
推动能源绿色低碳转型,是煤炭行业高质量发展的必然要求。8月17日,永煤公司城郊煤矿膏体充填开采系统正式投运,该矿成为集团第二家落地该工艺的矿井。
传统煤炭开采易引发地表沉降、固废堆积、水土扰动等生态问题,建筑物、道路、水体下“三下开采”更是行业长期治理痛点。为统筹能源安全与生态保护,该矿坚持生态优先、科技赋能,对标平煤股份十一矿及行业先进经验,结合矿井深部复杂开采工况,优化充填工艺、攻克技术瓶颈、完善智能管控体系,推动煤炭开采从事后生态修复向源头绿色防控转变。
科技革新筑牢绿色开采根基。作为集团重点科技攻关项目,该矿膏体充填技术攻克深部地层开采难题,建成适配复杂工况的环保充填体系,可稳定实现月产原煤5万吨产能,在保障安全生产、稳定产能的同时,最大限度降低开采生态扰动,实现产能、安全、生态协同提升。
该矿深耕工艺创新,创出多项行业首创技术。架后自动隔离技术,提升密封隔离效率,降低劳动强度和工作量,缩短充填循环作业时间;大断面扩安一体化技术实行多工序平行作业,不仅有效压缩施工周期,还降低顶板管控的风险,以流程优化助力清洁生产。
为兼顾充填质量与生态安全,项目建设期间,该矿累计完成959次配比试验、396次原材料检测试验,优化确定矸石、粉煤灰、胶凝材料最优配比。成型膏体性能稳定、强度充足、无淋溶污染,从源头规避水土污染风险。同时,该矿还搭建堵管防控体系与智能监测系统,实现数据自动采集、风险实时预警、工况远程调控,保障充填系统高效绿色运行。
固废资源化是该技术核心生态优势。该矿以煤矸石、粉煤灰等工业固废为原料,经破碎筛分、自动配比,搅拌成型后,通过密闭管路输送至井下采空区充填密实。经测算,项目首采面设计生产能力26万吨/年,年消耗矸石约30万吨、粉煤灰约6万吨。资源回收率大幅提升,年增利润4500余万元,实现了资源回收生态保护与经济效益“三重提升”。
密实充填体可有效支撑上覆岩层、抑制采动裂隙发育,从源头防范地表塌陷、开裂风险。项目投运后,该矿同步建立动态监测机制,持续跟踪地表岩层变化,目前开采区域地面整体稳定、无明显扰动,有效守护辖区村庄、耕地、道路、水系等资源,高效破解“三下开采”生态治理难题,实现采煤生产与生态保护良性共生。
同时,膏体充填系统不仅可以有效封堵岩层导水裂隙,稳固地下水含水层结构,减少矿井无序涌水与外排水量,大幅降低矿井水害风险和治理成本,还可以将矿井水用于拌料、冲洗管路等作业,经测算可年均减少矿井水外排13.7万立方米,持续改善矿区地下水生态,筑牢区域水资源安全屏障。
“传统开采长期面临‘保产能’与‘保生态’的双向制约,膏体充填工艺的落地,真正实现了变废为宝、护绿增产。”该矿矿长张洋表示,该项目不仅盘活了建筑物下压覆煤炭资源、提升资源回收率,更通过固废井下消纳、源头生态防控,同步实现减污、降碳、保水、护地多重成效,让煤炭开采从“被动治污”转向“主动护绿”。
(文/图 融媒体中心首席记者 白雪 编辑 罗音)