近日,《山東煤科院獲批山東省節(jié)水產(chǎn)業(yè)企業(yè)》的消息刷屏,其自主研發(fā)的礦井水處理回用、工業(yè)循環(huán)水高效處理等技術得到社會各界廣泛認可,成為企業(yè)降本增效的“香餑餑”。這一成果,正是山東煤科院深耕節(jié)支降耗、踐行綠色低碳發(fā)展的生動縮影。
近年來,該院始終牢記習近平總書記“節(jié)支降耗、低碳發(fā)展是生態(tài)文明建設的重要內容,也是推動高質量發(fā)展、培育新質生產(chǎn)力的關鍵路徑”的重要指示,緊扣山東能源集團黨委書記、董事長李偉在2025年工作會議上“以技術創(chuàng)新破解成本難題,以綠色轉型激活發(fā)展效能”的部署要求,瞄準煤礦企業(yè)降本、節(jié)能、減碳的核心需求,持續(xù)攻關綠色低碳技術,形成一批可落地、能復制、效益顯著的核心成果,為能源行業(yè)節(jié)支降耗注入“煤科智慧”,交出了一份亮眼的“效益答卷”。
技術破局:把“卡脖子”難題變成“敲門磚”成果
在煤炭行業(yè)轉型升級的關鍵期,“高能耗、高成本、高排放”曾是不少煤礦企業(yè)的發(fā)展痛點。山東煤科院深知,技術創(chuàng)新是破解節(jié)支降耗難題的“金鑰匙”。為此,該院組建綠色技術研發(fā)團隊,圍繞煤礦生產(chǎn)全流程的能耗“關鍵點”、成本“敏感點”、排放“風險點”,開展靶向攻關,先后突破多項核心技術,成為煤礦企業(yè)打開節(jié)支降耗之門的“敲門磚”。
在水資源利用領域,該院始終堅持節(jié)能減排與生態(tài)環(huán)保并重、綜合治理與資源利用并舉、源頭治污與清潔生產(chǎn)并進,堅持“防、治、控、用”理念,先后開展“煤礦井下水資源化利用技術研究”“煤礦采區(qū)礦井水倉前顆粒物預處理及井下復用技術研究”“改善煤泥水處理系統(tǒng)分級精度工藝技術研究”“礦井水井下復用及采區(qū)倉前顆粒物預處理技術研究”項目,研發(fā)礦井水超磁分離、微砂速沉水處理、井下采空區(qū)水凈化、礦井水側向流速沉和井下水處理預分離技術、礦井水凈化技術、負壓清淤技術等四種處理工藝、三種分離技術。可根據(jù)礦井現(xiàn)場條件,選擇配套工藝和裝備,構建符合企業(yè)需求的水處理系統(tǒng),形成了一套適合各類礦井水綜合治理和資源化利用的獨有技術方案。獲得相關專利5項,開發(fā)研制4個系列新裝備。以600方/小時礦井水涌出量計算,礦井水資源化利用項目可實現(xiàn)年節(jié)約創(chuàng)效300萬元以上,實現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟效益雙贏,目前該項目已被多個煤礦應用,年創(chuàng)價值逾千萬元。此次獲批“山東省節(jié)水產(chǎn)業(yè)企業(yè)”,正是對該技術產(chǎn)業(yè)化價值的權威認可。
精準發(fā)力:核心技術支撐起“降耗效益網(wǎng)”
圍繞“降本”與“低碳”兩大核心目標,山東煤科院重點打造碳監(jiān)測、風量降溫、機電自動檢測三大技術體系,從“控排放、降能耗、提效率”三個維度,為煤礦企業(yè)織密節(jié)支降耗“效益網(wǎng)”。
——碳監(jiān)測技術:讓“碳足跡”可視化,助力精準減碳。針對煤礦企業(yè)碳排放核算難、減排方向不明確的問題,該院研發(fā)的“風硐甲烷排放量監(jiān)測系統(tǒng)”,研發(fā)風硐甲烷排放量監(jiān)測裝置,構建甲烷排放模型,建立井工開采煤礦甲烷溫室氣體監(jiān)測技術體系,通過現(xiàn)場關鍵環(huán)節(jié)布設傳感器,實時采集甲烷氣體濃度數(shù)據(jù),結合生產(chǎn)能耗參數(shù),自動生成企業(yè)碳排放清單與“碳足跡”圖譜。該系統(tǒng)不僅能精準識別碳排放“高值區(qū)”,還能為企業(yè)制定減排方案提供數(shù)據(jù)支撐。
——風量降溫技術:用“智慧風”降能耗,破解高溫難題。煤礦井下高溫不僅影響作業(yè)安全,還需投入大量能耗用于降溫。該院研發(fā)的“礦井智能風量調控與高效降溫技術”,通過構建“風量需求預測模型”,根據(jù)采掘進度、井下人數(shù)、設備散熱等參數(shù),自動調節(jié)各區(qū)域通風量,避免“大馬拉小車”式的能源浪費;同時配套研發(fā)的“高效噴霧降溫裝置”,采用霧化技術將冷卻水轉化為微米級水霧,降溫效率提升40%,能耗卻降低25%。該技術在兗礦能源某深井應用后,井下工作面溫度從32℃降至26℃以下,通風與降溫系統(tǒng)的年耗電量減少86萬千瓦時,折合電費節(jié)約約60萬元,同時減少設備故障率,延長使用壽命,間接降低維修成本超百萬元。
——機電自動檢測技術:以“智能化”提效率,減少故障損耗。煤礦機電設備如主通風機、主提升機等,一旦出現(xiàn)故障,不僅影響生產(chǎn),還會造成巨大能耗損失。該院研發(fā)的“煤礦機電設備智能診斷與預警系統(tǒng)”,通過安裝振動、溫度、電流等傳感器,實時監(jiān)測設備運行狀態(tài),利用AI算法識別設備早期故障信號,提前發(fā)出預警。系統(tǒng)還能根據(jù)設備運行數(shù)據(jù),優(yōu)化維護周期,避免“過度維修”或“維修不及時”的問題。在棗礦集團某煤礦應用后,機電設備故障停機時間從年均280小時縮短至90小時,減少因停機造成的產(chǎn)值損失超500萬元;同時通過優(yōu)化維護計劃,年均節(jié)省維修費用約80萬元,設備綜合能耗降低15%,實現(xiàn)“效率提升、能耗下降、成本減少”的多重效益。
成果轉化:讓“實驗室”技術變成“生產(chǎn)線”效益
技術研發(fā)的最終目的,是讓成果落地生根,變成企業(yè)看得見、摸得著的效益。為推動節(jié)支降耗技術快速轉化,該院建立“研發(fā)—中試—推廣”一體化成果轉化機制,在院內建設煤礦節(jié)水、碳監(jiān)測等中試基地,讓技術在實驗室完成“打磨”后,再到中試基地進行工業(yè)化驗證,最后由專業(yè)技術團隊“上門服務”,指導企業(yè)完成設備安裝、調試與人員培訓,確保技術“接得住、用得好、見效益”。
截至2025年10月,山東煤科院的節(jié)支降耗技術已在山東省內及陜西、山西等省份的超過30家煤礦企業(yè)落地應用,累計為企業(yè)節(jié)約成本超億元,減少碳排放超15萬噸,節(jié)約用水超1800萬立方米。其中,“礦井水梯級凈化回用技術”“機電設備智能診斷系統(tǒng)”等5項技術入選“山東省節(jié)能降碳技術推廣目錄”,成為行業(yè)推廣的標桿成果。
下一步,山東煤科院將繼續(xù)聚焦煤礦企業(yè)節(jié)支降耗的新需求,持續(xù)深化綠色低碳技術研發(fā),重點攻關“煤礦固廢資源化利用”“新能源與煤礦生產(chǎn)融合”等前沿技術,力爭形成更多“既降耗又增效、既綠色又經(jīng)濟”的技術成果,為能源行業(yè)高質量發(fā)展注入更多“節(jié)支降耗”動能,以實際行動踐行“創(chuàng)造綠色動能引領能源變革”的企業(yè)使命。