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山西地宝能源有限公司“连采连充”定义绿色开采新范式—— 解固废再利用之困 守绿水青山之责

   2025-11-27 275

回溯煤炭工业的发展历程,煤矸石如影随形,它们是堆积成山、潜藏自燃风险的“黑色包袱”。但在山西晋能控股集团A矿井的深邃巷道中,这些曾被定义为废料的煤矸石,却正经历着一场华丽的蜕变。

这场变革的推动者——山西地宝能源有限公司,凭借其自主研发并成功应用的“连采连充”智能化采煤工艺,完成了一次对行业痛点的精准狙击,将资源开发对环境的扰动降至最低,实现了经济效益与生态效益的深度协同,为资源型地区的绿色、可持续发展提供了可复制、可推广的“山西样本”。

资源困局:“三下”压煤待破局

煤炭,是我国能源安全的“压舱石”,其稳定供应是国家经济发展与社会运行的根本保障。然而,“三下”(建筑物下、水体下、铁路下)压煤问题严重制约着资源释放与矿区的可持续发展。此外,由于传统开采方式受地表变形值大小影响,需要留设大量保护煤柱,所以严重影响资源的采出率,甚至因破坏地面建筑与生态环境严重而无法开采。更为严重的是,煤矿开采产生的煤矸石等固体废弃物,进一步加剧土地占用与污染问题。

山西晋能控股集团A矿井作为重要的能源基地,便是这一行业共性挑战的集中体现。其“三下”压覆的煤炭资源量高达4957.7万吨,3号煤层不受“三下”压煤影响的区域仅剩2个综采工作面可以布置,这一困境在山西乃至全国煤炭行业都具有普遍性。

“如何安全、高效地解放这些被‘冻结’的资源,已不仅是关乎矿井生存的技术考题,更是维系区域能源供给与经济稳定的重大战略课题……”山西地宝能源有限公司总工程师宋志刚说。

资源枯竭的倒逼、环境约束的收紧、能源安全的重任……多重压力在此汇聚,行业转型的呼声日益迫切。正是在这样的时代呼唤与行业焦灼相互交织的背景下,一场旨在从根源上破解困局、在千尺井下悄然萌发的技术革命,迎来了破土而出的契机。这也预示着,煤炭工业的绿色发展之路,即将迎来一个关键的转折点。

技术破局:绿色开采辟新径

面对这一行业共性难题,山西地宝能源有限公司无数矿业科技工作者经过深入研究,交出了一份令人瞩目的答卷,为行业带来了破局的曙光,一种独特的方法——连采连充采煤工艺破茧而出。

据了解,该工艺使用专用设备进行机械化作业,实现充填工作面“采煤与支护”平行作业。整个系统由掘进和充填两套独立系统构成,它们分工明确、平行作业、互不影响,有效提高掘进效率。在山西晋能控股集团A矿井的实际应用中,技术人员设计了精密的开采顺序,采用跳采间隔充填的方式,通过留设合理的保护煤柱,确保开采过程的安全可靠。

这项技术的核心在于其独特的充填方法,技术人员利用煤层本身的自然倾角,让充填材料在各支巷上口自然混合充填。他们在掘好的支巷上下端口设置封堵板,将煤矸石和胶结浆料在上端口混合后,依靠重力实现自流充填,自下而上接实顶板。整个过程无需额外动力,既节能又高效。

值得一提的是,该工艺严格遵循国家相关技术规范,确保充填体达到规定的强度标准。通过科学的配比设计和严格的质量控制,充填体不仅能够有效支撑顶板,还能实现资源的循环利用。整个系统设计精巧,操作简便,为煤矿绿色开采提供了全新的技术路径。

如今,在山西晋能控股集团A矿井连采连充项目调度室内,电子屏幕上实时显示着充填系统运行数据。在采煤工作面结束高效作业后,大量曾经被视作“工业废料”的煤矸石,与特制的胶结浆料混合,如同生命的血液,通过蜿蜒的管道系统精准地回填至采空区,成为支撑地层结构、守护地表生态的“脊梁”与“血肉”。远处,满载煤炭的列车正驶出矿区,矿区上方,村庄依旧宁静,铁路依然畅通,而这片看似平静的土地下,正进行着一场“采煤不毁绿,矸石终归山”的绿色变革。

绿色发展:生态经济双丰收

连采连充采煤工艺的成功应用,为山西晋能控股集团A矿井乃至整个行业描绘了一幅生态与经济协同发展的崭新蓝图。同时,还为我国乃至全球煤炭工业的绿色转型,树立了可复制、可推广的标杆。

该技术既解决了生产难题,又实现了生态保护,真正做到了经济效益与环境效益相统一。从经济效益来看,项目整体实现了良好的经济效益;从生态效益方面来看,它创新性地构建了一条“废弃物-资源化-地压管理”的闭环链条,将昔日令人头疼的煤矸石等固体废弃物,转化为支撑地层的“绿色”骨架材料,有效控制了地表沉降,保护了地面建筑物和地下水资源。

“这是一次系统性的价值重构,我们成功地将传统模式下彼此对立的生产需求与生态约束转化为相互促进的双赢动力,为实现矿区可持续发展提供了坚实的实践支点。”山西地宝能源有限公司总经理王鹏说。

以科技为笔,以责任为墨。未来,山西地宝能源有限公司将继续秉持这份初心,用创新的笔触,用科技的力量,继续在深厚的地层中书写保障能源安全与守护绿水青山的生动答卷,为中国乃至全球的能源事业绘就更恢宏的篇章。

山西科技报记者 王瑶 实习记者 李岩


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