我國(guó)作為世界第一大產(chǎn)煤國(guó)，煤炭一直在能源結(jié)構(gòu)中居于主體地位。近年來(lái)，煤炭的生產(chǎn)和需求出現(xiàn)了前所未有的高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但煤炭行業(yè)也面臨巨大挑戰(zhàn)：東部發(fā)達(dá)地區(qū)淺層煤炭資源枯竭、深部開(kāi)采難度增加；資源環(huán)境約束加劇，煤炭綜合利用任務(wù)艱巨，煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展迫在眉睫；對(duì)煤系多種礦產(chǎn)共生規(guī)律認(rèn)識(shí)不清；煤中富集的鎵鋰等重要稀有元素和煤系伴生粘土礦物未得到綜合開(kāi)發(fā)和利用。對(duì)此，作為煤炭工業(yè)大省的河北積極促進(jìn)煤炭資源開(kāi)采與利用技術(shù)的創(chuàng)新，于2012年組建“河北省煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心”，在資源整合與技術(shù)創(chuàng)新方面開(kāi)辟了一條新路，并已收獲了一系列成果。

    一流平臺(tái)服務(wù)國(guó)家與河北省需求

    河北省煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心是以河北工程大學(xué)為牽頭單位，聯(lián)合中國(guó)煤炭地質(zhì)總局、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、中煤平朔集團(tuán)、冀中能源集團(tuán)、開(kāi)灤集團(tuán)等國(guó)內(nèi)科研院所與生產(chǎn)單位，與俄羅斯科學(xué)院遠(yuǎn)東地質(zhì)所、美國(guó)阿拉斯加大學(xué)和德國(guó)法蘭克福大學(xué)等國(guó)外科研院所，以“互惠互利、相互促進(jìn)、合作共贏”為原則，共同建立的多主體合作、多學(xué)科融合、多團(tuán)隊(duì)協(xié)作的協(xié)同創(chuàng)新中心。中心依托長(zhǎng)期服務(wù)煤炭行業(yè)背景的優(yōu)勢(shì)，以煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)與利用為特色，以改造和提升煤炭傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型為重點(diǎn)，著力研究解決煤炭產(chǎn)業(yè)的共性與關(guān)鍵問(wèn)題，共同建設(shè)煤炭領(lǐng)域的科技創(chuàng)新支撐體系。

    中心采用多種形式吸引和凝聚起一批國(guó)內(nèi)外高層次人才，形成具有持續(xù)創(chuàng)新能力的科研團(tuán)隊(duì)，力圖建成一個(gè)具有“基礎(chǔ)研究—技術(shù)研發(fā)—成果轉(zhuǎn)化”的完整知識(shí)產(chǎn)業(yè)鏈，以服務(wù)行業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)為導(dǎo)向的平臺(tái)。本平臺(tái)將成為在煤炭資源綜合利用研究領(lǐng)域具全國(guó)一流水平的人才培養(yǎng)和聚集高地、科學(xué)研究高地、技術(shù)積累和成果轉(zhuǎn)化高地，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與集成、工程化產(chǎn)業(yè)化研發(fā)、成果轉(zhuǎn)移與規(guī)模化產(chǎn)業(yè)間的有效鏈接，力爭(zhēng)成為新學(xué)科和新研究方向的開(kāi)創(chuàng)者，成為先進(jìn)科學(xué)思想和技術(shù)的引領(lǐng)者，成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的搖籃。

    中心以河北工程大學(xué)在煤炭資源綜合利用領(lǐng)域取得的優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)，牢牢抓住在該領(lǐng)域可能實(shí)現(xiàn)重大科技突破，把握帶動(dòng)煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)與利用跨越式發(fā)展和綜合科技實(shí)力大幅提升的機(jī)遇，以體制、機(jī)制改革推動(dòng)該領(lǐng)域的科學(xué)研究、人才培養(yǎng)及團(tuán)隊(duì)建設(shè)。力求打破原來(lái)資源分散、各自為戰(zhàn)、合作松散的局面，建立更加高效、持續(xù)的協(xié)同創(chuàng)新模式，形成集群優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展高質(zhì)量的協(xié)同創(chuàng)新，全面提高煤炭資源科技領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，形成該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)著名的學(xué)術(shù)中心。同時(shí)，以原始創(chuàng)新為基礎(chǔ)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。

    同時(shí)，科研組織形式采取矩陣式模式，橫向以科研課題為依托，實(shí)現(xiàn)資源的橫向流動(dòng)，以項(xiàng)目為核心，組建新的團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合攻關(guān)。項(xiàng)目的選擇主要面向河北和煤炭行業(yè)急需的重大科研課題。縱向以基礎(chǔ)研究為核心，培植科研梯隊(duì)，以國(guó)內(nèi)一流為目標(biāo)，致力于科研前沿的研究。

    2013年12月，河北省煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)利用協(xié)同中心被河北省教育廳、河北省財(cái)政廳認(rèn)定河北省省級(jí)協(xié)同創(chuàng)新中心，即河北省2011計(jì)劃。“2011計(jì)劃”是繼“211工程”“985工程”之后，我國(guó)在高等教育領(lǐng)域的又一重大戰(zhàn)略，主要目的是以人才、學(xué)科、科研三位一體創(chuàng)新能力提升為核心任務(wù)，推動(dòng)高校內(nèi)部資源和外部創(chuàng)新力量的有機(jī)融合，促進(jìn)高等教育與科技、經(jīng)濟(jì)、文化的有機(jī)結(jié)合，大力提升高等學(xué)校的創(chuàng)新能力。

    協(xié)同創(chuàng)新中心基于自身優(yōu)勢(shì)，針對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行提煉，形成相關(guān)研究方向，構(gòu)建了中心的整體構(gòu)架——“一個(gè)中心、四個(gè)平臺(tái)”，即煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)與利用為聯(lián)合攻關(guān)方向，下設(shè)：煤系伴生礦產(chǎn)富集規(guī)律及綜合勘探開(kāi)發(fā)研究；煤炭安全高效開(kāi)采技術(shù)研究；礦井低位熱能綜合利用研究；煤炭開(kāi)采環(huán)境效應(yīng)研究等4個(gè)創(chuàng)新研究平臺(tái)。主要研究范圍包括：煤系伴生礦產(chǎn)的來(lái)源、賦存狀態(tài)、分布規(guī)律、儲(chǔ)量、富集時(shí)間、主控因素、富集機(jī)理和成礦模式，綜合開(kāi)發(fā)利用工藝技術(shù)；探討金屬與非金屬礦產(chǎn)同煤田共存的形成機(jī)理；非均質(zhì)膏體多泵并聯(lián)泵送及管路流動(dòng)特性理論及其流量計(jì)量理論；深部工程軟巖巷道支護(hù)理論及底鼓治理技術(shù)；礦井低位熱能資源高效提取關(guān)鍵技術(shù)；煤炭開(kāi)采、運(yùn)輸、堆放、燃燒利用過(guò)程中的釋放、聚集、遷移規(guī)律和對(duì)環(huán)境的影響機(jī)理等重大科學(xué)問(wèn)題。

    中心匯聚了地質(zhì)資源與地質(zhì)工程、礦業(yè)工程等8個(gè)博士、碩士學(xué)位授權(quán)學(xué)科，4個(gè)工程碩士授權(quán)領(lǐng)域，礦產(chǎn)普查與勘探等3個(gè)省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科；4個(gè)國(guó)家級(jí)特色專(zhuān)業(yè)，4個(gè)省級(jí)本科教育創(chuàng)新高地，8個(gè)省級(jí)品牌特色專(zhuān)業(yè)；4個(gè)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心；國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程中心3個(gè)，省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程中心10個(gè)。中心現(xiàn)有專(zhuān)兼職技術(shù)人員89人，其中，具有博士學(xué)位的人員45名，具有教授職稱(chēng)人員40名。隊(duì)伍中有院士2名，長(zhǎng)江學(xué)者2名，國(guó)家杰出青年基金獲得者2名。按合同正式聘用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)5個(gè)，預(yù)期建設(shè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)共計(jì)12個(gè)。

    中心依托國(guó)際交流合作平臺(tái)，與國(guó)外先進(jìn)高校和機(jī)構(gòu)開(kāi)展合作。如今，中心已與美國(guó)阿拉斯加州立大學(xué)、德國(guó)法蘭克福大學(xué)、俄羅斯科學(xué)院遠(yuǎn)東地質(zhì)所、巴西Porto Alegre大學(xué)等國(guó)外該領(lǐng)域知名大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)簽訂了交流與合作協(xié)議。

    中心主任孫玉壯博士是國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家，河北省省管優(yōu)秀專(zhuān)家，河北省有突出貢獻(xiàn)的中青年專(zhuān)家，河北省“高端人才”、河北省巨人計(jì)劃領(lǐng)軍人才，河北省煤炭學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，《Energy Exploration & Exploitation》和《World Journal of Engineering》雜志主編，《International Journal of Coal Geology》編委。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，他共主持國(guó)家國(guó)際科技合作項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、973子課題、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、科技部水專(zhuān)項(xiàng)等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目9項(xiàng)，參加國(guó)家級(jí)項(xiàng)目6項(xiàng)。獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)；二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；獲河北省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，自然科學(xué)三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。出版專(zhuān)著4部，論文被SCI收錄122篇，被SCI他人正面引用700余次，學(xué)術(shù)影響力RG Score超過(guò)32分。

    協(xié)同創(chuàng)新取得豐碩成果

    協(xié)同創(chuàng)新中心組建以來(lái)，已取得一系列具有代表性創(chuàng)新成果，得到國(guó)內(nèi)外同行的高度認(rèn)可和評(píng)價(jià)，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。包括理論發(fā)現(xiàn)：在山西平朔和內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾煤田煤中發(fā)現(xiàn)超大型伴生鋰礦，這在世界上為首次發(fā)現(xiàn)，為新型成礦模式，潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值超過(guò)萬(wàn)億元。發(fā)現(xiàn)了同一煤田煤中鋁、鎵、鋰和稀土超常富集，提出了成礦模式，經(jīng)國(guó)內(nèi)外查新均未見(jiàn)報(bào)道；國(guó)家地質(zhì)調(diào)查局2012年立項(xiàng)對(duì)平朔礦區(qū)煤伴生鋰鎵資源立項(xiàng)調(diào)查，并組織專(zhuān)家鑒定，認(rèn)為平朔礦區(qū)煤中伴生鋰鎵已經(jīng)達(dá)到超大型礦床規(guī)模。國(guó)土資源部2013年資源公報(bào)中予以公布。中國(guó)礦床學(xué)會(huì)主席、原國(guó)土資源部總工、原地科院院長(zhǎng)陳毓川院士認(rèn)為：“這是世界上首次發(fā)現(xiàn)的新型鋰礦。”University of New South Wales，Colin Ward教授認(rèn)為：“準(zhǔn)格爾6號(hào)煤中的鋰已經(jīng)超常富集，足以稱(chēng)為煤伴生鋰礦。”2014年在青海魚(yú)卡煤田發(fā)現(xiàn)世界上煤中含量最高的銣銫資源，分別是世界煤中平均含量的11和15倍；工藝創(chuàng)新：研發(fā)出一套實(shí)驗(yàn)室從粉煤灰中綜合提取鋁、鎵、鋰的工藝技術(shù)，申報(bào)專(zhuān)利5項(xiàng)。應(yīng)用聯(lián)合開(kāi)發(fā)技術(shù)，中煤平朔集團(tuán)在建一個(gè)粉煤灰中提煉白炭黑、鋁、鎵和鋰的中試工廠，正式生產(chǎn)后，年利潤(rùn)將超過(guò)億元。中心為峰峰集團(tuán)和邯礦集團(tuán)的7個(gè)煤礦實(shí)施了膏體充填和超高水充填開(kāi)采技術(shù)，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益；技術(shù)進(jìn)步：參加完成的科研項(xiàng)目《中國(guó)煤炭地質(zhì)綜合勘查關(guān)鍵技術(shù)與工程運(yùn)用》，于2010年獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該成果在許多重大工程和全國(guó)主要煤炭省區(qū)1000多個(gè)地質(zhì)勘查項(xiàng)目中推廣應(yīng)用，加快了煤炭地質(zhì)勘查工作進(jìn)度。自2003年來(lái)，項(xiàng)目實(shí)施單位累計(jì)新發(fā)現(xiàn)資源1000多億噸，探明煤炭?jī)?chǔ)量3500多億噸，潛在經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)萬(wàn)億元，保障了國(guó)家大型煤炭基地和重點(diǎn)規(guī)劃礦區(qū)建設(shè)。中心受冀中能源委托開(kāi)展瓷土勘探研究，成果表明，僅章村煤礦四井?dāng)U探區(qū)優(yōu)質(zhì)瓷土儲(chǔ)量達(dá)六億噸，預(yù)計(jì)整個(gè)邯邢煤田優(yōu)質(zhì)瓷土可達(dá)幾十億噸。如果將邯邢煤田煤系地層中的瓷土和鎵分別提煉和加工利用，其潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值超過(guò)萬(wàn)億元；國(guó)際評(píng)價(jià)：2013年國(guó)際有機(jī)巖石學(xué)會(huì)“THE SOCIETY FOR ORGANIC PETROLOGY”在學(xué)會(huì)通訊THE SOCIETY FOR ORGANIC PETROLOGY NEWSLETTER的報(bào)道中報(bào)道了本課題組關(guān)于鋰的研究成果。該文“Coal deposits as promising sources of lithium”引用大量本課題組的文獻(xiàn)，指出煤可以作為鋰元素的重要來(lái)源，并在該篇報(bào)道中指出本課題組首次發(fā)現(xiàn)煤中伴生Li礦床，并認(rèn)為這是一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)；項(xiàng)目與成果：中心在研的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目8項(xiàng)、省部級(jí)項(xiàng)目35項(xiàng)；獲得國(guó)家、省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)18項(xiàng)；發(fā)表SCI、EI檢索論文184篇，完成著作24部。中心共獲得專(zhuān)利32項(xiàng)，登記軟件著作權(quán)42項(xiàng)，邀請(qǐng)專(zhuān)家交流54人次，派遣研究人員參加國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)及行業(yè)發(fā)展會(huì)議240余人次；同時(shí)，中心的河北工程大學(xué)煤系伴生礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用研究所獲批河北省“巨人計(jì)劃”第二批創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

    推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

    煤炭是我國(guó)的主要能源，分別占一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量的76%和69%。煤炭地質(zhì)勘查和資源綜合開(kāi)發(fā)利用都是煤炭勘探開(kāi)發(fā)的重要責(zé)任。隨著要把建設(shè)大型煤炭基地作為重大而緊迫的任務(wù)，加快煤炭地質(zhì)勘查工作的開(kāi)展，為煤炭地質(zhì)工作者在以后一定時(shí)間內(nèi)的工作指明了方向。

    近年來(lái)煤中共（伴）生多種礦產(chǎn)之間的成因聯(lián)系已越來(lái)越引起學(xué)者們的重視，成為新的研究熱點(diǎn)。我國(guó)煤中發(fā)現(xiàn)了大量具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的伴生金屬元素，有些已經(jīng)達(dá)到礦床規(guī)模并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用。因此加強(qiáng)煤中共（伴）生礦產(chǎn)分布規(guī)律與開(kāi)發(fā)利用研究、實(shí)現(xiàn)煤炭安全高效開(kāi)采技術(shù)研究已成為河北省煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)利用新的發(fā)展方向。這也正是河北省煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心誕生的意義所在。加強(qiáng)校企聯(lián)合，展開(kāi)協(xié)同創(chuàng)新工作也已成為促進(jìn)高校科研教學(xué)水平提高的必然選擇。河北省煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心將以“行業(yè)急需、國(guó)際一流”為目標(biāo)，整合國(guó)內(nèi)外人力資源，實(shí)現(xiàn)煤炭資源綜合開(kāi)發(fā)與利用理論與技術(shù)的突破。