煤炭企業綠色開采技術的研究

劉 君

新汶礦業集團公司協莊煤礦，山東新泰 271221

傳統的煤炭開采技術落后，發展模式粗放，不僅降低了企業利潤，給企業生產帶來了安全隱患，同時，生態環境也遭到了破壞，引發了社會矛盾。因此，煤炭企業的發展需要制定長遠地、科學地戰略目標，要打造節能、環保、循環、高效的開采方式，以實現企業和社會的多贏。本文以協莊煤礦為例，探討了煤炭企業的綠色開采技術。

1 實施以矸換煤充填開采技術，實現科學開采和有效保護并行

科學開采就是要摒棄傳統的生產—排放—治理的老路，堅持落實科學發展觀，革新“掘進”、“采煤”二元開采模式，將“處理”納入礦井整體設計，淘汰落后的生產工藝，實現高效生產與生態環保的統一。協莊煤礦自2005年下半年開始研究、實施“以矸換煤”技術，先是研究應用了綜采工作面高效機械化以矸換煤技術，這項技術的應用避免了煤矸石升井上山的工作，而是將煤矸石通過軌道運輸巷、翻籠、矸石倉、給料機等環節輸送粉碎，最后填充到巷道內，不僅減少了污染排放，還提高了煤炭資源的開采量。

2 實施了礦井巷道的“煤巷化”布置技術，減少廢棄物排放

矸石的產生不僅增加了企業的運輸和處理支出，同時造成了環境的污染，因此煤礦企業需要研究和創新開采技術，減少甚至避免矸石的產生。協莊煤礦在總結原有巷道開采布置技術的基礎上，積極探索，勇于創新，在力爭矸石的零采出的基礎上，開展技術創新，統籌規劃巷道設計布置，嚴格按照綠色生產理念進行巷道掘進管理，采用礦井巷道的“煤巷化”布置，減少巖石巷道的工程量，以確保降低的產生矸石產出。

協莊煤礦深入研究礦區的地質構造和煤質情況，綜合考慮煤質設計工作，科學安排拓布局，最大限度地減少地質構造對煤質的影響。

3 針對礦井大采深及地質構造復雜的特征，開展了復雜地質環境下地表巖移變形特征及建筑物下開采技術研究。

協莊井田位于為蓮花山與蒙山間的山間凹地半緩階地形丘陵，區內絕大部分為農用耕地，土地肥沃，環境舒適宜人，礦井上方地面人口較多，建筑物也比較密集，這就需要開采煤礦時注意地面建筑物的保護，給開采工作帶來了一定的困難。協莊煤礦技術人員通過設置多處巖移觀測站，仔細勘察地表和開采煤層上覆巖層形變，記錄大量觀察數據，經過綜合分析探明了地表移動變形參數和變形規律，并在科學計算和分析數據的支持下，制定了科學開采、綠色開放的方案。

4 研究應用廢棄矸石綜合利用技術，實現土地塌陷治理、下井充填

以往的煤炭開采過程中，大量的矸石被開采出來，運輸到地面上，堆積成矸石山，這不僅加大了企業的運輸成本，更造成了生態環境的污染。協莊煤礦通過近幾年的矸石置換煤炭技術的推廣應用，很好的解決了這一問題。煤矸石充填采空區的采煤方法是實現煤礦綠色開采的關鍵技術之一。矸石置換煤炭技術是通過井下分矸系統分離矸石和煤，經煤運到井上，而矸石直接在井下填充采空區。矸石置換煤炭技術使得矸石量大幅減少，同時應用矸石充填采空區技術將矸石填充到采空區，填充效果很好。通過矸石填充采空區，地面上的矸石山得以消除，礦山得到美化，實現了企業發展與環境保護的雙贏，這一技術的應用對促進了我國煤炭開采利用和環境保護的和諧發展有重要的意義。

5 實施熱電聯產技術研究，建設節能環保電廠，實現資源綜合利用

實施鍋爐改造工程，實現環保節能目的。協莊煤礦矸石熱電廠于1995 年12 月投產運營， 2005 年5 月電廠開始進行鍋爐改造工程，將原有的三臺35t/h 循環流化床鍋爐拆除，新增加兩臺75t/h 循環流化床鍋爐。對原有除塵、脫硫等設備更新，新增氣力輸灰系統。鍋爐改造工程完工后達到污染物大幅度削減的目的。煤泥、煤矸石經鍋爐燃燒后產生的灰、渣，一部分出售到周圍水泥廠用來造水泥，另一部分由協莊礦投資建設的年產3000 萬塊的機械化制磚生產線生產免燒多孔磚，其質量水平超過常規粘土磚，實現灰渣零排放。

6 研究運用水處理技術，提高水資源的綜合利用率。

協莊煤礦大力開展用水節水的管理創新、制度創新和技術創新活動，采取地面生活生產用水綜合利用、生產廢工業污水回用、供水系統優化、煤泥水閉路循環、煤泥水綜合治理和加強用水管理等措施，大力推進節水技術進步，全面推進企業節水工作，特別是近幾年，協莊煤礦運用“礦井水恒溫利用技術”，建立井下超磁凈化水處理工藝系統，以水資源的可持續利用支持企業的可持續發展，以節水促減排成效顯著。

協莊煤礦在注重企業效益的同時，堅持走綠色節能的發展道路，實現企業發展和環境保護的和諧發展。近年來，協莊煤礦積極探索新技術，不斷賦予煤礦綠色開采的新內涵，從綠色開采理念和開采技術上為煤炭企業走內涵挖潛、集約發展的新型工業化之路提供了成功的經驗。

[1]劉元明，丁瑞，田偉，等.煤矸石井下充填置換煤技術的研究與應用[J].煤炭加工與綜合利用，2009，5.

[2]孫華璋，付振峰.煤礦以矸換煤技術研究與應用[J].山東煤炭科技，2007(5):27-28.