綠色礦山建設的探索

李 燕 李丁丁 謝 舉

（山東省兗州市大統(tǒng)礦業(yè)有限公司，山東 濟寧 272100）

由于工業(yè)文明對地球的污染與破壞已經(jīng)引起了全人類的重視，節(jié)能減排與環(huán)境保護成為重要話題。建設綠色礦山，發(fā)展綠色礦業(yè)，是踐行習近平總書記“綠水青山就是金山銀山”重要思想，促進生態(tài)文明建設，落實新發(fā)展理念的重要舉措。山東省2017 年12 月制定山東省綠色礦山建設工作方案，明確了建設目標、重點任務及進度安排，為山東煤礦企業(yè)指明了建設方向。位于兗州區(qū)的大統(tǒng)礦業(yè)，1987 年10 月正式開采，歷經(jīng)多年發(fā)展，不斷吸納人才，積極推動企業(yè)轉型，大力發(fā)展建設綠色礦山，并取得了良好效果。

1 塌陷地治理

山東省作為產(chǎn)煤大省，采煤后造成大面積塌陷，給當?shù)毓まr業(yè)生產(chǎn)以及社會和生態(tài)環(huán)境等方面帶來一系列嚴重問題。近年來，山東省一直積極推進塌陷地治理各項工作，大統(tǒng)礦業(yè)響應治理政策，積極進行塌陷地治理，截至2017 年12 月，大統(tǒng)礦業(yè)形成采煤塌陷地2.73km2，根據(jù)礦井實際已治理2.25km2。

1.1 已穩(wěn)定塌陷地利用情況

大統(tǒng)礦業(yè)1987 年至1998 年間開采下組煤16上、17 煤層，采區(qū)塌陷地地面僅出現(xiàn)少量裂縫，少數(shù)塌陷地地面出現(xiàn)輕微下沉，地表無積水，地面塌陷總面積為1.40km2。1997 年至2005 年進行九采區(qū)3 煤層留設防砂煤巖柱開采，九采區(qū)僅開采一分層，土地輕度破壞，地表無積水，對農作物的耕種影響不大，地面塌陷總面積為0.85km2。塌陷地已穩(wěn)定，經(jīng)過治理，周邊居民生產(chǎn)生活正常，部分采空區(qū)已進行合理規(guī)劃建設，約0.33km2的區(qū)域建設了曜暉集團、建材城等廠房，0.13km2區(qū)域建設了花鳥魚市、商業(yè)街等市場，0.13km2區(qū)域建設了牛樓新村社區(qū)，0.13km2區(qū)域建設兗州外環(huán)路、崇文大道等道路，0.13km2區(qū)域建設蔬菜大棚。大統(tǒng)礦業(yè)通過塌陷地治理安置了部分農村剩余勞動力，提高了當?shù)鼐用袷杖?，增加了土地利用價值，改善了生態(tài)系統(tǒng)，減少了社會矛盾，對當?shù)鼐用?、生態(tài)環(huán)境、社會穩(wěn)定等均有重要意義。

1.2 未穩(wěn)定塌陷地治理規(guī)劃

大統(tǒng)礦業(yè)2005 年至今進行東翼采區(qū)分層開采，現(xiàn)開采底分層工作面，已形成塌陷地0.47km2，開采后部分土地積水絕產(chǎn)。由于東翼采區(qū)尚未開采完畢，已進行青苗補償、附著物補償、土地劃撥補償，尚未進行大規(guī)模治理。剩余的工作面全部位于采區(qū)北部，為底分層開采工作面（該區(qū)域已開采二至三分層），預計2023 年開采完成。東翼采區(qū)塌陷地與興隆莊煤礦采煤塌陷地緊鄰，由于塌陷較深，已形成大面積積水。下一步大統(tǒng)礦業(yè)將根據(jù)濟寧市塌陷地治理規(guī)劃與村鎮(zhèn)協(xié)商，按照優(yōu)先恢復耕地和農用地，強化生態(tài)建設、城市功能開發(fā)，并與區(qū)域煤炭開采相協(xié)調的思想，以增加農用地、拓展城鎮(zhèn)發(fā)展空間、改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境為目的，因地制宜，綜合治理，促進礦區(qū)社會經(jīng)濟的持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展[1]。

1.3 未來開采規(guī)劃不再產(chǎn)生塌陷地

大統(tǒng)礦業(yè)計劃2019 年開始進行九采區(qū)超高水充填開采，計劃采高3.5~4.0m，超高水充填開采等效采高僅為0.82m，預計地表沉降最大為0.3m，極大地減少了對地面沉陷的影響，該位置不再產(chǎn)生塌陷地，從根本上解決采煤塌陷問題。

2 礦井“三廢”處理

煤礦在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生眾多污染源，其中“三廢”帶來的污染問題更為突出，給礦區(qū)及周圍環(huán)境造成一定的影響。大統(tǒng)礦業(yè)高度重視環(huán)保工作，嚴格控制“三廢”的處理，在達標排放的同時合理化利用，取得了一定成績[2]。

2.1 礦井污水利用

2.1.1 水質處理達標

礦井污水主要有礦井水和生活用水，大統(tǒng)礦業(yè)有完備的排污水系統(tǒng)和凈化系統(tǒng)。井下污水經(jīng)采空區(qū)處理后到達沉淀池沉淀，然后與生活用水共同進入污水處理站，凈化水質達到《山東省南水北調沿線水污染物綜合排放標準》的水質要求，凈化水量達100m3/h，用于井下消防降塵灑水、礦區(qū)綠化用水、煤場防塵灑水，部分排出用于地面農田灌溉。

2.1.2 礦井水充分利用

大統(tǒng)礦業(yè)將采用中國礦業(yè)大學研制的超高水充填技術，充填工藝需要大量的水，經(jīng)污水處理站處理水可供充填站使用，礦井水的利用率達到100%，礦井水實現(xiàn)零排放，充分利用水資源。

2.2 礦井矸石利用

2.2.1 已堆積矸石的利用

大統(tǒng)礦業(yè)1987 年至2005 年產(chǎn)生少量矸石，原存放于工業(yè)廣場南部，周圍使用護網(wǎng)維護，并定期灑水，未對周圍群眾生活造成影響，但占壓土地。2008 年在矸石山旁建立預制件廠，將矸石加工成建筑砌塊和鋪路花磚，2015 年矸石全部被利用，在解放了矸石占壓土地的同時，創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。

2.2.2 新產(chǎn)生矸石的利用

2005 年后，大統(tǒng)礦業(yè)進行東翼采區(qū)分層開采，矸石量較少。大統(tǒng)礦業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)拋矸機，將產(chǎn)生的矸石利用皮帶運輸至原來的廢舊老巷、硐室，使用拋矸機將矸石拋入充填，基本無矸石升井，消除了矸石對地面環(huán)境的占壓和污染。

2.3 礦井大氣治理

2014 年前，大統(tǒng)礦業(yè)大氣污染主要來自礦區(qū)的各種燃煤鍋爐排放的污染物和煤場揚塵污染。為了控制污染，自2015 年，大統(tǒng)礦業(yè)拆除陳舊鍋爐，改造管道，配備高效除塵設備，不再進行煤炭燃燒供熱，全部更換天然氣，大量減少煙霧排放。

自2014 年，大統(tǒng)礦業(yè)強化煤場防塵工作，煤場周圍安裝防塵網(wǎng)，不間斷灑水，沖刷運輸車輛，加強礦區(qū)綠化?，F(xiàn)在正在建設煤場封閉鋼結構大棚，預計2019 年9 月底施工完成，嚴格控制揚塵。

3 礦山數(shù)字化建設

信息化和自動化是科技礦山的根本，建設基于管控于一體的數(shù)字化平臺是建立高效現(xiàn)代化礦山的必由之路，也是提高礦山企業(yè)管理水平的有效手段。大統(tǒng)礦業(yè)正在積極推進數(shù)字化礦山建設，基于地質基礎數(shù)據(jù)和采礦生產(chǎn)管控建立數(shù)字化采礦系統(tǒng)，實現(xiàn)三維模擬和虛擬現(xiàn)實，借助虛擬現(xiàn)實、三維模擬和人工智能技術建立礦床模型、采礦模擬、地下礦井仿真等，能夠實現(xiàn)礦井上下三維實體及景觀的計算機動態(tài)顯示[3]。并將所有信息與國土部門聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)信息共享，國土部門可以隨時查看井下生產(chǎn)情況，進行全方位監(jiān)督監(jiān)控。

數(shù)字化礦山建設是一個長期的過程，大統(tǒng)礦業(yè)將立足礦山現(xiàn)狀，不斷完善、分步實施，計劃未來實現(xiàn)生產(chǎn)設備遠程故障診斷，提高設備運轉率和設備管理水平；模擬地下礦井火災場、井下圍巖力場和地下礦井水災場，為礦山?jīng)Q策和工程計算提供功能服務，實現(xiàn)礦山安全生產(chǎn)，提高礦山企業(yè)生產(chǎn)效率。

4 煤炭高效利用

煤炭低效、粗放的原始使用方式對生態(tài)環(huán)境、氣候變化產(chǎn)生嚴重影響，高效、清潔、低碳開發(fā)利用煤炭成為下步工作的重點。對煤炭進行深加工，深挖煤炭的附加值，向煤炭的上下游延伸，增加企業(yè)的利潤，是煤炭企業(yè)更好發(fā)展與生存的必然[4]。

集團公司自2015 年開始研究煤炭清潔高效利用項目，在沒有專業(yè)人員、專業(yè)技術的條件下，公司內部組建隊伍，不斷學習，不斷試驗，已自主開發(fā)了煤炭成型機、煤炭烘干爐、煤炭低溫熘化爐、煤焦油凈化升級系統(tǒng)、新材料高溫炭化爐等一系列工藝技術，生產(chǎn)了球形清潔煤、輕質油、鋰電池使用的炭素材料等產(chǎn)品，已向市場推廣。

集團公司計劃2020 年投資開發(fā)一清二高項目，做到只產(chǎn)煤不賣煤。礦井產(chǎn)煤，經(jīng)低溫催化，清潔煤進入熱電廠燃燒，企業(yè)產(chǎn)品轉化為電、熱、氣、油、人造石墨等。該項目設備投資少，綠色環(huán)保，煤熱利用率達到70%以上，排氣污染減少85%，而且整個工藝都是封閉式生產(chǎn)，生產(chǎn)過程不用水，煤內提取的少量水，可通過水處理達標，真正實現(xiàn)煤炭清潔利用、高效能利用、高附加值，增加企業(yè)的利潤。

5 結論

大統(tǒng)礦業(yè)作為小型礦山企業(yè)，嚴格按照綠色礦山建設要求尋求發(fā)展，進一步強化生態(tài)文明建設和環(huán)境保護工作。根據(jù)企業(yè)自身的特點，努力尋找合適的發(fā)展方向，在做好煤炭開發(fā)的同時，統(tǒng)籌兼顧，堅持做到能源開發(fā)與環(huán)境保護同步發(fā)展，提高煤炭綜合開發(fā)利用，加快轉變企業(yè)發(fā)展方式，努力進行跨越轉型，把礦井建設成為綠色清潔、集約高效、安全和諧的現(xiàn)代化、多元化發(fā)展企業(yè)。