当世界地球日(4月22日)来临,再次敲响了生态保护的警钟。“乌金”如何变“绿金”成为一道必答题。煤炭,作为我国能源安全的“压舱石”,以55%的消费占比擎起能源供给重任,却也面临保供与降碳的双重挑战。在传统产业与绿色未来交汇的十字路口,中国煤科西安研究院以数字化与智能化为利刃,将“黑色能源”导入低碳轨道--智能化工厂产线、保水采煤的生态修复技术、地热供暖替代千吨燃煤、矿井废水“再生”循环,一场“既要能源安全,又要绿水青山”的产业革命正在生动演绎。
智能工厂:从“制造”到“智造”的绿色蜕变
在西安研究院钻探装备生产车间,智能化设备自主精准作业,数字孪生系统实时监控设备运行。生产车间建立了钻杆摩擦焊接无人工作站,公接头加工工作站、母接头加工工作站、螺旋铣削自动化工作站等14个智能单元。通过提升智能制造和生产过程自动化水平,实现了钻杆焊接、零件加工等核心环节的自动化升级,产品不良率下降16.5%,生产效率提升30%以上。
“智造”不仅体现在生产线上。依托工业互联网平台,西安研究院构建了覆盖研发、生产、供应链的全链条数字化管理体系:物料计划准确率提高44%,库存周转率提升29%,供应商准时交付率增长近30%。这种智能化运营模式,让资源利用效率最大化,碳排放强度持续降低,实现了从设备到制造再到产品的全面“绿化”,成功获评“国家级绿色工厂”。
钻探装备生产车间
绿色开采:让煤炭开采与自然和谐共生
在生态脆弱矿区,西安研究院研发的矿山区域超前治理保水采煤关键技术,实现由治水为主向治保结合的转变,扭转了煤层底板水害防治的被动局面,并写入了《煤矿防治水细则》。经西安研究院治理的矿井再未发生突水事故,底板水害实现彻底可防可控,解放了上亿吨煤炭资源,矿井排水减少60%。扎尼河露天煤矿的帷幕截水工程,让矿坑排水量锐减75%,每年节约疏排水电费超3500万元,植被多样性提升15%。
项目现场
煤炭开采如同打开大地的“水脉”,每开采万吨煤约产生2.5万吨矿井水,这些含高悬浮物、氟化物及重金属的废水若直排,足以让15个西湖沦为生态荒漠。面对矿山废水治理难题,西安研究院攻克“三高”(高悬浮物、高氟化物、高矿化度)难题,研发多技术耦合工艺包,实现水质精准治理,以矿井废水处理技术为保障,因矿施策,采用“微砂高效沉淀”“膜直滤”“高效除硬除氟”“膜分离”多技术耦合,提供一体化解决方案,承担30余项煤矿矿井废水处理工程总承包项目,控制污染物排放,处理后的水中悬浮物小于10mg/L、氟化物小于1mg/L、TDS小于1000mg/L,综合利用率达60%-80%。
循环经济:全生命周期管理的“绿色密码”
西安研究院充分发挥地质保障领域技术优势,开展浅层+中深层地热地埋管换热技术研究和开发,将浅层与中深层地热技术结合,改造后的院区供暖系统每年可替代燃煤4363吨,减少二氧化碳排放1.14万吨,相当于种植6万株树木。2024年“中深层地热井下高效换热关键技术与应用”经中国煤炭工业协会鉴定达到“国际领先水平”。
“资源-产品-废弃”的传统线性模式正在被颠覆。西安研究院打造了“罗克e租”服务平台,构建矿山装备“生产—使用—回收—再造”的闭环体系。通过增材制造技术修复的钻头,寿命延长1倍;设备租赁服务让矿区闲置资源利用率提升40%,综合能耗降低20%。
“罗克e租”服务平台
为矿山泼绿,给发展添蓝。从智能工厂到保水采煤,从地热供暖到循环经济,每一项技术突破都在重新定义“发展”的内涵,它不仅是经济效益的增长,更是对地球家园的敬畏与守护。通过科技创新,传统产业可以焕发新生,经济增长与生态保护能够同频共振。未来,中国煤科西安研究院将持续加快绿色低碳技术攻关,持续推动产业结构优化升级,为经济高质量发展添动能。