“你能想到嗎？這些鉆石的原料來(lái)自煤層氣。”華陽(yáng)新材料科技集團(tuán)有限公司（下稱(chēng)“華陽(yáng)集團(tuán)”）新碳科技公司工作人員翟錦輝介紹，煤層氣（即瓦斯）被視為煤炭開(kāi)采過(guò)程中最大的安全隱患，過(guò)去都是談瓦斯色變，現(xiàn)在可通過(guò)技術(shù)手段把它變成價(jià)值極高的金剛石。

對(duì)于黑煤產(chǎn)業(yè)的“綠色”探索，占全國(guó)煤炭總儲(chǔ)量三分之一的山西省正在嘗試多元路徑。其中，由原山西五大煤炭集團(tuán)之一陽(yáng)煤集團(tuán)轉(zhuǎn)型而來(lái)的華陽(yáng)集團(tuán)，根據(jù)山西省國(guó)企改革布局，從2020年始，專(zhuān)注于新能源新材料產(chǎn)業(yè)研發(fā)，主打煤炭煤電煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的“綠色發(fā)展”，讓煤層氣變成金剛石便是探索之一。

煤炭可以這樣變

在新碳科技公司展廳，琳瑯滿(mǎn)目的鉆石在玻璃櫥柜中熠熠生輝。除了珠寶首飾，由煤層氣合成的金剛石，還可以生產(chǎn)工具級(jí)、熱沉級(jí)、光學(xué)級(jí)、電子級(jí)四類(lèi)多晶以及單晶金剛石。同時(shí)，依托金剛石極高的硬度和優(yōu)異的耐磨性，能夠制備各種刀具、磨具、磨料、鉆頭等。

地處太行山中部的陽(yáng)泉市盛產(chǎn)煤炭，建市以來(lái)，累計(jì)生產(chǎn)原煤23億噸，外運(yùn)19億噸。基于這一資源優(yōu)勢(shì)，華陽(yáng)集團(tuán)與太原理工大學(xué)合作研發(fā)煤層氣制備金剛石項(xiàng)目，讓煤層氣可以高值利用。

公開(kāi)資料顯示，山西省在世界首創(chuàng)煤層氣生產(chǎn)高端金剛石，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。

同樣以煤為基的鈉離子電池產(chǎn)業(yè)，也正在成為能源企業(yè)減碳“藍(lán)海”。近年，隨著鋰電池上游原材料缺口擴(kuò)大，鈉離子電池以其長(zhǎng)壽命、高倍率、低成本等優(yōu)勢(shì)嶄露頭角。

2021年4月，華陽(yáng)集團(tuán)與中科海鈉共同投建鈉離子電池正極材料千噸級(jí)生產(chǎn)項(xiàng)目、鈉離子電池負(fù)極材料千噸級(jí)生產(chǎn)項(xiàng)目，推進(jìn)鈉離子電池布局；2022年9月，全球首批量產(chǎn)1GWh鈉離子電芯生產(chǎn)線(xiàn)投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)鈉離子電池從中試到量產(chǎn)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)換。

華陽(yáng)集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)王永革介紹，鈉離子電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化后，儲(chǔ)能成本將大幅降低，搭配光伏等新能源，發(fā)電成本將接近并低于火電價(jià)格，有望逐步取代鉛酸電池，解決其循環(huán)壽命短和環(huán)境污染等問(wèn)題。

2023年2月，山西華鈉銅能（碳能）科技有限責(zé)任公司的萬(wàn)噸級(jí)鈉離子電池正（負(fù)）極材料項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)，這是中國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)鈉離子電池材料項(xiàng)目，填補(bǔ)了海內(nèi)外市場(chǎng)空白，再次拓寬新能源和新材料兼容賽道。

煤炭可以這樣用

“從事碳基新材料技術(shù)研發(fā)工作十幾年，最關(guān)注的就是推動(dòng)煤炭清潔高效低碳利用，實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。”在生物降解新材料公司PBAT改性料生產(chǎn)車(chē)間，山西華陽(yáng)生物降解新材料有限責(zé)任公司副總經(jīng)理童明全正在認(rèn)真查看每條產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)情況。

目前減煤已成為全球主流共識(shí)，在暫時(shí)無(wú)法徹底去煤的行業(yè)和地區(qū)，應(yīng)當(dāng)采取提升能效、促進(jìn)民用散煤退出、通過(guò)碳捕獲和封存技術(shù)（CCS）實(shí)現(xiàn)“凈零”排放等措施，以不斷趨近于“近零”煤炭消耗。

眾所周知，白色污染是當(dāng)今世界的治理難題，塑料制品給生活帶來(lái)便利的同時(shí)，也造成土壤、大氣污染等諸多環(huán)境問(wèn)題。而以煤作原料制取生產(chǎn)的生物降解包裝袋，不僅成本下降，還對(duì)環(huán)境很友好。

2023年全國(guó)兩會(huì)期間，作為全國(guó)人大代表的童明全也將“加強(qiáng)塑料污染治理，加快推廣生物降解材料應(yīng)用”的建議帶上大會(huì)，“煤炭轉(zhuǎn)型必要且緊迫，但也艱難曲折，希望國(guó)家和社會(huì)攜手企業(yè)，更好地推動(dòng)其綠色發(fā)展”。

煤炭可以這樣采

華陽(yáng)集團(tuán)一礦調(diào)度指揮中心，數(shù)塊高清屏幕上實(shí)時(shí)顯示著井下重要作業(yè)地點(diǎn)的工作實(shí)況，工作人員手指輕點(diǎn)遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)按鈕，280米深的井下，15304工作面的采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)了起來(lái)……如果把井下比作一座煤城，如今的這座煤城，有了智能化裝置和技術(shù)的加持，職工行走在巷道里也看不到煤塵。

“2020年以來(lái)，我們加快推進(jìn)部署5G系統(tǒng)，加強(qiáng)信息化基礎(chǔ)設(shè)施、采掘、地質(zhì)保障、運(yùn)輸、通風(fēng)、安監(jiān)等系統(tǒng)的智能化建設(shè)，在重要作業(yè)場(chǎng)所增設(shè)完善視頻監(jiān)控140路，打造煤礦工業(yè)視頻‘無(wú)監(jiān)控不作業(yè)’山西標(biāo)桿。”華陽(yáng)集團(tuán)一礦副礦長(zhǎng)康貴說(shuō)，特別是智能化采掘工作面的建成，實(shí)現(xiàn)了采、掘、機(jī)、運(yùn)、通、選等主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用。

2023年1月10日，華陽(yáng)集團(tuán)一礦通過(guò)國(guó)家級(jí)驗(yàn)收，成為國(guó)家首批智能化示范建設(shè)煤礦，同時(shí)也是山西首個(gè)國(guó)家級(jí)智能化選煤廠(chǎng)。

按照山西省深入推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)工作要求，目前，華陽(yáng)集團(tuán)已建成2座智能化煤礦和79個(gè)智能化采掘工作面，未來(lái)，將繼續(xù)推進(jìn)5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)融合應(yīng)用的廣度和深度，推廣輔助系統(tǒng)無(wú)人化、固定崗位無(wú)人值守、巡檢機(jī)器人，應(yīng)用VR技術(shù)提升遠(yuǎn)程故障診斷和職工培訓(xùn)效果，全面提高人工智能創(chuàng)建水平。

煤矸石可以這樣處理

陽(yáng)春四月，距離華陽(yáng)集團(tuán)一礦不遠(yuǎn)的陽(yáng)泉市黃石板公園，枝頭泛著綠意，來(lái)這里鍛煉的人絡(luò)繹不絕。這里曾經(jīng)是一座堆存量近30萬(wàn)噸的矸石山，通過(guò)回填、碾壓、滅火、覆土等措施治理后，成為公園，綠化面積達(dá)33畝。

多年來(lái)，煤礦在為國(guó)家能源安全和現(xiàn)代化建設(shè)作出突出貢獻(xiàn)的同時(shí)，也給當(dāng)?shù)亓粝铝艘蛔肥剑蔀橹饕廴驹础Ｒ郧懊喉肥坝缮舷蛳隆钡淖匀粌A倒堆積方式和處置方法，造成各礦矸石山先后發(fā)生自燃。矸石山自燃后，產(chǎn)生大量的硫化氫、一氧化碳、二氧化硫等有毒有害氣體，給大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，破壞了生態(tài)環(huán)境。

山西陽(yáng)泉“80后”馮鑫生于礦區(qū)、長(zhǎng)于礦區(qū)，對(duì)此深有感觸：“過(guò)去，穿著白球鞋在街頭走一遭，回來(lái)就變黑了，衣服落一層灰，鼻孔里都是煤粉，刮風(fēng)的時(shí)候更是飛沙走石，異味彌漫。”

據(jù)統(tǒng)計(jì)，華陽(yáng)集團(tuán)在陽(yáng)泉市范圍內(nèi)有43座矸石山，其中在用矸山13座。僅陽(yáng)泉地區(qū)每年煤矸石的排放量近1000萬(wàn)噸，堆矸量超過(guò)1000萬(wàn)噸的大型矸石山就有7座。

20世紀(jì)90年代起，華陽(yáng)集團(tuán)下大力開(kāi)展矸石山治理，通過(guò)多年總結(jié)與實(shí)踐，提煉出“由上向下、推散火層、斜坡壓實(shí)、封閉覆蓋”和“鉆孔注漿”相結(jié)合的滅火方式，治理矸石山自燃。

近年，華陽(yáng)集團(tuán)還通過(guò)更新純電動(dòng)客車(chē)、純電動(dòng)重卡，利用“空氣熱源泵”新技術(shù)淘汰燃煤鍋爐，不斷提高矸石“排治一體”標(biāo)準(zhǔn)等措施實(shí)踐“雙碳”。截至2021年，陽(yáng)泉市空氣細(xì)顆粒物（PM2.5）平均濃度比2015年下降30%。新建矸山不再出現(xiàn)內(nèi)燃現(xiàn)象，矸山綠化達(dá)到預(yù)期效果。

當(dāng)前，華陽(yáng)集團(tuán)正在與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、武漢理工大學(xué)等院校合作，積極開(kāi)展矸石山滅火、粉煤灰利用、矸石山道路抑塵等多個(gè)科研項(xiàng)目，鞏固矸石山治理成果。

科研加持、數(shù)智賦能，正在助煤炭企業(yè)走上綠色發(fā)展之路。