劉建功

(冀中能源集團(tuán),河北省邢臺市,054021)

1 低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)的意義與思考

剛剛過去的2009年,低碳經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)保成為了全世界關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。全球氣候變化所導(dǎo)致的氣溫增高、海平面上升、極端氣候頻發(fā)等,對人類生存環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。低碳經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)保,是指關(guān)注人類生存發(fā)展與環(huán)境的和諧統(tǒng)一,以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的可持續(xù)發(fā)展模式。不同于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì),低碳經(jīng)濟(jì)以維護(hù)人類生存環(huán)境、合理保護(hù)資源與能源等為特征,核心是強(qiáng)調(diào)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。

中國要走低碳經(jīng)濟(jì)道路,并不是不發(fā)展能耗產(chǎn)業(yè),而是要用更好的低碳技術(shù),提高能源資源的利用效率,把環(huán)境污染降下來。低碳經(jīng)濟(jì)是一個(gè)永恒的發(fā)展過程,而不是最終形態(tài)。企業(yè)要做的就是在這個(gè)過程中堅(jiān)持不懈地努力。

中國要盡早進(jìn)入低碳經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)保的時(shí)代,就必須面對現(xiàn)實(shí)中的主色調(diào),即以煤炭開采與利用為代表的“黑色經(jīng)濟(jì)”。一方面,經(jīng)濟(jì)發(fā)展使中國經(jīng)濟(jì)對煤炭的需求不斷增長;另一方面,煤炭生產(chǎn)和利用環(huán)節(jié)也像其他重化行業(yè)一樣給環(huán)境帶來了負(fù)擔(dān)。污水、矸石、地表沉降塌陷、廢氣排放等問題已經(jīng)成為中國重化工業(yè)乃至全社會面臨的重要難題。黑色的煤炭在支撐中國經(jīng)濟(jì)繁榮的同時(shí),也像其他重化行業(yè)一樣呼喚著低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來。

中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)、消費(fèi)國。據(jù)國家有關(guān)部門的測算表明,目前在一次能源生產(chǎn)總量中,煤炭產(chǎn)量占74%,在一次能源消費(fèi)總量中,煤炭占70%。2009年中國煤炭產(chǎn)量完成30.5億t,同比增長8.8%。因此,富煤、缺油、少氣的能源資源結(jié)構(gòu),決定了在今后較長時(shí)期內(nèi),以煤為主的能源結(jié)構(gòu)不會發(fā)生根本改變,煤炭仍將是支撐我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主體能源。

低碳經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)離不開煤炭企業(yè)的參與,需要煤炭企業(yè)主動肩負(fù)起社會責(zé)任。因?yàn)槊禾科髽I(yè)是實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)行、低碳技術(shù)和生態(tài)技術(shù)等應(yīng)用目標(biāo)的主體,是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的主要實(shí)踐者。

冀中能源低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè),是在近年來大量科技創(chuàng)新實(shí)踐的基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)外形勢發(fā)展而提出來的一個(gè)全新概念。所謂低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)是將礦山建設(shè)、人文環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、資源環(huán)境和技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)境相互聯(lián)系起來,對采礦活動提升改造,構(gòu)建科學(xué)、生態(tài)、環(huán)保的礦山工業(yè)系統(tǒng),以最小的生態(tài)擾動獲取最大的資源和經(jīng)濟(jì)效益,并在采礦活動結(jié)束后通過最小的末端治理,使礦山工程與生態(tài)環(huán)境融為一體。其含義是遵循自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)規(guī)律和能量轉(zhuǎn)換規(guī)律重構(gòu)生產(chǎn)系統(tǒng),使其和諧地納入自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程;形成產(chǎn)品清潔生產(chǎn)、資源高效回收和廢物循環(huán)利用為特征的低碳生態(tài)礦山新的發(fā)展形態(tài)。

低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)是一個(gè)高科技、全方位、長時(shí)效的系統(tǒng)工程。建設(shè)低碳運(yùn)行生態(tài)礦山,一個(gè)重要的理念就是,在煤炭開采過程中,不只把煤炭看作是資源,更要把大氣、土地、地下水、周圍環(huán)境等構(gòu)成環(huán)境生態(tài)的這些因素都看作重要資源,來科學(xué)開發(fā)、綜合利用,把煤礦建設(shè)和開采過程中對環(huán)境的破壞和影響,用現(xiàn)代科技手段加以抑制和消除。低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)的一個(gè)突出標(biāo)志就是,煤礦開采過程中的運(yùn)行是低碳的,結(jié)束后,仍然沒有對周圍生態(tài)環(huán)境形成影響,礦井建設(shè)完全是一種新的低碳運(yùn)行生態(tài)環(huán)保模式。

作為傳統(tǒng)煤炭企業(yè),冀中能源集團(tuán)依靠科技創(chuàng)新,在生產(chǎn)黑色煤炭產(chǎn)品的同時(shí),建設(shè)低碳運(yùn)行的生態(tài)礦山,不僅為社會提供了優(yōu)質(zhì)能源產(chǎn)品,還成為煤炭工業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的領(lǐng)頭雁。

2 低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)的創(chuàng)新與實(shí)踐

煤炭行業(yè)既是產(chǎn)能大戶,也是耗能大戶。冀中能源在低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)中,為最大限度地減少能源的消耗,最大限度地增加資源和廢物的回收復(fù)用,最大限度地減少廢棄物的排放,將集成的各項(xiàng)新型低碳運(yùn)行生態(tài)節(jié)能技術(shù)嵌入整個(gè)生產(chǎn)過程,做到不啟動低碳生態(tài)技術(shù)環(huán)節(jié)就不能生產(chǎn),從而使整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)低碳生態(tài)運(yùn)行。

2.1 煤礦矸石不升井,井下充填效益高

對煤炭企業(yè)來說,最大的低碳生態(tài)行為莫過于節(jié)約煤炭資源,煤炭對企業(yè)來說是產(chǎn)品,對社會來說是資源,是不可再生的燃料、原料。

矸石是煤礦開采過程中不可避免的伴生物,長期以來,煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的矸石都需要提升到地面,在運(yùn)輸和提升過程中,需要消耗大量電力、運(yùn)力資源。矸石在地面長期堆存過程中,不僅占用土地,還會產(chǎn)生大量有害氣體、分解物,對周圍空氣和地下水造成嚴(yán)重影響。

為從根本上解決這些問題,最有效的辦法就是不把矸石提升到地面,而是在井下直接處理。圍繞這一理念,冀中能源一是研究將矸石篩選系統(tǒng)前移到井下,這樣至少會選出10%～15%的矸石,礦井提升效率將相應(yīng)提高10%～15%;二是已開始將多年井下采面開拓及選矸產(chǎn)生的矸石直接在井下充填。在消除煤矸石及其污染的同時(shí),減少開采造成的圍巖變形破壞、地表下沉、地面環(huán)境污染和土地占用。

邢東礦是冀中能源低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)的先導(dǎo),創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)首創(chuàng)的矸石井下充填采煤新工藝,實(shí)現(xiàn)了矸石不升井、地面不建矸石山,被公認(rèn)為全國“科技低碳生態(tài)型”煤礦的典范。矸石井下充填采煤技術(shù)工藝,不但消除了井上排矸石帶來的占壓耕地和矸石對環(huán)境的影響。同時(shí),還可利用這些矸石對采空區(qū)煤巷進(jìn)行充填支撐,最大限度地開采煤炭資源。此項(xiàng)技術(shù)榮獲“國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”。

邢臺礦是一個(gè)老礦,建有配套的電廠和水泥廠。該礦采用矸石井下充填采煤技術(shù)工藝,利用矸石和粉煤灰做井下充填材料的采煤工藝實(shí)踐也獲成功,并回收了大量煤炭資源。

矸石回填技術(shù)帶來了低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)的集群式效應(yīng):首先,矸石回填后可把用常規(guī)方法不可能采出的煤炭資源采出來,實(shí)現(xiàn)了建筑物下安全采煤,提高了資源產(chǎn)出率。利用這一技術(shù)冀中能源共從“禁區(qū)”采出煤炭8000萬t。每充填1m巷道,就可多產(chǎn)煤30 t。斷面25 m2巷道的直接經(jīng)濟(jì)效益為18000～23000元,年創(chuàng)效益達(dá)2000萬元以上。所以采面充填的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益非?？捎^。其次,矸石回填代替保護(hù)煤柱,避免了地面塌陷,不但有效地保護(hù)耕地,降低生產(chǎn)成本,防止了矸石山長期風(fēng)化造成的污染,實(shí)現(xiàn)了低碳生態(tài)開采,而且不再提升矸石,不再堆矸石山,不再占用土地,不再污染地面空氣。據(jù)測算,一個(gè)年產(chǎn)100萬t的礦井,矸石山的占地面積大約在1.1公頃左右。其三,矸石回填技術(shù)還帶動了其他一系列難題的解決。建筑物下開采,一直是煤炭業(yè)界的一大難題,其中煤炭開采出來后的充填材料和充填技術(shù),就是兩大難關(guān)。這些都在冀中能源被一一攻克。

同時(shí),為了提高煤炭回收率,冀中能源在煤炭開采方式上由粗放式開采變?yōu)榫?xì)開采。一是通過優(yōu)化工作面設(shè)計(jì)、改進(jìn)采煤工藝和加強(qiáng)管理等手段,使煤炭回采率提高到97%以上。二是通過整合、購并地方煤礦,對一些資源枯竭的礦井不急于丟棄,通過復(fù)采,進(jìn)行技術(shù)改造,提高資源回收率,保護(hù)了一部分資源。三是通過技術(shù)攻關(guān),利用矸石巷道充填、矸石采面充填、膏體充填、高水材料充填、沿空留巷、極薄煤層開采等技術(shù),對一些可采可不采甚至是開采“禁區(qū)”、“表外”的煤炭也通過矸石井下充填開發(fā)了出來。四是洗精煤生產(chǎn),最大限度地多洗精煤,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

另外,冀中能源邯礦集團(tuán)陶一礦由于采取了“超高水材料充填”的采煤新技術(shù),使該礦的煤炭回采率達(dá)到95%以上。2009年夏,邯礦集團(tuán)應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)充填體積39766 m3,解放出600多萬t煤炭資源,延長煤礦10多年壽命。如果推廣該技術(shù),整個(gè)邯礦集團(tuán)可解放的煤炭超過3000萬t,全冀中能源可解放煤炭超過4億t。如果這項(xiàng)新技術(shù)在全國煤礦系統(tǒng)推廣應(yīng)用,多回收的煤炭資源可達(dá)120億t,隨著推廣規(guī)模擴(kuò)大,超高水材料還有望形成新材料產(chǎn)業(yè),前景非常廣闊。該技術(shù)獲2009年度中國煤炭工業(yè)協(xié)會科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

提高煤炭回采率帶來的益處是顯而易見的。如果按照我國煤炭回采率提高1%來計(jì)算,在不增加基建投資的情況下可增產(chǎn)1000萬t煤炭,若提高10%,則可增產(chǎn)1億t煤炭。因此,“超高水材料充填”技術(shù)工藝?yán)麌罄瘛?/p>

矸石、膏體、超高水材料等井下充填技術(shù)工藝,是造福國家和社會的善舉。冀中能源在全國第一家推行后,對此技術(shù)工藝并不保守,先后引來了美國、英國、波蘭、印度、澳大利亞、越南等國家和全國煤炭企業(yè)168個(gè)團(tuán)次參觀學(xué)習(xí),使這一自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)工藝不僅在全國其他煤炭企業(yè)推廣,還走向了世界。

2.2 煤礦產(chǎn)煤不燒煤,礦井回風(fēng)用途廣

低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)包括低碳、循環(huán)和相應(yīng)的創(chuàng)新技術(shù)體系。低碳經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)一是少用碳,二是大量減排,三是將所生產(chǎn)的資源通過回收、再生等方式獲得使用價(jià)值,實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保、循環(huán)利用。

東龐礦北井不用燃煤鍋爐就解決了職工冬季取暖問題,并解決了夏季制冷問題。他們是利用礦井獨(dú)具的回風(fēng)源、水源特點(diǎn),研制了高效礦井回風(fēng)熱交換器,利用礦井回風(fēng)溫差作為能源,通過熱交換器提取熱量,帶動壓縮機(jī)做功實(shí)現(xiàn)機(jī)組冬季采暖、夏季制冷的目的。此舉降低了主通風(fēng)設(shè)備的噪音,改善了礦井地面的環(huán)境。同時(shí)東龐礦還研究開發(fā)了新型高效、低噪音、免維護(hù)、環(huán)保型渦旋熱泵機(jī)組,采用無毒、無污染、環(huán)保型工作介質(zhì),實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì),壓縮機(jī)并聯(lián)使用,提高了備用系數(shù)及運(yùn)行效率。另外東龐礦還研制出了低溫、低噪音井筒防凍散熱器,可適應(yīng)進(jìn)水溫度45℃和環(huán)境溫度-15℃的要求,保證進(jìn)風(fēng)井筒中混合空氣溫度2℃以上,解決了井筒防凍等問題。在此基礎(chǔ)上,東龐礦利用熱泵技術(shù)回收礦井總回風(fēng)中、電廠冷卻水中的熱量,成功地實(shí)現(xiàn)為煤礦建筑供暖,為井筒防凍,為居民提供生活熱水,全礦取消了所有燃煤鍋爐,實(shí)現(xiàn)了“產(chǎn)煤不燒煤”,減少了污染物排放,節(jié)能又環(huán)保。

目前,這項(xiàng)技術(shù)已在東龐礦、梧桐莊礦、云駕嶺礦等成功應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)的推廣不但滿足了東龐、梧桐莊、云駕嶺等礦井供暖空調(diào)、井筒防凍需要,還解決了職工洗澡、宿舍冬季取暖問題。同時(shí)利用井下與地面水的溫差,制造“天然空調(diào)”,實(shí)現(xiàn)了冬天取暖、夏天制冷。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,一個(gè)礦一個(gè)采暖季就可節(jié)約燃煤和運(yùn)行費(fèi)用220多萬元,減排二氧化碳5000多t。據(jù)初步估算,此技術(shù)若在全國推廣,每年利用的熱能折合標(biāo)煤可達(dá)2485萬t,相當(dāng)于一個(gè)大型煤炭企業(yè)的產(chǎn)量。這是一個(gè)典型的低碳運(yùn)行范例,實(shí)現(xiàn)了不燒煤,不排廢氣、廢渣。

2.3 煤礦不污染地下水,生產(chǎn)用水巧循環(huán)

水,特別是地下水,是我國的一種稀缺資源,冀中能源的煤礦開采不但不破壞地下水,而且還有效保護(hù)了地下水資源,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利用。這也是低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)的重要內(nèi)容之一。礦井突水是一個(gè)世界性的難題,我國煤炭資源與水資源具有逆向分布的特征,一方面是富煤地區(qū)嚴(yán)重缺水,一方面是少煤區(qū)域礦井水的大量排放,造成水資源的嚴(yán)重破壞和浪費(fèi)。目前,全國每年礦井排水量約45億m3。冀中能源礦井井下多處于華北多水區(qū)域,而且大多為奧灰水。這要求冀中能源在礦井生產(chǎn)過程中,既要采取保水開采、回灌治理等技術(shù)手段,對導(dǎo)水構(gòu)造和含水層進(jìn)行探查,制定技術(shù)方案進(jìn)行封堵和治理,減少礦井涌水量,保證安全生產(chǎn);又要建立井下水澄清系統(tǒng)和地面水回灌系統(tǒng),將經(jīng)過治理的水通過回灌孔重新注入井下含水層中,保證地下水資源的相對平衡,實(shí)現(xiàn)對水資源的保護(hù)和循環(huán)利用。

梧桐莊礦是一個(gè)被水威脅的典型礦井。通過綜合物探、導(dǎo)水陷落柱注漿封堵、斷裂構(gòu)造探查治理、工作面底板預(yù)注漿加固改造等工程,變治水為防水,對礦井突水進(jìn)行了徹底封堵,將涌水量由17.5 m3/s減少至5 m3/s,減少了突水幾率,以杜絕各類突水事故。在取得減水效果的基礎(chǔ)上,梧桐莊礦利用井下澄清系統(tǒng)對礦井水進(jìn)行澄清處理,將5 m3/s的涌水量排至地面石英砂過濾,降低水質(zhì)濁度后回灌到井下用于礦井防塵、注漿、矸石灑水等各個(gè)方面。另外,把剩余水量經(jīng)過過濾、消毒后壓至井田內(nèi)含水層,從而實(shí)現(xiàn)了礦井劣質(zhì)水源的閉路循環(huán)復(fù)用。該技術(shù)也獲得2009年度中國煤炭工業(yè)協(xié)會科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

為解決煤礦生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的大量污水問題,邢東礦、東龐礦等投入巨資,建設(shè)中央水處理系統(tǒng)對澡堂洗浴水進(jìn)行處理,日處理量達(dá)240 m3以上。為從根本上解決礦井生產(chǎn)產(chǎn)生的污水,投資1800萬元建設(shè)污水處理站,處理全部的生活污水和井下礦井水,日處理能力在3000 m3以上。經(jīng)過處理后的污水全部達(dá)到了環(huán)保要求,可用于降塵、噴灌、景觀、潔衛(wèi)等,實(shí)現(xiàn)了礦井水的循環(huán)利用。邢臺礦的污水處理工程規(guī)模更大、社會效益更可觀。

2.4 生產(chǎn)系統(tǒng)低碳運(yùn)行,節(jié)能減排碩果豐

作為國有大型煤炭企業(yè),冀中能源一直狠抓低碳運(yùn)行和節(jié)能減排工作,以科技進(jìn)步帶動產(chǎn)業(yè)升級,不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈條,提高產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化水平。在實(shí)踐中把低碳運(yùn)行技術(shù)貫穿到企業(yè)活動的全過程,依靠項(xiàng)目建設(shè)來推動低碳,依靠加強(qiáng)管理來促進(jìn)低碳,依靠科技進(jìn)步來實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能。

云駕嶺礦對主井進(jìn)行了轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速攻關(guān),不僅技術(shù)先進(jìn),填補(bǔ)了國內(nèi)空白,而且節(jié)電效果明顯,達(dá)到了19.6%。該項(xiàng)目榮獲“國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”。集團(tuán)所屬大部分礦井實(shí)行了井下工作面用電考核,避峰就谷,效果十分明顯。以東龐一個(gè)礦為例,改造后節(jié)電達(dá)25%,年節(jié)電120萬kWh。

葛泉礦使用的燃煤蒸汽鍋爐共有8臺,但由于部分部件老化,存在一定的技術(shù)缺陷,能耗一直居高不下,二氧化硫排放也超過了標(biāo)準(zhǔn)。為低碳運(yùn)行減少排放,葛泉礦通過大量研究,對蒸汽鍋爐的給水泵、引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等重要部件進(jìn)行了一系列變頻自動控制改造,并將其原來使用的陶瓷多管旋風(fēng)除塵器更換為先進(jìn)的水膜脫硫除塵器。成功運(yùn)行后,為使其更好地實(shí)現(xiàn)低碳、高效、節(jié)能、少排放,又在每臺鍋爐上安裝了全自動軟化水設(shè)備。僅此一項(xiàng),可年節(jié)電90萬kWh,節(jié)煤超過400t。

冀中能源邯礦集團(tuán)通過利用安全生產(chǎn)資金、國債資金、折舊基金等,籌集8000萬元低碳運(yùn)行節(jié)能減排專項(xiàng)資金。經(jīng)過調(diào)研論證確立了涉及粉塵治理、污水處理、淘汰更新高耗能技術(shù)設(shè)備、改造優(yōu)化用能系統(tǒng)等10項(xiàng)低碳運(yùn)行節(jié)能減排重點(diǎn)項(xiàng)目,按照質(zhì)量、投資和工期“三包干”,責(zé)任單位、分管領(lǐng)導(dǎo)、牽頭部門“三明確”的原則,定期組織項(xiàng)目調(diào)度會,加強(qiáng)項(xiàng)目跟蹤管理,確保各項(xiàng)低碳工程按期完成。

除此而外,邯礦集團(tuán)公司還拿出55萬元資金用于對水源熱泵工程、電機(jī)變頻技術(shù)改造、礦區(qū)生活污水處理等7個(gè)年度低碳節(jié)能減排重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。經(jīng)過努力,截至2009年底,邯礦集團(tuán)實(shí)現(xiàn)節(jié)能13586 t標(biāo)準(zhǔn)煤,完成年計(jì)劃的122.4%,減排量控制在計(jì)劃之內(nèi),提前兩個(gè)月順利完成了省政府下達(dá)的全年節(jié)能減排計(jì)劃指標(biāo)。其中節(jié)能量已提前完成了“十一五”規(guī)劃目標(biāo)。

冀中能源金牛股份公司僅2007-2008年期間,就投入5億元用于節(jié)能工程,實(shí)施碧水藍(lán)天工程,安排了低碳節(jié)能減排工程11項(xiàng),更新高耗能及淘汰落后設(shè)備4695臺,使老礦井低碳節(jié)能工作取得重大進(jìn)展。

冀中能源峰峰集團(tuán)2008年投入低碳運(yùn)行節(jié)能減排資金共14783.3萬元,淘汰更新高耗能的電機(jī)36臺、水泵22臺、照明燈1326盞、變壓器68臺。關(guān)停了峰煤建材有限責(zé)任公司的20萬t/a機(jī)械立窯水泥廠和薛村礦等10臺燃煤生活鍋爐;關(guān)停了邯鄲市潔能煤焦化公司、邯鄲市興泰焦化有限責(zé)任公司、羊渠河礦焦化廠炭化室高度小于4.3 m的小焦?fàn)t。集團(tuán)所屬小屯礦對2個(gè)中央選煤廠投資7000萬元進(jìn)行工藝技術(shù)改造,提高了精煤回收率。同時(shí),小屯礦實(shí)施電廠余壓余熱綜合利用,生活區(qū)實(shí)現(xiàn)了集中供熱、制冷,取消了小型燃煤鍋爐,優(yōu)化了能耗結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了低碳運(yùn)行。

冀中能源正是從科技創(chuàng)新在低碳運(yùn)行和節(jié)能減排方面獲得了社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,所以才提出用科技創(chuàng)新帶領(lǐng)低碳節(jié)能,用科技創(chuàng)新推廣低碳節(jié)能,用科技創(chuàng)新解決企業(yè)整體低碳運(yùn)行的問題,最大限度地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能目標(biāo)。即使有金融危機(jī)的影響,2009年冀中能源的低碳節(jié)能工作依然取得巨大進(jìn)步。其中,金牛能源股份公司、邯礦集團(tuán)、峰峰集團(tuán)還被中國煤炭工業(yè)協(xié)會評選為2009年度煤炭工業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)企業(yè)稱號。

2010年,冀中能源除加大力度淘汰高耗能設(shè)備外,還將在變頻技術(shù)推廣、礦井風(fēng)源水源熱能綜合利用、高效電機(jī)、變壓器等低碳節(jié)能型機(jī)電設(shè)備推廣、低碳照明技術(shù)應(yīng)用等方面推廣應(yīng)用低碳節(jié)能技術(shù),重點(diǎn)支持新能源、新材料、醫(yī)藥化工等產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,搶占低碳發(fā)展的制高點(diǎn)。

2.5 煤礦廢氣不外排,安全環(huán)保上水平

冀中能源多年來把煤礦瓦斯抽采與綜合利用技術(shù)研究當(dāng)作低碳戰(zhàn)略任務(wù),在保證地面瓦斯抽放系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上,加大對瓦斯地質(zhì)構(gòu)造的研究,通過掌握瓦斯涌出規(guī)律,成功研究開發(fā)并推廣了瓦斯可控抽采技術(shù),在具備條件的情況下利用瓦斯發(fā)電技術(shù),實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用和低碳最大化。瓦斯發(fā)電已經(jīng)在張礦集團(tuán)宣東礦運(yùn)行達(dá)6年。

東龐礦在瓦斯治理與應(yīng)用方面,采用地面瓦斯抽放系統(tǒng)。2008年底該系統(tǒng)建成并投入使用,配備兩臺CBF-530水環(huán)真空泵,兩臺280 kW電動機(jī),額定抽氣量210 m3/min。系統(tǒng)投入使用以來,累計(jì)抽排純瓦斯140多萬m3。

云駕嶺礦在煤炭工作面生產(chǎn)過程中采取了抽放、煤層注水、引排等多種措施治理瓦斯。首先,通過本煤層深孔抽放、工作面淺孔抽放、頂板高位抽放、上隅角抽放等,使工作面瓦斯抽放量達(dá)到2 m3/min,瓦斯抽放率達(dá)28.7%;其次,通過工作面煤層淺孔注水,使工作面瓦斯涌出量降低了0.5 m3/min,工作面瓦斯不均衡系數(shù)由原來的2.5降低到了1.8。另外,通過在上隅角安設(shè)氣動風(fēng)機(jī),采空區(qū)使用風(fēng)水噴霧器定時(shí)灑水,上下安全出口處采取退錨減少空頂面積,增大該工作面風(fēng)量等措施,使生產(chǎn)工作面回風(fēng)流瓦斯基本控制在0.6%以下,保證了工作面的安全回采。

投資1600萬元的東龐礦矸石電廠脫硫工程已經(jīng)完工投入運(yùn)行。此項(xiàng)脫硫工程,以低碳為目標(biāo),應(yīng)用先進(jìn)的氧化鎂加爐內(nèi)噴鈣技術(shù),配置4套先進(jìn)的監(jiān)測系統(tǒng),可連續(xù)監(jiān)測煙氣中二氧化硫的濃度、煙塵壓力,實(shí)現(xiàn)對脫硫系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。脫硫系統(tǒng)改造后,二氧化硫排放量由509.28t/a降至50.9t/a,使東龐礦周邊環(huán)境大氣質(zhì)量得以明顯改善。

梧桐莊礦抓低碳運(yùn)行從細(xì)節(jié)入手,為消除煤塵飛揚(yáng)對周圍環(huán)境的污染,在原來3個(gè)萬噸級儲煤圓筒倉的基礎(chǔ)上,又建設(shè)一座能容納7萬t煤的地面封閉儲煤場,從根本上消除了煤塵。同時(shí),為減少井下礦塵的產(chǎn)生,該礦采取了煤壁注水、濕式鉆眼、除塵風(fēng)機(jī)吸塵、大巷灑水車定時(shí)灑水等措施,實(shí)現(xiàn)了井下防塵治理,完善了礦井綜合防塵系統(tǒng),有效治理了廢氣、廢塵的排放。

2.6 低碳循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)企業(yè)集約化

煤炭生產(chǎn)過程中經(jīng)常會產(chǎn)生一些副產(chǎn)品,造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,也加重了煤炭企業(yè)低碳運(yùn)行的難度和經(jīng)濟(jì)成本。冀中能源運(yùn)用低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈,將傳統(tǒng)的單向直線式經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式變?yōu)榉答伿窖h(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,利用各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部消解工業(yè)廢物。通過近幾年的嘗試,章村礦走出了一條“煤-電-建材”的新型工業(yè)化道路,基本形成了自己獨(dú)特的低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)圈,做到了無廢物生產(chǎn)。

章村礦生產(chǎn)的原煤首先進(jìn)入選煤廠洗選。優(yōu)質(zhì)的洗精煤作為工業(yè)用煤,主要作為煉鋼、化工產(chǎn)品的原料;劣質(zhì)煤以及煤矸石作為坑口電廠的燃料。采礦產(chǎn)生的礦井水經(jīng)過凈化處理后,一部分作為電廠的冷卻循環(huán)水,一部分作為選煤廠的生產(chǎn)用水,還有一部分作為廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)及生活用水?？涌陔姀S發(fā)出的電主要滿足生產(chǎn)礦井和水泥廠生產(chǎn)所需;電廠的粉煤灰和爐渣作為水泥生產(chǎn)的配料;電廠產(chǎn)生的余熱為辦公區(qū)、家屬區(qū)供暖。水泥廠生產(chǎn)的水泥一部分供礦井生產(chǎn)、維護(hù)使用;水泥生產(chǎn)過程中利用回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的余熱發(fā)電,直接供水泥生產(chǎn)使用。

章村礦低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈條的形成,做到了上道工序的廢料就是下道工序的原料,通過傳統(tǒng)的煤炭資源產(chǎn)業(yè)與低碳科技創(chuàng)新相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了多產(chǎn)業(yè)、多產(chǎn)品、多功能的組合,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的低碳化、集約化和利潤最大化。目前,章村礦的低碳循環(huán)模式正在向冀中能源其他條件相似的礦井推廣,并且初顯成效。

3 深化低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)成果,沖刺世界強(qiáng)企

冀中能源將繼續(xù)按照低碳運(yùn)行生態(tài)礦山的發(fā)展方式,推進(jìn)低碳生態(tài)礦山建設(shè),構(gòu)建跨產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,推進(jìn)企業(yè)內(nèi)部不同產(chǎn)業(yè)的廢物循環(huán)低碳利用。企業(yè)不斷推進(jìn)清潔生產(chǎn),從源頭減少廢物的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)由末端治理向污染預(yù)防和生產(chǎn)全過程控制轉(zhuǎn)變,促進(jìn)工業(yè)廢棄物的低碳化、減量化和資源化利用,控制和減少污染物排放,提高資源利用效率。

目前,冀中能源正以國際化的視野,科學(xué)發(fā)展觀的要求,轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整,進(jìn)一步將矸石不升井、不建矸石山,產(chǎn)煤不燒煤,保護(hù)地下水,充分利用廢氣,低碳循環(huán)模式等低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)技術(shù)工藝在一個(gè)礦進(jìn)行集成,然后再試點(diǎn)推行。本著總體規(guī)劃、分類實(shí)施、先示范、后推廣、全面實(shí)施的原則和方案,進(jìn)一步組織科研院所以及相關(guān)的環(huán)保專家開展低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)專題研討,研究制定相關(guān)的具體標(biāo)準(zhǔn),開展試點(diǎn)研究工作。目前,確定東龐礦、邢東礦、章村礦、梧桐莊礦、云駕嶺礦等5座煤礦作為低碳運(yùn)行示范礦。這些礦將集成應(yīng)用近年來企業(yè)最新的低碳科技創(chuàng)新成果和煤炭行業(yè)有關(guān)最新科技成果,分類推廣各項(xiàng)低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)技術(shù)工藝。同時(shí),冀中能源所屬其他煤礦也根據(jù)自身情況大力開展低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)。

今后冀中能源低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)深入研究與發(fā)展的重點(diǎn)是:煤炭井下開采低碳運(yùn)行,把10%～15%的矸石處理在井下;井下充填技術(shù)工藝的推廣與充填材料的充分使用;保水開采的研究與發(fā)展;科技創(chuàng)新項(xiàng)目的普及與應(yīng)用;低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè)技術(shù)工藝的完善及產(chǎn)業(yè)化等等。

冀中能源的低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè),因科技創(chuàng)新的支撐而得到大力發(fā)展。所以,冀中能源在低碳運(yùn)行型生態(tài)礦山建設(shè)的科技創(chuàng)新上將繼續(xù)加大投入力度。企業(yè)要想成為低碳運(yùn)行技術(shù)創(chuàng)新的主體,首先要成為投入的主體,而為了調(diào)動經(jīng)濟(jì)主體——廣大企業(yè)的低碳經(jīng)濟(jì)積極性,國家也應(yīng)該出臺相關(guān)的法規(guī)、政策和市場交易的有關(guān)規(guī)定。這樣,不僅對致力于低碳環(huán)保生態(tài)有實(shí)效的企業(yè)進(jìn)行了大力扶持,還能使更多的企業(yè)加入到低碳運(yùn)行生態(tài)環(huán)保中來。

冀中能源推行的低碳運(yùn)行生態(tài)礦山建設(shè),既是冀中能源落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)重大任務(wù),也是企業(yè)“保雙五,爭跨越”沖刺世界強(qiáng)企,實(shí)現(xiàn)新目標(biāo)的總體戰(zhàn)略舉措。它的有效實(shí)施,必將推進(jìn)冀中能源自覺轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、全面實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,向低碳運(yùn)行、資源節(jié)約、生態(tài)保護(hù)、科學(xué)發(fā)展的具有國際競爭力大型企業(yè)集團(tuán)的宏偉目標(biāo)全力挺進(jìn)。