近年來,在新發展理念和“雙碳”目標的引領下,有序推進能源綠色低碳轉型,已成為能源企業發展的必由之路?!笆奈濉逼陂g,國家大力支持煤炭行業推廣“煤矸石井下充填+地面回填”,進一步釋放壓覆煤炭資源,為資源枯竭型礦井提供破題之法。
隨著礦井服務年限的不斷增長,趙莊二號井生產接續壓力日益凸顯。“由于受地面建筑物壓煤的影響,礦井開采布局與生產接續受到了極大影響。如果還采用原有的開采方法,礦井將面臨無煤可采的風險。因此,如何能將‘三下’壓覆資源吃干榨盡,成為礦井實現可持續發展的重大課題?!壁w莊二號井礦長李小利說。
對此,趙莊二號井多次組織技術人員考察調研,并成立專班進行探索研究,最終確定采用覆巖離層注漿充填開采工藝。
該技術通過地面鉆孔,對采動覆巖離層區進行高壓注漿充填,在工作面中部形成一定寬度的壓實支撐區,并利用壓實區與隔離煤柱聯合控制覆巖關鍵層結構的穩定性,保護農田及建筑物,防止采煤造成的破壞。該技術工藝簡單、操作方便,既能充分利用現有巷道,又能減少地表開采沉陷,且無需配備專用的充填設備,進一步降低了開采成本。
2020年11月,覆巖離層注漿充填開采技術在趙莊二號井2309工作面推廣應用。目前,該礦已完成對2309、2307、2305、23254個工作面的充填開采工作。經測算,共釋放“三下”壓覆煤炭約159萬噸,累計注漿量達71萬噸。
綠色開采的“黑”科技在趙莊二號井遠不止于此,隨著碳達峰、碳中和成為當前能源企業改革發展的熱點,一場乘勢而上的綠色低碳轉型熱潮在趙莊二號井興起。
趙莊二號井圍繞“矸石不上井、矸石減排、矸石返井、矸石綜合利用”等基礎項目開展研究,以科技創新為綠色開采鋪平道路,通過采用“矸石球磨代替粉煤灰”進行充填,以矸石換煤炭,用廢體換實體,不僅實現了煤矸石固體廢棄物在井下的有效利用,還減少了礦井二氧化碳和甲烷排放。該礦總工程師王全明說:“利用煤矸石球磨充填技術后,已消耗矸石7萬余噸。這是一舉兩得的好事,不僅解決了地表沉降和塌陷問題,還解決了困擾礦井多年的煤矸石固廢處置難題?!?/span>
如何最大限度地提高礦井資源回收率,創造更多經濟效益?經過充分調研論證,下一步,趙莊二號井將按照“1+1+1”(即正規回采工作面+覆巖離層注漿充填工作面+連采連充工作面)的生產模式,通過持續采用覆巖離層注漿開采工藝,并結合礦井正在開展的“連采連充”開采工藝,實現“采——支——充”一體化綠色開采,為企業可持續發展注入了強勁動能。
趙莊二號井一系列綠色開采工藝的推廣應用,推動煤炭開采由“黑”向“綠”轉變,實現“排矸不見矸、污水不外排、固廢全充填、地面不沉降、環境不破壞”。同時,也為集團公司及周邊受“三下”壓煤、固廢煤矸石處置及環境污染等困擾的兄弟礦井提供寶貴經驗,具有示范效應,社會效益顯著。
來源:晉能控股集團有限公司