節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新開辟井工煤礦低碳發(fā)展淺析

胡文濤+叢廣宇

摘 要：我國節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新的實踐表明，節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新開辟井工煤礦低碳發(fā)展是可行的。只要不斷開展煤礦技術(shù)創(chuàng)新，不斷形成資源優(yōu)勢明顯、生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)業(yè)布局合理的煤炭發(fā)展格局，必將開辟煤炭行業(yè)走出一條全面提升企業(yè)核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力的新通途。

關(guān)鍵詞：井工煤礦;特點;開采技術(shù)

我國的煤礦資源豐富，煤礦能源也推動著國家經(jīng)濟不斷發(fā)展。目前，從煤礦數(shù)量和規(guī)模來說，中國以井工煤礦居多。與露天煤礦相比，井工煤礦的開采難度大，作業(yè)環(huán)境惡劣，在礦藏的開采中，對開采設(shè)備、作業(yè)人員素質(zhì)和開采工藝等方面都有更高的要求。所以，對井工煤礦的開采技術(shù)進(jìn)行研究和提高，不僅可以提高煤礦產(chǎn)量和安全作業(yè)系數(shù)，而且能夠更好地為社會經(jīng)濟的發(fā)展提供更強大的動力。

1.井工煤礦開采的特點

井工煤礦的開采是在地下進(jìn)行作業(yè)，地下環(huán)境通風(fēng)不暢而且井下作業(yè)勞動強度大，作業(yè)人員需要大量新鮮空氣，但是在自然狀態(tài)下，地面空氣在進(jìn)^井下并流經(jīng)各作業(yè)場所的過程中，將摻入有害氣體和礦塵，成分逐漸發(fā)生變化。同時，由于地?zé)嶙饔?，人體和機械散熱，水分的蒸發(fā)等，井下空氣的溫度和濕度都會顯著增高，井下質(zhì)量變壞。因此，要對礦井進(jìn)行通風(fēng)，保證正常的生產(chǎn)。在開采煤炭的過程中，會產(chǎn)生瓦斯和礦塵。瓦斯和煤塵在一定條件下會發(fā)生爆炸，特別是在井下這種相對封閉的環(huán)境中，更容易發(fā)生安全事故，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失;在地下采掘過程中，由于礦山壓力的作用，頂板會垮落。如果頂板管理工作出現(xiàn)漏洞，則會發(fā)生頂板事故。所以要積極地采取措施進(jìn)行預(yù)防。礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中，地面水和地下水會通過各種通道涌人礦井。為保證礦井正常建設(shè)與生產(chǎn)，必須采取各種措施防止水進(jìn)人礦井或者將進(jìn)入礦井的水排至地面，但當(dāng)?shù)V井涌水超過正常排水能力，或在采掘工作時挖透老塘積水或巖溶水等地下水體時，就會造成水害。

2.創(chuàng)新實施節(jié)能低碳技術(shù)

2.1礦井整體優(yōu)化節(jié)能技術(shù)

針對供電、用電系統(tǒng)線路長、變壓器損耗大、設(shè)備負(fù)載率低、電網(wǎng)污染等問題，運用系統(tǒng)學(xué)原理，成功研發(fā)一套“工業(yè)動力系統(tǒng)整體節(jié)電改造技術(shù)”，對礦井供電、用電系統(tǒng)進(jìn)行整體優(yōu)化、系統(tǒng)改造，全面解決現(xiàn)有系統(tǒng)中存在的問題，從而實現(xiàn)整體優(yōu)化節(jié)能。經(jīng)測算，協(xié)莊煤礦可實現(xiàn)節(jié)電率8.6%以上，節(jié)電量l290×104 kW·h，是煤炭企業(yè)節(jié)能途徑的創(chuàng)新。以礦井乏風(fēng)作為熱源，利用噴淋換熱技術(shù)將乏風(fēng)氣體中熱能吸收，將升溫后的礦井水通過水源熱泵提取熱量。噴淋換熱設(shè)備還具有降塵作用，每年可節(jié)約2357t標(biāo)準(zhǔn)煤，減少C02排放5892.5 t、S02排放42.4t。

2.2煤礦污水處理技術(shù)

采煤污水分類排放。巖溶水是礦井排水中的1個組分，多是未被污染的地下水，若與其它礦井水分開排放，不僅不會對環(huán)境造成污染，還可進(jìn)行再利用。經(jīng)過處理后的巖溶水，基本上符合生活用水標(biāo)準(zhǔn)，同時水中含有大量微量元素，可被開發(fā)加工成具有經(jīng)濟效益的礦泉水。此外，利用松散地層的過濾作用處理煤礦生產(chǎn)過程中的較高污染物水，使之達(dá)到井下工業(yè)生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)，采用浮選尾煤處理工藝流程，實現(xiàn)“煤泥回收，洗水閉路循環(huán)”，進(jìn)而顯著地提高經(jīng)濟效益。

2.3粉塵污染處理技術(shù)

煤礦在開采中，產(chǎn)生瓦斯是不可避免的。煤礦生產(chǎn)過程中預(yù)先抽放煤層中的瓦斯，可以有效地減少生產(chǎn)中的瓦斯涌出量，不僅確保了安全生產(chǎn)，同時也減輕了礦井排放廢氣對環(huán)境造成的污染。在粉塵處理方面，主要采用高壓噴霧或者高壓水輔助切割降塵技術(shù)，有效控制采煤機切割時產(chǎn)生的粉塵，同時也減少煤塵爆炸的危險;在掘進(jìn)工作面，采用內(nèi)外噴霧相結(jié)合的方法降低懸浮粉塵。此外，還通過通風(fēng)除塵、泡沫除塵、聲波霧化除塵等措施，進(jìn)行綜合處理。

2.4深井開采技術(shù)

深礦井由于礦井結(jié)構(gòu)的特點，在開采中要從礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風(fēng)、井巷布置等技術(shù)方面綜合考慮，重點要從以下3個環(huán)節(jié)入手進(jìn)行研究：深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場及分布狀態(tài)要準(zhǔn)確勘察，并詳細(xì)記錄，避免煤巷和巖巷在開拓和使用中出現(xiàn)安全事故;深井作業(yè)場所工作環(huán)境的變化要監(jiān)控到位，比如作業(yè)環(huán)境中瓦斯含量，空氣中有害成分的檢測等;深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測監(jiān)控技術(shù);通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現(xiàn)發(fā)生的機理，進(jìn)一步完善沖擊性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)，完善沖擊性礦壓綜合防治措施。

2.5煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化技術(shù)屬于一種特殊的開采方法，是將處于地下的煤炭進(jìn)行有控制的燃燒，通過對煤的熱化學(xué)作用而產(chǎn)生可燃?xì)怏w的過程。煤炭地下氣化技術(shù)具有投資少、工期短、見效快、效益好等優(yōu)點，尤其適合中國煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜、劣質(zhì)煤比例高的情況，具有廣闊的應(yīng)用前景。煤炭地下氣化技術(shù)的研究和完善要與“長通道、大斷面”的礦井相結(jié)合，進(jìn)行較大規(guī)模的地下氣化試驗，轉(zhuǎn)化成連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)力。

2.6減少矸石排放的開采技術(shù)

對于井工煤礦的開采而言，優(yōu)化礦井開拓和巷道布置的方式，要從“多做煤巷，少做巖巷”的原則人手，從總體上消除或者減少礦井矸石的排放量。全煤巷開拓開采方式是指除了個別井底車場峒室開挖在穩(wěn)定的巖層中外，所有的開拓巷道全部布置在煤層中。這種開拓方式，不僅有利于煤炭的清潔生產(chǎn)，而且建設(shè)投資少，礦井投產(chǎn)陜，但是對煤巷的支護(hù)技術(shù)要求高。在多煤層、多煤種的條件下，開拓部署要考慮煤層的開采程序和開采煤層的搭配關(guān)系，控制高灰高硫煤層的開采比例，以減少全礦井生產(chǎn)原煤的總灰分和總排矸量。

3.結(jié)束語

低碳經(jīng)濟是人類基于全球氣候變化問題而探索出的新的經(jīng)濟發(fā)展模式。作為煤炭能源消耗大國，煤炭行業(yè)的發(fā)展對我國國民經(jīng)濟的運行發(fā)展會產(chǎn)生巨大的影響。從“低能耗、低排放、低污染”的低碳經(jīng)濟三大顯著特征來看，努力提高能源利用效率，應(yīng)用新型、高效節(jié)能技術(shù)可有效減少生產(chǎn)能耗，是低碳發(fā)展的關(guān)鍵點所在。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉佳.論節(jié)能技術(shù)井工煤礦低碳發(fā)展[J]，能源與節(jié)能，2012

[2]安景文.煤炭企業(yè)低碳經(jīng)營發(fā)展之路[J]，企業(yè)文化，2014endprint