黑色礦石迸發(fā)綠色生機(jī)

張睿哲 沈冠彤 高東 西安科技大學(xué) 710054

在1978年國(guó)家實(shí)行改革開(kāi)放后。眾多企業(yè)和個(gè)人響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，抓住時(shí)代的機(jī)遇進(jìn)行投資和創(chuàng)業(yè)，為中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)出了自己的一份力。由于中國(guó)富煤貧油少氣的能源結(jié)構(gòu)，煤炭行業(yè)注定會(huì)成為支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心。然而隨著時(shí)間的推移，這種先污染后治理的發(fā)展形勢(shì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了較大的破壞。為解決環(huán)境問(wèn)題對(duì)我國(guó)環(huán)境造成的破壞，在西安科技大學(xué)團(tuán)委書(shū)記周探偉，萬(wàn)超老師的帶領(lǐng)下，西安科技大學(xué)赴陜北、神木礦區(qū)調(diào)研暨紅色研學(xué)團(tuán)對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)研以及分析，以尋求解決方案。

煤炭是我國(guó)的主要能源，資源極為豐富，產(chǎn)量占世界的37%，分別占一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量的76%和69%，未來(lái)我國(guó)仍將是以煤為主的能源結(jié)構(gòu)。當(dāng)前隨著煤炭工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變、煤炭用途的擴(kuò)展，煤炭的戰(zhàn)略地位仍然十分重要。煤炭工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了環(huán)境污染、資源開(kāi)發(fā)利用與可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題。

煤炭工業(yè)應(yīng)以潔凈煤技術(shù)為支撐,堅(jiān)持資源開(kāi)發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)并重,煤炭的洗選加工對(duì)環(huán)境保護(hù)和實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要的戰(zhàn)略意義。從環(huán)保角度分析，煤炭生產(chǎn)的主要環(huán)境問(wèn)題是煤矸石、礦井水、礦井瓦斯排放、采空區(qū)地表沉陷和地下水破壞。環(huán)境污染使得資源和環(huán)境的承載力難以支撐經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，目前我國(guó)的環(huán)境保護(hù)任務(wù)顯得異常艱巨和復(fù)雜，呈現(xiàn)出范圍廣、數(shù)量大、種類繁多的突出特點(diǎn)和令人擔(dān)憂的現(xiàn)狀。

其中陜北地處中溫帶區(qū)，基本上都屬于中溫帶干旱大陸性季風(fēng)氣候，而又屬西風(fēng)帶，日照充足,四季分明,氣候多變,溫差較大,氣溫偏寒,雨少不勻,春多風(fēng)沙,夏季多雨,冬季受干燥而寒冷的變性極地大陸性氣團(tuán)控制，形成低濕、寒冷、降水稀少的氣候特點(diǎn)。

一、綠色礦山理念

“綠色礦山是指礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)全過(guò)程既要嚴(yán)格實(shí)施科學(xué)有序的開(kāi)采，又要對(duì)礦區(qū)及周邊環(huán)境的擾動(dòng)控制在環(huán)境可控制的范圍內(nèi)。它符合國(guó)家保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，是一種科學(xué)的處理礦區(qū)人與環(huán)境關(guān)系的系統(tǒng)。神東集團(tuán)對(duì)綠色礦山的理念十分重視。在2018年投入了四億人民幣對(duì)已經(jīng)采空的礦山進(jìn)行植被種植和生態(tài)恢復(fù)。時(shí)至今日，他們的努力也收獲了成果。往日貧瘠的毛烏素沙漠如今植被覆蓋率已經(jīng)超過(guò)了百分之七十。放眼望去，山上一片郁郁蔥蔥，絲毫沒(méi)有置身沙漠的感覺(jué)。在未來(lái)神東集團(tuán)還將加大用于環(huán)境保護(hù)的資金，進(jìn)一步擴(kuò)大

二、地下水庫(kù)工程

大柳塔煤礦是神東煤炭集團(tuán)所屬的年產(chǎn)兩千萬(wàn)噸的特大型現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井，是神東煤炭集團(tuán)最早建成的井工礦，位于陜西省神木縣境內(nèi)，由大柳塔井和活雞兔井組成，兩井擁有井田面積189.9平方公里，煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量23.2億噸，可采儲(chǔ)量15.3億噸，核定生產(chǎn)能力2170萬(wàn)噸。作為中國(guó)第一大煤礦，如何在保證產(chǎn)值的同時(shí)對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行治理以及保護(hù)，是一個(gè)值得探討的難題。因礦井周邊富集地下水資源，且陜北地區(qū)水資源匱乏，為了有效利用這部分資源，大柳塔的科研人員克服了技術(shù)難題，在礦井的采空區(qū)修建了三十二座地下水庫(kù)，其水容量與兩個(gè)西湖相當(dāng)。礦井水在體系內(nèi)轉(zhuǎn)移循環(huán)，自然凈化后，作為工業(yè)用水、綠化灌溉用水、橡膠壩觀賞用水而得到重復(fù)利用。不僅如此，將地下水移至地表使用還可以有效增加局部地區(qū)水資源儲(chǔ)量，間接地提升礦山周邊的綠化率。為環(huán)境保護(hù)作出實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)。

陜煤集團(tuán)表示要認(rèn)清形勢(shì)，提高政治站位，認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想，認(rèn)真貫徹落實(shí)中省各項(xiàng)環(huán)保決策。尚建選指出，要認(rèn)真落實(shí)企業(yè)環(huán)保主體責(zé)任，高度重視中央環(huán)保大氣污染防治專項(xiàng)檢查工作。各企業(yè)要根據(jù)自身存在的問(wèn)題，抓緊整改工作，各管理部門(mén)要嚴(yán)格目標(biāo)責(zé)任考核和責(zé)任追究。各單位就環(huán)境保護(hù)工作對(duì)照國(guó)家最新要求、最新標(biāo)準(zhǔn)，全方位認(rèn)真開(kāi)展一次自查，列出問(wèn)題清單、制定整改方案、積極籌措資金，逐一落實(shí)整改任務(wù)和責(zé)任。通過(guò)整改不斷提高企業(yè)環(huán)境保護(hù)管理水平，把壓力當(dāng)成動(dòng)力、當(dāng)成機(jī)遇，下大力氣打好陜煤的污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)。

除了對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行治理和改善外。選煤是否高效環(huán)保在很大程度上也會(huì)影響煤礦的污染程度。因此這一問(wèn)題成為了西安科技大學(xué)化工學(xué)院小組研究方向之一?，F(xiàn)代的選煤技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)。其中包括以下幾點(diǎn)：

1、提高煤炭質(zhì)量，

減少燃煤污染物排放。煤炭洗選可脫除煤中50%～80%的灰分、30%～40%的全硫（或60%～80%的無(wú)機(jī)硫），燃用洗選煤可有效減少煙塵、SO2和NOx的排放，入洗1億t動(dòng)力煤一般可減排60萬(wàn)t～70萬(wàn)t的SO2，去除矸石16×106t。

2、提高煤炭利用效率

節(jié)約能源。煤炭質(zhì)量提高將顯著提高煤炭利用效率。一些研究表明：煉焦煤的灰分降低1%，煉鐵的焦炭耗量降低2.66%，煉鐵高爐的利用系數(shù)可提高3.99% 合成氨生產(chǎn)使用洗選的無(wú)煙煤可節(jié)煤20% 發(fā)電用煤灰分每增加1%，發(fā)熱量下降200J/g～360J/g，1kW·h電的標(biāo)準(zhǔn)煤耗增加2g～5g 工業(yè)鍋爐和窯爐燃用洗選煤，熱效率可提高3%～8% 煤炭經(jīng)洗選可顯著提高燃燒效率，大大減少污染物排放。

3、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。發(fā)展煤炭洗選有利于煤炭產(chǎn)品由單結(jié)構(gòu)、低質(zhì)量向多品種、高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)化。我國(guó)煤炭消費(fèi)的用戶多，對(duì)煤炭質(zhì)量和品種的要求不斷提高。有些城市要求煤炭硫分小于0.5%，灰分小于10%，若不發(fā)展選煤便無(wú)法滿足市場(chǎng)要求。

4、減少運(yùn)力浪費(fèi)

由于我國(guó)的產(chǎn)煤區(qū)多，遠(yuǎn)離用煤多的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，煤炭的運(yùn)量大，運(yùn)距長(zhǎng)，平均煤炭運(yùn)距約為600km，煤炭經(jīng)過(guò)洗選，可去除大量雜質(zhì)，每入洗100×106t原煤，可節(jié)省運(yùn)力9600×106t·km。

我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于由傳統(tǒng)高污染企業(yè)向新型環(huán)境友好型企業(yè)轉(zhuǎn)變的重要時(shí)期，企業(yè)及高校也應(yīng)該重點(diǎn)探尋治理環(huán)境污染以及避免污染的新技術(shù)。治理與防護(hù)配合，保障我國(guó)的環(huán)境保護(hù)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展同時(shí)進(jìn)行。