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坚持科技创新推动中国煤科健康发展

坚持科技创新、推动中国煤科健康发展

一、中国煤炭科工集团基本情况介绍

经国务院批准,2008年4月,具有50多年的历史的中煤国际工程设计研究总院和煤炭科学研究总院重组成立了中国煤炭科工集团有限公司(以下简称中国煤科),重组后的中国煤科拥有21家二级子企业(含1家高科技上市公司—天地科技股份有限公司),分布于北京、上海、重庆、西安、太原、杭州、武汉、沈阳、南京等10多个中心城市,主营业务包括煤炭工程勘察、设计、服务、工程承包、矿用设备研发制造、煤炭工程技术研发、服务与煤机装备、安全技术装备研发和制造等,拥有工程总承包及工程设计、勘察、工程总包、监理等38项甲级资质,系国际采矿大会组委会等10多个国际学术组织的成员单位,与20多个国家的100多个机构建立了长期合作关系,在国际上享有崇高声誉。

中国煤科成立后,实现了快速发展,主要经济指标实现了3年翻一番,截至2012年底,资产总额达354亿元,2012年实现营业收入348亿元,利润38亿元。

在国资委中央企业2012年度经营业绩考核中获评A级。

二、科技创新工作基本情况

党的十八大提出了实施创新驱动发展的战略,明确提出要坚持走中国特色的自主创新道路,以全球视野谋划和推动创新,提高自主创新,集成创新和引进消化吸收再创新的能力,要更加注重协同创新。

在企业实际发展中,我们始终把科技创新作为集团公司的立命之本,发展之基,把科技创新作为集团工作的重中之重。

以人为本,不断解放思想,健全创新体系,建立激励机制,创新合作模式,以科技创新为载体,促进企业深度融合,形成了设计带科研,科研促设计的共赢局面。

(一)科技人员队伍建设

中国煤科现有员工30000多人,拥有各类专业技术人员约10000多人,其中高级专业技术人员约2900人(包括正高级职称760人)。

拥有中国工程院院士2人,国家级勘察设计大师6人,特聘兼职院士6人,享受国务院特殊津贴650人,持有各类注册职业资格证书人员1700人。

新世纪百千万人才工程国家级人选16人,有突出贡献的中青年科学、技术管理专家7人,建设有5个博士后科研工作站、3个博士学位授权点、9个硕士学位授权点,先后培养了5名中国工程院院士,190名博士,2798名硕士。

转制后,中国煤科以科研为依托,以市场为导向,以工程项目为抓手,倡导因地制宜,岗位成才,努力培养以提升核心竞争力为主的科技人才、以市场开拓为主的营销人才、以科技产品装备为主的产业人才、以企业科学管理为主的管理人才、以党建管理为主的党建人才,形成了多层次、多类型的人才结构和梯队,实现了以科技人员为主导,科技人员、经营人员、管理人员和产业人员协调互补的良好人才格局。

在示范工程板块的建设中,培养了一批现代化矿井运营管理人才、一批科研和实践相结合的复合型应用人才、一批产业技术专家与工人;在煤机装备板块建设中,培养了一批产品产业方面的技术人才和公益人才;在设计与总包板块方面,培养了一批施工监理等专业技术人才及现场管理专家。

形成了一支规模适当、结构优化、专业齐全、布局合理、素质优良、竞争力强的一流人才队伍,为集团公司发展战略和规划目标的实现提供坚强的人才保障和智力支持。

(二)科技创新平台建设

1、科技创新的组织架构。

在长期的发展过程中,中国煤科形成了具有自身特点的科技创新组织架构。

原研究院所为基础的单位基本建立了完善的总院、分院及各研究所的三级研发机构;以产品为主业的单位,建立起独立的企业技术中心(研发部);以工程设计为主业的单位成立了技术管理部门。

在上述基础上,2011年,中国煤科继续大力完善技术创新体系建设,作为集团公司科技创新体系的重要组成部分,成立了集团公司技术委员会作为集团公司科研、设计、咨询的最高学术审议咨询机构和发展战略研究及重大项目投资咨询评议机构。

中国煤炭科工集团有限公司科技创新组织架构图

2、科技创新基础条件建设。

中国煤科致力于科技创新平台建设,不断加大“基础型技术创新平台”、“实用型技术创新平台”和“产业化创新平台”的建设力度,不断加大自身原始创新、工艺技术创新和新产品生产的能力。

中国煤科拥有较强的科研实力和完备的科学试验与检验检测手段,截至2012年底,中国煤科拥有各级各类研发机构50个,其中国家工程(技术)研究中心2个、国家重点实验室3个、国家工程实验室2个,国家认定企业技术中心1个,国家能源研发(实验)中心1个(在建),安全生产技术支撑体系国家级专业中心实验室8个,煤炭工业重点科研实验室24个,CNAS认可实验室9个。

另外,拥有各级各类监督检测中心32个,其中国家级产品质量监督检验中心7个,行业产品质量监督检验中心10个,国家矿山计量机构3个,国家安全生产甲级检测检验中心11个,1个节能监测中心。

中国煤炭科工集团有限公司研发机构一览表

国家工程(技术)研究中心(2个)

国家煤矿安全技术工程研究中心、水煤浆国家工程技术研究中心

国家工程实验室(2个)

煤矿深井建设国家工程实验室、煤矿采掘机械装备国家工程实验室

国家重点实验室(3个)

煤矿安全技术国家重点实验室、瓦斯灾害应急信息技术国家重点实验室、煤炭资源开采与环境保护国家重点实验室

安全生产技术支撑体系专业中心(10个)

矿山顶板与冲击地压灾害事故分析鉴定实验室、矿山抢险救灾技术与装备实验室、矿山个体防护装备实验室、矿井外因火灾模拟及灾变通风实验室、矿井自然发火预测预报及防治技术实验室、瓦斯煤尘爆炸灾害预防与技术鉴定实验室、煤与瓦斯突出灾害预防与技术鉴定实验室、矿山水害鉴定与治理技术模拟实验室、矿井突水条件识别与鉴定技术装备实验室、矿井围岩参数现场检测及采动损害与评价技术实验室

CNAS认可实验室

(9个)

煤炭科学研究总院煤炭分析实验室、煤炭科学研究总院抚顺分院防爆安全产品实验室、煤炭科学研究总院唐山分院选煤机械实验室、煤炭科学研究总院太原分院实验室、煤炭科学研究总院煤矿支护设备实验室、煤炭科学研究总院重庆分院安全仪器装备实验室、上海安矿设备检测检验中心、煤炭科学研究总院上海分院测试中心、煤炭科学研究总院常州自动化研究院矿用通信监控设备实验室

国家级、行业级质检中心(17个)

国家煤炭质量监督检验中心、国家选煤机械质量监督检验中心、国家煤矿掘进机械质量监督检验中心、国家煤矿支护设备质量监督检验中心、国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心、国家采煤机械质量监督检验中心、国家煤矿防爆安全产品质量监督检测中心、煤炭工业唐山煤矿专用产品质量监督检测中心、煤炭工业重庆电气防爆检验站、煤炭工业重庆安全仪器检验站、煤炭工业上海电气防爆检验站、煤炭工业抚顺煤矿专用设备质量监督检验中心、煤炭工业北京矿用油品产品质量监督检验中心、煤炭工业凿岩机具产品质量监督检验中心、煤炭工业北京锚杆产品质量监督检验中心

国家矿山计量机构(3个)

国家矿山安全计量站、国家矿用计量器具型式评价实验室、国家矿山计量器具型式评价实验室

标准化委员会挂靠单位(3个)

全国煤炭标准化技术委员会、煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会、煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会

国家认定企业技术中心

宁夏天地奔牛实业集团有限公司技术中心

中试及成果转化基地

西安成果转化基地、沈阳成果转化基地、北京采育基地

3、科技创新基地建设。

重组后的中国煤科集基础研究、技术创新、装备制造、工程服务、“四技服务”、检验检测为一体,覆盖煤炭行业全专业领域,建成了一批国家和行业级的创新机构,形成了地质勘探,矿井建设与工程施工,采煤技术,矿山压力与支护,安全技术,洁净煤技术,煤的加工转化技术,矿井自动化与信息化,矿井环境综合治理,煤矿综合设计等十大完善的技术创新体系,成为我国煤炭行业唯一的大型综合性创新基地。

(1)学术与对外交流基地。

中国煤科是煤炭行业的技术归口单位,是煤矿先进适用技术的研发主体,重大技术装备的开发主体,是国际采矿大会组委会等10多个国际学术组织的成员单位,是国内20个学会、行业协会、国内外专业委员会的挂靠单位,其中包括中国煤炭学会、世界采矿大会、国际标准化组织ISOTC27固体矿物组织、国家安全生产专家组,中国煤炭工业有关分会等。

与30多个国家的100多个科研单位开展交流合作,在国际采矿界、学术界有着广泛而深刻的影响。

(2)高端人才培养基地。

科技人员比例超过60%,形成了一支老中青结合的高素质科技创新队伍。

其中院士、全国杰出人才、国家新世纪百千万人才、973首席科学家、享受政府特贴专家等国家级人才600余人,呈现出“人才辈出”的良好局面。

(3)科技产业基地。

截至2012年底,共建设了16个产业基地,占地面积59万m2,生产车间面积120余万m2,建设主要生产装备1600多台套、重要检测装备1800余台套。

提高了科技产业发展的能力和后劲,完善了“科研、生产、经营”的产业链,奠定了科技产业实现跨越式发展的硬件基础。

(三)科技创新成果与知识产权

1、企业科研成果。

经过五十多年的积淀,取得近6000多项自主创新成果、1300多项专利,承担了70%以上的国家级行业重大科研项目,承担国家95%以上的煤矿用产品、设备、材料的质量检测检验。

在致力于技术研究开发和产业建设的同时,还承担了大量的行业技术标准、计量标准、规划标准的制定工作,起草制定了92.1%的行业制修订标准。

“十一五”期间,承担了70%左右的行业内国家重大科技攻关项目,承担了973、863、国家科技支撑计划项目157项。

在“十二五”开局的两年,我们又获得国家、行业的各类重要项目148项,获批经费超过了“十一五”期间国拨经费总额。

“十一五”以来,共获得授权专利1196项,其中发明专利247项。

年均增长率达30%以上。

集团公司目前累计拥有专利1293项,其中发明专利254项。

共获省部级以上科技奖励361项,其中国家科技进步和技术发明奖二等奖22项,占到整个科技进步奖总数的16%。

获中国煤炭工业协会科学技术奖274项,其中特等奖占到50%,一等奖占到40%。

“十一五”以来,依托国家科技计划项目,我们解决了煤矿高产高效开采、煤炭洗选加工、煤矿安全节能减排等领域一系列行业共性和关键性的技术难题,形成了系统配套先进的工艺技术和装备,创造了200余项国际领先和国内领先的成果。

制修订国际、国家、行业标准700多项。

新产品年均贡献率达20%以上,并呈显著增长趋势。

转制以来,中国煤科取得二十项重大科技创新成果

年产600万吨综采成套技术与装备、600米深厚冲积层建井技术

煤矿巷道快速掘进技术与装备、复杂困难巷道综合支护技术

液压支架电液控制系统、煤矿瓦斯井上下一体化抽采技术

煤矿安全生产监测监控系统、煤矿井下无线通信技术

井下长距离瓦斯抽采钻孔钻进技术、矿井水灾探测防治技术

煤矿短臂机械化开采技术装备、煤矿井下无轨胶轮车技术装备

矿区高效绿色充填减沉开采技术、400万吨模块化选煤技术成套装备

煤炭直接液化技术、煤炭洁净煤燃烧技术——高效煤粉锅炉

煤矿水处理环保技术与工程、大型煤矿综合设计技术

工业广场优化设计技术、煤矿高效开采设计综合配套技术

2、行业科技攻关成果。

无论是事业化运行的40多年中,还是转制后,两院始终肩负着全行业科技攻关、技术保障责任和任务。

从矿井设计到工程建设施工,从采掘主导技术到安全保障技术,从工艺到成套设备等各个方面都提供了一批一流的科研成果,形成了煤矿综合设计,地质勘探,矿井建设与工程施工,采煤技术,矿山压力、支护和三下采煤技术,安全技术,洁净煤技术,煤的加工转化技术,矿井自动化与信息化,矿井环境综合治理等十大完善的技术创新体系,解决了行业技术变革中的一系列关键技术难题。

在煤炭行业历次技术升级变革中扮演了重要的角色。

一是煤炭地质保障技术与装备方面具有领先优势,建立了物探为主、钻探配合的深部煤炭资源快速、综合探查技术体系,开发的千米定向钻机据世界领先水平。

二是深厚冲积层大型矿井建设技术取得新突破,冻结、钻井、注浆等特殊凿井技术达到国际领先水平。

解决了在600~800m冻结法凿井施工中的冻结管断裂和外层井壁压坏等技术难题,冻结法凿井技术穿过冲积层厚度达到587m,最大冻结深度737m。

地面预注浆材料从“水泥时代”进入“黏土时代”,井筒地面预注浆最大深度达到1048m。

三是综合机械化开采技术和成套装备研发取得新突破。

自主研制了大功率电牵引采煤机、刮板运输机和电液控制液压支架等工作面成套装备,攻克了我国煤机装备普遍存在的设备性能参数低、关键元件、单件设备、系统设备可靠性低、开机率低、自动化水平低的装备“短板”问题。

开发了15~20m特厚煤层大采高综放成套技术与装备,成套技术与装备达到1000万t能力,总体性能稳定,工作可靠。

四是煤矿灾害预测预警及防治技术取得新进展。

瓦斯含量快速准确测定技术解决了硬煤压风取样温升加速瓦斯解吸、松软煤层取不到样或取样时间过长、损失量估算误差大的难题,实现了120m长钻孔定点取样,8h内快速测定瓦斯含量,测定误差小于7%,在100多个矿井推广应用。

五是煤矿井下千米定向瓦斯抽采技术及装备填补了国内空白,ZDY600LD型履带式钻机在陕煤彬长大佛寺矿业公司钻孔深度达1212m,创出国内新记录。

研制出的适合于突出松软煤层的顺层钻机在坚固性系数f≤1.5条件下煤层钻孔深度达到168m,创造了突出松软煤层钻孔的最新深度。

六是难选煤高效分选关键技术取得突破。

采用“等基元灰分”分选技术,开发成功最大产率工艺系统,研制成功世界首台煤用第一段锥形双供介无压给料三产品重介质旋流器。

开发了重介质旋流器分选难选煤工艺系统,实现了-80mm级别原煤的高效分级入选,使精煤产率提高了1.17%。

研制成功SSC900型大型分级破碎机,破碎工艺指标达到国际先进水平。

七是开发了工业煤粉锅炉专用燃烧器,在中小容量锅炉高效燃烧、低NOX排放技术取得重大突破。

锅炉热效率达到86%以上,比传统燃煤锅炉节煤超过1/3以上,煤尘排放不超过20mg/m3,SO2等污染物排放量远低于国家排放标准的要求。

八是煤矿瓦斯利用技术取得重要突破。

研制成功浓度低于1%的乏风氧化、浓度低于30%的易爆炸瓦斯安全燃烧、浓度高于30%瓦斯的浓缩提纯与深冷液化中试装置,解决了低浓度瓦斯安全利用的难题。

在国内外首创以煤为原料制备的低浓度瓦斯浓缩专用煤基碳分子筛,甲烷氮气吸附分离系数3.4~4.6,且甲烷吸附容量较大及解吸性能较好,强度达到99%。

建成国内外首套原料气处理能力4800Nm3/d含氧煤层气混合工艺制冷液化中试装置,原料气甲烷浓度26.98~32.05%,液化后产品纯度达99.10%以上,甲烷回收率达98.75%。

3、“十一五”以来取得的重大技术突破。

(1)煤机和矿井建设方面。

取得了5个“一千”和2个“五百”。

第一个“一千”是解决了千米深井一次开凿建设的问题。

一直以来,尤其在西部软岩矿区,千米深井一次开凿是世界性的难题。

经过攻关,我们成功的在皖北猪集西煤矿一次开凿1070米深井,彻底掌握了千米深井一次开凿的核心技术。

项目获得了煤炭行业科学技术一等奖。

核桃峪煤矿冻结深度达950米,顺利施工成功,解决了世界上最深矿井的冻结难题。

第二个“一千”是千米深井支护技术取得成功。

目前千米深度巷道和软岩巷道的支护技术,即锚锁锚杆联合支护这种方式已经成功解决千米深井支护的难题。

此项技术还成功应用到非煤领域,如金川镍矿的支护。

每年煤矿新建煤巷达一万多公里,相当于贯穿整个地球,其中80%是用我们的锚杆锚锁支护技术。

第三个就是“一千”米深L型孔的钻孔技术取得突破。

该项技术解决了一千米深部的注浆问题,同时解决了一千米深部煤层的瓦斯抽放问题。

原来我们搞的是立平结合,也就是穿针引线,现在一个钻机就能打出来,这是一个巨大的突破。

第四个“一千”是千米水平钻孔一次打钻成功。

我们研制的我国首套煤矿井下千米履带定向钻机及其随钻测量定向钻进系统,在大佛寺矿井下应用,钻水平孔深度达1200m,这是国际领先水平,该成果取得了国家科技进步奖二等奖。

第五个“一千”是研制成功了一千万吨级国产厚煤层大采高综采成套装备配套。

实现了工作面年产1000万吨,摆脱了我国此类煤层开采装备依赖进口的局面。

“14到20米一次采全厚大采高综放成套技术和装备”项目获得行业特等奖。

还有两个“五百”,一个是五百米反井钻机一次成井技术取得成功,现在钻井直径已经达到五米,深度达600米。

2012年在兰花宝欣煤矿仅用2个月时间就完成直径5m、深度482.2m的风井井筒施工,创造了国内外的新记录。

再一个就是五百米的地面钻孔的施工技术和装备已经突破,研制出了大型地面钻机,钻井深度超过500米,为地面救灾、地面煤层气开发、配套避难硐室建设提供重要支撑。

(2)煤矿安全及瓦斯利用方面。

我们在煤矿灾害防治、应急救援领域的技术成熟、产品系列齐全。

构建了完善的煤矿瓦斯灾害事故预警、煤矿重大灾害防治、安全生产检测检验、灾害事故物证分析等技术平台;实现了矿井瓦斯灾害防治的全过程控制,形成基于精细化、规范化、信息化的综合安全管理与预警平台,预警准确性提高到80%以上;研制成功浓度为30%左右煤层气的浓缩提纯与深冷液化中试装置,为工业化试验奠定了坚实基础。

(3)煤化工方面。

开发了具有自主知识产权的煤炭直接液化催化剂制备工艺技术。

该催化剂已用于神华100万吨/年的煤制油示范工程,取代了进口合成催化剂。

在煤基碳材料产品开发方面,目前,在国内煤基碳材料研究和生产领域均处于领先地位,高性能煤基碳材料已进入建设示范生产线并实现产业化阶段。

BRICC煤焦油加氢技术取得重大突破,形成工业生产工艺包,研制出煤焦油悬浮床加氢裂化催化剂及其制备方法,具备了建设工业示范厂的条件。

(4)在节能减排领域,“高效煤粉工业锅炉系统及关键技术”项目形成了4-35t/h煤粉工业锅炉系统的成套技术与装备,技术进一步完善和成熟,整体实现了连续、稳定、高效、低污染排放运行,对煤种的适应性也进一步扩大。

在水煤浆制备技术方面,拥有自主知识产权的高效节能高浓度制浆技术和低挥发分超细煤浆制备及高效燃烧技术,处于国内领先地位。

三、“十一五”以来科技创新工作基本经验

1、加强科技创新体系建设,完善约束激励机制。

按照集团公司总体发展战略和规划纲要实施要求,集团公司总部重点从创新机构、主体责任、创新环境和创新机制等方面入手,不断推进科技创新体制与机制建设,完善约束激励机制,调动了广大科技人员的积极性。

各二、三级企业根据自己专业特点,建立了相对独立的研发机构。

以产品为主业的单位,建立起独立的企业技术中心(研发部),保持一支数量适当、结构合理、相对稳定的研发队伍;一些以工艺和技术咨询、技术服务为主业的单位,也固定一定数量的科技骨干人员主要从事研发工作。

以工程设计为主业的单位成立了技术管理部门,制订了一系列科技管理制度,从科研项目的计划、立项、执行、成果申报与鉴定、考核激励、成果转让等科技创新及成果转化过程进行监督管理,不断提升企业的科技创新能力。

几年来集团公司加快构建促进原始创新的“基础型技术创新平台”、推动工艺技术创新的“实用型技术创新平台”和形成新产品生产能力的“产业化创新平台”,初步形成了具有特色的技术创新体系。

2、强化项目策划申报,一批重大科技项目立项实施。

紧紧围绕国家、行业以及集团公司科技规划确立目标和任务,针对制约集团公司乃至行业发展的共性关键技术研发问题,积极组织申报国家科技计划项目。

一批重大科技项目的立项和国拨经费的持续高速增长,为集团公司科技成果储备奠定了基础。

3、不断加大成果转化和产业化力度。

为了促进集团公司重大科技成果转化和产业化,紧密围绕集团公司产业发展方向,借助集团公司科研优势,我们积极组织重大科技成果申报国家产业化类项目,成功获得了一批国家重大科技成果转化资金支持,项目落实的过程中,我们汲取科研攻关的经验,按照“七落实”的工作思路抓转化,成果转化项目稳步推进,一批成果产业化初具规模,经济效益日益突出。

4、强化产学研用联盟,建设科技协同创新体系。

通过建立产学研用联盟,在研发起始阶段展开合作,在研发中落实合作模式,有效规避研发与市场需求脱节,提高科技成果转化效率。

例如,集团公司与中煤能源集团建立的科技创新战略联盟,联合开展了“蒙陕矿区亿吨级煤炭基地建设关键技术”项目研究,在此基础上,项目还获得了“十二五”国家科技支撑计划支持。

以项目合作为纽带,开创了集团公司产学研用战略联盟的新形式,同时也探索了集团公司“科研开发、示范工程、成果推广”为一体的科研带市场的新模式。

5、加快实验室建设,夯实科研基础条件。

我们现在拥有2个国家工程实验室、3个国家重点实验室、10个国家安全生产技术支撑体系建设国家级实验室、煤炭高效利用与节能减排技术装备国家能源重点实验室等一批国家级科研机构,还有一大批行业级研发、检测、质检机构,我们拥有的科研基础条件是行业内任何一家企事业单位都无法相比的。

依托这些科研基础条件,“十一五”期间,我们承担了70%左右的行业国家重大科技攻关项目,形成了16个产业基地,培养出了一大批青年科技人员。

依托建设的国家级检测检验中心(占行业检测能力90%以上),承担了全国95%以上的矿用新产品、新材料的检测检验任务。

科研基础条件已经在促进科技创新、保障产品质量、助力市场拓展等方面发挥着越来越重要作用。

“十二五”期间,我们将重点建设国家安全生产监管监察技术支撑能力实验室、国家能源研发重点实验室等科技创新平台。

今年以来,根据国家安全生产监督管理总局《安全生产监管部门和煤矿安全监察机构监管监察能力建设“十二五”规划》并受国家安监总局委托,集团公司重点组织并承担安全监察机构监管监察能力技术支撑中心实验室可研报告编制工作。

集团公司煤科总院、重庆研究院、西安研究院、沈阳研究院等单位将作为承担单位承担22个国家级安全生产监管监察技术支撑能力实验室中18个实验室的建设工作。

项目建成后,将对改善集团公司科研基础条件,提高集团公司对煤炭行业的安全科技支撑能力起到重要推动作用。

6、设立科技创新基金,培育科技创新点。

在依托国家项目经费扶持的同时,我们依然重视企业自立科研项目的立项,不断加大科研经费的投入。

通过设立集团公司科技基金,强化基础性研究、扶持重点产业、培养青年人才、营造创新氛围。

通过召开“中国煤炭科技创新论坛”、创立了“科技大讲堂”,开展科技论文演讲比赛等一系列学术活动,我们逐渐形成了内容丰富,形式创新,活跃、宽容的创新氛围。

青年人自觉的进行创新思考,积极汲取科研经验;科研骨干人员攻关热情高涨,成果不断涌现。

党的十八大提出了实施创新驱动发展的战略,明确提出要坚持走中国特色的自主创新道路,以全球视野谋划和推动创新,提高自主创新,集成创新和引进消化吸收再创新的能力,要更加注重协同创新。

作为煤炭行业的科技引领者,中国煤科将始终坚持以提高自主创新能力为核心,以科技创新推动集团公司产业升级,在“科技产业化、产业科技化”发展的道路上,我们愿意和煤炭战线的同志们一起为不断提高煤炭行业的科技发展水平而努力奋斗。

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