“綠色開采”

全方位推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的生態(tài)底色

煤炭是重要的基礎(chǔ)能源和工業(yè)原料，對(duì)于“雙主業(yè)”的潞安化工集團(tuán)來說，煤炭產(chǎn)業(yè)是主業(yè)，更是基業(yè)。近年來，潞安化工集團(tuán)積極響應(yīng)山西省開展能源革命綜合改革試點(diǎn)的號(hào)召，大力實(shí)施以膏體充填技術(shù)、覆巖離層注漿技術(shù)、柔模沿空留巷技術(shù)等為代表的的綠色開采技術(shù)，推進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)“減、優(yōu)、綠”發(fā)展，“綠色開采”已經(jīng)成為了企業(yè)全方位推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的生態(tài)底色。

膏體充填開采 生產(chǎn)生態(tài)兩相宜

在傳統(tǒng)印象中，煤炭開采往往伴隨著產(chǎn)生大量煤矸石占用土地，污染環(huán)境以及開采后的地表塌陷、水體破壞等生態(tài)環(huán)境問題。但在如今的潞安化工高河能源公司，伴隨著膏體充填開采技術(shù)的應(yīng)用，這一現(xiàn)象正在逐漸改變。

▲  高河能源綠色充填開采示范基地全景

膏體充填開采也被稱為“置換開采”，簡單來說就是把廢棄物，在地面加工成類似牙膏狀高濃度漿體，并通過管道輸送到井下采空區(qū)，置換出傳統(tǒng)工藝采不出來的礦產(chǎn)資源。作為山西省唯一一座矸石返井充填和充填開采試點(diǎn)的礦井，在高河能源公司，礦井生產(chǎn)伴生的煤矸石由以往的廢棄物正變成充填材料返回到井下。

以高河能源已結(jié)采的E1302充填工作面為例，累計(jì)回采產(chǎn)量48.6萬噸，充填膏體27.68萬方，消耗矸石47.2萬噸。通過膏體充填開采不僅解決了矸石外排，減少矸石占地、環(huán)境污染，同時(shí)最大限度控制了地表變形，還能享受煤炭資源稅減免政策，取得良好的生態(tài)環(huán)保效益。在中煤協(xié)對(duì)“采空區(qū)高效充填”“矸石基固廢返井”兩個(gè)項(xiàng)目的科技成果鑒定中，專家組一致認(rèn)為：經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，項(xiàng)目成果整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

目前，高河能源公司已探索出了膏體充填開采的六方面核心技術(shù)，形成了“三精兩高一智能”的充填模式，并在E1306工作面實(shí)施過程中持續(xù)進(jìn)行工藝進(jìn)行優(yōu)化。據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，高河能源年產(chǎn)矸石約130萬噸—165萬噸，通過充填開采將廢棄矸石資源化利用，未來將有望實(shí)現(xiàn)“矸石零排放”；此外，通過充填開采還可以有效保護(hù)巖層“關(guān)鍵層”、含水層，實(shí)現(xiàn)“地面零沉降”、“水體零破壞”，對(duì)煤礦綠色生產(chǎn)有著積極的意義。

覆巖隔離注漿開采 發(fā)展生態(tài)雙受益

潞安化工集團(tuán)的前身是潞安集團(tuán)，已有近百年的煤炭開采歷史，隨著開采時(shí)間的延續(xù)，資源接續(xù)問題日益突出?？扇Χ▋?chǔ)量減少，服務(wù)年限縮短，在山西省內(nèi)的35座礦井中，剩余服務(wù)年限不足5年的礦井達(dá)10座，合計(jì)產(chǎn)能2250萬噸。而覆巖隔離注漿充填技術(shù)成為解決這些礦井“燃眉之急”，延長礦井“壽命”的“綠色”方案。

以潞安化工集團(tuán)旗下的夏店、王莊、五陽三座礦井為例。

▲  夏店礦覆巖隔離注漿地面鉆場

夏店煤礦為釋放風(fēng)井保護(hù)煤柱部分煤炭資源，于2018年在集團(tuán)首次引進(jìn)覆巖隔離注漿開采技術(shù)。從已經(jīng)結(jié)采的試驗(yàn)工作面3117工作面來看，釋放壓煤37.5萬t，累計(jì)注漿34.5萬m3，注灰量25.6萬t，地面最大沉降量控制在10.9mm，在達(dá)到控制地面變形目標(biāo)的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)利潤4000余萬元。

王莊煤礦為釋放新208國道及其構(gòu)筑物下壓覆煤炭資源，在8110工作面進(jìn)行注漿充填試驗(yàn)，累計(jì)注漿82萬t，注灰42萬t，通過項(xiàng)目實(shí)施，釋放煤量62萬t，并有效控制了新208 國道（一級(jí)公路）的沉降，達(dá)到了預(yù)期目的，同時(shí)有效解決了附近電廠粉煤灰處理問題，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

五陽煤礦為解決80采區(qū)高壓線塔等構(gòu)筑物壓覆煤炭資源，在8006工作面使用覆巖隔離注漿開采技術(shù)，工作面推進(jìn)1130米，施工31個(gè)鉆孔注漿，累計(jì)消耗粉煤灰92.9萬t，釋放煤量230萬t，地面最大沉降量控制在697mm，達(dá)到控制地面變形目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了高壓線塔下保護(hù)性開采。

覆巖隔離注漿充填技術(shù)的成功應(yīng)用，對(duì)釋放鐵路、公路下煤炭資源，帶來了新出路，在覆巖隔離注漿充填中，加入矸石等廢棄物，還可以進(jìn)一步解決矸石處理問題。同時(shí)，解放建筑物下的壓煤資源，延長了礦井壽命，增加人員就業(yè)機(jī)會(huì)，展現(xiàn)出了良好的社會(huì)效益和生態(tài)效益。

沿空留巷開采 效率安全齊升級(jí)

煤炭，作為一種不可再生資源，提高資源回收率是整個(gè)行業(yè)的不懈追求。而傳統(tǒng)采煤方法在煤炭開采過程中需留下煤柱，造成極大的資源浪費(fèi)。近年來，隨著無煤柱開采技術(shù)的逐漸成熟，新技術(shù)的應(yīng)用成為提升資源回收率的一個(gè)重要手段，而沿空留巷技術(shù)就是無煤柱開采技術(shù)的一各重要發(fā)展方向。

簡單來說，沿空留巷就是在工作面回采過程中，通過有效的巷旁支護(hù)和巷內(nèi)支護(hù)技術(shù)，將工作面的回采巷道保留下來，作為鄰近工作面的一條回采巷道使用。采用這一技術(shù)，每個(gè)回采工作面可以少掘1條順槽，回采巷道掘進(jìn)率降低30%以上，極大緩解礦井采掘銜接矛盾；還能實(shí)現(xiàn)無煤柱開采，提高采出率10%以上，有效延長礦井服務(wù)年限；此外，工作面實(shí)現(xiàn)了Y型通風(fēng)，還可以有效消除了回風(fēng)隅角瓦斯積聚，保證礦井安全高效生產(chǎn)。

自2013年5月開始，潞安化工集團(tuán)在高河煤礦E1302工作面進(jìn)行試驗(yàn)煤礦無煤柱沿空留巷技術(shù)，并于2017年利用沿空留巷成功留設(shè)的巷道條件，著手進(jìn)行復(fù)用沿空留巷無煤柱開采的探索與研究。2018年1月-12月首次在W1319工作面試驗(yàn)復(fù)用W1318工作面沿空留巷，利用“W型+高抽”進(jìn)行了無煤柱開采，并取得了成功經(jīng)驗(yàn)，在原有沿空留巷技術(shù)減少煤柱的基礎(chǔ)上，真正實(shí)現(xiàn)了相鄰工作面的完全無煤柱開采。

截至目前，沿空留巷技術(shù)已在潞安化工集團(tuán)的高河、常村、余吾、李村、漳村、司馬、古城、王莊、郭莊、慈林山、新元等14座礦井進(jìn)行應(yīng)用，初步形成了柔模混凝土沿空留巷、墩柱式沿空留巷等無煤柱開采模式，各礦井累計(jì)沿空留巷68000余米，復(fù)用沿空留巷13000余米，多回收煤炭資源1000余萬噸。

煤炭作為我國的基礎(chǔ)能源之一，綠色開采就是要實(shí)現(xiàn)資源開發(fā)利用最優(yōu)化和生態(tài)環(huán)境影響最小化。山西作為煤炭大省，為縱深推進(jìn)能源革命綜合改革試點(diǎn)，全方位推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，近日出臺(tái)了《關(guān)于促進(jìn)全省煤炭綠色開采的意見》，綠色開采已成為煤炭企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必答題，而潞安化工集團(tuán)在煤炭綠色開采上的積極探索，無疑更加厚重了企業(yè)實(shí)現(xiàn)全方位高質(zhì)量發(fā)展的生態(tài)底色。

來源：潞安化工