
“哪种发电方式最环保?答案是火电!”当年我读到这句话时觉得不可思议。那时,燃煤发电因为污染重,被“口诛笔伐”。但这句话是我在一本能源教材里读到的,显然有它的道理。从那时起我才注意到,有高科技的加持,煤炭从开采到发电的全过程都已经在朝绿色产业转型。
如果你和当年的我一样还没转过这个弯子,可以读读下面这篇文章。对于山西读者来说它尤其重要,因为你很可能正在与煤炭打交道。
绿色开采
从煤到电,要经历开采、运输、洗选、燃烧和废弃物处置五个环节,每个环节都会产生污染。反过来说,减少每个环节的污染,便会提升整个产业链的环保水平。
小时候,电视新闻里面的煤矿工人还要抡着铁镐采煤。后来改用冲击钻,工作起来震耳欲聋。
除了危害健康,人工采煤还具有回采率低、浪费资源等问题。其实,节约资源并非只是节约开采出来的资源,提高开采效率本身就是在节约资源。

衡量煤炭行业的开采效率使用“回采率”指标,计算公式为“回采率=采出煤量÷动用储量×100%”。井下煤矿靠人工作业时,通常使用崩落法,回采率会下降15%左右。如果煤层倾角过大或者井下地质结构过于复杂,人工作业的回采率还会下降。
20世纪90年代,我国开始在大型煤矿普及采煤机。这是集电气和液压为一体的大型复杂系统,可以减轻体力劳动、提高安全性,达到既高产又高效的目标。
早期采煤机需要人工操作。2010年,发改委和工信部又提出“煤矿智能化”,将5G通信、AI场景识别、机器人巡检等技术用于采煤。2015年进一步上升为无人工作面采煤技术,要求“有人巡检,无人操作”,彻底改变了煤矿的工作面貌。
山西作为产煤大省,在煤矿智能化改造方面保持领先。截至2025年底,山西智能化煤矿已经占全国的三分之一。回采率普遍提升到90%,露天矿能达到97%,效率明显高于人工采煤。由于实现“少人化作业”,矿难事故发生率大大降低。在“十四五”期间,山西将原煤产量提升了一亿五千万吨。
智能筛选
煤炭采出时,里面混着很多杂质,不同等级的煤也混在一起,需要使用水流冲击来分离原煤。每洗1吨煤,需要2~8吨水。中国每年仅洗煤用水就达160亿~200亿吨。洗过煤的废水混杂着煤粉、砂石和黏土,还有洗煤时投入的添加剂。而且这种废水很稳定,静置几个月都不沉淀。
在《中华人民共和国水污染防治法》中,洗煤废水属于被严格管控的工业废水。现在,选煤厂会对洗煤废水进行集中处理。首先投放絮凝剂加速沉淀,沉淀后形成的清水可再次用于洗煤,这一举措节省了大量水资源。
沉淀出来的煤泥可以用作建材添加剂,生产水泥和砖瓦。煤泥仍然含有煤粉,可以作为燃料,与精煤一起制造成型煤,供工业锅炉或者民用炉灶使用。随着技术提升,新的超超临界循环流化床锅炉已经可以燃烧煤泥和矸石。
然而,这些技术仍然是在处理水洗煤带来的问题,2010年后出现了智能干选机,彻底改变了选煤行业的面貌。以山西巨安电子制造的智能干选机为例,它采用多源成像技术拍摄传送带上的原煤,再利用AI技术识别画面里的矸石。然后,机器中的阵列式高压气枪会精准地吹掉矸石,实现自动分离,精度达到99%。




