先治理 后開采
——探訪一流煤炭生產(chǎn)企業(yè)“黑金”變“綠金”的奧秘

先治理 后開采
——探訪一流煤炭生產(chǎn)企業(yè)“黑金”變“綠金”的奧秘

能源本身并無清潔與否之分，決定多種能源清潔與否的是其開采、利用過程。

迎著能源清潔利用的浪潮，神華神東煤炭集團公司（下稱“神東”）從開采源頭統(tǒng)籌環(huán)境與經(jīng)濟效益共同發(fā)展，突破了一個又一個綠色“掘金”的技術(shù)與理念。其在2015年煤炭市場疲軟的境遇下，仍然發(fā)展穩(wěn)健，成為當(dāng)期國內(nèi)唯一一個盈利的煤炭生產(chǎn)企業(yè)。

記者近日在神東走訪時發(fā)現(xiàn)，該公司不僅把“綠色”發(fā)展理念貫穿煤炭生產(chǎn)始終，更是在環(huán)保與生產(chǎn)的良性循環(huán)機制上找到了“以環(huán)保驅(qū)動經(jīng)濟效益”的方法。

“很多人認為環(huán)保就是花錢的，沒效益的。我們認為這是一個良性循環(huán)：采的煤越多，治理資金越多，環(huán)境越好，采的煤就越多”。神東環(huán)保管理處處長王義向記者表示。

據(jù)悉，神東有1座煤礦被國土資源部命名為國家級“綠色礦山”，6座煤礦被國土資源部命名為國家級“綠色礦山試點單位”。

視環(huán)境因素為資源要素

神東所處的蒙、陜、晉三省區(qū)資源富集區(qū)位于毛烏素沙漠邊緣地帶，屬于干旱缺水地區(qū)、自然生態(tài)條件非常脆弱，煤炭資源豐富且處于淺埋層條件。如何在脆弱的生態(tài)條件下充分開采煤炭資源，又不極大地影響生態(tài)環(huán)境成為神東集團發(fā)展中考慮的重要因素。

王義介紹，在開采過程中會受到影響的水、沉陷土地和植物，通常被當(dāng)做環(huán)境因素，各企業(yè)單位投錢治理，最終達標(biāo)排走，毫無經(jīng)濟效益。但若當(dāng)成資源要素來看待，則會產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

神東獲得國家科技進步獎的“地下水和地表生態(tài)環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)”和“微生物復(fù)墾技術(shù)”就是將環(huán)境因素視為資源要素的關(guān)鍵例證。

我國是世界第一產(chǎn)煤大國，也是世界第一煤炭消費大國，我國煤礦開采每年產(chǎn)生的礦井水約為80億噸，利用率僅為25%左右，每年造成的礦井水損失量達60億噸。

記者見到了參與設(shè)計建造“煤礦地下水庫”的大柳塔煤礦總工程師陳蘇社。他不算小的辦公桌面上擺滿了科研用書和材料，正是他提出的“地下水和地表生態(tài)環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)”讓煤礦生產(chǎn)不僅實現(xiàn)“地下污水零升井，地面清水零入井”，更能夠在關(guān)鍵時刻，解當(dāng)?shù)鼐用裆钣盟摹叭济贾薄薄?/p>

經(jīng)過18年的努力，神東煤礦的地下水庫充分詮釋了“水往低處流”的真理，在流動過程中實現(xiàn)污水凈化功能，流到低凹處實現(xiàn)了儲水成庫的功能，清水流出利用實現(xiàn)了自壓輸水的功能，同時，首次成功施工了155m的大垂深垂直鉆孔，并利用“連通器”原理，盡可能實現(xiàn)“自然壓差供水”。

地下水庫的人工“丁”字形壩體，充分保障地下水庫的安全性，杜絕水患、水災(zāi)等潛在不安全因素，業(yè)內(nèi)專家稱其為“科學(xué)上有發(fā)現(xiàn)，技術(shù)上有發(fā)明，工程上有創(chuàng)新”。

目前，神東已在15個礦井建成35座地下水庫，僅神東大柳塔煤礦的3座地下水庫總存水量就有大約700萬m3，其中，一號庫有330多萬m3，二號庫、三號庫為180m3至190萬m3左右。

陳蘇社介紹，建成地下水庫之前，煤礦礦井生產(chǎn)用水全部從水廠采購，不僅浪費了干旱地區(qū)的水資源，同時極大程度上受到了水廠的制約，一旦停水，生產(chǎn)就會受到影響。而傳統(tǒng)的地面儲水方式蒸發(fā)量大，水質(zhì)易受污染，建設(shè)運營成本高，在干旱的沙地生態(tài)更是難以維系。

如今，神東的地下水庫水提供了95%的礦區(qū)生產(chǎn)、生態(tài)和生活用水，大幅減少了外購水和排污水的費用，每年經(jīng)濟效益9.3億元，實現(xiàn)了礦區(qū)水資源良性立體循環(huán)。僅大柳塔水庫每年就可節(jié)省相關(guān)費用6000萬元，省水280萬噸。

地下水庫水不僅循環(huán)用于生產(chǎn)，經(jīng)過神東地上的污水處理廠，甚至反哺當(dāng)?shù)匕傩丈钣盟?jù)了解，2015年底，大柳塔鎮(zhèn)由于天氣寒冷，供水管爆裂，且由于埋深、斜坡等因素處理難度大，導(dǎo)致居民生活用水一度終端。神東的地下水在斷水第二天就輸送到生活區(qū)，用于供熱、馬桶中水等。

除了水，神東將土地也當(dāng)成了具有生產(chǎn)能力的資源。曾經(jīng)的大柳塔采煤沉陷區(qū)，如今是“國家水土保持科技示范園”。

大柳塔煤礦水土保持科技示范園區(qū)總建設(shè)面積50平方公里，實施了水保工程35項，投資1.3億元，是全國首個以采煤沉陷區(qū)水保生態(tài)治理為主的示范園區(qū)，具有典型性與示范性。

該區(qū)自2015年以來，規(guī)劃建設(shè)為“三區(qū)一核”，“三區(qū)”即建設(shè)區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、公益區(qū)，“一核”即科普展示核心區(qū)。

記者來到該示范園區(qū)位于大柳塔鎮(zhèn)東山段的生產(chǎn)區(qū)，放眼望去，綠意盎然。據(jù)了解，該區(qū)域原本植被覆蓋率僅有3%～11%左右，如今，神東對該地區(qū)風(fēng)沙、采煤沉陷區(qū)進行治理，治理率達到100%，植被覆蓋率提高到60%以上。

不同以往的是，該區(qū)域種植的植物并非傳統(tǒng)的松樹等觀賞類植物，滿山遍野覆蓋的都是經(jīng)濟性作物沙棘。據(jù)了解，神東在大柳塔示范園建成以沙棘為主的生態(tài)經(jīng)濟林基地25平方公里。利用矸石將天然溝壑填平復(fù)墾綠化，變?yōu)榫G地和良田，還地于地方政府和村民。

王義告訴記者，目前山上種的大果沙棘，大約有255萬株，初步測算，到盛果期，大約每年能夠有1.3億的經(jīng)濟產(chǎn)值，形成效益，隨著繼續(xù)擴大種植，可以完全保障當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的生產(chǎn)、生活。

神東還在示范園建設(shè)區(qū)的辦公、生活小區(qū)營造公園綠地，建成園林小區(qū)，綠化率達70%以上，多次被評為省、市、縣文明示范小區(qū)和全國綠色社區(qū)。礦井工業(yè)區(qū)營造適生鄉(xiāng)土樹木，建成森林廠區(qū)。河道營造橡膠壩，建成濱水景區(qū)。

在公益區(qū)，神東重點實施大柳塔鎮(zhèn)移民村、周邊山地綠化和地方公路生態(tài)長廊綠化等水保工程和公益林，治理面積8.1平方公里，綠化里程52公里；在科普展示核心區(qū)實施了水保植物示范、工程示范、產(chǎn)業(yè)示范、水保監(jiān)測、科普教育等生態(tài)科技示范工程，具備了水土保持示范與宣傳功能。

示范區(qū)運用的微生物復(fù)墾技術(shù)是神東于2008年開始和中國礦業(yè)大學(xué)（北京）合作開展的一系列研究與實驗。通過從當(dāng)?shù)赝寥乐泻Y選出適宜的叢枝菌根真菌，培養(yǎng)后接種于植物根系，擴大植物根系對土壤水分和養(yǎng)分吸收能力與吸收量，利用菌絲修復(fù)了斷根，植物成活率和植株生長量均提高10%以上。2015年獲國家科技進步二等獎，有效解決了干旱、貧瘠、沉陷傷根等難題。

開采源頭的節(jié)能、環(huán)保變“綠色”效益

神東集團將綠色貫穿始終，開采煤礦中，創(chuàng)新井下綠色開采技術(shù)，最大限度減少對生態(tài)環(huán)境的影響。

針對煤炭開采中礦井水、矸石、煤塵三大影響因素，通過采空區(qū)過濾凈化、煤矸置換、煤炭采裝運全環(huán)節(jié)封閉，結(jié)合生態(tài)修復(fù)，有效保護了地表生態(tài)環(huán)境。

2017年1月在神東補連塔煤礦安裝完成的8米大采高更是節(jié)能、環(huán)保的重要表現(xiàn)之一。該設(shè)備是目前國內(nèi)，乃至世界上最大的一套采高設(shè)備。

據(jù)了解，補連塔煤礦平均煤層厚度約為7.44米，此前補連塔煤礦用的7米大采高實際采高約為6.67米，浪費煤層約1米，資源回采率低。

針對高煤層的開采，煤礦還普遍采用放頂煤和分層開采兩種方式。放頂煤開采在放煤的同時，矸石會掉落進煤層中，導(dǎo)致煤炭矸石量大，發(fā)熱量下降，煤質(zhì)指標(biāo)不達標(biāo)，日常設(shè)備投入成本比較高，檢修工作量也比較大，資源回采率極低。

而分層開采要將煤層分成幾層，反復(fù)開采，上層開采后，會產(chǎn)生坑洼、積水、有毒有害氣體和較大的壓力，采下一層的時候就會產(chǎn)生更高的難度與安全隱患，回采率也低；同時，由于反復(fù)開采，消耗的生產(chǎn)用油脂、設(shè)備、水等也是雙倍，節(jié)能極差。兩種方法的回采率僅為60%至70%。

補連塔煤礦2017年1月安裝的8米大采高是業(yè)界最高采高，回采率高，工作面能夠達到煤層高度的97%——98%。由于其一次采全高，推進速度較快，效率極高。以補連塔煤礦為例，8米大采高自2017年3月投入運行，分層開采或放頂煤需要一年半至兩年，才能完成，8米大采高只要十個月，且工人勞動強度相對較小。

補連塔煤礦綜采三隊隊長王偉介紹，高度的增加帶來的是工作面壓力加大、經(jīng)驗缺乏、現(xiàn)場使用設(shè)備可靠性、現(xiàn)場操作與工礦條件匹配度等考驗。目前運行穩(wěn)定。

王偉稱，與七米的采高相比，八米大采高一個工作面可多回采120萬噸煤，補連塔五個工作面可多回采出700萬噸煤，按照目前煤價估算，經(jīng)濟效益約為20億以上。

另一方面，王偉介紹，補連塔煤礦的八米大采高是目前神東公司國產(chǎn)化最高的工作面，在設(shè)備設(shè)計、建造之初，神東就將環(huán)保、安全理念融入其中。

原本支架用于各類安全閥泄壓的乳化油脂在泄壓時會向外溢流，以保證壓力正常，設(shè)備鋼體安全。神東要求八米大采高進行技術(shù)改造，所有油缸安全閥泄液全部回收到乳化泵站箱，可以重復(fù)再利用，以避免對地下水的污染，并將乳化液用于油缸提供動能，形成閉環(huán)。

在安全方面，加長互幫版，進行管路改造，設(shè)計制造短管路，避免爆管、片幫傷人等。

據(jù)了解，神東煤礦補連塔和上灣煤礦均適用8米以上的煤礦工作面。目前，上灣煤礦正設(shè)計建造8.8米大采高。

“我們不是單純的搞治理，現(xiàn)在更統(tǒng)籌，把生態(tài)文明大概念統(tǒng)籌起來做。我們倡導(dǎo)政府推動、企業(yè)唱主角，農(nóng)民來參與——三方共贏的結(jié)果。”王義表示。

據(jù)了解，神東自1985年以來累計綠化投入約為18億，為陜西當(dāng)?shù)卣U納生態(tài)保持補償資金約30億。神東規(guī)定，每開采一噸煤，提取0.45元搞綠化的長效保障機制，將生態(tài)與煤礦 開采捆綁在一起，這也是王義所說的“采的煤越多，治理資金越多，環(huán)境越好，采的煤就越多”的良性循環(huán)機制。(新華網(wǎng))