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對于冀中能源股份有限公司章村礦來說，不久前結(jié)束的供暖期具有特別的意義。這個(gè)冬天，他們供暖沒燒一塊煤，更沒用任何燃料。“我們今年全部采用水源熱泵技術(shù)供暖，供暖面積達(dá)到了22萬平方米，平均溫度達(dá)到20多度，每年節(jié)省投入一千多萬元。”章村礦礦長吳紅林說。水源熱泵技術(shù)收集礦井水，利用其恒溫原理為夏季供冷和冬季供暖提供水源。
近日，以章村礦綠色生態(tài)礦山建設(shè)為重要范例的冀中能源集團(tuán)“煤炭行業(yè)低碳生態(tài)礦山建設(shè)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目在北京通過了中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)專家的論證，并受到高度評(píng)價(jià)。而此前，2010年12月，冀中能源股份公司被中國煤炭加工利用協(xié)會(huì)和中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)授予“中華環(huán)境友好煤炭示范礦區(qū)”稱號(hào)，成為全國首家各礦均為“中華環(huán)境友好企業(yè)”的煤炭企業(yè)。
打破思維定式開辟新生之路
最大限度提高資源回收率是煤炭企業(yè)的職責(zé)
在大多數(shù)人印象里，煤礦往往是灰蒙蒙、臟兮兮、亂糟糟的。而之所以會(huì)給人們留下這樣的印象，很大程度上是因?yàn)槁浜?、粗放、高污染?strong style="color: black; background-color: #ffff66">煤礦生產(chǎn)模式所致。這種傳統(tǒng)發(fā)展模式存在的高碳排放、資源浪費(fèi)、資源利用率低、環(huán)境污染、生態(tài)失衡等一系列問題，已經(jīng)引起了包括冀中能源股份公司在內(nèi)的不少煤礦企業(yè)的重視和思索。他們認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)的粗放發(fā)展方式，資源支撐不住，環(huán)境容納不下，社會(huì)承受不起，發(fā)展難以為繼，發(fā)展方式亟須改變。
“能不能打破舊條條舊框框，能不能敢想敢干敢實(shí)踐，決定著任何一項(xiàng)工作的成敗和勝負(fù)。”冀中能源股份公司總經(jīng)理祁澤民說，“煤礦發(fā)展的出路在于創(chuàng)新，只有走綠色發(fā)展的道路，才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)的長盛不衰。”
對冀中能源股份公司來說，企業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變是從矸石不升井開始的。由于矸石利用價(jià)值低，傳統(tǒng)的處理方式是簡單的露天堆積，日久天長形成了矸石山，對環(huán)境產(chǎn)生影響。自從有了煤炭開采活動(dòng)，所有煤礦都將矸石露天堆積，被認(rèn)為是理所當(dāng)然的處理方式。
2001年，冀中能源股份公司的管理者提出了一個(gè)大膽設(shè)想:矸石可不可以不升井？他們創(chuàng)造性地提出了“井下矸石充填技術(shù)及裝備系統(tǒng)”的研究。投產(chǎn)于2001年的冀中能源股份公司邢東礦初期就按照“矸石不升井、不建矸石山”的目標(biāo)建設(shè)，獨(dú)創(chuàng)了全新的井下矸石充填工藝，專門開辟出巷道用于充填掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的矸石。這樣，既減少了矸石提升運(yùn)輸?shù)膿p耗，又置換出了煤炭資源。邢東礦徹底改變了“有煤礦就有矸石山”的傳統(tǒng)思維，成為全國第一家“采煤不出矸”的煤炭企業(yè)。這項(xiàng)技術(shù)也獲得了中國煤炭工業(yè)十大科技進(jìn)步獎(jiǎng)和5項(xiàng)國家發(fā)明專利。
從邢東礦開始，冀中能源股份公司“乘勝追擊”，在旗下其他各礦區(qū)全面推廣井下矸石充填技術(shù)。盡管矸石是生產(chǎn)末端的排棄物，但要實(shí)現(xiàn)“采煤不出矸”這一目標(biāo)，卻需要從源頭開始對各個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行調(diào)整和改變。矸石不升井的改變，就像按下了冀中能源股份公司發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的啟動(dòng)按鈕，引發(fā)了企業(yè)對綠色開采的深刻思考，同時(shí)，也觸發(fā)了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的變革。
怎樣最大限度提高資源回收率？
樹立綠色開采理念，難采的煤多采
資源是煤礦的根本，最大限度提高資源回收率既是煤炭企業(yè)的職責(zé)，也是綠色礦山建設(shè)的意義所在。在傳統(tǒng)煤炭工業(yè)開采中，往往避難就易，避小采大，只回采賦存條件好的資源而忽視條件差、困難大的資源，這不僅是對資源的極大浪費(fèi)，更違背了綠色開采理念。
為此，冀中能源股份公司高度重視煤炭資源回采率，研發(fā)應(yīng)用了一系列煤炭行業(yè)最前沿的開采工藝，使井下開采擺脫了過去的粗放型。一方面，把好采的煤全部吃干榨凈。對于落差大于煤層厚度的中小斷層，采用工作面沿?cái)鄬硬贾?，不留設(shè)斷層煤柱，使采區(qū)回收率從煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的75％～85％，一下提高到90％以上，從而打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式。僅“十一五”期間，全公司就多回收煤炭資源1.7億噸。
另一方面，難采的煤盡量多采。針對斷層構(gòu)造復(fù)雜、資源回收困難等情況，公司創(chuàng)造了帶采、調(diào)采、對接開采等多種采煤工藝，盡量把別人認(rèn)為不可能采出的煤“剔”出來。
沖積層開采一度被稱為是開采的禁區(qū)，放棄這些資源是技術(shù)和政策允許的。但放棄就意味著大量優(yōu)質(zhì)煤炭資源變成了呆滯資源，永遠(yuǎn)不能再采出來，會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。冀中能源股份公司采用了縮小沖積層防水煤柱、厚煤層大采深一次采全高、煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)研究等多項(xiàng)尖端技術(shù)，使呆滯資源得以成功回收。“十一五”期間，公司工作面回收率平均達(dá)到97.7％，采區(qū)回收率平均達(dá)到91.8％，分別比國家規(guī)定的指標(biāo)高出4.7％和16.8％，達(dá)到了行業(yè)先進(jìn)水平。
思想的解放打破了陳舊觀念的束縛，打開了企業(yè)綠色發(fā)展的大門。在綠色開采理念的引領(lǐng)下，冀中能源股份公司不僅關(guān)注怎樣擁有和開采更多的煤炭，更多地考慮了如何實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的保護(hù)和與自然的和諧發(fā)展。
“十一五”期間，冀中能源股份公司先后投資10多億元，大力推進(jìn)綠色生態(tài)礦山建設(shè)，先后建設(shè)礦井水、工業(yè)廢水、生活污水處理廠14座、鍋爐脫硫設(shè)施12套、鍋爐除塵設(shè)施24套、粉塵治理設(shè)施197套，綜合能耗及各項(xiàng)污染物指標(biāo)均低于國家考核指標(biāo)。
如何實(shí)現(xiàn)綠色開采？
充填開采、洗煤污水處理等技術(shù)取得經(jīng)濟(jì)環(huán)境多重效益
“綠色開采是我們對新型煤礦生產(chǎn)方式的理解，不僅要求開采過程中采用最科學(xué)的生產(chǎn)工藝，最大限度地提高資源回收率，而且要用最小的生態(tài)擾動(dòng)完成整個(gè)生產(chǎn)過程，把對自然環(huán)境的影響降到最低。”祁澤民介紹說。
如果說思想的解放打開了綠色發(fā)展之門，那么科技創(chuàng)新則是實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的強(qiáng)力支撐。圍繞綠色發(fā)展，冀中能源創(chuàng)造性地應(yīng)用了多項(xiàng)煤炭行業(yè)的前沿科技成果，破解了制約企業(yè)綠色發(fā)展的問題。
地下采煤會(huì)造成地表不同程度的沉陷，為了保護(hù)地表建筑物，國家對于“三下”即建筑物下、鐵路下和水體下的開采有嚴(yán)格的限制。沒有穩(wěn)妥的技術(shù)措施和可行的操作方案，在建筑物下采煤就只能可望而不可即。
經(jīng)過努力，冀中能源破解了這一世界性難題，“建筑物下固體充填開采技術(shù)研究”在邢臺(tái)礦取得成功。
2008年12月，邢臺(tái)礦一個(gè)特殊的工作面正式投產(chǎn)。從表面上看，這個(gè)工作面與其他煤礦回采工作面沒有什么不同。但在支架后方的采空區(qū)內(nèi)，從底板一直到頂板，采空區(qū)被細(xì)密的粉末狀顆粒充填得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)。這是邢臺(tái)礦第一個(gè)充填開采工作面，也是全國唯一一個(gè)。
充填開采，通俗來講，就是將矸石、粉煤灰充填到采空區(qū)，支撐起工作面頂板，起到抑制地表沉陷的作用。充填開采技術(shù)的應(yīng)用，一方面實(shí)現(xiàn)了矸石、粉煤灰的資源化利用，減少了環(huán)境污染；另一方面使建筑物下呆滯資源得到開發(fā)，為提高煤炭資源回收率提供了一條有效的技術(shù)途徑。
由于采空區(qū)被固體材料充填的結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)，直到工作面回采結(jié)束兩年后的今天，從170余個(gè)觀測點(diǎn)的數(shù)據(jù)來看，地表仍然沒有任何沉陷的跡象，建筑物毫發(fā)無損。
目前，邢臺(tái)礦已經(jīng)完成的兩個(gè)工作面的開采，總計(jì)開采原煤近50萬噸，充填矸石和粉煤灰也有近50萬噸，充實(shí)率達(dá)到98％。2009年3月14日，這項(xiàng)技術(shù)順利通過專家組鑒定，鑒定結(jié)論為填補(bǔ)國內(nèi)空白，達(dá)到國際領(lǐng)先水平，獲得中國煤炭工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
“建筑物下充填開采技術(shù)的成功，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，延長了礦井壽命。但是，我們更看重的是這項(xiàng)技術(shù)所產(chǎn)生的巨大社會(huì)效益。”冀中能源股份公司副總工程師、邢臺(tái)礦礦長郝寶生說，我們要把充填開采作為一種主要的生產(chǎn)方式，在未來5年中，計(jì)劃利用此項(xiàng)技術(shù)再開采8個(gè)工作面，置換采出建筑物下的呆滯資源250多萬噸，并充填等量的固體廢棄物。
洗煤污水處理，也是煤礦生產(chǎn)中的難點(diǎn)。近年來，冀中能源股份公司對所有洗煤廠進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了閉路循環(huán)污水處理。邢東礦、東龐礦、邢臺(tái)礦等投資8100萬元建設(shè)了中央水處理系統(tǒng)，對澡堂洗浴水進(jìn)行處理，日處理量超過610立方米。同時(shí)，建設(shè)污水處理廠，處理生活污水和井下礦井水，日處理能力超過4360立方米，經(jīng)過處理后的污水全部高于環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，用于降塵、噴灌、景觀和潔衛(wèi)等。
關(guān)閉礦井如何“起死回生”？
延長產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)
采前青山綠水，采后依舊綠水青山。冀中能源股份公司綠色生態(tài)礦山建設(shè)的最突出標(biāo)志，就是最大限度地降低開采對周圍環(huán)境的影響。“打造綠色生態(tài)礦山，是我們近幾年來發(fā)展模式的重大變化。”冀中能源股份公司副總經(jīng)理畢錦明說。
走進(jìn)章村礦，絲毫看不出這是一座有近百年開采歷史老礦。但是，在老干部職工們的記憶里，十幾年前，章村礦一度面臨關(guān)閉的危險(xiǎn)。
是什么讓這座百年老礦重新煥發(fā)出勃勃生機(jī)？“這都得益于發(fā)展方式的徹底轉(zhuǎn)變。”吳紅林說。
上世紀(jì)中期，章村礦曾經(jīng)是河北省重要的民用煤生產(chǎn)基地。但是，隨著開采的延伸，地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，再加上煤質(zhì)差，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)過于單一，銷售形勢急轉(zhuǎn)直下。章村礦曾連續(xù)18年虧損，一度被省政府定為關(guān)閉礦井。
為了改變這一狀況，章村礦優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，上馬重介洗煤廠，實(shí)現(xiàn)由生產(chǎn)單一民用煤向多系列工業(yè)煤的轉(zhuǎn)變。憑借重介洗選高變質(zhì)無煙煤洗選技術(shù)，在華北地區(qū)無煙煤市場疲軟、庫存量增加、售價(jià)下滑的情況下，以及金融危機(jī)對煤產(chǎn)品造成沖擊的時(shí)候，章村礦的產(chǎn)品銷售量一直穩(wěn)中有升，呈現(xiàn)了良好態(tài)勢。
重介洗選高變質(zhì)無煙煤洗選技術(shù)也填補(bǔ)了重介洗選高變質(zhì)無煙煤這個(gè)國內(nèi)空白，被河北省科技廳專家鑒定為“達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。
如何使有限資源實(shí)現(xiàn)最大化利用？那就是轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)，依托煤炭主業(yè)，不斷拓寬、拉長、延伸產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)業(yè)、多產(chǎn)品、多功能的組合。章村礦把原洗煤廠的第一道篩分工藝直接安裝到井下，實(shí)現(xiàn)了矸煤分離，不僅減少了洗選成本，還可以將矸石運(yùn)送到采空區(qū)和廢巷充填，減少運(yùn)輸成本，降低對地面環(huán)境的污染。充分運(yùn)用高變質(zhì)無煙煤重介洗選技術(shù)、礦井水余熱轉(zhuǎn)換為高品質(zhì)熱源節(jié)能技術(shù)、撞擊流濕法脫硫技術(shù)、水泥旋窯余熱發(fā)電技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，形成了“煤—電—水—洗選—建材”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了無廢水、廢氣、廢渣排放的低碳運(yùn)行新型指標(biāo)體系。
冀中能源股份公司形成了資源綜合利用大循環(huán)，每個(gè)礦又都是小循環(huán)，最大限度利用各種資源，成功地把煤炭資源轉(zhuǎn)變?yōu)檠h(huán)閉路開發(fā)。各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品和廢棄物的價(jià)值均在下一環(huán)節(jié)得到保存和提升，改變了煤炭行業(yè)傳統(tǒng)的高污染粗放式發(fā)展方式，實(shí)現(xiàn)了從煤炭生產(chǎn)到消費(fèi)全過程無污染化，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在悄然之間實(shí)現(xiàn)了調(diào)整和升級(jí)。
如今，冀中能源股份有限公司由“黑”變“綠”產(chǎn)生了“三大巨變”。思路之變，安排生產(chǎn)首先考慮的是如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，生產(chǎn)之前先考慮如何能更清潔高效；方式之變，整個(gè)開采過程都在生態(tài)、低碳下運(yùn)行，開采模式由傳統(tǒng)粗放型逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榧s低碳型；環(huán)境之變，每座礦山都“放眼皆美景、處處像花園”，樹立起了“文明、環(huán)保、綠色”礦山新形象。
| 來源：中國環(huán)境報(bào)記者 徐俊華 周迎久 通訊員 張國偉 |
編 輯：一帆 |
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