2011年下半年,山東能源新礦集團入選全國首批礦產資源綜合利用示范基地,成為我省惟一一家入圍的煤炭企業,新汶礦區被國家環保部命名為全國煤炭行業惟一一個國家生態示范區。

近日,記者走進礦區,探訪企業“綠色開采、低碳發展”之路。

以矸換煤,相當于在不投資的情況下新建一個大型礦井

矸石山,曾經是煤礦的象征。

作為新汶礦區的主力礦井,翟鎮煤礦已開采近20年,自然也不例外。

為盡快突破采煤禁區、降低采空區對地面的影響,翟鎮煤礦先行一步,從2004年起率先在全國開展“以矸換煤”技術研究。如今,該礦具有自主知識產權的綜采工作面高效機械化矸石充填開采技術屬世界首創,實現了采煤、充填同步并舉。

記者發現,其矸石充填系統由地面和井下兩部分組成。地面矸石下井回填系統,通過直徑578毫米內襯耐磨無縫鋼管,垂直輸送到井下,每小時處理能力為500噸；而在主井底建立的淺槽煤矸分離系統,能將分離處理的矸石直接用于工作面充填,每年可為主井減少30萬噸的矸石提升量。

翟鎮煤礦礦長佟強樂觀地表示:“預計最快五年、最長八年就可消滅地面積累了15年的矸石山,可以換回200多萬噸優質原煤。”

尤為可喜的是,經綜合分析,充填開采工作面地表下沉系數僅為0.3以下,最小值為0.1,比全部冒落開采減少下沉52%以上。

經過多年努力,新礦集團現已形成六種“以矸換煤”成套技術工藝,適用于綜采、高檔普采、炮采等多種開采方式。其中,“矸石充填置換煤關鍵技術研究與應用”項目獲國家科技進步二等獎,同時被評為我省重大節能成果獎。2010年,集團以矸換煤工程被列為國家級矸石充填綠色開采示范工程。

截至目前,新礦集團已在13個生產礦井中推廣應用以矸換煤工藝,停運了12座矸石山的同時,建設了5個“井下洗選廠”,實現了井下矸石“不轉移、不升井、不上山”,老區礦井中以矸換煤產量占到回采煤產量的20%。

據初步統計,2007年以來,老礦區每年可多回收煤炭200萬噸,共置換出壓煤和煤柱產量600萬噸,最大限度地延長了礦井服務年限,相當于在不投資的情況下新建一個大型礦井。

變廢為寶,矸石、瓦斯皆可發電

從去年10月20日起,協莊煤礦居民區用了近20年的煤氣全部關停,代之以電力。所不同的是,這個電是用矸石發出來。

2011年12月23日中午,67歲老工人李懷平正在家中用電磁爐做飯。他說:“不管炒菜還是煮飯,現在都用電。比用煤氣便宜,還安全衛生。”

光明熱電股份有限公司總工劉太峰告訴記者,目前電廠年消耗矸石10萬噸左右,實際發電量1.4億千瓦時,除生產外,協莊礦區近6000戶居民的生活全部用這個電。

“沒有絕對的廢棄物,只有放錯位置的資源”。早在15年前,新礦集團就嘗試建設煤矸石綜合利用熱電廠,將煤炭開采中產生的相關廢棄物轉化為可利用資源。到目前,共建成矸石、煤泥綜合利用電廠10座,裝機容量442兆瓦,年消耗煤矸石100萬噸、煤泥130萬噸。

在滿足企業電力需求的同時,通過實施集中供暖和余熱利用,累計取消鍋爐69臺,大大改善了礦區環境質量。

針對趙官能源高瓦斯礦井的實際,集團變“被動治理”為“主動應用”,通過調研攻關,在趙官建成了江北首座超低濃度瓦斯發電站,分兩期安裝4臺500KW低濃度瓦斯發電機組,第一期兩臺發電機組于2010年2月5日開始運行。同年,在同樣存在高瓦斯威脅的水煤公司,先后安裝7臺500KW機組。

據悉,兩座發電站每年消耗礦井瓦斯750萬立方米,發電1300萬千瓦時,不但填補國內低濃度瓦斯安全可靠利用技術空白,而且取得巨大環保效益。

吃干榨凈,礦井水不外排,乏風余熱利用

有亞洲最深礦井之稱的孫村煤礦,高達15米的井筒出風口上面蓋了個面積為78平方米的大“篦子”,整體吊裝了2000個噴淋式換熱器及S型擋水板。

該礦機電部副主任王會芹告訴記者,可別小看了這個噴淋換熱技術,以礦井回風熱能作為冬季供暖熱源,這在國內煤礦中還是首創,年可節約標煤1737噸,減少二氧化硫排放約30噸。目前,該乏風熱能利用裝置已獲國家專利。

在新礦集團,類似國家專利還有很多,其中包括礦井水綜合利用裝置。堅持循環、再生的原則,集團先后建設了15座井上礦井水處理站,年綜合利用礦井水2600多萬噸,實施分級處理、分質供水,將礦井水潔凈利用,提供生活及工業用水,并廣泛應用于電力、煤炭洗選、冶金、造紙生產和地面灌溉及廠區綠化,綜合利用率達到75%以上。

近年,集團開拓煤炭行業礦井水處理利用的新途經,將水處理站搬到了井下,陸續在新巨龍、新陽能源等單位建成井下礦井水處理站6座。與傳統礦井水處理方式相比,僅年節約水泵電耗近60萬千瓦時。

致力于經濟增長方式轉變和生態礦山建設,新礦集團多年來積極構建“生產源頭矸石換煤-生產過程綜合利用-廢棄物吃干榨凈”的綠色開采體系,形成了獨具特色的循環經濟發展模式,被國家發改委和中國工程院確認為全國煤炭行業四種模式之一,先后獲得“全國第一批循環經濟試點企業”、“全國資源綜合利用先進單位”、“全國礦山資源合理開發利用先進礦山企業”、“全國煤炭工業科技創新先進單位”、“煤炭工業節能減排先進企業”等榮譽稱號。

按照國家級礦產資源綜合利用示范基地建設要求,未來五年內,新汶示范基地煤炭開采和綜合利用規模達到每年1500萬噸,采區回采率達到90%以上,以矸換煤總量1200萬噸,煤矸石利用總量1500萬噸,礦井水處理率100%,綜合利用率提高5%,煤矸石綜合利用率保持在100%,打造“以矸換煤”綠色開采典范。