夏日清晨，雨水初歇，霧氣氤氳，站在觀景臺遠(yuǎn)眺，只見各種草木點(diǎn)綴在礦場四周，微風(fēng)拂過，輕輕搖曳，與礦場中心靜靜矗立的黃色巨型卡車形成對比。這是國家能源集團(tuán)準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡稱準(zhǔn)能集團(tuán)）黑岱溝露天煤礦的一隅。
黑岱溝礦綠色礦區(qū) （包文學(xué) 攝）
“實(shí)施生態(tài)重構(gòu)和土地復(fù)墾前，準(zhǔn)能集團(tuán)礦區(qū)溝壑縱橫，黃沙漫天?！睖?zhǔn)能集團(tuán)生態(tài)環(huán)境環(huán)保部副主任王瑜感慨道。
而今，準(zhǔn)能集團(tuán)聚焦黃河流域生態(tài)保護(hù)難題，堅(jiān)持科技賦能，打造綠色智慧礦山，從煤炭開采到坑口發(fā)電，從低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目到礦山文化和生態(tài)旅游融合發(fā)展，走出了一條擴(kuò)綠、降碳、減污的高質(zhì)量發(fā)展之路。
應(yīng)用新技術(shù)新裝備安全高效開采煤炭
在黑岱溝露天煤礦，300噸級無人駕駛卡車在設(shè)定好的坡道上平穩(wěn)運(yùn)行，單斗挖掘機(jī)與自卸卡車聯(lián)合作業(yè)，百米長的吊斗鏟有條不紊地進(jìn)行倒堆作業(yè)，白色“鍋蓋式”的邊坡雷達(dá)24小時(shí)轉(zhuǎn)個(gè)不停……準(zhǔn)能集團(tuán)應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤炭安全高效開采。
黑岱溝礦電鏟卡車剝離聯(lián)合作業(yè) （崔龍 攝）
“準(zhǔn)格爾地區(qū)煤炭賦存條件優(yōu)越?！焙卺窚下短烀旱V智能管理中心經(jīng)理郭培指著采坑介紹，“地表上方是黃土層，平均厚度27米；中部為巖石層，平均厚度114米；下方是煤層，平均厚度28.8米。采場部分地區(qū)有斷陷帶?！?/span>
如此地質(zhì)條件下，如何實(shí)現(xiàn)安全高效開采？
答案是拋擲爆破技術(shù)。在上部黃土層剝離運(yùn)輸完成后，利用炸藥將煤層上方的大部分巖石爆破粉碎，拋入對面已完成開采的區(qū)域，減少剝離運(yùn)輸工作量，降低開采成本。
“這項(xiàng)技術(shù)使用步驟并不繁瑣。”郭培指著預(yù)采區(qū)的巖土介紹，只需在選定區(qū)域用鉆機(jī)按設(shè)定好的間距斜向打孔，填藥爆破，即可將近40%的破碎巖石提前拋入采空區(qū)，同時(shí)配合吊斗鏟倒堆工藝，剝離巖土，方便運(yùn)輸煤炭。2012年，該技術(shù)獲國家科技進(jìn)步獎二等獎。
郭培介紹，目前，該礦同時(shí)利用XE7000液壓正鏟進(jìn)行巖土剝離作業(yè)。該裝備鏟斗容積36立方米。經(jīng)過遠(yuǎn)程操控改造，該裝備以5G網(wǎng)絡(luò)為支撐，可傳輸聲場、感知、監(jiān)控等實(shí)時(shí)信息，與無人駕駛卡車協(xié)同運(yùn)行，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)采裝運(yùn)卸全過程無人化作業(yè)。
另外，黑岱溝露天煤礦應(yīng)用了300噸級無人駕駛礦用卡車。該卡車具備智能感知、自主決策、主動避障等功能?！拔覀儗?shí)現(xiàn)了18臺300噸級無人駕駛卡車無人化、常態(tài)化運(yùn)行，提高了卡車關(guān)鍵部位國產(chǎn)化、自主化水平，打破了國外技術(shù)壟斷?！惫嗾f。
卡車無人駕駛作業(yè) （包文學(xué) 攝）
運(yùn)輸有無人駕駛卡車，采煤用炸藥，那么炸藥又是從何而來？
記者了解到，準(zhǔn)能集團(tuán)炸藥廠始建于1991年，2008年完成改擴(kuò)建，核定生產(chǎn)能力14.5萬噸/年，采用現(xiàn)場混裝車工藝生產(chǎn)多孔粒狀銨油炸藥和乳化炸藥。
2021年3月，準(zhǔn)能集團(tuán)與高校、科研院所、企業(yè)等聯(lián)合組建專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，首次制備出煤基納米碳?xì)淙剂?。該燃料類似于水煤漿，由煤、水和少量添加劑經(jīng)先進(jìn)的納米化處理工藝制成。
“煤基納米碳?xì)淙剂峡商娲@油炸藥里的柴油成分，制成煤基納米碳?xì)滗@油炸藥，每年可節(jié)約炸藥生產(chǎn)成本和爆破成本近億元?！睖?zhǔn)能集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)孵化基地黨委書記、經(jīng)理黃涌波表示。
2022年，“新型煤基納米碳?xì)湔ㄋ幖爸苽涔に嚰夹g(shù)”通過工業(yè)和信息化部科技成果鑒定，取得國家民爆行業(yè)準(zhǔn)入行政許可。近日，在第二十六屆中國科協(xié)年會上，“煤基納米碳?xì)淙剂瞎I(yè)化制備技術(shù)及工程應(yīng)用”入選綠色低碳領(lǐng)域先導(dǎo)技術(shù)榜。
發(fā)展低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì) 實(shí)現(xiàn)煤炭高值化利用
煤炭開采和洗選加工會產(chǎn)生煤矸石和粉煤灰等固廢，如何有效利用？
“粉煤灰的應(yīng)用前景廣闊。”黃涌波介紹，準(zhǔn)格爾煤田煤炭儲量265億噸，遠(yuǎn)景儲量1000億噸，屬高鋁、富鎵、富鋰煤，燃燒產(chǎn)生的粉煤灰中，氧化鋁平均約占50%，鎵平均含量達(dá)85克/噸，鋰平均含量達(dá)375克/噸。其中，準(zhǔn)格爾礦區(qū)煤炭中伴生的氧化鋁儲量達(dá)35億噸，是我國目前鋁土礦可采儲量的近12倍。
黃涌波介紹，從粉煤灰中提取鋰、鎵等稀有金屬主要采用“一步酸溶法”，即在高溫高壓條件下，通過沉降分解、凈化、蒸發(fā)結(jié)晶等工序進(jìn)行提取，焙燒產(chǎn)生的煙氣可回收利用，實(shí)現(xiàn)低碳循環(huán)生產(chǎn)，降低能耗和，減少污染。
“一步酸溶法”具有高腐蝕性，設(shè)備損耗一直是個(gè)難題?！拔覀冄邪l(fā)試用了臥式反應(yīng)釜。該裝備具備耐高溫、耐腐蝕、耐酸等特質(zhì)，減少降低了設(shè)備損耗?！毖h(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)孵化基地副經(jīng)理王連蒙解釋道。在“一步酸溶法”的基礎(chǔ)上，該基地研究發(fā)了“水熱除雜法”，減少了提取稀有金屬的工序流程，降低了生產(chǎn)運(yùn)營成本。
粉煤灰在沉降分解等工序中會產(chǎn)生白泥和廢水。該基地應(yīng)用白泥、廢水綜合化利用技術(shù)，將產(chǎn)生的白泥用于制備硅肥、低爆速銨油炸藥鈍化劑、混凝土砌塊；從采用“水熱除雜法”產(chǎn)生的廢水中提取鋰，含鈣廢水則用來制備煤用防凍液、道路抑塵劑等，實(shí)現(xiàn)固廢全部轉(zhuǎn)化，工藝廢水近零排放。
在循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)孵化基地6034車間的回轉(zhuǎn)窯爐口，處理過的白泥在800攝氏度的高溫下煅燒，不遠(yuǎn)處整齊碼著一袋袋硅肥?！肮璺室延糜诨毓叻N植，真正將煤炭資源‘吃干榨凈’，做到固廢低碳循環(huán)利用?！?034車間主任邢永康說，目前他們生產(chǎn)的硅肥正在申請商用資格。
在準(zhǔn)能集團(tuán)矸電公司，記者看到煤炭開采和洗選廠產(chǎn)生的煤矸石進(jìn)入鍋爐燃燒發(fā)電。截至6月底，矸電公司今年累計(jì)發(fā)電19.07億千瓦時(shí)，產(chǎn)生的蒸汽可用作于其他煤化工項(xiàng)目所需的動力，節(jié)約減少能耗。
此外，準(zhǔn)格爾地區(qū)太陽能資源豐富，年輻照量5781兆焦耳/平方米，適于建設(shè)大型光伏發(fā)電工程。王瑜介紹，準(zhǔn)能集團(tuán)每年新增3600余畝復(fù)墾土地，未來將形成18萬畝復(fù)墾區(qū)域土地，可為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供良好條件。
打造綠色礦山 建成煤海公園
“從水土貧瘠、植被稀疏的荒漠到滿目蒼翠、景色宜人的綠色礦山，準(zhǔn)能集團(tuán)努力做好生態(tài)文明建設(shè)的綠色文章?！痹跍?zhǔn)能集團(tuán)展廳，講解員介紹道。
“看著礦區(qū)環(huán)境逐年變好，心里別提有多高興了?！睖?zhǔn)能集團(tuán)新聞中心負(fù)責(zé)人龐偉說。他2007年到這兒工作，當(dāng)時(shí)早上起來，桌子上還能落下一層灰。
如今，經(jīng)過生態(tài)治理和土地復(fù)墾，準(zhǔn)能集團(tuán)大部分礦區(qū)長出了林海，植物種類增加到240種以上，赤麻鴨、狐貍、猞猁等數(shù)十種野生動物在礦區(qū)“安家落戶”，生態(tài)穩(wěn)步向好。
“這里毗鄰黃河，屬黃土高原地區(qū)。建礦初期，土地貧瘠，地表受風(fēng)蝕、水蝕嚴(yán)重，因此開展生態(tài)治理和土地復(fù)墾意義重大?！蓖蹊そ榻B。
近年來，準(zhǔn)能集團(tuán)大力發(fā)展綠色生態(tài)經(jīng)濟(jì)。截至今年4月，復(fù)墾綠化總投入28.81億元，完成綠化面積9.85萬畝，植被覆蓋率由25%提高至80%以上；布局“生態(tài)+農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林果、文旅、研學(xué)”等多元產(chǎn)業(yè)，建成8個(gè)生態(tài)功能區(qū)，打造出生態(tài)保護(hù)與煤炭清潔高效開采相結(jié)合的新模式。
綠色礦區(qū) （包文學(xué) 攝）
記者乘車到準(zhǔn)能集團(tuán)排土場，只見昔日遍地溝壑的“雞爪子”山，已變成千畝果園、碧綠林海，微風(fēng)吹過，瓜果飄香。
沙土變成肥土并不容易。“為了提高礦區(qū)土地肥力，我們在采空區(qū)填土復(fù)墾，種植幾年苜蓿草后，才陸續(xù)栽種各類喬木、果樹等?！蓖蹊そ榻B，“苜蓿草生命力強(qiáng)，長有會固氮的根瘤菌，枯萎凋零后，可提高土壤氮元素含量，提高土壤肥力。”
近年來，準(zhǔn)能集團(tuán)探索集形成水土流失控制體系、生態(tài)重構(gòu)技術(shù)體系、復(fù)墾綠化標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程三大技術(shù)體系，通過“地貌重塑、土壤重構(gòu)、植被重建、景觀重現(xiàn)、生物多樣性重組與保護(hù)”，促進(jìn)礦區(qū)生態(tài)修復(fù)，為黃河流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與干旱地區(qū)露天煤礦開采提供經(jīng)驗(yàn)。
綠意盎然 （魏博微 攝）
目前，準(zhǔn)能集團(tuán)7座排土場復(fù)墾綠化率達(dá)100%，建成望舒果區(qū)、抱樸田區(qū)、夢青牧區(qū)、農(nóng)業(yè)觀光采摘園、準(zhǔn)格爾國家礦山公園、國家工業(yè)旅游示范基地。今年二季度以來，準(zhǔn)能集團(tuán)礦區(qū)累計(jì)接待游客超10萬人次。
來源：中國煤炭報(bào)7月11日二版
