伴隨著煤矸石充填車間“嘭、嘭”的漿液輸送聲,現(xiàn)場人員緊盯系統(tǒng)中控臺所示的流量、壓力等各項參數(shù),時刻精準掌控設(shè)備運行情況。5月26日凌晨時分,集控室傳來振奮人心的消息,由中煤天津設(shè)計公司承攬的中天合創(chuàng)葫蘆素煤礦矸石充填項目矸石充填量累計達到1000139噸,再度刷新國內(nèi)煤矸石充填紀錄。
“這是全國首個建設(shè)完善并成功運行的百萬噸級煤矸石覆巖隔離注漿充填項目?！表椖拷?jīng)理張明偉告訴筆者。
透過現(xiàn)場調(diào)度指揮大屏,實時“直播”矸石充填項目作業(yè)過程:破碎機、球磨機、注漿泵平穩(wěn)運轉(zhuǎn),充填管路如同人體內(nèi)一根根“動脈血管”,將采煤過程中產(chǎn)生的煤矸石研磨后與礦井水配比形成的“血液”,源源不斷輸送到地下離層空間,讓煤矸石“從哪來、回哪去”。
近年來,中煤天津設(shè)計公司深入踐行“綠水青山就是金山銀山”理念,發(fā)揮央企擔當和中煤智庫作用,積極探索矸石治理、修復各項工作,切實用技術(shù)創(chuàng)新給“生態(tài)傷疤”美顏,為煤炭行業(yè)產(chǎn)炭不排“碳”提供了全新的“中煤方案”。
讓煤矸石 “ 回家 ”? 破解煤矸石之困
煤矸石,煤炭開采過程中伴隨的廢棄物,已成為我國煤炭工業(yè)固廢之首。據(jù)不完全統(tǒng)計,現(xiàn)在我國煤矸石堆積量已超70億噸。
“這些矸石塊雖然看上去不起眼,但如若處理不好,不僅會造成污染,增加處置成本,還會響礦井正常生產(chǎn)。”中煤天津設(shè)計公司所屬離層注漿技術(shù)公司總經(jīng)理馬新青說道。
“十四五”以來,我國大力推進高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè),對煤矸石處理提出了更高的要求,如何在有序推進“雙碳”戰(zhàn)略及嚴守生態(tài)保護紅線的前提下,實現(xiàn)煤炭資源安全高效綠色開發(fā),提高煤矸石高附加值利用率,已然成為煤炭行業(yè)亟待解決的難題。
中煤天津設(shè)計公司用行動給出答案。
早在2020年,中煤天津設(shè)計公司就開始布局煤矸石充填領(lǐng)域,成立專門研發(fā)團隊進行技術(shù)創(chuàng)新,并聯(lián)合中國礦業(yè)大學、多家設(shè)備制造商、施工單位、煤礦企業(yè)、科研院所開展協(xié)同攻關(guān)。
為掌握一手資料,研發(fā)團隊不是在現(xiàn)場,就是在去現(xiàn)場的路上,跑遍全國各大煤業(yè)集團主要礦區(qū),行李箱裝滿了四季。通過取樣測試研究不同地區(qū)矸石組分、粉磨功指數(shù)、相對可磨度,開展環(huán)管實驗、漿液沉降實驗、管路阻力測試等實驗論證,不斷精細優(yōu)化工藝設(shè)計。
從0到1的過程,鐫刻著中煤天津設(shè)計公司人的精氣神。無數(shù)個通宵達旦的夜晚,此起彼伏的討論聲、鍵盤敲擊聲似乎從未停歇,交織成一首奮斗交響曲。團隊相互鼓勵,默契配合,流程工藝不斷精益,技術(shù)方案逐步成型。
“雖然累但有意義,這是一場必須打贏的‘硬仗’!”回想起艱辛的科研攻關(guān)歷程,馬新青依然心潮澎湃,目光堅毅。
經(jīng)過前期大量調(diào)研、反復論證研究,研發(fā)團隊首創(chuàng)性提出了處廢、防沖、減震、保水、減沉“五位一體”安全綠色開采工藝、臺階立體布置等覆巖隔離注漿專有技術(shù)?！斑@是一種通過地面鉆孔向覆巖離層帶中注入矸石作為充填材料,有效阻止和減緩地面沉降的綠色開采。從根本上大規(guī)模解決了煤礦矸石處理難題,節(jié)省了矸石處理成本,為煤矸石處置開辟了新思路、提供了新解法。”馬新青介紹道。
向綠而行? 賦能綠色礦山建設(shè)
6月的葫蘆素煤礦,青草吐綠、樹木繁茂,處處綠意盎然,不時還能聽見鳥的叫聲,仿佛置身在花園之中。
這座2016年建成投產(chǎn)的年輕煤礦如今真正實現(xiàn)了“采煤不見煤、運煤不見塵、矸石零排放”,人與自然、工業(yè)與生態(tài)的和諧在這里成為現(xiàn)實。
誰曾想,廢棄的煤矸石曾一度是這里的“老大難”。
從黑色到綠色,昔日令人頭疼的煤矸石,如今變廢為寶,成為有效治理煤礦采空區(qū)地表沉陷的“基石”。
2020年5月,中天合創(chuàng)葫蘆素煤礦引進中煤天津設(shè)計公司煤矸石覆巖隔離注漿充填綠色開采技術(shù),并于2022年11月落地實施,年平均矸石處理量約150萬噸,創(chuàng)下了國內(nèi)覆巖離層注漿充填處理矸石項目規(guī)模最大、煤矸石領(lǐng)域最大球磨機和永磁電機、注漿臺數(shù)最多、輸送距離最遠等多項第一。
數(shù)據(jù)顯示,實施離層注漿的工作面較常規(guī)回采工作面涌水量減少38%,地表下沉減少42%,沖擊地壓能量等級事件減少30%,安全環(huán)保效果顯著。
“利用煤矸石注漿充填技術(shù),不僅解決了地表沉降和塌陷問題,節(jié)省了修復費用,還解決了困擾多年的煤矸石固廢排放的難題,這是一舉兩得的好事。”該礦工作人員說道。
不只是葫蘆素煤礦,同樣的工藝應用復制到了中煤陜西公司大海則煤礦。
今年4月,陜西省首個百萬噸級煤矸石覆巖隔離注漿充填示范項目在大海則煤礦建成并順利投運,這是中煤天津設(shè)計公司在繼葫蘆素離層注漿項目后承攬的又一樣板工程。
目前,該系統(tǒng)矸石最大處理能力能夠達到每天4000噸,未來隨著外來矸石調(diào)配補套系統(tǒng)的建成,年處理矸石能夠穩(wěn)定達到150萬噸,較以往矸石綜合利用處置方式僅矸石和水處理費用就可節(jié)省約6000萬元/年。
“通過與中國中煤葫蘆素煤礦、大海則煤礦以及山東能源集團石拉烏素煤礦、營盤壕煤礦建立長期合作關(guān)系,我們已初步形成了一套完善的理論體系與工藝流程,構(gòu)建起從研發(fā)設(shè)計,到工程總承包,再到后期運營的完整產(chǎn)業(yè)鏈?！敝忻禾旖蛟O(shè)計公司公司黨委書記、董事長郭慶華說,“未來,我們將牢記‘端牢能源飯碗’的殷切囑托,繼續(xù)堅定不移沿著生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的道路,圍繞煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重大需求布局創(chuàng)新鏈,用創(chuàng)新鏈驅(qū)動產(chǎn)業(yè)鏈、用產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)價值鏈,助力煤炭行業(yè)高效安全綠色開采和先進產(chǎn)能釋放?！?馮亞杰)
來源：咸寧新聞網(wǎng)
