中国之声、央视频携手中国科协青少年科技中心，推出全媒体科普栏目——大师课堂《科学家讲科学》。20位院士名家畅谈热点事件，为公众科普答疑。
中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家王国法，《博物》杂志编辑部主任刘莹，本期将和大家一同了解煤炭的前世今生，以及煤炭开发技术与装备的发展情况。
煤炭到底是怎么来的？
煤炭是十八世纪以来人类重要的化石能源，被称为“乌金”。煤炭到底是怎么来的？
中国工程院院士王国法介绍，有一种比较多的说法，就是煤炭是古代的植物遗体在湖泊、海湾等一些地方堆积，经过漫长、复杂的生物化学和物理化学的作用过程，转化成的一种可以燃烧的沉积岩。
王国法表示，这种说法有具体的证据支持，例如煤中有一些植物的细胞，煤层中经常可以看到植物的化石，“这种说法是有道理的，但煤炭种类及形成过程还有待进一步去探秘。”
王国法提到，不同煤在形成过程中，压力越高、温度越高，质变的程度也就越高。“这种高质变的煤就接近于无烟煤，而埋深比较浅的褐煤质变程度就比较低，因此它的质量就比较差。”
对于地球本身就有煤炭这种可能性，王国法表示，煤炭形成的研究目前并不充分，虽然部分成煤的说法不一致，但它跟地球的其他物质可能有相似性。
煤和炭的区别是什么？
煤和炭的区别主要在于生产方式上，王国法提到，炭是砍树之后烧制而成，而煤是地下埋藏的化石燃料。炭的种类多种多样，既有树木无氧烧制成的木炭，也有煤矿制成的煤炭。比如常用的焦炭就是煤在高温无氧环境下烧结而成的，主要用在钢铁冶炼领域。
王国法表示，煤、炭虽然是不同的东西，但在使用过程中有很多共通之处。比如烧烤用的炭就有木炭和特制的煤炭，都很好用，另外煤炭和木炭都可以烧制成活性炭，这是一种很好的用于过滤的吸附剂。
煤矿工人现在的工作是啥样？
王国法提到，传统地下矿山矿工都很辛苦，传统的小煤矿条件很差。现在的大型煤矿一个矿井高达2000万吨甚至3000万吨的产量，井下空间的面貌也发生了翻天覆地的变化，跟地面工厂有很多相似之处。
刘莹表示，我们印象中的煤矿工人是拿着镐子亲手去敲的。而王国法院士表示，现在的大型煤矿从采到运都是高度自动化的，整个过程包括从工作面把煤采出来到运出来，直接全部由皮带拉到地面。
王国法提到，现在最好的工作面就是不需要人工操作，只是在两条巷道里还有一些辅助的工作，把最繁重的劳动都替代了。刘莹总结道，所以现在的矿山工人更像一个操作机械的驾驶员。
现代智能化煤矿如何蜕变成“黑灯工厂”？
智能化选煤厂建设的目标是实现“黑灯工厂”，王国法提到，经过煤炭行业产学研用协同研发，我国大型矿用设备智能变频一体机、永磁电动滚筒等是领先世界的高端装备。
现代煤炭开发≠破坏环境生态
王国法表示，煤矿和所有矿山资源开发一样，虽然都是人类不可或缺的物质财富，但同时必然会引发与生态环境的矛盾，采空区、塌陷区等都是环境的负面效应。
但煤炭开发和生态环境治理并不是冲突的，可以通过现代技术与理念进行可持续地开发利用。既避免出现原先粗放式开发造成的环境问题，又保障煤矿生产的可持续发展。
王国法提到，现代智慧绿色矿山开发注重与生态的协调发展，在采矿的同时进行生态的保护和修复。例如鄂尔多斯和陕北榆林煤田开发30多年来，生态环境明显好转就是最好的证明。
现代煤炭开发不仅是对正在开采的煤矿进行生态保护，同时更要对之前的生态破坏进行修复。“例如对采煤塌陷区的生态修复就是自然修复和人工修复相结合，神府东胜煤田经过多年修复和保护，矿区植被覆盖率由原来的11%增加到80%，动植物、微生物种群也获得大幅增加。”王国法说。