冀中能源低碳運行生態礦山
編者按 低碳經濟是以低能耗、低污染為基礎的經濟，其核心是能源技術創新、制度創新和人類消費發展觀念的根本性轉變。它以無碳、低碳能源為基礎，實現溫室氣體的減排，遏制全球氣候變暖的趨勢，保護人類家園――――地球環境，實現人類社會的可持續發展。因此，發展低碳經濟是發展綠色經濟的必要選擇、最佳體現與首選途徑。冀中能源作為全國煤炭行業的特大型企業，他們在高碳行業的煤炭生產中提出了建設低碳運行生態礦山的理念，并邁出了堅實的步伐，我們總結他們的成功經驗，更具代表性和說服力，其目的就是為了進一步推進節能減排、綠色發展的理念。
在我國煤炭生產領域，冀中能源的成長性可算是創紀錄的佼佼者，在已經過去的2009年中，該企業共完成原煤產量4237萬噸，實現營業收入525億元，同比分別增長19.04％和28.29％，實現利潤總額20.36億元，完成考核指標的101.79％。而在2010年前5個月，該企業以上三項指標分別完成2742.53萬噸、468億元和18.4億元，分別比上年同期增長48.45％、94％和168％。在本年度中冀中能源將實現煤炭產量6000萬噸以上，銷售收入1000億元以上。企業總資產達到了730億元，相當于組建之初的2.75倍。為什么能夠實現這樣高速度的跨越式發展，該企業創造的低碳運行生態礦山在提高整體效益上功不可沒。 在今年4月16日由中國煤炭工業協會舉辦的冀中能源低碳運行生態礦山研究成果論證會上，由中國煤炭工業協會會長王顯政，中國工程院院士錢鳴高、彭蘇萍等專家學者組成的鑒定組通過對該項目的鑒定，一致認為由冀中能源研究創造的低碳運行生態礦山，是中國煤炭生產領域劃時代的科研成果，對于推進全國煤炭生產轉變發展方式，提高綜合效益具有十分重要的示范作用。
進軍生態礦山
在我國能源原材料生產領域，粗放的生產模式在過去多年中一直占據著主導地位，尤其是在煤炭生產領域，為追求極端產量而放棄質量的現象非常普遍，由此帶來的資源浪費、成本增加、污染加劇等不良后果不在少數。而在近年的生產經營中，作為河北省屬的大型國有企業，冀中能源則提出了一個全新的理念，這就是低碳運行生態礦山。
冀中能源董事長、黨委書記、總經理王社平用這樣的話對我們解釋說：“所謂低碳運行生態礦山，就是將礦山人文環境、生態環境、資源環境和技術經濟環境相互聯系起來，對采礦活動進行提升改造，重構礦山工業系統，以最小的能源投入和生態擾動獲取最大的資源采集和經濟效益，并在采礦活動結束后使礦山發展與生態環境融為一體。”這個理念的核心內容就是，煤炭開采過程中不只把煤炭看作是資源，更要把空氣、土地、地下水、周圍環境、人力等主要因素都作為重要資源進行科學開發，使矸石回填置換煤炭，礦水源、風源得到充分利用，保水開采、廢氣處理、礦井水澄清回灌、瓦斯抽采發電等技術應用變成現實生產力，從而形成了“采煤不見煤、出煤不燒煤、用水不排水、排矸不提矸”的低碳運行生態礦山。
冀中能源黨委副書記高同燕感慨地對記者說：冀中能源之所以提出建設低碳運行生態礦山，主要是企業科學發展的需要。他介紹說，冀中能源是由峰峰集團和金能集團兩家國有大型煤炭生產企業組合而成的特大型企業，雖然河北煤炭資源有多半在他們的管轄范圍內，但由于河北煤炭機械化開采歷史遠遠早于其它區域，所留下的優勢資源自然是十分有限，在集團歸口管理的邯鄲、邢臺、石家莊、張家口等地的六家國有煤礦，有多半已經被國家確定為資源枯竭型礦山。隨著優勢資源的減少，逼迫著人們向三下采煤領域挺進。據不完全統計，我國建筑物下、鐵路下和水體下壓煤達140多億噸，采出率不到7％，而河北現有煤炭儲量約為40億噸，三下壓煤則多達10億噸。為了保證開采范圍內的建筑物和鐵路不致遭到破壞，開采范圍內的水體不致大量涌入井下而發生突水事故，必須研究地下開采引起的巖層和地表移動規律；如何減少開采對保護對象的有害影響；如何加固和修復被破壞的保護對象；如何減少水體對開采的影響等。而除了在開采強度增加的同時，伴隨煤炭企業的生產，產生的壞境污染也是嚴重問題，首先是煤炭開采過程產生的煤矸石提升堆放是個大問題，一個百萬噸的礦井，沒有上百畝地的堆放場是沒法解決矸石的。據有關專家介紹，我國光煤矸石占地就已經達到4000多萬畝，對于我們這樣一個土地資源稀缺的國家，這是多么巨大的浪費。而冀中能源通過戰略重組兼并的礦區生產年限大都在40年左右，井陘礦區規模開采歷史甚至達到了百年以上，三廢排放問題一直沒有很好解決，這也逼迫著企業不得不向生態礦山建設挺進。
冀中能源股份有限公司章村礦礦長吳紅林對記者介紹說：“章村礦能夠起死回生，靠的就是走生態礦山之路。”據他介紹，章村礦是股份公司開采歷史最長的礦井，由于可采儲量的減少，特別是技術的落后，導致生產方式的落后和生產效率的低下，曾經連續18年都處于虧損狀態，虧損額最高時達到4300多萬元／年。就在企業瀕臨破產時，冀中能源開發生態礦山的科技創新活動大規模開展起來了，在集團總部的大力支持下，章村礦實現了下組煤帶壓奧灰水防治技術和高應力軟弱碎脹復合型圍巖巷道控制技術兩項創新突破。前者解放了礦井下組煤348.57萬噸，后者圈
出可采煤量1500萬噸，可使礦井持續穩產突破20年。由于有了這些綜合集成技術的支持，該礦終于實現了機械化綜采工作面生產，與原來高檔普采平均月產原煤13000噸相比，月增產31092噸，增幅為239％；全員效率每人每月293.9噸，和高檔普采時每人每月86.7噸相比，提高了2.39倍；年生產原煤由90萬噸增長到126萬噸，增加效益2000多萬元，企業年利潤達到千萬元以上，職工人均收入翻了近3番。
走出科學路徑
就在今年4月16日由中國煤炭工業協會舉辦的冀中能源低碳運行生態礦山研究成果論證會上，中國工程院院士、著名采礦專家錢鳴高教授指出，冀中能源創造的低碳運行生態礦山之所以有推廣價值，其根本點在于它能根據不同的自然條件和生產環境科學組織生產，把各種不利因素最大限度地轉換成有利因素，實現經濟和社會效益的最大化。
――排矸不提矸，不建矸石山。采煤人都知道，煤炭資源是經過成千上萬年植物凈化而產生的資源，其特點就是深埋于地層之下，人們在開辟耕地、修筑道路、建設民居之時并不一定知道它們的存在，而當人們發現它時，這些建筑物已經形成，這就給煤炭的開采工作帶來很大的難度，而除了以上一些因素影響開采外，還有伴隨著煤炭開采過程產生的煤矸石提升堆放難題，而冀中能源研發的矸石充填開采技術正好解決了這個難題。邢東礦就是我國第一座沒有矸石山的煤礦，在煤炭開采過程中，他們把煤矸石直接用機械設備回填到巷道里，前面開采，后面填充，這樣不僅避免了地層變形，而且能置換出過去沒有辦法開采出的煤炭。邢臺礦則把地面矸石山的矸石通過粉碎、打孔再回填到井下。陶一礦則實現了高水材料打包充填。此外，根據地質條件需要還可以采用膏狀材料或其他材料來充填，通過這樣一個開采措施，不僅節省了大量的提矸用電費用，同時使煤炭回采工作面回收率平均達到93.7％，采區回收率達到98.85％，分別比國家規定的指標高出4.7個和16.8個百分點。矸石和粉煤灰井下充填開采技術在冀中能源邢臺礦創新成功，僅2009年，這個礦就用充填的方式從永久煤柱中采出優質煤31萬噸，獲利近2億元，減少二氧化碳等廢氣排放36000噸。
――出煤不燒煤，不建鍋爐房，不安裝空調。采煤人知道，地層深處是一個冬暖夏涼的恒溫體，一般都在十七八攝氏度間，對于河北地界來說，時至冬天，它能高出地表十多攝氏度，時至夏天它又比地表低出十七八攝氏度，冀中能源就利用礦井的恒溫原理，通過科技攻關，利用水源熱泵和回風熱泵系統，巧妙地將其中的溫度提取出一部分，應用于空調、洗澡以及工業用熱，替代了傳統的鍋爐系統。目前這項技術已在東龐礦、云駕嶺礦、章村礦等礦成功應用，效果良好。令人叫絕的是，這項技術不但達到節能減排的目的，還實現了終身免維護，使用壽命長，可實現無人職守，大大降低了運行管理及維護費用。比如東龐礦區通過對礦井回風的熱源綜合利用，僅一個礦井的一個采暖季節就可節約燃煤和運行費用220多萬元，減排二氧化碳5000多噸。
――不排廢氣、廢水，實現綜合治理、有效利用。采煤人都知道，礦井開采中產生的瓦斯、煤層氣等氣體，是直接危害礦井安全的有害氣體，如果在礦井中形成一定濃度，就很有可能釀成災害，而將其直接排入大氣，又要形成環境污染，而冀中能源發明的瓦斯發電技術就解決了這個問題，張礦宣東礦區率先建成瓦斯發電廠，除了發電收入年創利潤近千萬元，還減排二氧化碳45萬噸。在充分利用瓦斯和煤層氣的同時，他們還對采礦產生的井下水，盡可能在井下生產中使用，減少地下水升井。不得已升井的礦井水經過處理后，部分用于地面生活、綠化使用，超出部分利用新技術注回井下，實現了保水采煤。對于生活廢水，經過處理后形成中水，則用于地面綠化使用，不產生外排。
――采煤不見煤，地下洗選，不建儲煤場。除了實現以上技術革新外，冀中能源集團還打算把洗選廠建到井下。冀中能源副董事長劉建功介紹說：“圍繞著低碳運行生態礦山建設的理念，可把矸石篩選系統前移到井下，這樣至少會選出10％―15％的矸石，礦井提升效率將大大提高，井下開拓及選矸產生的矸石，可直接在井下充填，在消除煤矸石及其污染的同時，可以減少開采造成的圍巖變形破壞、地表下沉等。”這樣一來，冀中能源升井的煤炭都是商品煤炭，把地上生產環節如果轉移到地下，礦山就會減少許多煤炭堆場，這就完成了采煤不見煤的設想，這項創新正在緊鑼密鼓地研究中，在“十二五”有望變成現實。
追求放大效應
冀中能源科技部部長高會春對記者說：“我們大規模地開展科研創新，其目的不是為了標新立異，而是為了爭取更為豐盛的收益，因此放大科研成果，爭取更大推廣范圍，更是我們的職責。”在冀中能源開展生態礦山建設中，他們采取了酵母發散式和吸納集成式來擴大他們科研成果的應用范圍。
在生物制藥行業，有一種生產工藝叫做發酵，就是科技人員在茫茫的生物大海中只要發現一種能夠維護身體健康的菌種，就可以將其通過發酵工藝無限制地進行復制和擴散。然后形成藥品，用于醫療治病。冀中能源在生態礦山推廣中，采取的第一種模式就是這樣一種酵母發散式。比如邢東礦地處冀中平原中部，礦廠表面建筑物多，為了爭取更多資源，他們把礦井充填采煤作為企業生死攸關的大事進行研究，取得了可喜的成果。邢東礦的成果是邢東礦的專利，但更是冀中能源共享的成果，集團在對邢東礦進行重獎的同時，立即組織全集團所屬礦井到該礦參觀，這就使科研成果從邢東礦的一個礦逐步推向了多個煤礦，然后再集成優化發展，在6年多的時間中，共置換出煤炭資源120多萬噸，而經過全面推廣后，冀中能源每年充填矸石可達22萬立方米，置換煤炭162萬噸，能創直接經濟效益3.6億元。
除了充填采煤采用了這樣的普及模式外，冀中能源其它礦井創新的地熱回風回水熱源泵技術、井巷瓦斯抽采發電技術、地下水保護利用等也很快在全集團其它礦井得到有效地復制和推廣。
所謂吸納集成式就是通過吸納手段把許多個礦井發明的科研成果集中到一個礦山進行集成式推廣。冀中能源主管礦山開采的副董事長劉建功對記者說，目前冀中能源正在全集團進行大規模的標準礦井建設，今后建設的標準礦井，將按照礦井實際情況盡量采用集成技術，也就是在一個礦井中將矸石充填采煤、地熱回風回水熱源泵、井巷瓦斯抽采發電、地下水保護利用等多項科研成果集成到一塊，以最大實現節能、環保、高效相結合的目標。他告訴記者，企業通過吸納集成建設生態礦山的技術規范正在編制過程中，不久就可在全集團推廣，而實際行動中的吸納集成技術比規范編制來得快了許多，有的礦山已經采用了兩到三項新技術，用不了一年，集成所有技術的低碳運行生態礦山就會在冀中能源誕生。
冀中能源董事長王社平告訴記者：“冀中能源的低碳運行生態礦山不僅得到了國家煤炭工業協會的肯定，也得到了國際國內同行的認可。到目前為止，不僅國內有210多個煤炭施工企業和科研單位組織代表團前來參觀取經，國際上也有美國、英國、波蘭、印度等國家專業人士前來學習考察過，我們是毫不保留地對他們進行技術開放和技術交流，這也算冀中能源對世界能源產業做貢獻吧。而我們通過這些交流，也使冀中能源的開采技術得到業界和社會的認知，不少資源集中區域覺得讓冀中能源參與其開發能有效提高本區域資源有效利用，環境得到有力保護，使其在戰略擴張中受到極大的禮遇，先后在山西、內蒙古、新疆等地進行資源擴張取得顯著成果，僅兩年間就新獲資源儲量近100億噸，這對冀中能源持續發展形成了強大的支撐力量。”
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
