綠色礦山建設的探索

李 燕 李丁丁 謝 舉

（山東省兗州市大統礦業有限公司，山東 濟寧 272100）

由于工業文明對地球的污染與破壞已經引起了全人類的重視，節能減排與環境保護成為重要話題。建設綠色礦山，發展綠色礦業，是踐行習近平總書記“綠水青山就是金山銀山”重要思想，促進生態文明建設，落實新發展理念的重要舉措。山東省2017 年12 月制定山東省綠色礦山建設工作方案，明確了建設目標、重點任務及進度安排，為山東煤礦企業指明了建設方向。位于兗州區的大統礦業，1987 年10 月正式開采，歷經多年發展，不斷吸納人才，積極推動企業轉型，大力發展建設綠色礦山，并取得了良好效果。

1 塌陷地治理

山東省作為產煤大省，采煤后造成大面積塌陷，給當地工農業生產以及社會和生態環境等方面帶來一系列嚴重問題。近年來，山東省一直積極推進塌陷地治理各項工作，大統礦業響應治理政策，積極進行塌陷地治理，截至2017 年12 月，大統礦業形成采煤塌陷地2.73km2，根據礦井實際已治理2.25km2。

1.1 已穩定塌陷地利用情況

大統礦業1987 年至1998 年間開采下組煤16上、17 煤層，采區塌陷地地面僅出現少量裂縫，少數塌陷地地面出現輕微下沉，地表無積水，地面塌陷總面積為1.40km2。1997 年至2005 年進行九采區3 煤層留設防砂煤巖柱開采，九采區僅開采一分層，土地輕度破壞，地表無積水，對農作物的耕種影響不大，地面塌陷總面積為0.85km2。塌陷地已穩定，經過治理，周邊居民生產生活正常，部分采空區已進行合理規劃建設，約0.33km2的區域建設了曜暉集團、建材城等廠房，0.13km2區域建設了花鳥魚市、商業街等市場，0.13km2區域建設了牛樓新村社區，0.13km2區域建設兗州外環路、崇文大道等道路，0.13km2區域建設蔬菜大棚。大統礦業通過塌陷地治理安置了部分農村剩余勞動力，提高了當地居民收入，增加了土地利用價值，改善了生態系統，減少了社會矛盾，對當地居民、生態環境、社會穩定等均有重要意義。

1.2 未穩定塌陷地治理規劃

大統礦業2005 年至今進行東翼采區分層開采，現開采底分層工作面，已形成塌陷地0.47km2，開采后部分土地積水絕產。由于東翼采區尚未開采完畢，已進行青苗補償、附著物補償、土地劃撥補償，尚未進行大規模治理。剩余的工作面全部位于采區北部，為底分層開采工作面（該區域已開采二至三分層），預計2023 年開采完成。東翼采區塌陷地與興隆莊煤礦采煤塌陷地緊鄰，由于塌陷較深，已形成大面積積水。下一步大統礦業將根據濟寧市塌陷地治理規劃與村鎮協商，按照優先恢復耕地和農用地，強化生態建設、城市功能開發，并與區域煤炭開采相協調的思想，以增加農用地、拓展城鎮發展空間、改善礦區生態環境為目的，因地制宜，綜合治理，促進礦區社會經濟的持續、穩定、健康發展[1]。

1.3 未來開采規劃不再產生塌陷地

大統礦業計劃2019 年開始進行九采區超高水充填開采，計劃采高3.5~4.0m，超高水充填開采等效采高僅為0.82m，預計地表沉降最大為0.3m，極大地減少了對地面沉陷的影響，該位置不再產生塌陷地，從根本上解決采煤塌陷問題。

2 礦井“三廢”處理

煤礦在生產過程中產生眾多污染源，其中“三廢”帶來的污染問題更為突出，給礦區及周圍環境造成一定的影響。大統礦業高度重視環保工作，嚴格控制“三廢”的處理，在達標排放的同時合理化利用，取得了一定成績[2]。

2.1 礦井污水利用

2.1.1 水質處理達標

礦井污水主要有礦井水和生活用水，大統礦業有完備的排污水系統和凈化系統。井下污水經采空區處理后到達沉淀池沉淀，然后與生活用水共同進入污水處理站，凈化水質達到《山東省南水北調沿線水污染物綜合排放標準》的水質要求，凈化水量達100m3/h，用于井下消防降塵灑水、礦區綠化用水、煤場防塵灑水，部分排出用于地面農田灌溉。

2.1.2 礦井水充分利用

大統礦業將采用中國礦業大學研制的超高水充填技術，充填工藝需要大量的水，經污水處理站處理水可供充填站使用，礦井水的利用率達到100%，礦井水實現零排放，充分利用水資源。

2.2 礦井矸石利用

2.2.1 已堆積矸石的利用

大統礦業1987 年至2005 年產生少量矸石，原存放于工業廣場南部，周圍使用護網維護，并定期灑水，未對周圍群眾生活造成影響，但占壓土地。2008 年在矸石山旁建立預制件廠，將矸石加工成建筑砌塊和鋪路花磚，2015 年矸石全部被利用，在解放了矸石占壓土地的同時，創造了經濟效益。

2.2.2 新產生矸石的利用

2005 年后，大統礦業進行東翼采區分層開采，矸石量較少。大統礦業自主研發生產拋矸機，將產生的矸石利用皮帶運輸至原來的廢舊老巷、硐室，使用拋矸機將矸石拋入充填，基本無矸石升井，消除了矸石對地面環境的占壓和污染。

2.3 礦井大氣治理

2014 年前，大統礦業大氣污染主要來自礦區的各種燃煤鍋爐排放的污染物和煤場揚塵污染。為了控制污染，自2015 年，大統礦業拆除陳舊鍋爐，改造管道，配備高效除塵設備，不再進行煤炭燃燒供熱，全部更換天然氣，大量減少煙霧排放。

自2014 年，大統礦業強化煤場防塵工作，煤場周圍安裝防塵網，不間斷灑水，沖刷運輸車輛，加強礦區綠化。現在正在建設煤場封閉鋼結構大棚，預計2019 年9 月底施工完成，嚴格控制揚塵。

3 礦山數字化建設

信息化和自動化是科技礦山的根本，建設基于管控于一體的數字化平臺是建立高效現代化礦山的必由之路，也是提高礦山企業管理水平的有效手段。大統礦業正在積極推進數字化礦山建設，基于地質基礎數據和采礦生產管控建立數字化采礦系統，實現三維模擬和虛擬現實，借助虛擬現實、三維模擬和人工智能技術建立礦床模型、采礦模擬、地下礦井仿真等，能夠實現礦井上下三維實體及景觀的計算機動態顯示[3]。并將所有信息與國土部門聯網，實現信息共享，國土部門可以隨時查看井下生產情況，進行全方位監督監控。

數字化礦山建設是一個長期的過程，大統礦業將立足礦山現狀，不斷完善、分步實施，計劃未來實現生產設備遠程故障診斷，提高設備運轉率和設備管理水平；模擬地下礦井火災場、井下圍巖力場和地下礦井水災場，為礦山決策和工程計算提供功能服務，實現礦山安全生產，提高礦山企業生產效率。

4 煤炭高效利用

煤炭低效、粗放的原始使用方式對生態環境、氣候變化產生嚴重影響，高效、清潔、低碳開發利用煤炭成為下步工作的重點。對煤炭進行深加工，深挖煤炭的附加值，向煤炭的上下游延伸，增加企業的利潤，是煤炭企業更好發展與生存的必然[4]。

集團公司自2015 年開始研究煤炭清潔高效利用項目，在沒有專業人員、專業技術的條件下，公司內部組建隊伍，不斷學習，不斷試驗，已自主開發了煤炭成型機、煤炭烘干爐、煤炭低溫熘化爐、煤焦油凈化升級系統、新材料高溫炭化爐等一系列工藝技術，生產了球形清潔煤、輕質油、鋰電池使用的炭素材料等產品，已向市場推廣。

集團公司計劃2020 年投資開發一清二高項目，做到只產煤不賣煤。礦井產煤，經低溫催化，清潔煤進入熱電廠燃燒，企業產品轉化為電、熱、氣、油、人造石墨等。該項目設備投資少，綠色環保，煤熱利用率達到70%以上，排氣污染減少85%，而且整個工藝都是封閉式生產，生產過程不用水，煤內提取的少量水，可通過水處理達標，真正實現煤炭清潔利用、高效能利用、高附加值，增加企業的利潤。

5 結論

大統礦業作為小型礦山企業，嚴格按照綠色礦山建設要求尋求發展，進一步強化生態文明建設和環境保護工作。根據企業自身的特點，努力尋找合適的發展方向，在做好煤炭開發的同時，統籌兼顧，堅持做到能源開發與環境保護同步發展，提高煤炭綜合開發利用，加快轉變企業發展方式，努力進行跨越轉型，把礦井建設成為綠色清潔、集約高效、安全和諧的現代化、多元化發展企業。