第A2版:专版
  
本版新闻列表
 
2016年1月27日  返回首版 | 版面导航 | 数字报首页 |
 
2016年1月27日

煤炭的绿色开采(中)
——神东环境保护与生态再造启示录
大柳塔煤矿地下水库局部 李霞摄
清洁煤炭外运
煤炭洗选
大柳塔煤矿地下水库主要创新者陈苏社在井下现场 李霞摄
补连塔煤矿地面输煤系统航拍

本报通讯员 王继明

启示三

创新矿井水“三三”处理利用技术工艺系统,创建最大储水量等于3座千万立方米中型水库的井下分布式“地下水库”

神东矿区的地下水资源,分为地表土壤水、第四系松散层水、煤层顶板覆岩水三类,煤炭开采过程中地下水向下渗漏,地表土壤水和第四系松散层水在开采中有所减少,不过开采后可逐步恢复到采前状态。但是,煤层顶板覆岩水由于开采损失则较难恢复,而且随着生产规模和开采范围的不断扩大,地表水和潜水越来越多地转化为矿井水,矿井如何在确保安全生产的前提下,科学保水蓄水用水成为需要攻克的重大课题。更何况,攻克这个习近平总书记特别点明的煤炭开采“地下水破坏”问题,对全国乃至全球煤炭开采具有普遍而重大的意义。

神东深深认识到极度干旱荒漠荒原区水资源的弥足珍贵,基于绿色思维与绿色开采理念,在创新煤矿超大工作面开采技术实现地层地表及地下水资源扰动最小化的基础上,根据煤层及水资源的赋存规律进行“生态再造”,从1998年开始在大柳塔煤矿首创分布式“地下水库”技术,创建矿井水的三级处理、三类循环、三种利用“三三”技术工艺系统,即所有矿井水都通过建设采空区过滤净化系统实施一级处理,净化处理后储存于井下建成的分布式水库用于井下生产,在矿井水资源的保护和利用方面创造别开生面的绿色创新技术、新工艺体系。

分布式“地下水库”技术的基本原理,是基于超大工作面开采后,留下的采空区自然边界明显、岩体空隙均匀,以及地下水的赋存规律,针对煤矿井下水资源保护,充分利用井下采空区而研发建立的“地下水库”技术,处理后的水质完全能够满足工业和绿化用水要求,而且实现自动化控制无需人员值守。大柳塔煤矿井下每小时约400立方米的涌水量,全部通过不同水平间的连接管道,由注水孔注入22煤层的地下水库,经矸石自然净化过滤后全部进行复用,实现了井下生产污水零升井,每年用水量280万立方米,可节约外购水费、污水处理和外排费等费用近6000万元。

神东的矿井分布式“地下水库”技术,有效实现了矿井水的循环利用。截至2015年9月,大柳塔煤矿、上湾煤矿、补连塔煤矿、榆家梁煤矿等15个矿井已经建成35座地下水库,每座平均储水量约71.4万立方米;目前,整体储水量达到2499.5万立方米,历史最大储水量达到3100万立方米,相当于地面建设2—3座1000万立方米中型水库的蓄水量。

神东“再造式”的矿井分布式“地下水库”受到中国工程院院士的高度评价。以其经验总结形成的《生态脆弱区煤炭现代开采地下水和地表生态保护关键技术》项目先后荣获中国煤炭工业科学技术一等奖和国家科技进步二等奖,《神东矿区煤矿地下水库关键技术研究与应用》项目也获得省部级大奖。在中国国家知识产权局和世界知识产权组织共同举办的第十七届中国专利奖颁奖大会上,《一种矿井地下水的分布式利用方法》,以发明专利荣获中国专利奖金奖。

同时,神东还通过创新地面“三区收集、三级处理、三类循环、三途径利用”污水集约化收集处理利用模式,提高废水的利用率,减少污水外排,节省净水资源;通过地面建设45座污废水处理厂,对排至地表的矿井水和生活污水进行二级处理,用于地面生产和生态灌溉;通过建设3座深度水处理厂,对处理后的矿井水再进行三级深度处理,用于居民生活杂用。

神东目前矿井水年产生量9800多万立方米,井上下复用6000多万立方米,复用率62%以上,达标排放率100%。仅2014年一年,即节约外购水费、污水处理和外排费11.82亿元。

而且,神东创新矿井地下水库技术,在一个特殊的时刻以一种特殊的方式,充分彰显了它的重大经济安全价值。2015年岁末的数九寒天之际,神东矿区开发30年来罕见的考考赖净水厂DN800自来水主管道发生爆裂,大柳塔、李家畔、上湾小区等多个区域生活供水中断18天之久,数万居民生活用水受到严重影响。在这个紧急时刻,神东迅速启动了大柳塔煤矿地下水库供水方案,每日以7000至10000立方米的水量,通过供水管网送入千家万户,大大缓解了群众生活用水的燃眉之急。

国家有关资料反映,我国煤矿开采每年产生的矿井水约80亿吨,而利用率仅为25%,其他未能利用的60亿吨水资源,相当于60个储水量1亿吨的大型水库储水量,这对于人均淡水资源远远低于全球平均水平的我国来说触目惊心。再考虑到我国煤矿大多地处西部北部水资源极度缺乏地区,神东矿井分布式“地下水库”技术的推广应用价值意义怎么评价也不为高。

启示四

高碳产业矢志不渝追求低碳发展清洁生产,成就“城市环保的救星”并着力降低煤炭燃烧污染物排放

煤炭天然属于高碳产业。神东作为高碳产业却矢志不渝追求绿色发展、低碳发展、清洁生产,不仅着力破解习近平总书记指出的煤炭开采带来的地下水破坏和生态环境损伤问题,而且还积极从开采源头减少煤炭消费带来的环境破坏,着力在降低煤炭燃烧的污染物排放上下工夫。

神东煤以特低灰、特低硫、特低磷、中高发热量、高挥发分的优质工业用煤著称,被誉为“城市环保的救星”,但神东仍然坚持煤炭全部洗选的清洁煤炭生产方针,配套建设了13座先进选煤厂,其中10座具有全入洗工艺、3座具有块煤入洗工艺,洗选系统全面应用自动化程度和分选效率高的自动控制及专业监测监控技术,原煤入选率和入洗率分别达到100%和50%。2015年,特别生产供应硫分小于0.4%、发热量大于5200大卡的优质超低硫清洁煤“神洁—3”,积极适应京津冀大气污染防治的需要。

神东之所以“采煤不见矸”,是因为其每年产生的约2000万吨矸石,全部进行了资源化利用。对于井下采掘过程中产生的矸石,通过创新的井下“分层开拓、无盘区划分、全煤巷布置、立交巷道平交化”采掘布置技术,最大程度减少矸石产出量,并充分利用井下废巷和贮矸硐室充填矸石进行煤矸置换,实现井下矸石不升井;对排出地面的洗选矸石,主要用于发电、制砖、填沟造田,每年用于电厂发电和制砖的矸石60万吨、占总量的3%,用于填沟造田的矸石1940万吨、占总量的88.3%。

神东之所以“采煤不见煤”,是因为从矿井下到地面,煤炭的生产、运输、储存、洗选、装车,全部通过胶带输煤栈桥和原煤仓、产品仓、装车塔实现封闭运行,根本不落地,很难看见煤的影子。而铁路外运、销售煤炭,则采用自主研发的封尘固化剂喷洒固化煤列表层,降低铁路沿线的煤尘污染,每年减少煤炭风损60万吨,直接经济效益超过2.5亿元。

神东针对煤炭生产、运输及利用过程中产生的煤粉尘实行全控制。所有矿井井下煤尘治理采用集控措施,对工作面及巷道实施喷雾与水幕喷洒措施,有效控制煤尘污染,清洁井下作业环境,保障员工身体健康。对于地面集中采暖供热小区,采取热电联供模式减少烟尘产生,分散矿井所有锅炉统一安装了除尘脱硫设施,烟尘排放全面达标。

神东作为特大煤炭生产企业在节能上也毫不含糊。通过井下生产技术创新与应用,使吨原煤生产综合能耗大幅降低。矿井通风全部采用大断面、多巷道进回风系统,并配备低负压、大风量矿井高效主要通风机,大大降低了矿井通风能耗;通过创新地面移动箱式变电站钻孔下井供电技术,使电源尽可能接近井下采区负荷中心,解决了装机容量大、供电距离长的问题,使线路损耗大幅减少;通过创新和应用变频驱动技术、变频控制泵站、变频胶带机、自动排水技术及恒压供水技术等节能技术,降低矿井生产电耗。经测算,通过应用上述各项节能降耗技术,全公司每年节约电耗费用约2530万元。

同时,通过采取“管理、结构、工程”三大措施,使各项能耗指标在行业处于领先水平,吨煤生产综合耗水量仅为0.12立方米,吨原煤生产综合能耗2.50千克标准煤/吨,低于3.0千克标准煤/吨国家先进值标准。通过采用24台高效煤粉锅炉取代传统燃煤链条锅炉供热,煤粉锅炉较传统锅炉节约煤炭约30%;用风源热泵替换冬季热风锅炉,年节约煤炭3600吨,年节约费用160万元;用水源热泵取代燃煤工业锅炉,节约煤炭1250吨。通过加大对防爆车辆的优化改造研究、油耗定额管理及单车核算和在采区上方施工钻孔直接投放物料到井下缩短防爆车运输距离等节油措施,使车辆油耗明显降低。

此外,神东近年还针对地处山西黄河东岸的高瓦斯矿井保德煤矿,建成2座瓦斯发电厂,对矿井瓦斯全部予以利用,截至2015年11月,累计完成抽采瓦斯利用量2172.8万立方米,相当于减少二氧化碳排放45628.8万立方米,抽采瓦斯利用率85.14%;累计发电量4855.4万度,创收2400余万元。


2007-2020 © 版权所有:榆林日报社
网站热线:0912-3361398  新闻热线:0912-3287000 广告部:0912-3285754   
地址:榆林市新建北路9号榆林日报社 邮箱:news@ylrb.com
中国电信提供网络带宽 未经书面授权 不得复制或建立镜像