǎn)品高值綠色轉(zhuǎn)化開發(fā)，研發(fā)短流程等溫合成天然氣技術(shù)，在中國(guó)平煤神馬集團(tuán)建造具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和工程化應(yīng)用的可控移熱貫流式列管單段等溫甲烷化反應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)了高效低溫甲烷化催化劑工程化制備：完成了短流程等低溫合成天然氣工藝全流程優(yōu)化及系統(tǒng)集成，大幅降低了生產(chǎn)成本；研發(fā)了苯選擇加氫制環(huán)已烯催化劑及催化工藝技術(shù)，在苯制環(huán)已烯催化劑、反應(yīng)工藝、工程化及工業(yè)化關(guān)鍵設(shè)備和成套裝置技術(shù)等方面取得了一系列原創(chuàng)性成果，解決了苯選擇性加氫領(lǐng)域的“卡脖子”問題，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，且整體技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
　　在工業(yè)催化劑設(shè)計(jì)、合成、反應(yīng)工藝、成套技術(shù)駛備等方面，取得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)。發(fā)明了耐高溫尼龍直接聚合生產(chǎn)技術(shù)，研發(fā)苯選擇加氫制環(huán)已烯催化劑及催化工藝技術(shù)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的苯制環(huán)已烯技術(shù)。建成了大直徑超高功求石墨電極的萬噸級(jí)生產(chǎn)線，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，打破國(guó)外壟斷，占據(jù)國(guó)內(nèi)60%市場(chǎng)份額，并遠(yuǎn)銷國(guó)外。
　　展望未來，引領(lǐng)煉焦煤行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
　　煉焦煤資源綠色開發(fā)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作為全國(guó)唯一一家煉焦煤開發(fā)領(lǐng)域“國(guó)字號(hào)”科研平臺(tái)，承載著我國(guó)破解制約煉焦煤資源高效綠色開發(fā)關(guān)健核心技術(shù)問題、探索資源材料化一材料產(chǎn)品化一產(chǎn)品高端化資源轉(zhuǎn)化路徑的重大科研使命，也肩負(fù)著集團(tuán)深化實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略、提升“產(chǎn)學(xué)研用”一體化創(chuàng)新模式，培育創(chuàng)新型人才的示范引領(lǐng)職責(zé)。
　　未來一個(gè)時(shí)期，實(shí)驗(yàn)室將定位于前沿技術(shù)研究，服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，主動(dòng)融入新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，緊緊圍繞煉焦煤安全綠色開采、潔凈化利用、高值化轉(zhuǎn)化三大研究方向，凝練部署重大科研任務(wù)，持續(xù)研發(fā)出有重大影響的原創(chuàng)科技成果，破解煉焦煤產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)領(lǐng)域的世界重大科學(xué)技術(shù)問題。
　　在安全開采方面，重點(diǎn)研發(fā)深部資源開采復(fù)合災(zāi)害防控理論、技術(shù)與裝備，進(jìn)行深部資源開采過程中瓦斯、地應(yīng)力、地?zé)岬葟?fù)合災(zāi)害的“防、治、用”綜合研究。
　　在高效洗選方面，重點(diǎn)研究“井下受限空間條件下煤矸全粒級(jí)水介精確分離機(jī)制”“煉焦煤全粒級(jí)深度潔凈加工與協(xié)同智能控制”等技術(shù)與裝備。
　　在綠色轉(zhuǎn)化方面，重點(diǎn)探索智能精準(zhǔn)配煤煉焦技術(shù)，開展煤焦油先進(jìn)分離與分質(zhì)分級(jí)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)研究，形成全流程工業(yè)催化劑開發(fā)理論、復(fù)雜焦油分子設(shè)計(jì)理論。
　　未來五年，實(shí)驗(yàn)室將實(shí)質(zhì)性引進(jìn)1名院士作為學(xué)科帶頭人，培養(yǎng)形成不少于30名高端人才，建成不少于200名技術(shù)骨干的國(guó)內(nèi)一流科研團(tuán)隊(duì)，持續(xù)提升服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略能力。
　　未來十年，構(gòu)建起以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的現(xiàn)代高效產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系，支撐資源型城市高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展，促進(jìn)集團(tuán)建設(shè)成為世界一流企業(yè)。
　　（作者系煉焦煤資源綠色開發(fā)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任）