雅店煤礦綠色礦山建設實踐與探索

楊 博，劉 斌，孫維維

（1.彬縣煤炭有限責任公司，陜西 咸陽 712000；2.陜西華彬雅店煤業(yè)有限公司，陜西 彬縣 713500）

0 引言

雅店煤礦自2016年推行“綠色礦山”發(fā)展理念以來，始終堅持以“綠色礦山、環(huán)境生態(tài)化礦山、開采科學化礦山、資源利用高效化礦山、礦區(qū)和諧礦山”為定位，將“生態(tài)恢復、環(huán)境友好、資源節(jié)約、和諧發(fā)展”的理念貫穿于礦井建設和生產(chǎn)經(jīng)營過程之中。以資源合理利用、節(jié)能減排、保護生態(tài)環(huán)境和促進礦地和諧為主要目標，以開采方式科學化、資源利用高效化、企業(yè)管理規(guī)范化、生產(chǎn)工藝環(huán)保化、礦山環(huán)境生態(tài)化為基本要求。編制了《雅店煤礦綠色礦山建設實施方案》，成立了“綠色礦山建設工作機構”，制定了資源開發(fā)、綜合利用綠色實施計劃和主要建設工程。歷經(jīng)3年“綠色礦山”發(fā)展理念的推廣、2年“綠色礦山”規(guī)劃發(fā)展的穩(wěn)步推進和近1年的集中建設，雅店煤礦在礦區(qū)環(huán)境面貌建設、資源開發(fā)利用及綜合利用、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理等方面已取得了顯著效果，已按標準基本建成綠色礦山。

1 綠色礦山的定義和實施原則、目標

1.1 綠色礦山的定義與實施依據(jù)

定義：“綠色礦山”是指礦產(chǎn)資源開發(fā)全過程，既要嚴格實施科學有序的開采，又要對礦區(qū)及周邊環(huán)境的擾動控制在環(huán)境可控制的范圍內(nèi)［1］。

實施依據(jù)：2017年5月國土資源部、環(huán)境保護部等6部委聯(lián)合下發(fā)的《關于加快建設綠色礦山的實施意見》和《國家綠色礦山建設規(guī)范》。2019年1月陜西省自然資源廳下發(fā)的《陜西省綠色礦山建設管理辦法（試行）》。

1.2 實施原則與目標

實施原則：綠色礦山應遵循“開采方式科學化、資源利用高效化、企業(yè)管理規(guī)范化、生產(chǎn)工藝環(huán)保化、礦山環(huán)境生態(tài)化”的基本要求［2］，堅持“四效并舉，統(tǒng)籌兼顧”、循環(huán)經(jīng)濟、資源綜合利用、以人為本及科技創(chuàng)新原則，努力實現(xiàn)礦山發(fā)展的經(jīng)濟效益、資源效益、環(huán)境效益和社會效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一，資源開發(fā)與環(huán)境保護并舉，礦山發(fā)展與社區(qū)繁榮共贏［3］。

建設目標：轉變傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源開發(fā)模式，積極推行“花園式”企業(yè)管理新模式和綠色生態(tài)助推礦山發(fā)展新理念，有序推進、分步實施，構建資源、環(huán)境和社會效益相協(xié)調(diào)的礦山發(fā)展模式，建立綠色礦山建設長效機制。有計劃地開展資源綜合利用類工程、科技攻關類工程、礦山環(huán)境保護類工程、土地復墾類工程以及和諧社區(qū)建設類工程，科學、合理、有序地開展綠色礦山建設工作，實現(xiàn)礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和跨越式發(fā)展。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 礦區(qū)環(huán)境

功能分區(qū)合理，環(huán)境衛(wèi)生整潔：礦區(qū)建設功能分區(qū)明確、布局合理，礦井工業(yè)場地按功能要求分成兩部三區(qū)——兩部即北部和南部；三區(qū)即場前區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和主要生產(chǎn)區(qū)（選煤廠）。場前區(qū)位于北部；輔助生產(chǎn)區(qū)和主要生產(chǎn)區(qū)（選煤廠）位于南部。

防塵、保潔制度及措施到位：針對工業(yè)場地內(nèi)煤炭運輸系統(tǒng)及轉載點可能產(chǎn)生的煤塵以及破碎產(chǎn)生的揚塵，在原煤轉載點等易產(chǎn)煤塵的工作環(huán)節(jié)設置小型除塵機組，使含塵空氣經(jīng)除塵機組處理后排出室外。針對原煤篩分過程中產(chǎn)生的大量煤塵，礦井在原煤篩分處設除塵器。另外，在廠區(qū)內(nèi)空地及區(qū)外積極植樹種草，并結合礦區(qū)的綠化建設亦可控制煤塵及自然揚塵。針對井下防塵，采取“預防為主、綜合防塵”的措施，分別通過通風防塵，改善井巷內(nèi)的工作環(huán)境；通過濕式作業(yè)，減少掘進工作面產(chǎn)塵量；通過采掘工作面、皮帶轉載點的噴霧灑水，有效降低粉塵；通過濕式除塵機，有效凈化井下風流中的礦塵；通過定期清掃和沖洗巷道幫頂?shù)龋行镏新鋲m等。

綠化覆蓋率高：為實現(xiàn)建設“花園式”礦山這一目標，礦井綠化建設自2013年以來，已完成礦區(qū)綠化面積83 202.07 m2，基本達到可綠化面積的100%，綠化工程總投資1 331萬元。

2.2 資源開發(fā)方式

科學的采選方法：根據(jù)礦體賦存條件、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境特征，采用科學合理的采選方法，最大限度減少土地占用，最大限度降低對自然環(huán)境的破壞和污染，提高資源利用水平。根據(jù)煤層的賦存特點及煤層頂?shù)装迩闆r，1#煤層采用一次采全高單一長壁采煤法，全部垮落法管理頂板；4#煤層采用水平分層放頂煤采煤法，全部垮落法管理頂板。根據(jù)煤質(zhì)特征、可選性及目標用戶的要求，塊煤采用重介淺槽分選，末煤采用兩產(chǎn)品重介旋流器分選，細煤泥采用濃縮機與壓濾機聯(lián)合回收。

先進的采選裝備：選擇國家鼓勵、支持和推廣的機械化、自動化、信息化和智能化采選技術裝備，嚴禁采用國家和行業(yè)明文規(guī)定的淘汰設備。礦井采用的大功率采煤機（MGTY400/900-3.3D、MGTY500/1200-3.3D），大功率、大運量運輸機，快速移架、長壽命的液壓支架（ZF12000/20/40、ZZS6000-17/35）及配套的端頭支架等均為國家鼓勵、支持和推廣的采煤機械裝備。選煤設備中原煤分級篩采用2461型單層圓振動篩，篩分效率高，處理能力大；塊煤重介分選機為W24F54型重介淺槽分選機，分選精度高，效果好，處理能力大，運行可靠，結構簡單；末煤重介旋流器為φ1 000 mm重介旋流器，分選精度高，處理量大，結構簡單，耐磨損，安裝維修方便；以上設備均為國內(nèi)外先進設備，屬國家鼓勵、支持的技術裝備。

合理的資源開發(fā)利用方案：開采回采率、選礦回收率不低于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案設計的指標。目前，雅店煤礦嚴格按照已批復的資源開發(fā)利用方案確定的原則進行回采，1#煤層為中厚煤層，采區(qū)回采率為80%；4#煤層為厚煤層，采區(qū)回采率為75%，礦井采出率為75.4%，不低于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案設計的指標。礦井選煤廠每年可入洗原煤為400萬t/a，其中矸石為52.37萬t/a，其余為精煤、末精煤和洗混煤，選礦回收率為86.9%，大于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案設計指標。

環(huán)保的固體廢棄物處理：開采過程中產(chǎn)生的廢棄物，設有專用、規(guī)范堆積場所，符合安全、環(huán)保、規(guī)定。礦井掘進排矸量為4萬t/a，生產(chǎn)初期少量掘進矸石由汽車運至排矸場排放，待井下形成廢棄巷道后掘進矸石用于充填井下廢棄巷道，不出井。選煤廠矸石產(chǎn)生量為80萬t/a，由汽車運往礦區(qū)煤矸石電廠發(fā)電；如不能用于發(fā)電，則運至排矸場排放，用于充填井下廢棄巷道。

2.3 資源綜合利用

礦井開采伴生資源的綜合利用率應符合國家關于“三率”的最低指標要求，主要是煤矸石和礦井水利用。

煤矸石利用：煤矸石主要用于井下采空區(qū)充填和煤矸石電廠發(fā)電，煤矸石綜合利用率為100%。

污廢水利用：①井下污水在工業(yè)場地設井下排水處理站一座，將井下排水經(jīng)過混凝、沉淀、過濾、消毒等處理，處理后的水質(zhì)分別達到《煤炭工業(yè)給水排水設計規(guī)范》（GB 50810—2012）中《選煤廠用水水質(zhì)標準》《煤礦井下消防、灑水設計規(guī)范》（GB 50383—2016）中《井下消防灑水水質(zhì)標準》以及《建筑中水設計規(guī)范》（GB 50336—2002）中的有關回用水標準的要求，處理后用作井下消防灑水、黃泥灌漿用水、選煤廠生產(chǎn)補充水、地面綠化灌溉等；②生活污水量為598 m3/d，主要來源于食堂、單身公寓、辦公樓、浴室及洗衣房等。生活污水經(jīng)排水管道自流進入工業(yè)場地污水處理站統(tǒng)一進行處理。污水處理站設計規(guī)模為30 m3/h。經(jīng)處理后達到《建筑中水設計規(guī)范》（GB 50336—2002）中的有關回用水標準，用作選煤廠生產(chǎn)補充用水。

2.4 節(jié)能減排

建立能耗核算體系：礦山建立了能耗核算體系，規(guī)定了具體有效的節(jié)能減排措施。根據(jù)《能源管理體系要求》（GB/T 23331）、《工業(yè)企業(yè)能源管理導則》（GB/T 15587）建立礦山能耗核算體系，并編制了《彬縣煤炭有限責任公司雅店礦井及選煤廠項目節(jié)能評估報告》，2015年3月，國家發(fā)改委辦公廳出具了審查意見（發(fā)改辦環(huán)資［2015］621號）。

控制單位產(chǎn)品能耗：控制并減少單位產(chǎn)品能耗、物耗、水耗，礦山單位產(chǎn)品綜合能耗滿足國家標準規(guī)定值。①礦井年綜合能源消耗量約1.6萬噸標準煤，噸原煤生產(chǎn)綜合能耗不高于2.99千克標準煤，噸選煤電耗不高于4.50 kW時，低于新建煤炭井工開采企業(yè)單位產(chǎn)品能耗準入值（7千克標準煤）；②礦井、選煤廠總用水量為6 262 m3/d，其中工業(yè)場地日用水量為896 m3/d，約占總用水量的14%；黃泥灌漿用水、井下消防灑水及選煤廠生產(chǎn)補充水等生產(chǎn)用水量為5 015 m3/d，約占總用水量的80%。

噪聲控制：生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的噪音、震動危害得到有效控制。井下噪聲源主要為局部扇風機和采煤、掘進工作面的設備，以產(chǎn)生機械動力性噪聲為主。由于受井下巷道制約，井下噪聲擴散困難，既危害人體健康，又可使工傷事故增多，礦井對井下局扇都相應配備了消聲器，以降低其噪聲量，破碎機選用低噪聲破碎機。地面空壓機和通風機產(chǎn)生的噪聲屬空氣動力性中低頻噪聲、衰減慢、傳播遠。對工業(yè)場地內(nèi)的工作人員及周圍村莊農(nóng)民影響較大。選用軸流式通風機具有噪聲小的特點，噪聲能基本控制；為穩(wěn)妥起見，在空壓機和通風機的進出口處都分別安裝消聲器，同時還在機房內(nèi)墻壁上加貼有吸聲材料，安裝隔聲門窗，加強了房間的密閉性，以減緩其對外影響程度。引風機的噪聲以空氣動力性噪聲為主，除在風機的進出口處設置消聲器外，并將風機放在減振架上，盡可能有效地減少噪聲對外傳播。對破碎機的噪聲，采取了在破碎機房內(nèi)墻壁上加貼吸聲材料，裝隔聲門窗的消聲措施。

3 存在問題與改進措施

3.1 存在問題

綠色礦山理念需進一步加強：在綠色礦山建設過程中雖取得了一定的成績，但和綠色礦山建設標準的要求相比仍存在一定的差距。因此，要把綠色礦山建設理念貫穿于日常生產(chǎn)經(jīng)營中，以綠色礦山的標準來實施礦井生產(chǎn)接續(xù)和經(jīng)營管理，加大綠色礦山宣傳力度，讓全體員工都能夠了解綠色礦山、認識綠色礦山，使全體職工以主人翁的姿態(tài)投入到綠色礦山的建設中。

礦山地質(zhì)環(huán)境治理和土地復墾仍需進一步推進：礦井采用垮落法管理頂板，回采后將會對地表植被、自然生態(tài)造成破壞，同時造成地表擾動、水土流失等污染，因此在綠色礦山建設過程中，要結合礦井生產(chǎn)接續(xù)計劃，進一步制定科學的礦山地質(zhì)環(huán)境保護和治理計劃，采取“邊開采、邊治理”“超前監(jiān)測和動態(tài)治理相結合”的治理方法，履行礦山地質(zhì)環(huán)境保護與土地復墾義務。礦山地質(zhì)環(huán)境保護是一項投資大、見效慢、直接經(jīng)濟效益差的工程，因此，應積極拓展思路、創(chuàng)新發(fā)展模式、拓寬資金渠道，為綠色礦山建設提供足額的資金保障，形成有自己特色的可持續(xù)發(fā)展之路。

3.2 改進措施

資源開發(fā)方式：①積極關注最新的國際、國內(nèi)先進的采選工藝、采選設備、自動化、信息化和智能化等創(chuàng)新發(fā)展成果，結合礦井實際情況，加快技術升級改造，保障礦井先進的裝備水平，最大限度的提高資源回收，最大限度的降低對自然環(huán)境的破壞和污染；②積極探索井下充填采空區(qū)的先進裝備和技術經(jīng)驗，摸索井下煤矸分離技術，最大限度降低矸石出井率，提高固體廢棄物利用率，節(jié)能環(huán)保［4］；③貫徹“邊開采、邊治理、邊恢復”的原則，及時治理恢復礦山地質(zhì)環(huán)境，復墾礦山占用土地和損毀土地。提高礦山地質(zhì)環(huán)境治理程度和土地復墾率。

資源綜合利用：①結合礦井情況創(chuàng)新“增量”模式［5］，在開機率、放煤效率、放煤含矸率、頂煤回收率、小煤柱或無煤柱開采等工藝改革中下功夫，向工藝改革、技術創(chuàng)新要增量、要效率、要效益；②按照“源頭治理、清污分流、逐級凈化、綜合利用”的思路，探索井上下清、污分流技術［6］，在減少水處理能耗的同時，加大水資源利用，降低補充水源消耗，實現(xiàn)資源的綜合利用。

節(jié)能減排：①細化能耗核算體系，實現(xiàn)全系統(tǒng)、全環(huán)節(jié)管控，橫、縱向對比能耗、物耗、水耗，力爭系統(tǒng)耗能最低；②提高“三廢”礦區(qū)內(nèi)利用率，減少“三廢”排放，保護生態(tài)環(huán)境。

4 效益分析

4.1 社會效益

降低損失：降低了因礦產(chǎn)資源開采引發(fā)的礦山地質(zhì)環(huán)境問題所造成的人民群眾生命財產(chǎn)損失。

緩解矛盾：緩解了礦山企業(yè)與周圍群眾的矛盾，密切了礦農(nóng)之間的關系，有利于社會穩(wěn)定和區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。

樹立工程形象：對營造一個良好的礦區(qū)生產(chǎn)環(huán)境、樹立工程形象、創(chuàng)造良好的社會環(huán)境和當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展起到了重要的促進作用。

促進良性循環(huán)：通過恢復治理，土地復墾、綠植，提高環(huán)境容量，促進生態(tài)良性循環(huán)。

4.2 經(jīng)濟效益

增加收入：綠色礦山建設的實施需要人力、物力，一定程度上可以增加部分當?shù)鼐用窬蜆I(yè)，增加當?shù)剞r(nóng)民收入。

減少災害損失：減少地質(zhì)災害對人民生命財產(chǎn)的威脅，減少了經(jīng)濟損失。

4.3 生態(tài)效益

改良土地生態(tài)：通過生態(tài)恢復與治理及礦區(qū)綠化措施，美化地貌及自然生態(tài)，大大降低了礦業(yè)開發(fā)對環(huán)境的負面影響，改良礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，保護耕地，防止土地生態(tài)條件惡化，促進農(nóng)業(yè)良性循環(huán)。

防止水土流失：通過栽植果樹、撒播草籽及自然恢復等措施，有效防止治理范圍內(nèi)的巖土侵蝕和水土流失，減輕水體污染程度，保障周圍群眾的飲水安全，改善了治理區(qū)內(nèi)的居住環(huán)境。

改善地質(zhì)環(huán)境：通過改善區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量，加上后期合理適當?shù)谋O(jiān)測、管護措施，吸引周邊動物群落的回遷，增加動植物群落多樣性，實現(xiàn)動植物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性。

5 結語

發(fā)展綠色礦業(yè)、建設綠色礦山，真正實現(xiàn)資源合理開發(fā)利用與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展，已成為礦山企業(yè)發(fā)展的必然選擇。因此，要把綠色礦山的發(fā)展理念貫徹于礦山建設、開采、加工，直至礦山閉坑、土地復墾和生態(tài)環(huán)境恢復重建的全過程，需采用先進的技術設備，實施嚴格的科學管理，實現(xiàn)資源充分合理開發(fā)利用、保護環(huán)境、安全生產(chǎn)、社區(qū)和諧和礦業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。