近日,走进黄陵矿业二号煤矿井下充填工作面,智能化设备有序运转,看不到漫天粉尘,一幅“绿色开采、智能作业”的画卷徐徐展开。
为全面践行“绿水青山就是金山银山”发展理念,锚定国家“双碳”战略目标,黄陵矿业二号煤矿落实绿色低碳发展部署,全力破解煤矸石固废处置难题,探索出一条“ 生态优先、绿色开采、循环利用、提质增效”的高质量发展新路径。
从“地面堆存”走向“井下回填”
煤炭开采过程中,矸石处置始终是行业痛点。黄陵矿业二号煤矿年掘进矸石产量达105万吨,传统处置方式以地面堆存为主,不仅占用大量土地资源,还面临扬尘、水土流失、地质灾害等生态环保风险。
面对这一“老大难”问题,该矿主动扛起生态环保政治责任,紧扣国家“双碳”战略目标,经过多方调研、反复论证,决定引入矸石井下充填技术,着力打造“矸石不升井、固废零排放、资源再利用”的闭环体系。
2021年,项目正式立项。矿井成立专项工作组,联合国内顶尖科研院校与技术团队,针对矿井地质条件、矸石特性开展技术攻关,创新采用“井下智能选矸与采空区矸石注浆”核心技术,构建起“井下破碎—制浆—输送—充填”全流程智能化闭环体系。
项目建设期间,针对充填工艺适配、设备联动调试、采充协同优化等10余项技术难题开展立项攻关,先后完成20余项技术革新,成功破解了矸石破碎不均、浆体输送堵塞、充填密实度不足等行业共性难题。
从哪来,回哪去
“ 以前井下掘进的矸石,得一车车运到地面堆存,不仅占地方,还怕扬尘污染。现在矸石在井下直接破碎、制浆、充填,真正实现了‘从哪来,回哪去’,既环保又省成本。”在矸石充填工作面现场,操作员一边熟练操控设备,一边介绍道。
据了解,该系统采用三级破碎工艺,将井下原生矸石经刮板、齿辊、笼式三级破碎,制成粒径小于3mm的矸粉,再按比例加水与添加剂,制成高浓度浆体,既保障了浆体的流动性,又确保了充填强度。通过柱塞泵加压,浆体经地面管道、充填立管、井下管网长距离输送至采空区,实现“ 邻位注浆、随采随充”。
与此同时,系统搭载智能监控平台,可实时监测设备电流、温度、管路压力、流量等核心参数,实现“一键启停、远程操控、在线预警”,不仅大幅降低了职工劳动强度,更提升了充填作业的安全性与精准度。此外,该矿还建成16个AI+NOSA智能风险管控区,辨识风险87条、制定管控措施110条,实现了充填作业全流程动态安全监控。
年处置20万吨,节约费用400余万元
该项目于2022年7月投用后平稳运行,实现矸石100%井下充填,年处置矸石20万吨,彻底终结地面堆存历史。通过消除扬尘、水体污染,节约占地,减少碳排放,年节约费用400余万元。
同时,该技术破解了“三下”压煤开采难题,提升资源回收率,降低采空区顶板及冲击地压风险,杜绝堆存安全隐患,实现采充平衡,取得了生态效益、经济效益、安全效益的“三丰收”。
黄陵矿业二号煤矿相关负责人表示,下一步,该矿将坚持技术创新,不断完善智能绿色开采体系,进一步优化矸石充填与采掘协同布局,以实实在在的绿色答卷,为陕煤集团高质量发展和煤矿行业绿色低碳转型贡献更多的力量。