在矿场与生态间行走 如何让“两难”变“两全”
在矿场与生态间行走 如何让“两难”变“两全”

文章来源:新闻中心 发布时间:2025-07-24
从东部草原区大型煤电基地,到黄河几字湾的煤炭主产区,在“绿水青山就是金山银山”理念指引下,一场煤炭生态保护型开采(简称“煤炭生态开采”)的革命,正从理念创新向实践创新加快推进。
国家能源集团科技与信息化部总监、煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室副主任、“十三五”“十四五”煤炭生态开采领域国家重点研发计划项目首席科学家李全生博士及其团队经过多年艰苦卓绝的探索,开创了煤炭生态开采理念并实现工程化示范,让煤炭开采与生态保护从一对矛盾变为双轮驱动,协同推进高质量发展。
锚定绿色,开创理念新篇
科研成功的关键,首先要找准方向。1989年硕士毕业后,李全生分配到煤科总院开采所从事科研工作,此后经历多个单位和岗位,最终进入国家能源集团工作。无论岗位如何变化,李全生始终没有脱离煤炭行业,研究方向始终聚焦煤炭绿色开采,一直和煤矿保持“亲密接触”,不断开发新的技术,创造新的纪录。
他把多年研究的理论与实践相结合,将30多年的研究总结为煤炭生态开采,提炼出“减损开采—水位恢复—精准修复”的核心理念,发表科技论文120多篇,出版科技专著10部,篇篇写尽了对“两山”理念的认识与实践。
作为首席科学家,李全生牵头承担了“十三五”国家重点研发计划项目《东部草原区大型煤电基地生态修复与综合整治技术及示范》“十四五”国家重点研发计划项目《北方防沙带大型露天煤矿区生态保护与修复技术及示范》。作为研发骨干,李全生参加了“十二五”科技支撑计划《晋陕蒙接壤区煤炭基地生态建设关键技术与示范》等项目。
国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室项目组在宝日希勒露天矿现场研讨示范区建设方案
溯源探因,揭示损伤机理
走进矿区,时常会看到“前方经过采煤塌陷区”的提醒指示牌,道路便很快开始颠簸起来,这就是采空区上方岩土层破裂沉降的直观表现。“过去,一提起煤炭开采,就会说对环境破坏很大。但煤炭开采对环境的影响范围到底如何?一直没有量化数据。”李全生说。
2016年,国家首批重点研发计划指南发布,李全生抓住机遇,将国家科技需求与集团公司科技需求紧密结合,带领团队组织申报“十三五”国家重点研发计划项目《东部草原区大型煤电基地生态修复与综合整治技术及示范》。该项目由国家能源集团牵头承担,是首个由企业承担的煤炭开采领域国家级重点研发计划项目,李全生成为该项目牵头负责人。他广纳贤才打造一流科研团队,构思科研项目的顶层架构,协调组织各方力量攻坚。
科研从来不是一帆风顺,想做成前无古人的事情,必然会面临一个又一个难题。白天要开会、处理行政事务,晚上与科研团队一起交流,商讨解决各种难题。李全生说:“做煤炭研究,我是忙并快乐着、忙并幸福着、忙并充实着。”为尽量多采集第一手数据,李全生团队成员连续两年扎根在神东矿区,天不亮上山、看不清下山、中午沙柳旁吃点盒饭喝口水就接着工作,特别是夏天,个个变得又黑又瘦,但他们准确测出的地层三维变化情况,为揭示规律掌握奠定了信息和数据基础。
国家能源集团雁宝能源宝日希勒露天煤矿排土场全貌
系统修复,构筑生态屏障
李全生常常对团队成员说:“我们的工作要有系统思维,通过一个点解决一个领域的问题。”
在项目实施过程中,他始终坚持系统思维,开放包容合作,多次组织研讨,项目各子课题协同推进,各项科研成果形成了叠加效应。
从地下到地上,从水土保持到复垦绿化,随着一项项关键技术突破进而形成生态开采技术体系,并在北方矿区进行生态开采工程示范,矿区生态系统修复的效果逐渐显现。其中,宝日希勒露天矿和胜利露天矿建成国家级绿色矿山,植被盖度均提升40%以上,并建成世界首座露天煤矿地下水库,储水量达122万立方米,实现露天煤矿矿坑水冬储夏用。神东矿区开采初期,植被覆盖率在3%至10%。经过多年的生态开采科技创新与实践,如今,神东矿区植被覆盖率达70%。
此外,项目实施团队研究制定了涵盖减损开采、监测、决策、修复、评价的煤炭生态开采标准体系,提出了基于数字孪生的矿区生态修复方案智能优化方法,研发了“信息采集-定量建模-孪生仿真-辅助决策”的矿区生态修复智能决策系统。
国家能源集团神东煤炭哈拉沟生态示范基地
这一系列成果已在我国生态脆弱区21座大型露天矿、55座井工矿推广应用,提升了生态修复决策科学化水平,大幅降低了生态修复费,提高了煤炭产能和资源回收率,实现煤炭开采与生态保护相协调、矿区土地与水资源保护。
目前,由李全生牵头的“十四五”国家重点研发计划项目《北方防沙带大型露天煤矿区生态保护与修复技术及示范》,正在生态脆弱的准能矿区、平庄矿区实施。该项目以推动我国生态保护型煤炭基地和北方重要生态安全屏障建设为目标,研究成果将为我国煤炭主产地规模化开发、能源保供与区域生态安全相协调及打赢“三北”工程攻坚战提供科技支撑。
【责任编辑:张任田慧】