科技助力革命老区延安绽放新颜

    革命老区延安是陕北高原上的一颗耀眼明珠。然而，地处内陆的延安，其黄土高原地貌、气候干旱等自然地理条件，并不利于建造现代城市和发展经济。

    科技力量能否帮助延安破解这些难题？近年来，延安同时引进多种高新技术推动当地能源产业技术升级，在煤炭能源开采方面向5G时代进军，绿色高原新城也在陕北拔地而起。经过近10年耕耘，革命老区延安的面貌发生了巨大变化。

    日前，由中国科协学会党建办公室、延安市人民政府、陕西省科学技术协会、中国岩石力学与工程学会联合主办的“科创中国·智惠延安”能源化工发展论坛在延安举办，集中探讨科技力量如何振兴革命老区延安。

能源开采向5G时代进军

    延安煤油气资源丰富，煤炭产品具有“低灰、低硫、高油、高发热量”的特征，是著名的优质煤炭基地，也是我国最重要的化工及炼焦配煤基地，煤炭开采及加工产业占当地经济总量超过50%，具有良好的能源优势。

    然而，当矿山工程岩体力学专家、中国科学院院士何满潮在2015年来到延安市时，摆在他面前的现状是这样的——传统煤炭开采技术带来了巷道掘进量大、安全事故隐患大、瓦斯灾害严重、环境破坏以及薄煤层采出率极低等诸多问题。这些问题使得延安的发展深受困扰，“入不敷出”是当地能源企业的常态。

    何满潮和团队带来了他们研发的薄煤层110工法新技术，首先将其应用于延安能化集团禾草沟二号矿，建立起示范基地。据介绍，自使用该技术至今，在不增加新投入的情况下，矿井生产能力由原来的每年15万吨提高至30万吨，累计增加产值4.5亿元，减少排出矸石头28万吨，巷道掘进量减少1.3万米，多回收煤柱30万吨，直接经济效益近2亿元。

    这种方法的应用大大降低了工人劳动强度，增加了矿井服务年限，不仅实现了降本增效，还提高了矿井安全程度，对延安矿区优质气煤生产基地的可持续开发和生态环境保护起到了重要示范作用。目前，这种科学的开采方法正在延安各矿井快速推进应用，使延安煤炭开采跨上了新的台阶。

    后来他们注意到，一场席卷全球的第三次矿业科学技术革命正在逐步展开，智能化采矿成了各能源产区的关注焦点，但这一技术目前仍在探索阶段。为了跟上智能化脚步，2020年，何满潮又带领团队使用最新技术N00工法在延安新泰煤矿建立示范基地，相比起110工法，N00工法更进一步地减少了矿井的巷道掘进量，节约建井投资近2亿元，累计产出煤炭7.5万吨，使企业快速扭亏为盈，产生了良好的经济效益。

    “N00工法是全球已知最先进的煤炭开采技术，技术较为成熟，目前在我国正处于试验阶段，尚未进行大规模推广应用，我们在延安的试验已经到了3GN00阶段。面向未来，我们的目标是走向5G，希望能够在延安全面推进智能化采矿，带来更高的能源效益。”何满潮说。

绿色高原新城在陕北拔地而起

    地处陕北的延安城坐落在黄土高原的中南部，这里拥有全世界最厚的黄土层，黄土沟壑纵横，就是在这样恶劣的生态环境中，一座绿色的高原新城——延安新区在陕北拔地而起，成为全世界第一座在黄土地区通过工程造地建设起来的现代化城市。工程地质学家、俄罗斯自然科学院外籍院士伍法权与其他专家一起为延安新区建设提供了强有力的科学技术支撑。

    山地地区“挖山填沟”进行城市建设在国际上并不鲜见，在延安却遇到了不小的挑战。伍法权指出，“新区建设主要面临三个国际性难题：一是黄土结构疏松，大面积大厚度填土将导致显著的地基沉降和差异沉降；二是黄土对水极为敏感，遇水产生湿陷变形或流态化，可能导致大范围地面塌陷；三是土沟壑区生态脆弱，生态环境改善困难”。

    与此同时，随着延安经济的快速发展，城区人口承载压力剧增，革命老区人民的生产生活、经济建设和旅游业发展严重受限，陕北地区也急需一座城市来容纳大规模城市化的人口。“土地拓展和生态改善，已经成为延安基础设施建设的紧迫任务。”伍法权说。

    面对这些难题，经过26次专家论证和多家国内实力企业勘察、设计，新区建设团队最终通过对上百层填土的分层碾压、强夯，布设9012个监测点进行严格的沉降监测，设置96公里长的树枝状地下排水盲沟和33口水位监测井等措施，有效解决了沉降控制问题和地下水引起的黄土湿陷性问题，较好地消除了流域水土流失和地质灾害。

    经过10年建设，延安新区让黄土高原焕发新生，平整出的21.38平方公里土地实现了快速复绿。目前数万名居民和部分企业已率先搬入新区，整个延安进入了城市高质量发展阶段。

    “延安新区不只是荒凉黄土高原现代化建设的故事，更是一个绿色生态建设的故事，它对于我国乃至全球黄土地区城市建设都具有很高的借鉴价值。”伍法权说。

    （本报记者 詹媛 本报通讯员 蒋程）