楊 博,劉 斌,孫維維
(1.彬縣煤炭有限責(zé)任公司,陜西 咸陽 712000;2.陜西華彬雅店煤業(yè)有限公司,陜西 彬縣 713500)
雅店煤礦自2016年推行“綠色礦山”發(fā)展理念以來,始終堅持以“綠色礦山、環(huán)境生態(tài)化礦山、開采科學(xué)化礦山、資源利用高效化礦山、礦區(qū)和諧礦山”為定位,將“生態(tài)恢復(fù)、環(huán)境友好、資源節(jié)約、和諧發(fā)展”的理念貫穿于礦井建設(shè)和生產(chǎn)經(jīng)營過程之中。以資源合理利用、節(jié)能減排、保護生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)礦地和諧為主要目標(biāo),以開采方式科學(xué)化、資源利用高效化、企業(yè)管理規(guī)范化、生產(chǎn)工藝環(huán)保化、礦山環(huán)境生態(tài)化為基本要求。編制了《雅店煤礦綠色礦山建設(shè)實施方案》,成立了“綠色礦山建設(shè)工作機構(gòu)”,制定了資源開發(fā)、綜合利用綠色實施計劃和主要建設(shè)工程。歷經(jīng)3年“綠色礦山”發(fā)展理念的推廣、2年“綠色礦山”規(guī)劃發(fā)展的穩(wěn)步推進(jìn)和近1年的集中建設(shè),雅店煤礦在礦區(qū)環(huán)境面貌建設(shè)、資源開發(fā)利用及綜合利用、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與恢復(fù)治理等方面已取得了顯著效果,已按標(biāo)準(zhǔn)基本建成綠色礦山。
定義:“綠色礦山”是指礦產(chǎn)資源開發(fā)全過程,既要嚴(yán)格實施科學(xué)有序的開采,又要對礦區(qū)及周邊環(huán)境的擾動控制在環(huán)境可控制的范圍內(nèi)[1]。
實施依據(jù):2017年5月國土資源部、環(huán)境保護部等6部委聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于加快建設(shè)綠色礦山的實施意見》和《國家綠色礦山建設(shè)規(guī)范》。2019年1月陜西省自然資源廳下發(fā)的《陜西省綠色礦山建設(shè)管理辦法(試行)》。
實施原則:綠色礦山應(yīng)遵循“開采方式科學(xué)化、資源利用高效化、企業(yè)管理規(guī)范化、生產(chǎn)工藝環(huán)?;?、礦山環(huán)境生態(tài)化”的基本要求[2],堅持“四效并舉,統(tǒng)籌兼顧”、循環(huán)經(jīng)濟、資源綜合利用、以人為本及科技創(chuàng)新原則,努力實現(xiàn)礦山發(fā)展的經(jīng)濟效益、資源效益、環(huán)境效益和社會效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一,資源開發(fā)與環(huán)境保護并舉,礦山發(fā)展與社區(qū)繁榮共贏[3]。
建設(shè)目標(biāo):轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源開發(fā)模式,積極推行“花園式”企業(yè)管理新模式和綠色生態(tài)助推礦山發(fā)展新理念,有序推進(jìn)、分步實施,構(gòu)建資源、環(huán)境和社會效益相協(xié)調(diào)的礦山發(fā)展模式,建立綠色礦山建設(shè)長效機制。有計劃地開展資源綜合利用類工程、科技攻關(guān)類工程、礦山環(huán)境保護類工程、土地復(fù)墾類工程以及和諧社區(qū)建設(shè)類工程,科學(xué)、合理、有序地開展綠色礦山建設(shè)工作,實現(xiàn)礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和跨越式發(fā)展。
功能分區(qū)合理,環(huán)境衛(wèi)生整潔:礦區(qū)建設(shè)功能分區(qū)明確、布局合理,礦井工業(yè)場地按功能要求分成兩部三區(qū)——兩部即北部和南部;三區(qū)即場前區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和主要生產(chǎn)區(qū)(選煤廠)。場前區(qū)位于北部;輔助生產(chǎn)區(qū)和主要生產(chǎn)區(qū)(選煤廠)位于南部。
防塵、保潔制度及措施到位:針對工業(yè)場地內(nèi)煤炭運輸系統(tǒng)及轉(zhuǎn)載點可能產(chǎn)生的煤塵以及破碎產(chǎn)生的揚塵,在原煤轉(zhuǎn)載點等易產(chǎn)煤塵的工作環(huán)節(jié)設(shè)置小型除塵機組,使含塵空氣經(jīng)除塵機組處理后排出室外。針對原煤篩分過程中產(chǎn)生的大量煤塵,礦井在原煤篩分處設(shè)除塵器。另外,在廠區(qū)內(nèi)空地及區(qū)外積極植樹種草,并結(jié)合礦區(qū)的綠化建設(shè)亦可控制煤塵及自然揚塵。針對井下防塵,采取“預(yù)防為主、綜合防塵”的措施,分別通過通風(fēng)防塵,改善井巷內(nèi)的工作環(huán)境;通過濕式作業(yè),減少掘進(jìn)工作面產(chǎn)塵量;通過采掘工作面、皮帶轉(zhuǎn)載點的噴霧灑水,有效降低粉塵;通過濕式除塵機,有效凈化井下風(fēng)流中的礦塵;通過定期清掃和沖洗巷道幫頂?shù)?,有效消除井巷中落塵等。
綠化覆蓋率高:為實現(xiàn)建設(shè)“花園式”礦山這一目標(biāo),礦井綠化建設(shè)自2013年以來,已完成礦區(qū)綠化面積83 202.07 m2,基本達(dá)到可綠化面積的100%,綠化工程總投資1 331萬元。
科學(xué)的采選方法:根據(jù)礦體賦存條件、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境特征,采用科學(xué)合理的采選方法,最大限度減少土地占用,最大限度降低對自然環(huán)境的破壞和污染,提高資源利用水平。根據(jù)煤層的賦存特點及煤層頂?shù)装迩闆r,1#煤層采用一次采全高單一長壁采煤法,全部垮落法管理頂板;4#煤層采用水平分層放頂煤采煤法,全部垮落法管理頂板。根據(jù)煤質(zhì)特征、可選性及目標(biāo)用戶的要求,塊煤采用重介淺槽分選,末煤采用兩產(chǎn)品重介旋流器分選,細(xì)煤泥采用濃縮機與壓濾機聯(lián)合回收。
先進(jìn)的采選裝備:選擇國家鼓勵、支持和推廣的機械化、自動化、信息化和智能化采選技術(shù)裝備,嚴(yán)禁采用國家和行業(yè)明文規(guī)定的淘汰設(shè)備。礦井采用的大功率采煤機(MGTY400/900-3.3D、MGTY500/1200-3.3D),大功率、大運量運輸機,快速移架、長壽命的液壓支架(ZF12000/20/40、ZZS6000-17/35)及配套的端頭支架等均為國家鼓勵、支持和推廣的采煤機械裝備。選煤設(shè)備中原煤分級篩采用2461型單層圓振動篩,篩分效率高,處理能力大;塊煤重介分選機為W24F54型重介淺槽分選機,分選精度高,效果好,處理能力大,運行可靠,結(jié)構(gòu)簡單;末煤重介旋流器為φ1 000 mm重介旋流器,分選精度高,處理量大,結(jié)構(gòu)簡單,耐磨損,安裝維修方便;以上設(shè)備均為國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備,屬國家鼓勵、支持的技術(shù)裝備。
合理的資源開發(fā)利用方案:開采回采率、選礦回收率不低于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案設(shè)計的指標(biāo)。目前,雅店煤礦嚴(yán)格按照已批復(fù)的資源開發(fā)利用方案確定的原則進(jìn)行回采,1#煤層為中厚煤層,采區(qū)回采率為80%;4#煤層為厚煤層,采區(qū)回采率為75%,礦井采出率為75.4%,不低于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案設(shè)計的指標(biāo)。礦井選煤廠每年可入洗原煤為400萬t/a,其中矸石為52.37萬t/a,其余為精煤、末精煤和洗混煤,選礦回收率為86.9%,大于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案設(shè)計指標(biāo)。
環(huán)保的固體廢棄物處理:開采過程中產(chǎn)生的廢棄物,設(shè)有專用、規(guī)范堆積場所,符合安全、環(huán)保、規(guī)定。礦井掘進(jìn)排矸量為4萬t/a,生產(chǎn)初期少量掘進(jìn)矸石由汽車運至排矸場排放,待井下形成廢棄巷道后掘進(jìn)矸石用于充填井下廢棄巷道,不出井。選煤廠矸石產(chǎn)生量為80萬t/a,由汽車運往礦區(qū)煤矸石電廠發(fā)電;如不能用于發(fā)電,則運至排矸場排放,用于充填井下廢棄巷道。
礦井開采伴生資源的綜合利用率應(yīng)符合國家關(guān)于“三率”的最低指標(biāo)要求,主要是煤矸石和礦井水利用。
煤矸石利用:煤矸石主要用于井下采空區(qū)充填和煤矸石電廠發(fā)電,煤矸石綜合利用率為100%。
污廢水利用:①井下污水在工業(yè)場地設(shè)井下排水處理站一座,將井下排水經(jīng)過混凝、沉淀、過濾、消毒等處理,處理后的水質(zhì)分別達(dá)到《煤炭工業(yè)給水排水設(shè)計規(guī)范》(GB 50810—2012)中《選煤廠用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》《煤礦井下消防、灑水設(shè)計規(guī)范》(GB 50383—2016)中《井下消防灑水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》以及《建筑中水設(shè)計規(guī)范》(GB 50336—2002)中的有關(guān)回用水標(biāo)準(zhǔn)的要求,處理后用作井下消防灑水、黃泥灌漿用水、選煤廠生產(chǎn)補充水、地面綠化灌溉等;②生活污水量為598 m3/d,主要來源于食堂、單身公寓、辦公樓、浴室及洗衣房等。生活污水經(jīng)排水管道自流進(jìn)入工業(yè)場地污水處理站統(tǒng)一進(jìn)行處理。污水處理站設(shè)計規(guī)模為30 m3/h。經(jīng)處理后達(dá)到《建筑中水設(shè)計規(guī)范》(GB 50336—2002)中的有關(guān)回用水標(biāo)準(zhǔn),用作選煤廠生產(chǎn)補充用水。
建立能耗核算體系:礦山建立了能耗核算體系,規(guī)定了具體有效的節(jié)能減排措施。根據(jù)《能源管理體系要求》(GB/T 23331)、《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》(GB/T 15587)建立礦山能耗核算體系,并編制了《彬縣煤炭有限責(zé)任公司雅店礦井及選煤廠項目節(jié)能評估報告》,2015年3月,國家發(fā)改委辦公廳出具了審查意見(發(fā)改辦環(huán)資[2015]621號)。
控制單位產(chǎn)品能耗:控制并減少單位產(chǎn)品能耗、物耗、水耗,礦山單位產(chǎn)品綜合能耗滿足國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。①礦井年綜合能源消耗量約1.6萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,噸原煤生產(chǎn)綜合能耗不高于2.99千克標(biāo)準(zhǔn)煤,噸選煤電耗不高于4.50 kW時,低于新建煤炭井工開采企業(yè)單位產(chǎn)品能耗準(zhǔn)入值(7千克標(biāo)準(zhǔn)煤);②礦井、選煤廠總用水量為6 262 m3/d,其中工業(yè)場地日用水量為896 m3/d,約占總用水量的14%;黃泥灌漿用水、井下消防灑水及選煤廠生產(chǎn)補充水等生產(chǎn)用水量為5 015 m3/d,約占總用水量的80%。
噪聲控制:生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的噪音、震動危害得到有效控制。井下噪聲源主要為局部扇風(fēng)機和采煤、掘進(jìn)工作面的設(shè)備,以產(chǎn)生機械動力性噪聲為主。由于受井下巷道制約,井下噪聲擴散困難,既危害人體健康,又可使工傷事故增多,礦井對井下局扇都相應(yīng)配備了消聲器,以降低其噪聲量,破碎機選用低噪聲破碎機。地面空壓機和通風(fēng)機產(chǎn)生的噪聲屬空氣動力性中低頻噪聲、衰減慢、傳播遠(yuǎn)。對工業(yè)場地內(nèi)的工作人員及周圍村莊農(nóng)民影響較大。選用軸流式通風(fēng)機具有噪聲小的特點,噪聲能基本控制;為穩(wěn)妥起見,在空壓機和通風(fēng)機的進(jìn)出口處都分別安裝消聲器,同時還在機房內(nèi)墻壁上加貼有吸聲材料,安裝隔聲門窗,加強了房間的密閉性,以減緩其對外影響程度。引風(fēng)機的噪聲以空氣動力性噪聲為主,除在風(fēng)機的進(jìn)出口處設(shè)置消聲器外,并將風(fēng)機放在減振架上,盡可能有效地減少噪聲對外傳播。對破碎機的噪聲,采取了在破碎機房內(nèi)墻壁上加貼吸聲材料,裝隔聲門窗的消聲措施。
綠色礦山理念需進(jìn)一步加強:在綠色礦山建設(shè)過程中雖取得了一定的成績,但和綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的要求相比仍存在一定的差距。因此,要把綠色礦山建設(shè)理念貫穿于日常生產(chǎn)經(jīng)營中,以綠色礦山的標(biāo)準(zhǔn)來實施礦井生產(chǎn)接續(xù)和經(jīng)營管理,加大綠色礦山宣傳力度,讓全體員工都能夠了解綠色礦山、認(rèn)識綠色礦山,使全體職工以主人翁的姿態(tài)投入到綠色礦山的建設(shè)中。
礦山地質(zhì)環(huán)境治理和土地復(fù)墾仍需進(jìn)一步推進(jìn):礦井采用垮落法管理頂板,回采后將會對地表植被、自然生態(tài)造成破壞,同時造成地表擾動、水土流失等污染,因此在綠色礦山建設(shè)過程中,要結(jié)合礦井生產(chǎn)接續(xù)計劃,進(jìn)一步制定科學(xué)的礦山地質(zhì)環(huán)境保護和治理計劃,采取“邊開采、邊治理”“超前監(jiān)測和動態(tài)治理相結(jié)合”的治理方法,履行礦山地質(zhì)環(huán)境保護與土地復(fù)墾義務(wù)。礦山地質(zhì)環(huán)境保護是一項投資大、見效慢、直接經(jīng)濟效益差的工程,因此,應(yīng)積極拓展思路、創(chuàng)新發(fā)展模式、拓寬資金渠道,為綠色礦山建設(shè)提供足額的資金保障,形成有自己特色的可持續(xù)發(fā)展之路。
資源開發(fā)方式:①積極關(guān)注最新的國際、國內(nèi)先進(jìn)的采選工藝、采選設(shè)備、自動化、信息化和智能化等創(chuàng)新發(fā)展成果,結(jié)合礦井實際情況,加快技術(shù)升級改造,保障礦井先進(jìn)的裝備水平,最大限度的提高資源回收,最大限度的降低對自然環(huán)境的破壞和污染;②積極探索井下充填采空區(qū)的先進(jìn)裝備和技術(shù)經(jīng)驗,摸索井下煤矸分離技術(shù),最大限度降低矸石出井率,提高固體廢棄物利用率,節(jié)能環(huán)保[4];③貫徹“邊開采、邊治理、邊恢復(fù)”的原則,及時治理恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境,復(fù)墾礦山占用土地和損毀土地。提高礦山地質(zhì)環(huán)境治理程度和土地復(fù)墾率。
資源綜合利用:①結(jié)合礦井情況創(chuàng)新“增量”模式[5],在開機率、放煤效率、放煤含矸率、頂煤回收率、小煤柱或無煤柱開采等工藝改革中下功夫,向工藝改革、技術(shù)創(chuàng)新要增量、要效率、要效益;②按照“源頭治理、清污分流、逐級凈化、綜合利用”的思路,探索井上下清、污分流技術(shù)[6],在減少水處理能耗的同時,加大水資源利用,降低補充水源消耗,實現(xiàn)資源的綜合利用。
節(jié)能減排:①細(xì)化能耗核算體系,實現(xiàn)全系統(tǒng)、全環(huán)節(jié)管控,橫、縱向?qū)Ρ饶芎?、物耗、水耗,力爭系統(tǒng)耗能最低;②提高“三廢”礦區(qū)內(nèi)利用率,減少“三廢”排放,保護生態(tài)環(huán)境。
降低損失:降低了因礦產(chǎn)資源開采引發(fā)的礦山地質(zhì)環(huán)境問題所造成的人民群眾生命財產(chǎn)損失。
緩解矛盾:緩解了礦山企業(yè)與周圍群眾的矛盾,密切了礦農(nóng)之間的關(guān)系,有利于社會穩(wěn)定和區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。
樹立工程形象:對營造一個良好的礦區(qū)生產(chǎn)環(huán)境、樹立工程形象、創(chuàng)造良好的社會環(huán)境和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用。
促進(jìn)良性循環(huán):通過恢復(fù)治理,土地復(fù)墾、綠植,提高環(huán)境容量,促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)。
增加收入:綠色礦山建設(shè)的實施需要人力、物力,一定程度上可以增加部分當(dāng)?shù)鼐用窬蜆I(yè),增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入。
減少災(zāi)害損失:減少地質(zhì)災(zāi)害對人民生命財產(chǎn)的威脅,減少了經(jīng)濟損失。
改良土地生態(tài):通過生態(tài)恢復(fù)與治理及礦區(qū)綠化措施,美化地貌及自然生態(tài),大大降低了礦業(yè)開發(fā)對環(huán)境的負(fù)面影響,改良礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,保護耕地,防止土地生態(tài)條件惡化,促進(jìn)農(nóng)業(yè)良性循環(huán)。
防止水土流失:通過栽植果樹、撒播草籽及自然恢復(fù)等措施,有效防止治理范圍內(nèi)的巖土侵蝕和水土流失,減輕水體污染程度,保障周圍群眾的飲水安全,改善了治理區(qū)內(nèi)的居住環(huán)境。
改善地質(zhì)環(huán)境:通過改善區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量,加上后期合理適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測、管護措施,吸引周邊動物群落的回遷,增加動植物群落多樣性,實現(xiàn)動植物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性。
發(fā)展綠色礦業(yè)、建設(shè)綠色礦山,真正實現(xiàn)資源合理開發(fā)利用與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展,已成為礦山企業(yè)發(fā)展的必然選擇。因此,要把綠色礦山的發(fā)展理念貫徹于礦山建設(shè)、開采、加工,直至礦山閉坑、土地復(fù)墾和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)重建的全過程,需采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,實施嚴(yán)格的科學(xué)管理,實現(xiàn)資源充分合理開發(fā)利用、保護環(huán)境、安全生產(chǎn)、社區(qū)和諧和礦業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。