魏墻煤礦綠色礦山建設(shè)技術(shù)與應(yīng)用

晏 銳

(中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司，陜西 西安 710054)

0 引言

為全面貫徹落實(shí)黨的十九大精神，深入學(xué)習(xí)習(xí)近平總書(shū)記系列重要講話(huà)精神。牢固樹(shù)立和貫徹落實(shí)“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的發(fā)展理念，積極響應(yīng)國(guó)家及地方關(guān)于推進(jìn)綠色礦山建設(shè)的方針、政策，引領(lǐng)和推動(dòng)西部地區(qū)煤炭綠色開(kāi)采、促進(jìn)煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。魏墻煤礦通過(guò)綠色礦山建設(shè)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)有序開(kāi)采，使礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)，建成礦區(qū)環(huán)境生態(tài)化、開(kāi)采方式科學(xué)化、資源利用高效化、管理信息數(shù)字化和礦區(qū)社區(qū)和諧化的礦山。

1 礦區(qū)環(huán)境建設(shè)

魏墻煤礦自建設(shè)之初就提出“綠色、環(huán)保、安全、高效”的現(xiàn)代化礦井建設(shè)目標(biāo)。從設(shè)計(jì)、施工到生產(chǎn)一直堅(jiān)持按照這個(gè)目標(biāo)執(zhí)行。魏墻煤礦工業(yè)場(chǎng)地位于井田中部蘆河西側(cè)，老貫溝北緣臺(tái)地上。場(chǎng)地南北長(zhǎng)約600 m，東西寬約390 m。工業(yè)場(chǎng)地采用臺(tái)階式布置，場(chǎng)地分為2個(gè)臺(tái)階，臺(tái)階高差11 m，2個(gè)臺(tái)階沿南北等高線(xiàn)分為東、西側(cè)平臺(tái)。根據(jù)場(chǎng)地主導(dǎo)風(fēng)向和地面工藝系統(tǒng)布置要求，工業(yè)場(chǎng)地分為3個(gè)區(qū)，即生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和場(chǎng)前附屬設(shè)施區(qū)。3個(gè)區(qū)既有獨(dú)立的功能，又相互結(jié)合，緊密聯(lián)系；最大程度實(shí)現(xiàn)人流與物流分離。

工業(yè)場(chǎng)地布局合理、土地利用充分，區(qū)內(nèi)標(biāo)識(shí)、標(biāo)牌規(guī)范統(tǒng)一、清晰美觀，礦井生產(chǎn)運(yùn)行有序、管理規(guī)范。礦區(qū)功能分區(qū)布局符合相關(guān)規(guī)定，各功能區(qū)建立了相適應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)，并制定相關(guān)制度。

目前，礦區(qū)生產(chǎn)生活運(yùn)行有序，管理規(guī)范，礦容礦貌已全面達(dá)到《陜西省綠色礦山建設(shè)工作方案》的要求。今后，將繼續(xù)完善工業(yè)場(chǎng)地綠化，及時(shí)進(jìn)行排矸場(chǎng)植被恢復(fù)，確保排矸場(chǎng)可綠化面積全部綠化。加大綠化力度，盡早實(shí)現(xiàn)“花園式”礦山目標(biāo)。

2 資源開(kāi)發(fā)及綜合利用

魏墻煤礦始終以環(huán)境保護(hù)為己任，堅(jiān)持綠色低碳發(fā)展，完善各項(xiàng)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)，強(qiáng)化管理，按照“最大程度減輕環(huán)境污染、最大程度保護(hù)環(huán)境”的思路，制定了一系列生態(tài)環(huán)境恢復(fù)及土地復(fù)墾措施。

2.1 資源開(kāi)發(fā)

魏墻煤礦按“一井一面”模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，礦井正在開(kāi)采3號(hào)煤層，主要開(kāi)拓系統(tǒng)布置在3號(hào)煤層中，3號(hào)煤層采用長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化開(kāi)采，全部垮落法管理頂板。礦井采區(qū)采出率達(dá)到88%，工作面采出率達(dá)到96.5%，均滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定。

魏墻井田內(nèi)建(構(gòu))筑物及需要保護(hù)的敏感目標(biāo)較多，設(shè)計(jì)留有大量的保護(hù)煤柱。因此，魏墻煤礦將積極探索“三下”壓煤開(kāi)采方式，以解放“三下”壓覆的煤炭資源，提高資源采出率。

2.2 資源綜合利用

2.2.1 壓濾煤泥綜合利用

選煤廠壓濾煤泥根據(jù)客戶(hù)需求，摻入最終混煤產(chǎn)品中作為化工園區(qū)的燃料煤使用。這樣既消除環(huán)境污染又實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.2 矸石綜合利用

目前，礦井矸石主要用于充填塌陷區(qū)。礦井設(shè)有塌陷區(qū)綜合治理工程隊(duì)，配備挖掘運(yùn)輸設(shè)備。并按照復(fù)墾治理規(guī)劃，利用自卸汽車(chē)將井下和地面的矸石運(yùn)往塌陷區(qū)充填復(fù)墾。

根據(jù)榆橫礦區(qū)的總體規(guī)劃，榆橫礦區(qū)內(nèi)設(shè)有2個(gè)煤矸石電廠，煤矸石電廠建成后，本礦選煤廠矸石將作為煤矸石電廠的燃料。根據(jù)魏墻煤礦規(guī)劃，未來(lái)將采用井下矸石充填開(kāi)采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦井矸石零排放目標(biāo)。

2.2.3 礦井污廢水綜合利用

生活污水處理站：礦井和選煤廠合建一座生活污水處理站，處理規(guī)模為1 200 m3/d，采用A-O法及混凝、沉淀、過(guò)濾、消毒處理工藝。生活污水經(jīng)污水處理站處理后水質(zhì)達(dá)到城市綠化用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和選煤用水水質(zhì)指標(biāo)，全部復(fù)用于選煤廠洗煤補(bǔ)充用水、澆灑綠地及黃泥灌漿用水，生活污水重復(fù)利用率達(dá)到100%。

井下水處理站：井下水處理站處理規(guī)模為4 800 m3/d，主要采用混凝、沉淀、過(guò)濾及消毒的常規(guī)處理工藝用作黃泥灌漿用水及工業(yè)場(chǎng)地其它復(fù)用水水源；部分水量采用反滲透脫鹽處理后用于井下消防灑水和采掘設(shè)備用水。

井下污水復(fù)用系統(tǒng)：建立井下污水復(fù)用系統(tǒng)，利用自循環(huán)凈化及儲(chǔ)存回用技術(shù)。將井下涌水排至廢舊巷道、采空區(qū)，實(shí)現(xiàn)采空區(qū)矸石凈化井下污水，凈化后的水資源經(jīng)井下水處理設(shè)施處理后，用于井下降塵灑水、沖洗巷道用水。

2.2.4 礦井余熱綜合利用

礦井涌水余熱利用：工業(yè)場(chǎng)地浴室定時(shí)洗浴熱負(fù)荷1 583 kW，單身樓、探親樓、辦公樓24 h供應(yīng)熱水熱負(fù)荷1 813 kW，空調(diào)系統(tǒng)的建筑物總熱負(fù)荷2 291 kW；同時(shí)使用系數(shù)0.7，總熱負(fù)荷4 668 kW。經(jīng)計(jì)算采用水源熱泵技術(shù)，利用礦井涌水余熱資源可給本礦提供最大供熱量5 355 kW，完全可以滿(mǎn)足上述用熱需要。

礦井回風(fēng)余熱利用：工業(yè)場(chǎng)地主、副井井筒保溫總熱負(fù)荷7 145 kW；礦井及選煤廠熱水采暖建筑物熱負(fù)荷3 275 kW。根據(jù)實(shí)測(cè)，礦井回風(fēng)量約145 m3/s，溫度17 ℃，相對(duì)濕度83%；采用高效傳熱技術(shù)與熱泵供熱新技術(shù)，設(shè)計(jì)排風(fēng)溫度1 ℃，相對(duì)濕度按95%計(jì)算其余熱量；利用回風(fēng)余熱可給本礦提供最大供熱量11 948 kW。由此可見(jiàn)，利用礦井回風(fēng)余熱完全可以滿(mǎn)足礦井井筒保溫及熱水采暖建筑物用熱需要。

目前，礦井余熱綜合利用項(xiàng)目正在實(shí)施，預(yù)計(jì)該項(xiàng)目投入使用后，全年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤9 023 t。每年可減排CO2約22 167 t，減排SO2約148.9 t，減排NOx約140.8 t，減排粉塵86.6 t，減排灰渣2 707 t。

3 現(xiàn)代化礦山建設(shè)

3.1 科技創(chuàng)新

魏墻煤礦始終堅(jiān)持“科技安本、管理奠基、文化鑄魂、人才強(qiáng)企”的企業(yè)發(fā)展理念。堅(jiān)持企業(yè)建設(shè)必須依靠科學(xué)技術(shù)，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和科技興企、人才強(qiáng)企的指導(dǎo)思想。

圍繞生產(chǎn)難題，魏墻煤礦開(kāi)展了一系列科研項(xiàng)目，不僅取得了諸多研究成果，還產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)就魏墻煤礦已完成的主要科研項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表1。

表1 魏墻煤礦主要科研項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of main scientific research projects in Weiqiang Coal Mine

魏墻煤礦始終把“科技興企”作為一項(xiàng)長(zhǎng)期工作來(lái)抓，積極推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，促進(jìn)科研攻關(guān)不斷向深層次發(fā)展。近期內(nèi)，計(jì)劃開(kāi)展礦井余熱綜合利用技術(shù)研究、“三下”采煤技術(shù)研究、井下水處理技術(shù)研究。

3.2 數(shù)字化礦山

魏墻煤礦數(shù)字化礦山建設(shè)已基本完成，已經(jīng)建立了安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安全生產(chǎn)管理執(zhí)行系統(tǒng)、礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。

3.2.1 安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)綜合性能強(qiáng)、傳輸帶寬大、完全覆蓋礦井地面和井下的高速數(shù)據(jù)傳輸通道。通過(guò)該系統(tǒng)把地面、井下各種安全和生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)礦井安全和生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。該系統(tǒng)包括監(jiān)控類(lèi)子系統(tǒng)(綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)、井下主運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、井下排水監(jiān)控系統(tǒng)、礦井通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、空壓機(jī)站監(jiān)控系統(tǒng)、礦井電力監(jiān)控系統(tǒng)、地面安防監(jiān)控系統(tǒng)等)和監(jiān)測(cè)類(lèi)子系統(tǒng)(井下人員定位系統(tǒng)、礦壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控及大屏幕顯示系統(tǒng)、無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸信號(hào)系統(tǒng)、行政通信系統(tǒng)、有線(xiàn)調(diào)度通信系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)等)。

3.2.2 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

魏墻煤礦建立了基于核心層、匯聚層、接入層的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用、視頻、語(yǔ)音等數(shù)據(jù)的傳輸，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

3.2.3 安全生產(chǎn)管理執(zhí)行系統(tǒng)

在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立了安全生產(chǎn)管理執(zhí)行系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以提升礦井管理水平、安全水平、優(yōu)化工作流程、實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)、降低能源損耗、減少庫(kù)存、降低成本、提高生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)真正的礦井信息互通、數(shù)據(jù)共享和管理運(yùn)作自動(dòng)化，使經(jīng)營(yíng)管理科學(xué)化，從而達(dá)到生產(chǎn)計(jì)劃、安全、調(diào)度、過(guò)程控制最優(yōu)。

3.2.4 礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

目前，魏墻煤礦已建立了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、含水層影響監(jiān)測(cè)、鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)是根據(jù)工作面布置，在井下回采的同時(shí)，對(duì)位于開(kāi)采區(qū)的地面重要建(構(gòu))筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握建(構(gòu))筑物受影響程度。為建(構(gòu))筑物維修加固及組織受威脅的人員安全轉(zhuǎn)移和調(diào)整井下回采方案等提供依據(jù)，確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。含水層影響監(jiān)測(cè)是根據(jù)工作面布置，在井下回采的同時(shí)，對(duì)位于采煤影響區(qū)內(nèi)的水井、泉水及河流進(jìn)行監(jiān)測(cè)；隨時(shí)掌握水井、泉水及河流的水位、水質(zhì)變化。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，能夠及時(shí)調(diào)整井下回采方案，減緩對(duì)含水層的影響，從而保障村民飲水安全。鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)是對(duì)所排煙塵的流量、壓力、溫度、含氧量、煙塵濃度、SO2濃度、NOx濃度、濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

4 企業(yè)形象及和諧社區(qū)建設(shè)

4.1 企業(yè)形象建設(shè)

魏墻煤礦在傳承延長(zhǎng)石油集團(tuán)“艱苦奮斗、開(kāi)拓創(chuàng)新”為核心的企業(yè)文化基礎(chǔ)之上，以黨的十九大精神為統(tǒng)領(lǐng)；堅(jiān)持以人為本、服務(wù)大局、突出特色、務(wù)求實(shí)效的原則；創(chuàng)立了企業(yè)特有的“榮和”文化管理體系。公司按照“圍繞中心、注重實(shí)效、統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則，逐步對(duì)“榮和”文化進(jìn)行完善；制定公司企業(yè)文化創(chuàng)建中長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，并加強(qiáng)公司安全文化、廉潔文化、感恩文化、行為文化和團(tuán)隊(duì)文化建設(shè)。使“榮和”文化入腦入心，擴(kuò)散到企業(yè)的每一個(gè)角落、每一名員工，從而提高員工素質(zhì)，提升企業(yè)管理水平，豐富企業(yè)管理內(nèi)涵，并成為混合所有制企業(yè)改革的標(biāo)桿。

4.2 和諧社區(qū)建設(shè)

魏墻煤礦高度重視和諧社區(qū)建設(shè)，始終堅(jiān)持“企地共建、利益共享、共同發(fā)展”的辦礦理念。企業(yè)在謀求發(fā)展的同時(shí)，不忘履行社會(huì)責(zé)任，把建設(shè)和諧社區(qū)作為確保礦山及周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康發(fā)展的核心工作。

4.2.1 居有其所

實(shí)施采空區(qū)農(nóng)民向城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)“居有其所”目標(biāo)。在轉(zhuǎn)移方式上，對(duì)部分經(jīng)濟(jì)條件好的農(nóng)戶(hù)，實(shí)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，鼓勵(lì)到縣城或市區(qū)購(gòu)房居住。對(duì)一般農(nóng)戶(hù)規(guī)劃轉(zhuǎn)移到鎮(zhèn)區(qū)或基礎(chǔ)條件較好的村莊。

4.2.2 工有其業(yè)

實(shí)施就業(yè)轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)“工有其業(yè)”目標(biāo)。凡在采空區(qū)內(nèi)18～55歲的勞動(dòng)力人口，盡量安排從事井下采掘或后勤工作，并享受企業(yè)工人待遇。對(duì)未到本企業(yè)就業(yè)，又沒(méi)有就業(yè)的人員，納入城鎮(zhèn)最低生活保障范圍，同等享受城鎮(zhèn)居民待業(yè)政策。

4.2.3 生活有所靠，老有所養(yǎng)

實(shí)施土地權(quán)屬轉(zhuǎn)移，以土地?fù)Q就業(yè)、換社保，實(shí)現(xiàn)“生活有所靠，老有所養(yǎng)”目標(biāo)。把采空區(qū)農(nóng)民全部轉(zhuǎn)為城鎮(zhèn)居民。原有承包地、宅基地、自留山等農(nóng)村產(chǎn)權(quán)全部交回集體，以產(chǎn)權(quán)換就業(yè)，產(chǎn)權(quán)換養(yǎng)老保險(xiǎn)，對(duì)年老不能就業(yè)的可享受養(yǎng)老保險(xiǎn)待遇。年輕人有工作，老年人有保險(xiǎn)，解決采空區(qū)農(nóng)民生活的后顧之憂(yōu)。

近年來(lái)，魏墻煤礦還為地方建設(shè)、精準(zhǔn)扶貧等社會(huì)事業(yè)捐出物資與款項(xiàng)累計(jì)近千萬(wàn)元，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定做出了貢獻(xiàn)；獲得了許多社會(huì)榮譽(yù)，受到社會(huì)各界一致好評(píng)。

5 結(jié)語(yǔ)

魏墻煤礦綠色礦山建設(shè)因地制宜，提高資源利用效率，實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)資源與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一。魏墻煤礦綠色礦山建設(shè)加快了礦區(qū)及周邊地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)了采掘業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、加工業(yè)、商業(yè)和服務(wù)業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造了許多就業(yè)機(jī)會(huì)，改善了當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高了當(dāng)?shù)鼐用裆钏健?/p>