今年年初,自然資源部發(fā)布公告,2020年全國301家礦山納入全國綠色礦山名錄,63家煤礦名列其中。在推進(jìn)煤炭第四次技術(shù)革命的浪潮中,在“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的愿景下,綠色礦山建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。選取5處2020年納入全國綠色礦山的煤礦,分享一年來綠色礦山建設(shè)經(jīng)驗(yàn)成果,供更多煤炭企業(yè)參考。
國家能源集團(tuán)平莊煤業(yè)白音華煤業(yè)公司:排土場實(shí)現(xiàn)綠色蛻變
白音華煤業(yè)公司是國家能源集團(tuán)控股公司平莊煤業(yè)集團(tuán)的全資子公司。在生產(chǎn)建設(shè)中,該公司形成南排土場154.15公頃、北排土場136.39公頃。白音華煤業(yè)公司按照“誰開發(fā)、誰保護(hù),誰破壞、誰治理”的原則,“邊開采、邊治理”,將生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展理念貫穿于煤礦生產(chǎn)建設(shè)全過程。
治理中的白音華煤業(yè)公司排土場
破解生長條件惡劣難題
據(jù)介紹,排土場組成物料主要有粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖和第四紀(jì)表土,其中第四紀(jì)表土所占比例甚小。排土場土壤結(jié)構(gòu)不良,保水、保墑能力差,不利于植物生長。
為破解植物生長條件惡劣難題,2020年,白音華煤業(yè)公司開展了排土場生態(tài)重建及產(chǎn)業(yè)開發(fā)技術(shù)集成與示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目以種植果樹為主,在種植樹木的同時(shí)覆蓋草籽,實(shí)行林草間作,提高綠化率。
白音華煤業(yè)公司將南排土場劃分為三個(gè)治理區(qū),即頂平盤治理區(qū)、其余平盤治理區(qū)、邊坡治理區(qū)。
治理過程中,白音華煤業(yè)公司應(yīng)用“植物培育土塊”實(shí)用新型專利和“排土場防護(hù)植被方法”發(fā)明專利,防止風(fēng)沙直吹坡面、陽光直射坡面,減少水分蒸發(fā),并利用植物根系發(fā)達(dá)的特性穩(wěn)定排土場平盤,形成高低植物錯(cuò)落有致的生態(tài)景觀;應(yīng)用排土場防洪、蓄水、自流灌溉系統(tǒng),有效防止水土流失,對蓄積的有限降水進(jìn)行科學(xué)利用;應(yīng)用移動(dòng)式育苗方法、菌根技術(shù)、控根技術(shù)、合成土技術(shù),保證植物在移栽過程中生長不受影響;應(yīng)用褐煤廢棄物回收處理方法和粉煤灰基質(zhì)制備方法,將電廠粉煤灰和礦區(qū)排土等固廢資源制備成生態(tài)合成土,為排土場生態(tài)環(huán)境治理提供基質(zhì)。
光土地上煥發(fā)生機(jī)
“雖然先期投入較大,但是從治理效果看,不僅排土場的水土保持度大大提高,而且解決了排土場的生態(tài)用水問題,植物生長條件得到根本性改善,后期養(yǎng)護(hù)修復(fù)成本將大大減少。”白音華煤業(yè)公司總經(jīng)理陳鳳陽說。
截至目前,白音華煤業(yè)公司在南、北排土場種植果樹、云杉、樟子松等樹木210萬株、鋪設(shè)供水管路和噴淋系統(tǒng)7.383萬米。如今,該公司南排土場已全部治理完成,北排土場已治理完成127.76公頃。
據(jù)悉,該項(xiàng)目完成后,白音華煤業(yè)公司排土場整體綠化率將達(dá)到85%以上,形成以生態(tài)合成土為基質(zhì)、以防洪蓄水灌溉系統(tǒng)為保障、以景觀防護(hù)林為附著物、以相關(guān)后續(xù)產(chǎn)業(yè)為支撐的生態(tài)經(jīng)濟(jì)循環(huán)格局,為綜合治理排土場、開發(fā)利用固廢資源、發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)循環(huán)產(chǎn)業(yè)提供了示范模式,對推進(jìn)綠色礦山建設(shè)和打造生態(tài)文明礦區(qū)具有深遠(yuǎn)意義。
貴州豫能新田煤礦:瓦斯高效發(fā)電 開辟綠色經(jīng)濟(jì)源
將瓦斯“變害為寶”,是不少煤炭企業(yè)都在探討的課題。河南能源化工集團(tuán)貴州豫能新田煤礦屬大型隱伏煤田,為煤與瓦斯突出礦井。2020年以來,新田煤礦積極探索瓦斯治理,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益雙贏。
新田煤礦瓦斯發(fā)電機(jī)組
“三區(qū)聯(lián)動(dòng)” 多方受益
“煤炭開采前,從地面鉆井抽采瓦斯,能有效降低井下瓦斯?jié)舛取?rdquo;貴州豫能新田煤礦總工程師陳祖國說。
作為貴州省首家“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”示范單位,2020年,新田煤礦以“瓦斯抽采利用發(fā)展年”為主線,實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)備區(qū)“先抽后掘”、生產(chǎn)區(qū)“先抽后采”、采動(dòng)區(qū)“卸壓抽采”,逐步構(gòu)建了煤與瓦斯共采的治理模式。
據(jù)陳祖國介紹,通過“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”抽采瓦斯,開采煤礦時(shí)的瓦斯安全投入大幅減少,抽采出來的瓦斯不僅是清潔能源,還能增加地方稅收。截至目前,該礦“三區(qū)聯(lián)動(dòng)”項(xiàng)目L型水平井1號(hào)井已完成鉆孔151米,U型井V1井已完井,井深575米。
在加大瓦斯治理的同時(shí),該礦還把瓦斯發(fā)電管理納入重點(diǎn)管理范圍。“我們分為三個(gè)工期,利用53天的時(shí)間先后安裝了14臺(tái)國內(nèi)最先進(jìn)的河柴1000千瓦發(fā)電機(jī)組。目前,瓦斯發(fā)電不但能滿足自身用電需求,富余部分還能上網(wǎng)銷售。”該礦機(jī)修廠黨支部書記陳洪友說。
據(jù)悉,2020年,該礦抽采瓦斯3882萬立方米,瓦斯發(fā)電4510萬千瓦時(shí),產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益超過4000萬元。
校企合作 創(chuàng)新項(xiàng)目
2020年,新田煤礦與清華大學(xué)合作,實(shí)施瓦斯余熱再發(fā)電項(xiàng)目。該項(xiàng)目采用全工況總能循環(huán)ORC余熱發(fā)電系統(tǒng),對瓦斯發(fā)電機(jī)組發(fā)電后產(chǎn)生的煙氣余熱進(jìn)行利用。
“該項(xiàng)目年發(fā)電量400萬千瓦時(shí),按0.47元/度計(jì)算,一年可獲得約190萬元的收入,實(shí)現(xiàn)了瓦斯余熱回收再利用。”該礦機(jī)電部負(fù)責(zé)人劉德金說。
“我們在瓦斯治理、利用方面共投入4925萬元,購置了千米定向鉆機(jī)、扭矩6000N·M深孔履帶鉆車、3200液壓鉆機(jī)等裝備17臺(tái)。其中,履帶鉆車10臺(tái),平均每天鉆孔進(jìn)尺達(dá)1000余米;瓦斯抽采泵8臺(tái),礦井總抽采能力每分鐘3635立方米。”該礦負(fù)責(zé)人何志龍說。
據(jù)悉,今年1月,該礦瓦斯抽采利用率同比提升了19.3%。
中煤集團(tuán)大屯公司孔莊煤礦:點(diǎn)“廢”成金 老礦面貌煥然一新
1977年投產(chǎn)的中煤集團(tuán)大屯公司孔莊煤礦是一座老礦井,如今依托大屯公司“一縱五橫”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,最大限度地實(shí)現(xiàn)礦井余熱、廢水、煤矸石的循環(huán)利用,礦區(qū)面貌煥然一新。
孔莊煤礦檢修人員檢查熱泵機(jī)組
從洗浴廢水中找熱量
2020年12月,孔莊煤礦“壓風(fēng)機(jī)+洗浴廢水”余熱再利用項(xiàng)目通過驗(yàn)收。“該項(xiàng)目的核心技術(shù)是污水源熱泵技術(shù),即通過污水源熱泵機(jī)組做功,把低品位熱能轉(zhuǎn)化為高品位熱能,為次日洗浴熱水提供熱量。”孔莊煤礦機(jī)電科副科長王亮亮說。
據(jù)孔莊煤礦機(jī)電副礦長王建軍介紹,空壓機(jī)在運(yùn)行時(shí),輸入的電能會(huì)轉(zhuǎn)化成增加空氣壓力的勢能和機(jī)械做功產(chǎn)生的熱能。據(jù)統(tǒng)計(jì),轉(zhuǎn)化成勢能的電能約占輸入電能的15%左右,轉(zhuǎn)化成熱能的電能約占輸入電能的85%左右。
王建軍算了一筆經(jīng)濟(jì)賬——進(jìn)行余熱回收技術(shù)改造后,加熱成44攝氏度熱水供淋浴使用,每日可提供約350平方米熱水,較燃?xì)忮仩t日節(jié)省約4000元。今年1月,該礦燃?xì)赓M(fèi)同比減少144.03萬元。
2020年10月,該礦在三期新井先后建成一座占地45平方米的地下污水收集池,一座占地90平方米的熱泵機(jī)房和兩座占地40平方米的水箱,共安裝了兩臺(tái)熱泵機(jī)組、五組水泵、兩座水箱和相應(yīng)配套設(shè)備,設(shè)備總裝機(jī)容量203千瓦,運(yùn)行功率165.5千瓦。
充分利用每一滴水
孔莊煤礦井下水主要來自四灰水、老塘水等,礦井水中主要污染物為懸浮物。2015年改擴(kuò)建后,礦井排水量為6408立方米/天??浊f煤礦提出了“把污水當(dāng)水源,全面治理回收利用”的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了用水良性循環(huán)。
“我們將洗煤水進(jìn)行沉淀處理,再用于洗煤,讓每一滴煤水都得到充分利用,實(shí)現(xiàn)洗煤水的閉路循環(huán)。”該礦調(diào)度室主任郝敬倫說。
在該礦一座日處理能力1萬立方米的礦井水處理站內(nèi),調(diào)節(jié)沉淀池內(nèi)的煤泥水和絮凝反應(yīng)沉淀池泥斗內(nèi)的煤泥水,通過自動(dòng)排泥系統(tǒng)排至污泥濃縮池,由污泥泵輸送至選煤廠。處理后的礦井水可供消防、井下噴灑降塵、制取乳化液泵站用水。
矸石也能成寶藏
煤礦產(chǎn)生的掘進(jìn)混合煤矸石,灰分大,發(fā)熱量小。“我們把矸石用作建材,在礦內(nèi)進(jìn)行基建場地回填,并與本地建材公司合作,制作成環(huán)保磚,使矸石利用得到最大化,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。”在該礦環(huán)保資源科專員王瑞眼中,矸石就像是一處尚未發(fā)掘的寶藏。
為充分實(shí)現(xiàn)矸石再利用,該礦還將其用于塌陷地治理、村莊回填等工程,每百畝塌陷地年創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益9萬元。
據(jù)孔莊煤礦環(huán)保資源科科長李青松介紹,2020年,該礦一年來產(chǎn)生的12萬噸矸石已全部被消耗完成,矸石山庫存減少了近8萬噸。
陜北礦業(yè)韓家灣煤炭公司:“110工法”智能升級(jí)
從高空俯瞰毛烏素沙漠,昔日的浩瀚沙漠已成盎然綠洲。掩映在其中的陜北礦業(yè)韓家灣煤炭公司,一直以來倡導(dǎo)黑色煤炭綠色開采,以科技之筆繪就秀美畫卷。
“綠色開采的關(guān)鍵在采煤源頭。2020年4月,我們將智能化開采工藝與‘110工法’采煤技術(shù)相結(jié)合,建成了行業(yè)內(nèi)首個(gè)中厚煤層智能化‘110工法’綜采工作面。”韓家灣煤炭公司經(jīng)理馮澤偉表示。
韓家灣煤炭公司職工在操作智能化集控平臺(tái)
智能化基礎(chǔ)上的“110工法”
在智能化集控平臺(tái),崗位工坐在電腦屏幕前,根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場變化情況,調(diào)整滾筒位置和支護(hù)方式,最大限度減少矸石流入。
在井下一線工作了12年的采煤機(jī)司機(jī)康德德說,以前在工作面操控滾筒割煤,遇到煤塵大的情況時(shí),多靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)頂?shù)椎段恢?,一不留神?huì)割到矸石。現(xiàn)在,在屏幕上就能把工作面看清楚,操作更精準(zhǔn)了。
不僅如此,智能化集控平臺(tái)具備一鍵啟停功能,避免了因溝通不及時(shí)造成的設(shè)備空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,節(jié)約了電能。
在智能化的基礎(chǔ)上,該公司應(yīng)用了“110工法”采煤技術(shù)。與傳統(tǒng)的“121工法”相比,該采煤技術(shù)將一面雙巷變成一面單巷,不僅少掘了一條巷道,還將區(qū)段煤柱“吃干榨凈”,有效提升了煤炭資源回收率。按照礦井剩余可采儲(chǔ)量估算,應(yīng)用“110工法”采煤技術(shù)后,可多采原煤近800萬噸,少掘進(jìn)巷道4萬余米,延長礦井服務(wù)年限2年,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益超過20億元。
為環(huán)境治理創(chuàng)造良好條件
“為加快實(shí)施智能化‘110工法’采煤技術(shù),我們攻克了多個(gè)技術(shù)難題,僅半年就實(shí)現(xiàn)了循環(huán)推采。”該公司生產(chǎn)部負(fù)責(zé)人霍軍鵬說。
在智能化“110工法”綜采工作面生產(chǎn)期間,該公司自主創(chuàng)新,取得了自移式擋矸裝置、高分子錨索保護(hù)裝置、可調(diào)式鋼管砼柱支護(hù)方案等20多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新成果,為順利應(yīng)用新技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
令人驚喜的是,由于“吃掉”了區(qū)段煤柱,地面沉陷區(qū)的平整度也提高了。這為后期開展環(huán)境治理創(chuàng)造了良好條件。
目前,韓家灣煤炭公司圍繞立體式生態(tài)修復(fù)治理工作思路,按計(jì)劃實(shí)施了生態(tài)示范區(qū)、生態(tài)林示范區(qū)、矸石填溝造林復(fù)墾、運(yùn)煤專線沉陷區(qū)復(fù)墾、工作面塌陷區(qū)復(fù)墾“五大項(xiàng)目”建設(shè)工程,涉及生態(tài)修復(fù)面積達(dá)0.42萬畝。
“智能化‘110工法’新技術(shù),幫助我們實(shí)現(xiàn)了社會(huì)效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一,給煤炭企業(yè)綠色發(fā)展提供了新思路。”馮澤偉表示,下一步將加大科技創(chuàng)新力度,運(yùn)用信息化及智能化手段,探索中厚煤層智能化“110工法”采煤最佳實(shí)踐,為“毛烏素變綠”貢獻(xiàn)礦山方案。
華陽集團(tuán)一礦:人人講安全 緊握生命線
安全作為綠色礦山建設(shè)的重要指標(biāo),是煤炭企業(yè)的生命線。華陽集團(tuán)一礦高度重視安全生產(chǎn)工作,使“安全生產(chǎn)、以人為本”理念深入人心,為綠色礦山建設(shè)提供有力保障。
一礦職工進(jìn)行安全宣傳
輪值安全員,把教訓(xùn)變成教材
“張麗國,尾梁插板沒有伸張到位……”賈峰峰隨即操作控制手把,將插板伸展到位。
1月26日四點(diǎn)班,一礦81304工作面,一礦綜采三隊(duì)一班輪值安全員賈峰峰在工作面巡查時(shí)發(fā)現(xiàn),52架處的尾梁插板沒有伸展到位??僧?dāng)時(shí)的放頂煤工張麗國并沒有注意,已經(jīng)跟隨采煤機(jī)平行前進(jìn)到了50架位置。如果長時(shí)間插板沒有伸展到位的話,一旦有大矸石流到后刮板運(yùn)輸機(jī)上,就會(huì)加大運(yùn)輸負(fù)荷,甚至?xí)斐蓴噫?mdash;—幸好賈峰峰發(fā)現(xiàn)得早。
當(dāng)天的班后會(huì)上,張麗國受到了批評(píng),而賈峰峰則把發(fā)現(xiàn)的安全隱患和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)記錄到了隱患排查記錄本上。
“在每周兩次的安全活動(dòng)中,每班的輪值安全員都會(huì)把自己發(fā)現(xiàn)的和處理過的安全隱患分享給大家,供大伙互相學(xué)習(xí),讓別人的教訓(xùn)成為自己的教材。”一礦綜采三隊(duì)黨支部書記卜海東說。
同心互保,讓親情護(hù)佑安全
“安全工作是一項(xiàng)長期性工作,在日常巡查時(shí),不僅要對設(shè)備隱患、皮帶機(jī)上的雜物進(jìn)行檢查、處理,還要加強(qiáng)對人員不規(guī)范行為的監(jiān)督,這是安全防護(hù)的最后一道防線……”在一礦選煤廠準(zhǔn)備隊(duì)的安全活動(dòng)上,準(zhǔn)備隊(duì)一班工長李志軍正在臺(tái)上進(jìn)行安全宣講。
臺(tái)下,他的妻子李小英認(rèn)真聽著,不住地點(diǎn)頭。
李志軍與李小英都在一礦選煤廠準(zhǔn)備隊(duì)工作。多年來,夫妻倆始終堅(jiān)守安全這條紅線,不僅時(shí)刻提醒身邊同事,還彼此充當(dāng)家屬安全協(xié)管員,互相監(jiān)督、互相規(guī)范。
夫妻倆同隊(duì)不同班,偶爾倆人排到同一個(gè)夜班,李小英都會(huì)提前去食堂打好飯、裝滿水,在李志軍下井前送到他手上,并關(guān)照一句“注意安全”。
像李志軍夫妻這樣的夫妻檔、兄弟檔、父子檔,在一礦還有許多。一礦充分利用這一特點(diǎn),加強(qiáng)“同心互保”工作,引導(dǎo)他們立足崗位,發(fā)揮親情優(yōu)勢,做實(shí)安全工作。
“7777”工作法,規(guī)范安全行為
“我保證本班安全生產(chǎn)無事故,做好自保、互保、聯(lián)保,不傷害自己、不傷害別人、不被別人傷害。”一礦開拓四隊(duì)工長白世杰帶領(lǐng)全班職工按照“7777”工作法要求進(jìn)行入井前宣誓。
多年來,一礦按照“先行于崗前、貫穿于崗中、延伸到崗上”的要求,形成了獨(dú)具特色的“7777”工作法。該工作法規(guī)定了班前會(huì)、入井前、工作中、日常行為4個(gè)時(shí)段的7項(xiàng)要求,讓每一步操作都有了剛性約束。
華陽集團(tuán)一礦準(zhǔn)備隊(duì)一班工長李志軍說:“我是1991年參加工作的,那會(huì)兒的礦山環(huán)境并不是太好?,F(xiàn)在看看咱們的礦山,井上就像一個(gè)綠色花園,空氣好了,環(huán)境美了;井下安全也更有保障了,干活更有勁了……”