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“變廢為寶”

礦井水變身“綠色之水”

　　煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源,，在開采過程中會產(chǎn)生大量的礦井水,，由于礦井水的賦存條件特殊，容易受到煤粉,、巖粉和有害物質(zhì)等的污染,，是一種典型的礦井廢水。

　　我國噸煤開采約產(chǎn)生2噸礦井水,，若不加以重視,，大量礦井水將造成地表水資源的污染和土壤環(huán)境惡化等嚴重問題。

　　在煤礦水資源極為匱乏的條件下,，礦井水直接排放也是水資源的極大浪費,。因此，礦井水的處理與回收利用對于改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,、解決礦井用水具有重要意義,，有助于達到社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一,。

　　“現(xiàn)階段礦井水的綠色無害化處理,，成為制約煤礦安全環(huán)保低碳發(fā)展的技術(shù)瓶頸之一�,！笨毖锌傇旱刭|(zhì)封存技術(shù)研究所主任工程師趙岳告訴記者,，“我們創(chuàng)新提出了系統(tǒng)的深井回灌技術(shù)方法、理論體系和標準規(guī)范,，解決了水害防控與礦井綠色開采,、礦區(qū)生態(tài)環(huán)保、礦山可持續(xù)發(fā)展之間相互矛盾與沖突的難題,�,！�

礦井水深井回灌現(xiàn)場

　　“使用礦井水深井回灌技術(shù)不僅可避免和減少對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞，有效實現(xiàn)礦井水‘零排放’,，經(jīng)濟回報也非�,？捎^。”鄂爾多斯某煤礦負責(zé)人給記者算了一筆賬,，利用這項技術(shù),，礦井噸水處理成本可控制在10元以下，年回灌總量超過130萬立方米,，相比原有礦井水處理方式節(jié)省了近2000萬元,。

　　“礦井水深井回灌技術(shù)是‘煤-水雙資源開發(fā)利用’的良好示范’，充分體現(xiàn)了礦井水‘控制,、處理,、利用、回灌,、生態(tài)環(huán)境保護’五位一體治理理念,。”在中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織的專家評審會上,，鑒定專家委員會主任,、中國工程院院士武強頗為贊賞地說。

“壓下托上”

為采煤沉陷打“預(yù)防針”

采動覆巖離層區(qū)注漿技術(shù)原理圖

　　隨著煤礦開采強度的不斷增大,，因采煤形成的沉陷土地已成為發(fā)展“難點”,、民生“痛點”。如何有效減少采煤沉陷的發(fā)生,，并對已形成的采煤沉陷區(qū)進行高效治理,，是擺在煤炭行業(yè)科技工作者面前的難題。

　　勘研總院研發(fā)的采動覆巖離層區(qū)注漿控制地面沉陷及防災(zāi),、處廢一體化關(guān)鍵技術(shù)，“不但讓建筑物下,、水體下和鐵路下“三下”壓煤的“老大難”不再難,，而且可有效緩解煤礦生產(chǎn)接續(xù)壓力，破解制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸,，保障安全生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定,。”勘研總院采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害防治研究所主任工程師趙明說,。

　　該技術(shù)之所以優(yōu)于其他傳統(tǒng)地表減沉技術(shù),，并能更加有效地保護生態(tài)環(huán)境，關(guān)鍵是第一時間通過地面鉆孔給采動覆巖離層區(qū)打“預(yù)防針”——通過高壓注漿充填產(chǎn)生“壓下托上”的作用,，提前預(yù)防煤炭開采后地層的下沉運動,，改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，利于生態(tài)文明建設(shè),。

注漿站施工現(xiàn)場

　　“硬核科技”不僅使礦山“含綠量”大幅提升,，也讓煤礦企業(yè)嘗到了甜頭。通過應(yīng)用采動覆巖離層區(qū)注漿技術(shù)，山西潞安化工集團某煤礦采區(qū)回采率從50%提高到90%以上,，釋放“三下”煤炭資源95萬噸,，有效延長了礦山服務(wù)年限，同時處理粉煤灰固廢60萬噸,，消耗礦井水超過100萬噸,；鄂爾多斯某煤礦利用該技術(shù)，釋放了“三下”煤炭資源146萬噸,。

自動化注漿控制系統(tǒng)

　　我國“三下”煤炭資源量巨大,，僅山西省就超過300億噸。據(jù)不完全統(tǒng)計,，全國“三下”煤炭資源僅開采出10多億噸,，大量“三下”煤炭資源沒有被采出。由此可見,，采動覆巖離層區(qū)注漿技術(shù)在“三下”煤炭資源開采領(lǐng)域的經(jīng)濟效益不可估量,。

“點石成金”

煤矸石的“華麗蛻變”

　　我國是一個煤炭消費大國，而煤礦最大產(chǎn)出的固體廢物就是煤矸石,，其中的有害成分可以進入大氣,、土壤和地下水，不但制約煤礦的可持續(xù)發(fā)展,，而且對生態(tài)環(huán)境造成嚴重危害,，威脅人體健康。因此,，如何減少污染,，利用好煤矸石，對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義,。

　　勘研總院從2019年開始在鄂爾多斯某煤礦實施固廢處理及地面減沉一體化項目,，在釋放“三下”煤炭資源的同時，建成了以煤矸石等大塊度,、大粒徑固廢為原材料的離層注漿生產(chǎn)系統(tǒng),，使昔日的廢棄物華麗蛻變?yōu)樾滦铜h(huán)保注漿材料，并形成示范性工程,，推廣應(yīng)用前景廣闊,。

鄂爾多斯某煤礦地面煤矸石注漿站

　　“以前露天堆存煤矸石，不僅成本高,，還污染環(huán)境,。”鄂爾多斯某煤礦負責(zé)人說,，“如今,，我們通過項目的實施實現(xiàn)了固廢資源再利用，有效消除了煤矸石堆放造成的環(huán)境污染和安全隱患，找到了可持續(xù)發(fā)展的道路,�,！苯刂�2022年上半年，該煤礦共處置煤矸石近100萬噸,，累計節(jié)省處置費用近1200萬元,，減少煤矸石占地150余畝，取得了良好的經(jīng)濟效益,、生態(tài)效益和社會綜合效益,。

注漿站施工現(xiàn)場

煤矸石制漿生產(chǎn)系統(tǒng)

　　在“雙碳”目標指引下，勘研總院經(jīng)過一系列技術(shù)研發(fā)和大量的工程應(yīng)用實踐,，形成的以“礦井水深井回灌技術(shù)”和“采動空間注漿技術(shù)”為核心的新型一體化綠色開采技術(shù)體系,，已成為總局科研發(fā)展戰(zhàn)略的成功典范。2022年,，依靠兩項技術(shù),，勘研總院在山西某煤礦一期良好成果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)實施了二期注漿減沉項目,；聯(lián)合水文局成功承攬山西某煤礦覆巖離層注漿減沉項目,；聯(lián)合中煤地生態(tài)公司成功承攬鄂爾多斯某礦區(qū)礦井水深井回灌工程，促進科創(chuàng)勢能轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟動能,，助推企業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,。

　　未來，中煤地質(zhì)總局將繼續(xù)踐行“綠水青山就是金山銀山”理念,，堅持“地質(zhì)立本,，科技賦能”，自覺做綠水青山的守護者,、金山銀山的創(chuàng)造者,、生態(tài)文明的建設(shè)者，為我國生態(tài)文明事業(yè)的發(fā)展貢獻地質(zhì)人的智慧和力量,。