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首次將“生態礦山建設”嵌入煤炭開采各個環節的,正是冀中能源集團。這個年輕的世界500強企業,在資源開發中,不只把煤炭當作資源,更把空氣、土地、地下水等與煤炭相關且構成環境生態的各種因素,都當作重要的資源加以科學開發、認真保護和綜合利用。
沿著煤炭掘進、開采、運輸、提升的過程,我們近距離地撫摸到了冀中能源對資源的珍重、對環境的保護、對綠色的追求……
搬走矸石山, 把生態擾動“降”下去
煤矸石,一種在煤炭形成過程中與煤伴生的巖石,隨煤炭開采提升至地面,是煤礦生產過程中的主要廢棄物,其危害主要表現在對耕地的侵占以及所含的有毒、有害物質對大氣環境、土地和水體的破壞與污染。有數據顯示,我國煤矸石累計堆存已超過50億噸,且總量仍在以每年3億至3.5億噸的速度增加。專家預計,到2020年,全國煤矸石年排放量將增至7.29億噸。
國內對于煤矸石仍然采用地面堆積的傳統處理方法,所以,每個煤礦都有一座碩大的金字塔狀矸石山。“煤礦還未投產,就會買下附近一片土地用作矸石的堆放場地。”提起煤矸石,冀中能源邢臺礦工程師張書國對它是又愛又恨,“這是祖輩傳下來的煤矸石處理方式,過去的技術也只能這樣處理。”
張書國說,一個年產百萬噸的礦井,矸石山占地面積就有約110畝。開采了43年的邢臺礦,在2008年以前,存有一座約380萬立方米、三十層樓房高的矸石山。“這幾乎成了煤礦獨有的地理標志,順著矸石山就能找到煤礦。”
一方面是煤礦資源日益減少,捉襟見肘;另一方面則是煤矸石大量堆積,人們談“矸”色變。張書國說:“矸石的提升成本居高不下,當時就想,如果把這些矸石變成煤炭就好了。”
一句玩笑話,卻真的變成了現實。“在創新方面,我們始終像外行那樣去思考,像內行那樣來做事。”冀中能源集團董事長王社平一語道破天機。他解釋說,思維模式和決策方面敢于創新,才能突破傳統思維的約束,專業也才能更加精細。
冀中能源將矸石“變為”煤炭的具體方法,是為矸石充填置換,這種采煤方法在業界被稱作“補天”開采。他們置換的對象,是在煤炭行業普遍認為難以利用的“三下”壓煤。王社平說,“三下”壓煤通常是指鐵路下、村莊下、水體下的賦存煤炭。據不完全統計,我國煤礦“三下”壓煤量達137.9億噸,其中建筑物下壓煤約87.7億噸,占“三下”壓煤量的60%左右。“隨著村鎮規模不斷擴大,實際壓煤量其實遠遠高于這一數字,而這些壓煤足可以供28座年產500萬噸的大型礦井開采100年。”王社平說。
冀中能源面對的主要是建筑物下壓煤,邢臺礦在處理上有著獨到的做法。他們將處理后的煤矸石、電廠粉煤灰等混合料,通過充填鉆孔并利用自重投放到井下,再由皮帶輸送機運送至采煤工作面,對采后空間進行充填,周而復始置換煤炭,使建筑物保持了采煤擾動之前的壓力均衡,沒有沉降。
“我們不斷改造充填工藝,由原來的先出煤、后充填、再搗實的分步作業,轉到了邊回采、邊充填、邊搗實的平行作業上來。”冀中能源副董事長、生態礦山建設負責人劉建功說,集團自行研發了像推土機一樣的搗實設備,對工作面充填后的矸石粉煤灰推壓搗實,保證了頂板的相對穩定,生產效率大大提高。“除了矸石回填,煤矸石在制磚、公路路基等方面也有很大應用。”他表示,作為河北省首個矸石山治理項目,邢臺礦的矸石山將在近期徹底消失。
在國內,因為首次運用充填開采技術,邢臺礦在2011年榮獲了河北省煤炭工業科學技術一等獎,技術成果被界定為國際領先水平。此項技術在冀中能源內部得到升華,衍生出了矸石巷道充填、矸石固體、矸石膏體、似膏體和超高水材料等多種充填技術工藝。
“3年多時間,冀中能源搬掉了42年堆積的矸石山,騰出了110畝土地,這不能不說是個奇跡。”實地參觀后,中國煤炭工業協會會長王顯政感觸很多,“該項技術推廣后,產生的社會效益、經濟效益將是不可估量的。”
井下洗選, 把煤炭純度“提”上來
一個煤礦再加上一座洗煤廠,是多數現代化礦井的標志。經過洗選加工的原煤搖身一變,身價激增,成品精煤在煉焦、冶金行業中供不應求。
近兩年來,冀中能源突出“質量、效益”這個主題,推進了產品結構的優化升級,以提升盈利能力為主要目標的“精煤戰略”得以穩步實施。2011年,集團精煤產量3000萬噸,同比增加600萬噸。2012年1至4月份,精煤產量已完成1100萬噸,利潤貢獻率達到80%以上。正如王社平所言,“產品不是越多越好,而是結構越優越好、效益越高越好、實力和競爭力越強越好。”
從2008年開始,冀中能源集團先后斥資3億多元對邢臺、邯鄲、張家口礦區的洗煤廠實施技術改造,洗煤工藝也由原有的“跳汰—粗精煤重介”變成了現在先進高效的“不脫泥無壓三產品重介”,精煤產率、工藝水平大幅提升。除保證了合同內電煤供應外,還實現了原煤的全部入洗。
記者在采訪中得知,原煤經過洗選后的副產品也是煤矸石。在冀中能源,這部分煤矸石有的被送往井口矸石熱電廠用作發電燃料,大多數則被再次運回井下實施充填作業。“這一上一下的運輸成本也不低啊。”王社平始終盤算著,怎么把這部分成本降下來。
冀中能源邢東礦在建礦之初就沒有打算在地面堆積矸石,是國內首座沒有矸石山的礦井。“這樣一來,在邢東礦井下籌建洗煤廠就有了得天獨厚的優勢。”劉建功說,如此,不但使矸石在井下實現就地充填,解決了矸石運輸成本的問題,而且還間接地提高了煤礦的開采效率。
5月初,在冀中能源邢東礦800米井下煤炭洗選加工現場,邢東礦礦長蘇建國指著轟隆隆正在運轉的跳汰洗選設備告訴記者:“井下建設‘洗煤廠’,是矸石充填開采的一個延伸,是對煤炭開采的又一次革命。”
他為記者細細地算了一筆賬。按照邢東礦年產原煤130萬噸計算,夾雜在煤炭中的矸石就有16萬噸,如果不加處理提升到地面,電費、運輸費、洗選加工損耗費等各項費用相加足有千萬元。“把這么多的矸石直接在井下處理掉,不僅節省了這筆費用,而且間接提高了原煤的開采效率,相當于直接減少費用1700多萬元,每年可增加綜合經濟效益近億元。”
邢東礦的井下洗煤廠,嚴格意義上來講應該稱作“井下預排矸系統”,共占有井下空間6000多平方米,規模相比井上洗煤廠顯得小些。
記者注意到,井下洗煤廠的系統分為篩分破碎、跳汰洗選、煤泥水處理三部分。開采出的原煤由運輸皮帶直接運來,經過振動篩、篩分刮板機、柔式空氣室跳汰機、壓濾機的層層處理后,最終把矸石和煤炭分離,再由兩條皮帶分別運送到矸石倉和煤倉。之后,分選出的矸石直接充填到井下巷道,高品質煤炭則提升到井上進行進一步加工。與井上洗選廠相同的是,井下洗選用的煤泥水處理系統同為閉路循環,實現了清潔生產。
王社平透露,應用于井下“洗煤廠”的三項關鍵技術已取得國家專利,還有兩項正在申報中。“我們接下來還將投入600多萬元,繼續研發新式塊煤排矸系統,在所屬東龐礦、邢臺礦以及內蒙古礦區大面積推廣應用。”王社平說。
工業旅游, 把游客“請”進礦區
2012年以來,除了傳統的各大景區外,在邢臺、邯鄲各家旅行社推介的旅游線路上,新增的多條煤礦綠色旅游線路備受市民關注。這類被稱為“地心”旅游的項目,引爆了邯邢兩地的假日旅游市場。
“從清明小長假至今,我們已經接待了30多批次的旅游團隊。”冀中能源梧桐莊礦的張貴軍表示,梧桐莊礦以“低碳運行中的花園式礦井”的獨特景觀,吸引了眾多游客流連忘返,這成為冀中能源在新一輪“提質增效”中打造的又一個經濟增長點。
據了解,2011年,河北省政府國資委和旅游局聯合認定的首批河北省8家工業旅游示范線路中,冀中能源集團就有華北制藥、邢東礦、梧桐莊礦、井陘段家樓4家單位入選。河北省旅游局相關負責人表示,作為工業資源與旅游市場互相結合、滲透的產物,工業旅游不但可以豐富旅游產品,滿足不同層次的市場需求,還有利于打造企業的品牌形象,推動工業由制造型向創造型、服務型轉變。
雖然過了“五一”小長假,但來梧桐莊礦旅游的游客依然絡繹不絕。在這里,4萬多株樹木競相吐綠,音樂噴泉水柱此起彼伏,人在畫中游,鳥在林中躍,一副低碳、生態、清潔的和諧景象。“這哪里是煤礦,分明是個大花園。”來自河南省安陽縣的李蕭蕭感慨地說。
戴上安全帽,拿上自救器,導引員劉丹引領大家開始“地心”之旅。說是“地心”之旅,其實是在地面10米下模擬井下生產環境的實物培訓基地,環境、設備與井下無異。這個與澳大利亞合作建設的基地有兩個用途,忙時進行職工技能培訓,閑暇時接待游客觀光旅游。
李蕭蕭沿著臺階一路向下,走在了游覽隊伍的最前面。他感到光線越來越暗,仿佛一下子由白天進入到了黑夜。“請大家不要驚慌,我們已經來到了距離地面‘600米’深的井下,請打開礦燈,隨我步入采煤工作現場。”劉丹說。
放眼望去,“巷道”里擺放著各種井下設備,電纜管線吊掛平直有序、粗壯有力的液壓支柱支撐著“頂板”。“我們現在的位置是回采工作面,裝有兩個滾筒的設備就是采煤機組,可以在刮板輸送機上實現往復運動截割煤層。”劉丹介紹道,“那邊是掘進工作面,采煤之前必須經過巷道掘進,形成采煤作業系統?,F在使用的是綜合機械化掘進機,生產效率和安全系數都大大提升了。”
“以前旅游我們都喜歡去名山大川,這次來煤礦‘當’礦工,真是一次特別的旅游體驗。”游客劉海生說,“以后我要和朋友們一起,再到冀中能源其余的工業游景點去觀光。”
據王社平介紹,冀中能源集團在6個低碳綠色礦山建設的示范礦區進行了統一的規劃部署,在各個示范點設立了專門的工業旅游活動經營管理服務機構,并配備了相關的工作人員,他們將地域傳說、企業文化、煤炭生產流程、科技創新和企業發展融入到旅游線路中,打造一批集煤炭開采、游覽觀光、煤海探秘、休閑娛樂、科考培訓、會議聯歡等為一體的綜合性旅游觀光基地。
邢東礦將低碳發展的“采煤不見煤、不見矸石山”等亮點工程通過24個旅游點一一展示。碧波蕩漾的生態園湖水全部為處理后的井下水,湖面波光碧影,堤上楊柳依依,把“人居共山水一色、經濟與文化齊飛”的現代礦山新面貌全面展示在游客面前。梧桐莊礦,則將“梧桐引鳳”的傳說與企業采用的高科技成果相結合,通過“采煤工作面—皮帶運輸—卸載點煤倉—皮帶運輸—井底煤倉—主井提升—皮帶運輸—圓筒貯煤倉—火車外運”的現代綠色工藝流程展示,引得游客游覽興趣濃厚。
邢臺金牛旅行社負責人表示,這是繼“紅色旅游”后又掀起的一股“綠色旅游”風,尤其是在黑色煤礦建立的“綠色旅游區”,更受游客青睞。
有創新 就會有收獲
煤炭采掘業在很大程度上被大家認為是粗放產業,而粗放產業給人的印象就是缺乏技術含量和創新成果。而通過對冀中能源生態礦山的深入采訪,記者卻感覺到了這種想法的偏差。冀中能源在資源開發中,不只把煤炭看作資源,更把空氣、土地、地下水等與煤炭相關、構成環境生態的各種因素,都當作重要的資源,通過種種創新手段加以科學開發、認真保護、綜合利用,每一項都取得了可觀的收益。
通過技術創新,冀中能源發明了井下采掘充填技術,邊采掘煤炭、邊充填空隙,為解決我國100多億噸三下壓煤的采掘開辟了一條新路,經濟價值不可估量。
通過方法創新,冀中能源把礦下空間、地熱、礦井水、煤矸石都當成可以利用的資源,用地下礦井空間辦起洗煤廠,既節約了生產用地,又減少了運輸費用;用煤矸石進行發電,既搬走了矸石山,又增加了新能源;用礦井產生的恒溫空氣解決礦山職工制冷、取暖問題,有效地節約了資源。
通過產業創新,冀中能源通過改造古老礦井,讓其與現代旅游業有機結合,發展起現代工業旅游,不僅讓其再次創造了經濟價值,同時也為人們開辟一項全新的娛樂活動提供了條件,可謂一舉兩得。
這些在基礎產業中的創新、創造,為冀中能源集團帶來了變化。這無疑告訴我們一個道理:不管處于任何行業、任何領域,只要轉變發展方式,只要敢于創新、創造,都會贏得或大或小的收獲。但愿人們都能加入這一行列,迎接大家的一定會是可喜的回報。
?。ū疚恼抡?月30日《經濟日報》)