论文部分内容阅读
[摘要]：建设绿色矿山、实现矿产资源综合利用，是贯彻落实科学发展观，推动经济发展方式转变的必然选择。新汶矿业集团孙村煤矿发展绿色矿业，建设绿色矿山，以资源合理利用，节能减排，保护生态环境和促进矿地和谐为主要目标，以开采方式科学化，资源利用高效化，生产工艺环保化，矿山环境生态化为基本要求，将绿色矿业理念贯穿于矿山资源开发全过程，推行循环经济发展模式，实现了资源开发的经济效益、生态效益和社会效益的协调统一。
[关键词]：绿色矿山 资源综合利用 可持续 循环经济
中图分类号：TD167 文献标识码：TD 文章编号：1009-914X（2012）10- 0223–01
山东能源新矿集团孙村煤矿是一座百年老矿，1948 年建矿投产，核定生产能力140 万吨，开采垂深达 1400 米，是亚洲最深的矿井之一。近年来，孙村煤矿加强内部管理，突出解决重点，积极开展节能降耗、节能减排工作。加大三废治理力度，积极实施技术改造，优化系统，淘汰落后产能，发展循环产业，改变原有煤矿生产理念，实现了煤矿企业绿色、环保、节能发展，达到了效益与环保的相互依存、同步提升，累计完成节能量13200.89吨标准煤，综合利用煤矸石38.16万吨，能耗指标一直处于国内同类矿山先进水平；矿井“三废”排放达标，选煤厂废水实现闭路循环，污废水实现零排放，矿井水综合利用率达到100%。矸石利用率达100%以上，粉煤灰100%，矿山固废综合利用率达到国内同类矿山先进水平。
1废物的资源化和综合利用
孙村煤矿积极实施技术改造，淘汰落后产能，发展循环产业，严格执行环境影响评价和“三同时”制度，污染物全部达标排放，排污总量符合要求。采取多种方法使矿山废物资源化并综合利用造福职工。
1.1矿井水乏风余热及矿井水综合利用
为净化空气，改善环境，孫村煤矿建立矿井排水及回风余热利用系统。矿井排水及回风余热利用系统是利用千米立排系统，将矿井水直接注入一体化净水器，经预处理后的矿井水可直接供水源热泵系统，经提取热量后，再进入反渗透设备。净化后的水可达到国家I类水水质标准，供北立井和开发区生产、生活用水，既解决了矿区缺水问题，又减少了水资源浪费；同时取消了燃煤锅炉，代之以水源热泵系统，提取地下水的热能，作为北立井井口冬季供暖的热源。该项目把立排系统、水处理系统和井口空调系统巧妙的结合在一起，三个系统结构紧凑，既相互辅助又相互独立，占地面积小，自动化程度高，可实现无人职守，极大地减少了单套系统的设备投入，节约了投资，投运后每年为矿创效益163万元，处理矿井水54.75万吨/年，COD减排量38.25吨/年。替代原两台4蒸吨锅炉，达到节约燃煤2285吨/年，减少烟尘排放15.68吨/年，减少二氧化硫排放10.97吨/年。通过喷淋室提取热量后的回风空气清洁度大大提高，减少了矿井排风粉尘污染，净化了空气。
1.2矿内洗煤废水利用
对煤矿来讲，最大污染就是洗煤废水的污染。为减少煤泥水污染，孙村煤矿积极开展尾矿（煤泥）综合回收利用工作，优化煤泥水处理系统，巩固一级闭路循环。以工艺改造和洁净生产为中心，延伸产业链条，做活循环经济大文章，实现了洗煤水→水煤浆→尾矿水→型煤→废水回收洗煤的再循环。煤泥水处理系统进由原来的浓缩浮选改为直接浮选，对四台压滤机安装了接水盘，滤液水直接进入循环水池，把杂水由原来进入杂水池改为进30米耙浓池，沉淀后作为洗煤用水，提高了洗煤用水的质量，通过完善洗煤厂洗选工艺，实现由洗水闭路循环到煤泥全部回收利用的二次飞跃，解决了煤泥产品露天堆放而造成矿区环境“遇水流失、随风飞扬”的二次污染问题，工业用水重复利用率达到98%以上，洗煤补充用水降至每吨原煤补充用水0.05吨，具同行业先进水平。
1.3废渣利用
为解决煤矸石污染问题，成功攻关似膏体矸石自流充填工艺，将破碎的地面矸石与水泥、粉煤灰充分搅拌后形成似膏体填充物充至井下工作面，逐步消灭井上矸石山。积极将地面红矸石破碎，代替石子、砂子用于井下巷道喷浆，年消灭煤矸石6万吨。井下推行“矸石不升井”工程，利用原生矸充填技术，将掘进迎头排出的矸石直接充填，置换煤炭，已实现了井下矸石不升井。现孙村矿年消灭矸石23万吨，以矸换煤19余万吨，减少破坏农田10亩，减少矸石堆积10万吨，有效解决了多年来煤矸石大量堆积造成的环境污染问题，缓解了矿区环境压力。矸石充填实施效益分析：（1）似膏体充填系统投资1786万元，充填新增综合成本33.48元/吨，直接税后利润16962.6万元，投资静态回收期0.9年。（2）矸石不升井，矸石不上山，每年可减少20万吨的矸石升井、上山量，每年可减少排矸石费和占地费100万元以上。（3）矸石充填可回收煤矸石占地200亩，价值4000万元。（1）彻底解决煤矸石地面堆放氧化、自燃、扬尘对新泰市区空气质量和相邻柴汶河水质造成的严重污染。（2）有效限制岩层移动和地表下沉，保护地表地物。（3）减少了新增煤矸石上山量，避免了新增煤矸石产生的新污染。
2加大矿井机械化装备水平，提高工作面回收率
从长远利益发展考虑，不惜重金加大资金投入购置先进技术装备。不断加强矿井机械化装备水平，推广应用大功率机器设备；将原来高档普采全部改为综采生产，解决了以往使用高档普采丢煤量大且不安全的难题，实现了一次采全高，减少了顶底煤量的损失。我矿二煤层煤厚在2.5～4.0米，平均3.3米，单体支柱最大采高为3.0米，不能全部回收，由于留设底煤，留下了初撑力不足，采空区发火等安全隐患，采用综采支架后，二层煤实现了一次采全高，提高了工作面回收率。
3深井开采高温热害治理
随着矿井向深部延深，矿井地温越来越高，矿井地温梯度为2.22-2.7℃/百米，围岩原始温度最高达到50℃以上，地温热害严重。
孙村煤矿降温目前采取的治理和防范措施主要是通风降温和机械降温相结合的综合降温措施。
⑴通风降温措施：矿井通过多次通风系统改造，提高采掘工作面风量，改革通风方式、采煤工艺等通风降温措施，不断改善工作面气候条件。一是提高矿井风量；二是通风系统改造；三是改革工作面通风方式；四是提高机械化水平、减少采掘工作面个数；五是对工作面采空区加强管理，减小老空漏风量。
⑵机械降温措施：研制应用了冰冷低温辐射降温技术，该技术具有适应性强的特点，制冰机可制出-5～-7℃的冰，冰的融化可以吸收大量的热量（1吨冰/h可散发135.5KW的冷量，而若用冷水作为载冷剂则水流量为23.3m3/h），大大提高了单位重量载冷剂的冷量，有利于提高高温工作面的降温效果，降低制冷成本等优点，孙村矿降温工程采用了冰冷低温辐射降温技术，这项技术不仅解决了孙村煤矿深部采掘工作面高温问题，保证了矿井的正常生产和职工身体健康，被评为煤炭系统2005年度科技成果一等奖，并在全国多家煤炭企业进行推广应用。冰冷系统经过5年的运行，取得较好的效果。2423工作面上平巷降温前温度34°，工作面32°，通过降温上平巷降至28°，工作面温度降至27°，降温效果显著，改善了工作面气候条件，劳动效率得到提高。
参考文献：
[1]黄勇；晏海霞；姜磊；；煤炭资源开采与环保治理[A]；第七届全国矿山测量学术会议论文集[C]；2007年
[2]张新国；赵玉栋；；翟镇煤矿以矸石换煤炭，实现矿井绿色开采[J]；煤炭加工与综合利用；2008年01期
[关键词]：绿色矿山 资源综合利用 可持续 循环经济
中图分类号：TD167 文献标识码：TD 文章编号：1009-914X（2012）10- 0223–01
山东能源新矿集团孙村煤矿是一座百年老矿，1948 年建矿投产，核定生产能力140 万吨，开采垂深达 1400 米，是亚洲最深的矿井之一。近年来，孙村煤矿加强内部管理，突出解决重点，积极开展节能降耗、节能减排工作。加大三废治理力度，积极实施技术改造，优化系统，淘汰落后产能，发展循环产业，改变原有煤矿生产理念，实现了煤矿企业绿色、环保、节能发展，达到了效益与环保的相互依存、同步提升，累计完成节能量13200.89吨标准煤，综合利用煤矸石38.16万吨，能耗指标一直处于国内同类矿山先进水平；矿井“三废”排放达标，选煤厂废水实现闭路循环，污废水实现零排放，矿井水综合利用率达到100%。矸石利用率达100%以上，粉煤灰100%，矿山固废综合利用率达到国内同类矿山先进水平。
1废物的资源化和综合利用
孙村煤矿积极实施技术改造，淘汰落后产能，发展循环产业，严格执行环境影响评价和“三同时”制度，污染物全部达标排放，排污总量符合要求。采取多种方法使矿山废物资源化并综合利用造福职工。
1.1矿井水乏风余热及矿井水综合利用
为净化空气，改善环境，孫村煤矿建立矿井排水及回风余热利用系统。矿井排水及回风余热利用系统是利用千米立排系统，将矿井水直接注入一体化净水器，经预处理后的矿井水可直接供水源热泵系统，经提取热量后，再进入反渗透设备。净化后的水可达到国家I类水水质标准，供北立井和开发区生产、生活用水，既解决了矿区缺水问题，又减少了水资源浪费；同时取消了燃煤锅炉，代之以水源热泵系统，提取地下水的热能，作为北立井井口冬季供暖的热源。该项目把立排系统、水处理系统和井口空调系统巧妙的结合在一起，三个系统结构紧凑，既相互辅助又相互独立，占地面积小，自动化程度高，可实现无人职守，极大地减少了单套系统的设备投入，节约了投资，投运后每年为矿创效益163万元，处理矿井水54.75万吨/年，COD减排量38.25吨/年。替代原两台4蒸吨锅炉，达到节约燃煤2285吨/年，减少烟尘排放15.68吨/年，减少二氧化硫排放10.97吨/年。通过喷淋室提取热量后的回风空气清洁度大大提高，减少了矿井排风粉尘污染，净化了空气。
1.2矿内洗煤废水利用
对煤矿来讲，最大污染就是洗煤废水的污染。为减少煤泥水污染，孙村煤矿积极开展尾矿（煤泥）综合回收利用工作，优化煤泥水处理系统，巩固一级闭路循环。以工艺改造和洁净生产为中心，延伸产业链条，做活循环经济大文章，实现了洗煤水→水煤浆→尾矿水→型煤→废水回收洗煤的再循环。煤泥水处理系统进由原来的浓缩浮选改为直接浮选，对四台压滤机安装了接水盘，滤液水直接进入循环水池，把杂水由原来进入杂水池改为进30米耙浓池，沉淀后作为洗煤用水，提高了洗煤用水的质量，通过完善洗煤厂洗选工艺，实现由洗水闭路循环到煤泥全部回收利用的二次飞跃，解决了煤泥产品露天堆放而造成矿区环境“遇水流失、随风飞扬”的二次污染问题，工业用水重复利用率达到98%以上，洗煤补充用水降至每吨原煤补充用水0.05吨，具同行业先进水平。
1.3废渣利用
为解决煤矸石污染问题，成功攻关似膏体矸石自流充填工艺，将破碎的地面矸石与水泥、粉煤灰充分搅拌后形成似膏体填充物充至井下工作面，逐步消灭井上矸石山。积极将地面红矸石破碎，代替石子、砂子用于井下巷道喷浆，年消灭煤矸石6万吨。井下推行“矸石不升井”工程，利用原生矸充填技术，将掘进迎头排出的矸石直接充填，置换煤炭，已实现了井下矸石不升井。现孙村矿年消灭矸石23万吨，以矸换煤19余万吨，减少破坏农田10亩，减少矸石堆积10万吨，有效解决了多年来煤矸石大量堆积造成的环境污染问题，缓解了矿区环境压力。矸石充填实施效益分析：（1）似膏体充填系统投资1786万元，充填新增综合成本33.48元/吨，直接税后利润16962.6万元，投资静态回收期0.9年。（2）矸石不升井，矸石不上山，每年可减少20万吨的矸石升井、上山量，每年可减少排矸石费和占地费100万元以上。（3）矸石充填可回收煤矸石占地200亩，价值4000万元。（1）彻底解决煤矸石地面堆放氧化、自燃、扬尘对新泰市区空气质量和相邻柴汶河水质造成的严重污染。（2）有效限制岩层移动和地表下沉，保护地表地物。（3）减少了新增煤矸石上山量，避免了新增煤矸石产生的新污染。
2加大矿井机械化装备水平，提高工作面回收率
从长远利益发展考虑，不惜重金加大资金投入购置先进技术装备。不断加强矿井机械化装备水平，推广应用大功率机器设备；将原来高档普采全部改为综采生产，解决了以往使用高档普采丢煤量大且不安全的难题，实现了一次采全高，减少了顶底煤量的损失。我矿二煤层煤厚在2.5～4.0米，平均3.3米，单体支柱最大采高为3.0米，不能全部回收，由于留设底煤，留下了初撑力不足，采空区发火等安全隐患，采用综采支架后，二层煤实现了一次采全高，提高了工作面回收率。
3深井开采高温热害治理
随着矿井向深部延深，矿井地温越来越高，矿井地温梯度为2.22-2.7℃/百米，围岩原始温度最高达到50℃以上，地温热害严重。
孙村煤矿降温目前采取的治理和防范措施主要是通风降温和机械降温相结合的综合降温措施。
⑴通风降温措施：矿井通过多次通风系统改造，提高采掘工作面风量，改革通风方式、采煤工艺等通风降温措施，不断改善工作面气候条件。一是提高矿井风量；二是通风系统改造；三是改革工作面通风方式；四是提高机械化水平、减少采掘工作面个数；五是对工作面采空区加强管理，减小老空漏风量。
⑵机械降温措施：研制应用了冰冷低温辐射降温技术，该技术具有适应性强的特点，制冰机可制出-5～-7℃的冰，冰的融化可以吸收大量的热量（1吨冰/h可散发135.5KW的冷量，而若用冷水作为载冷剂则水流量为23.3m3/h），大大提高了单位重量载冷剂的冷量，有利于提高高温工作面的降温效果，降低制冷成本等优点，孙村矿降温工程采用了冰冷低温辐射降温技术，这项技术不仅解决了孙村煤矿深部采掘工作面高温问题，保证了矿井的正常生产和职工身体健康，被评为煤炭系统2005年度科技成果一等奖，并在全国多家煤炭企业进行推广应用。冰冷系统经过5年的运行，取得较好的效果。2423工作面上平巷降温前温度34°，工作面32°，通过降温上平巷降至28°，工作面温度降至27°，降温效果显著，改善了工作面气候条件，劳动效率得到提高。
参考文献：
[1]黄勇；晏海霞；姜磊；；煤炭资源开采与环保治理[A]；第七届全国矿山测量学术会议论文集[C]；2007年
[2]张新国；赵玉栋；；翟镇煤矿以矸石换煤炭，实现矿井绿色开采[J]；煤炭加工与综合利用；2008年01期