依靠科技进步发展煤矿循环经济
关键词:技术；循环经济；煤
焦煤集团是中国无烟煤生产基地之一，开采历史超过100年，也是中国四大老矿区之一。焦作矿务局成立于65，438+0949年9月，2000年3月改制为焦作煤业(集团)有限责任公司。集团公司现有正式员工34000余人，各类技术人员3954人，其中高级职称198人。拥有265，438+0个子公司和65，438+07个分公司，形成年产优质无烟煤580万吨、发电能力265，438+00 MW、水泥60万吨、铁合金65，438+0.5万吨、烧碱2.7万吨的生产规模。具备建材化工大型成套设备生产能力，产品涉及30多个行业。现已发展成为以煤电为主业，冶金、建材、化工、第三产业为辅的大型综合性企业。在“科学技术是第一生产力”的发展理念指导下，努力建设资源节约、环境友好的和谐矿区，拉长产品链条，实施循环经济，注重煤矸石、矿井水、瓦斯的综合利用，有力地促进了集团公司非煤产业经济持续健康快速发展。
第一，在煤矸石和粉煤灰的综合利用
煤矸石作为煤炭生产的伴生废弃物，长期堆积并占用大量土地。煤矸石山的粉尘随风飘散，造成粉尘污染。煤矸石岩石长期自燃，排放的二氧化硫等有害气体污染空气，对矿区人居环境和创建优秀健康旅游城市造成一定影响。然而，当科学技术和循环经济的概念付诸实践时，煤矸石这种工业废物和污染物的价值逐渐被开发和利用。近年来，在国家产业政策的指导下，遵循资源开发与节约并重的原则，以结构调整为主线，以技术创新为动力，焦煤集团努力探索循环经济模式，逐步将分散无序的企业组合成产业链，形成相对集中有序的集群经济实体。 并开始走出一条资源消耗低、环境污染小、科技含量高、经济效益好的新型工业化道路，矿区循环产业链逐步形成。 利用煤矸石发电，然后利用电厂排放的矿渣和粉煤灰作为生产水泥和煤矸石砖的原料。由此，煤矸石这种废弃污染物被新的科技产业链“吃干榨净”，实现了资源利用最大化和污染排放最小化。
为了充分利用煤矸石资源，采用先进的循环流化床锅炉，研究利用煤与煤矸石约1∶2的混合燃料进行发电。仅冯英电厂2×6000 kW发电机组一天就可消化煤矸石1000多吨，节约原煤400多吨，降低燃料成本130万元。目前，集团公司已先后建成4座煤矸石综合利用电厂，总装机容量1.99万千瓦。由于锅炉燃烧充分，脱硫效果好，排放的粉尘、氮氧化物、二氧化硫等指标均达到国家排放标准，而炉渣、飞灰成为下游产业的原料。阳阳玛矿利用煤矸石和电厂粉煤灰生产烧结砖，建成了年产3000万块煤矸石砖的自动化隧道窑生产线。烧结砖所需的热能不仅是煤矸石本身产生的，而且通过合理的技术改造，解决了上千名职工洗澡的问题，让沉睡多年的煤矸石带来直接的经济效益，妥善安置富余人员。另外省了一个洗澡锅炉，每年节约洗澡用煤5000多吨。五年来，建成煤矸石、粉煤灰砖厂5家，煤矸石砖生产线16条，年生产能力194万标砖。2005年，建成了国内先进的年产65438+万立方米粉煤灰加气混凝土轻质砌块生产线，为煤矸石、粉煤灰的综合利用，实现矿区循环经济和可持续发展走出了一条新路。
第二，在瓦斯抽采利用方面
焦煤集团是煤层瓦斯突出严重的矿区，吨煤瓦斯含量高达30立方米。目前，10生产矿井中有9个高瓦斯或瓦斯突出矿井。1955建局以来，共发生317次煤层瓦斯突出，其中最大煤层瓦斯突出1500多吨，瓦斯突出44万立方米。瓦斯不仅对焦煤集团的安全生产和经济发展有很大影响，而且已经成为威胁矿工安全生产的隐患。对于瓦斯治理，集团公司一直非常重视。但由于历史条件的限制，焦煤集团过去的瓦斯治理主要局限于优化矿井通风系统，加强瓦斯抽采和瓦斯检测，抽采的瓦斯排入大气。随着市场经济的发展和环保意识的提高，焦煤集团已经清醒地认识到，煤层中的瓦斯不仅有害，而且是一种优质资源。通过科学抽放和有效合理利用，可以将瓦斯这个影响煤矿安全的“头号杀手”变成造福人类的“生命帮手”。在原有的瓦斯抽放技术如瓦斯抽放技术、化学封孔、变径钻孔等基础上。科技投入有所增加。2002年，利用国债和自筹资金，对5对生产矿井的7座地面排水泵站进行了全面更新和技术改造。采用了大钻机、大钻孔、大管径、大排水泵的“四大”排水方式，实现了大流量、高负压、高效率、低阻力的合理排水。集团公司瓦斯抽采能力由上世纪的15万立方米/年提高到7500万立方米/年，瓦斯抽采总量由2006年的1250万立方米提高到2005年的2300万立方米。朱村矿、九里山矿、魏村矿、中国燃气公司已建立储气库。目前，焦作市共有燃气用户6万余户。据统计，从1.997至今的八年间，焦煤集团已向焦作市民供气1.1.39亿立方米。瓦斯抽采技术的不断提高和瓦斯综合利用已显示出巨大的经济效益和社会效益。强力瓦斯抽采和综合治理明显改变了矿区的安全生产条件，瓦斯事故明显减少。
三、矿井水的综合防治和利用
焦作矿区是著名的水患矿区。矿井水引发的事故与瓦斯事故、顶板事故并列为威胁煤矿生产和矿井生命安全的三大事故。矿区正常涌水量为每小时24000 ~ 30000立方米，吨煤含水率高达40 ~ 50。矿区受地下水威胁的煤炭储量高达654.38+0.45亿吨，吨煤抽采费高达30元，约占吨煤成本的20%。仅排水电费每年就高达6000多万元。截至目前，每小时60多立方米的矿井已发生600多起突水事故。巨大的地下水不仅威胁着矿井的安全生产，也严重制约着综合机械化采煤技术的应用。此外，如果矿井排出的地下水得不到有效利用，不仅会浪费宝贵的水资源，还会对周围环境造成一定的污染。
没有矿井水的综合治理和合理利用，就没有煤矿的可持续发展。为此，焦煤集团进行了多年的积极探索。围绕减少矿井水的排放和合理利用，做了大量的工作。先后实施了疏干降压、突水点封堵、底板注浆加固改造等一系列科研项目和改造工程，变被动堵水为主动治水，取得了明显成效，减少矿井涌水量3000立方米/小时，年节约排水费用1275万元。经过分类排水和处理后，每年有3500立方米的矿井水应用于生活、工业和农业三个领域，其中用于焦作市民生活。为充分利用矿井水，集团公司制定了矿井水综合利用规划，已获国家发改委批准。该项目建成后，每年将处理7300万立方米的矿井水。利用焦作“南水北调”的区域优势，争取国家支持，成为备用供水水源。
四、未来发展方向
依靠科技进步，发展循环经济，是建设资源节约型、环境友好型矿区，实现企业可持续发展的重要途径。我们要不断更新资源开发利用的观念，把节约资源放在更加突出的位置。正确处理资源开发和环境保护的关系。根据集团公司产业发展规划，立足煤电主业，积极调整产业布局，优化产业结构，拉长产业链，着力培育“煤-电-冶炼”和“煤-电-建材”两条循环经济链，加快发展循环经济，“吃干榨净”煤电主业延伸效益，创造资源、环境、建材。根据这一思路，规划建设2×135 MW赵固综合利用电厂，消化利用矿区丰富的煤泥、煤矸石等低热值燃料资源。同时，充分利用在粉煤灰、电力、铁路方面的优势，2006年2月，一条日产5000吨熟料的新型干法水泥生产线开工建设，建成焦作地区规模最大、技术最先进的新型水泥厂。综合利用采煤抽出的矿井水，明年将开工建设日产20万吨的水厂，净化水可供电厂或其他用户使用。同时将考虑矿泉水项目的前期工作。加快煤层气开发利用，提取矿井瓦斯用于发电，2006年建成20台瓦斯发电机组，提高了瓦斯综合利用效率，既促进了安全生产，减少了环境污染，又提高了经济效益。2006年，在专家论证的基础上，启动了“三环境绿色开采技术”的研究与应用。用煤矸石、粉煤灰和添加剂组成的混合料浆充填材料对建筑物下的采空区进行充填支护，增加开采储量600多万吨，既利用了废弃物，又多产了煤。该项目已进入实施阶段。发展循环经济，建设绿色矿山，实现煤炭价值最大化，协调相关产业和矿业环境的发展。“十一五”期间，通过“整合一矿”，即一个地方矿，“改造两矿”，即古汉山矿和方庄矿，“新建三矿”，即赵固一矿、赵固二矿和新河矿，在现有煤炭产量的基础上，增加煤炭产量500万吨，原煤产量超过654.38+00万吨。