百年煤炭企业资源综合利用实践探讨

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1构建绿色开采与洁净利用技术支撑体系

(1)建立矿井绿色开采模式，薄厚煤层合理配采，实施“以矸换煤”技术，最大限度回收煤炭资源。优化矿井生产系统，合理开拓布局，实施“采一采六保四”方案，进行了大倾角炮采工作面原生矸石充填技术、11108工作面和21105工作面局部充填及泵送充填工艺研究，在11108工作面采取水泥浆矸石充填墙技术进行沿空留巷，掘进工作面产生的矸石通过卸矸装置及破碎机进入矸石运输系统及充填工作面充填到采空区，矸石不升井，减少矸石占地、环境污染及矿井运输环节，实现前后组、薄厚煤层合理配采，提高煤炭回收率，保证矿井整体经济效益，增强了企业发展后劲，为矿井可持续发展奠定坚实基础。

(2)开展冲击地压灾害防治技术研究，解放煤炭资源、提高资源回收率。华丰煤矿采取了开采解放层、调整采区布置、微地震监测等冲击地压预测预报与防治成套技术，有效地遏制冲击地压的发生，解放煤炭资源，保证主采煤层的顺利开采。在此基础上，实施了“采掘机械化、辅助系统自动化、安全监测数字化”的矿井技术改造，在50cm以下的极薄煤层中推广应用薄煤层综采技术，攻克1.3m以下煤层无法使用综采的技术难题，矿井煤炭资源回收率达到85%，每年多采出煤炭14.5万t，价值5441万元。

(3)构建“煤－电－建”一体化清洁发展模式，实现资源综合利用。矸石排放与地表塌陷是煤炭开采引起环境污染和破坏的2项主要因素，防治和控制煤炭开采过程中造成的环境污染和破坏、矸石综合利用、营造良好的生态环境是煤炭工业可持续发展的重要措施，也是实现能源与环境协调发展的主要技术途径之一。华丰煤矿紧密结合煤炭企业特点，充分利用自身优势，实施“煤基多元化”战略，搭建循环经济平台，加快推进控碳减排工程建设，成功运用清洁生产机制，建设煤矸石电厂、水泥厂、矸石砖厂，开发水泥厂余热发电、“热－电－冷”三联供技术等控碳减排项目，构建起“煤－电－建”一体化的清洁发展模式。

(4)控制地表塌陷与斑裂，实现矿区生态环境的良性循环发展。针对百年开采导致的地表塌陷和斑裂，进行了“采矿塌陷控制与环境治理工程技术”研究，对地表下沉、斑裂控制机理、方法、检验监测等进行了系统的、综合性研究，利用电厂粉煤灰成功实施“地面钻孔覆岩离层高压注浆充填”减沉工程，对地面斑裂采取浅层注浆的方法进行封堵治理，充填基岩裂纹空间，增强土层的完整性和坚固性，注浆后比注浆前下沉系数减少54%，地表塌陷控制率达到42.6%，实现塌陷与环境治理。(5)加强控碳减排技术改造，减少污染物排放。实施煤矸石热电厂锅炉技术改造，提高燃烧效率。采用煤种适应性广、锅炉负荷调节范围大、脱硫效率高、灰渣活性好的高效循环流化床锅炉替代原35t/h的低效锅炉。锅炉效率达到80%以上，脱硫率达到90%以上，锅炉灰渣可直接用于生产水泥和砖。年节煤6.24万t，减排烟尘4.5mg/Nm3，SO2减排52.8mg/Nm3，控碳减排效果十分显著。实施煤矸石砖厂节能技术改造，提高设备利用效率降低能耗。对矸石砖厂原料生产系统、转笼工艺、冷却系统、供料系统和干燥窑供风方式等实施技术改造，单砖电耗下降10%左右，年增加效益50多万元。加强水资源管理，提高水资源综合利用率。采用三级四段反渗透技术对矿井水综合处理，用于生产、基建、卫生、防尘、绿化等，年节约地表水费用240万元;洗煤厂实现一级洗水闭路循环;通过矿井水改造复用，年综合利用矿井水520万t，回用率达66.7%，实现矿井水循环利用。

2控碳减排实施效果

2.1创造新的经济增长点促进产业结构升级

华丰煤矿通过控碳减排项目建设实践，充分利用煤矸石、煤泥、矿井水等资源优势，通过资源的良性循环利用，创造了新的经济增长点。2010年，控碳减排产业链销售收入12.94亿元，利润18172.77万元，实现了经济效益和环境保护“双赢”。

2.2减少污染物的排放提高环境质量

华丰煤矿控碳减排产业链将废渣废水废气逐步吃干吃净，减少废物外排，消除矿区及周边地区的资源浪费和环境污染，实现资源的循环使用，工业废气排放量减少147303.9m3/a，二氧化硫排放量减少120kg/h，烟尘减少70.33kg/h，年消耗煤矸石、红矸、电厂粉煤灰115万t，矿井水利用率达到了66.7%，年节约排水费用560万元，提高区域生态环境质量。

2.3实现煤炭主业与非煤产业“双赢”

通过煤炭主业的发展，为控碳减排项目提供资金和资源支持;控碳减排项目的发展安置大量富余人员，新增就业岗位近3000个，促进矿区稳定，实现了煤炭主业与非煤产业的“双赢”。（本文来自于《山东煤炭科技》杂志。《山东煤炭科技》杂志简介详见）

作者：付立林单位：新汶矿业集团公司华丰煤矿