煤礦節能減排技術措施探討

郭高川

（煤炭工業太原設計研究院，山西 太原 030001）

煤礦節能減排技術措施探討

郭高川

（煤炭工業太原設計研究院，山西 太原 030001）

針對現在煤炭行業節能減排現狀，分析了煤礦行業從設計到生產再到管理整個過程中，節能減排需要注意的問題及措施。

煤礦；節能減排；綜合利用

近年來，我國經濟快速增長，但也浪費很多資源。因為我國過去和現在的經濟模式是以能源的高消耗為基礎的，這種狀況與目前的經濟結構不合理、增長方式粗放相關。煤炭工業是我國的基礎能源產業，煤炭生產占一次能源生產的76.8%，煤炭消費業占一次能源的69.3%，煤炭行業是國家確定的9個重點高耗能行業之一和污染排放嚴重的行業之一。

1 我國目前煤炭行業的節能減排現狀

我國煤炭行業在國家政策支持和煤炭企業的努力下，煤炭行業節能減排取得明顯成效。原煤生產能耗電耗下降不少，污染物（二氧化硫和COD）排放有所下降，礦井水的重復利用率明顯提高，滿足條件的礦山建立了礦井瓦斯抽放系統，瓦斯不用直接排空、而是得到充分利用。從現在看，成績是做出了些，但是差距還很大；因為我們以前的各方面“欠帳”太多，歸納起來分析如下：

1）我國煤炭行業基礎工作比較欠缺，能源消耗的計量設備、相應規范、標準還沒有，具有一定技能水平的工作人員很少，能源計量工作很難開展。據統計，假如通過加強有效的節能管理，可實現企業的直接能源消耗10%左右的節能潛力。

2）技術水平低。多年來，各個煤礦主要通過改擴建來擴大規模，加大開采力度，加快煤炭生產。相當一部分煤炭企業的自主創新和科研能力還較薄弱（甚至沒有），只是礦務局的國營煤礦具備一些自主創新能力，但是也很不夠。多種原因導致目前各個煤礦高耗能設備多，生產工藝落后，生產工作人員的業務和專業知識水平不高，科研技術創新能力和解決實際生產問題能力缺乏，私營煤礦更是欠缺（甚至沒有）。所以煤炭行業中的節能減排技術還有很大潛力可以挖掘。

3）管理水平落后。煤炭企業的主要負責人或者法人代表，只注重煤炭企業的實際生產能力，而不關心煤炭企業的節能措施甚至沒有節能意識。現在，好多煤炭企業的管理還是較粗放的模式，也還沒有設置負責節能減排的管理部門，即使有節能減排的管理部門，也沒有專職的節能減排管理人員及相應的管理崗位責任制度，現有許多煤礦的生產運輸系統和其他生產配套系統明顯不匹配，并且長期以來沒有對整個系統進行科學合理優化及修改完善。不少機電、運輸、通風、排水等設備超期服役，設備老化、效率低下、能耗增大。

2 煤礦節能減排的技術措施

煤礦節能減排的主要思路是：要從源頭做起，節能減排思想要充分融入到煤礦的設計理念中。按照煤礦科學合理地設計，進行系統優化，再從建設和生產中進行全過程控制。

2.1 從煤礦設計的理念上要充分考慮節能減排要求

設計要符合清潔生產要求，盡可能地選用保證煤礦安全生產的、成熟的清潔生產技術、工藝和設備，根據生產工藝做好對“三廢”及共伴生資源、余熱、廢氣等資源綜合利用，根據現在科學技術水平對不能綜合利用的，必須經過處理達標排放。

2.2 煤礦設計方面需要注意的問題

1）地質構造對開采的影響。煤礦開采特別是井工開采，區域內及井田內的地質構造對井田布局很重要，特別是井田內的地質構造分布情況，直接影響到開拓布局的合理性。所以要加強地質勘探的精確度和準確性，還要開展地質的勘探研究和創新，推動地質勘探、高精度三維地質構造勘探等現代高精度裝備研究，這樣才可提高煤炭開采效率，也可使煤炭開采安全保障程度提高，也為促進節能減排和生態環境保護提供地質技術保障。

2）煤層賦存條件對開采的影響。煤層間距影響到開拓水平的劃分，以及煤層厚度、穩定性、可采性的影響。要優化開拓布置，減少井巷工程量。除服務年限較長的水平主要大巷和硐室外，一般不采用巖石巷道?？茖W合理確定掘進斷面，推廣巖巷光爆錨噴、煤巷錨網、錨梁等主動支護工藝。選擇合適采煤方法，嚴格遵守作業規程，減少煤矸石的產生量。

沒有大起沒有大落的時候，許峰打來了電話，她當時差點兒把電話摔了，是啊，有電話號碼啊?？墒撬约憾疾幻靼?，她那么想念，卻沒有想過給許峰打個電話，或發條短信。

3）水文條件、采空區對開采的影響。水文地質條件的復雜與否，直接影響到礦井的開拓布局及開采方法的選擇。采空區的范圍大小、賦存情況、采空區是否充水，直接影響到開拓布局，特別是影響到巷道布置及工作面安排。加強礦井水文地質研究工作，提高對礦井水文地質規律的認識，做好礦井涌水的前期勘探和測量。進行礦井開采設計時要充分考慮：如何減少對地下水資源的影響和破壞，必要時要進行特殊的保水開采設計，要有配套可行的礦井水處理系統和綜合利用方案。

4）工業場地。工業場地位置對煤礦的節能減排是很重要的。工業場地應選擇在便于礦井供電、給水、運輸。要充分利用地形，使地面生產系統、工業場地總平面布置及地面運輸合理。一般主井位于工業場地。主井主要是把地下開采的煤炭運輸出地面，合理的主井位置的可以節省很多人力、財力、物力，減少很多能耗。合理規劃工業廣場內供熱供暖建筑的布局，優先利用煤矸石、煤泥來發電，綜合利用電廠排出的余熱，推行集中供熱替代分散供熱，有條件的地區可采用太陽能、地熱等方式供暖。礦區其他聯合建筑及生活區的建筑，必須按照建筑節能標準進行設計。

5）礦井開拓布置。合理確定井筒的形式、數量及其配置；合理確定開采水平數目和位置；合理布置大巷、井底車場及主要硐室；科學合理地確定礦井開采銜接順序。合理優化礦井生產系統，礦井盡量實現生產集中化，生產系統簡單化，運輸連續化。

6）提升系統。煤礦提升運輸系統起著很重要的作用，它的運行及維護費用在生產成本中占相當大的比重。因此合理配置生產運輸設備及合理組織運輸工作，對提高煤炭產量、降低煤炭生產成本、提高勞動效率及節能減排有重要作用。煤礦設計中要盡可能地簡化礦井提升設備的傳動系統。

7）通風系統。通風機工況點要維持在其性能的最佳效率點附近運行，淘汰機械式閘閥調壓調量。選用性能比高的空氣壓縮設備，合理選擇管口直徑，采用可靠技術和方法進行連接，減少管網接口處跑、冒、滴、漏。低瓦斯礦井進行掘進作業時應采用電動液壓設備。優先選用電子調速和集中控制、具有內驅動系統的膠帶輸送機，下運膠帶輸送機宜利用位能啟動。

8）供電系統。礦井變電所設計，選擇主變壓器容量一定要科學合理，要使電力變壓器三相負載保持平衡，負載分配也要科學合理。礦井的供配電系統一定要布局合理，盡量減少縮短配電范圍半徑，減少線網上的電能、熱能損耗。礦井機電設備負荷變化大的，應該優先采用變頻等調速技術，調節無功功率，提高功率因數。條件具備時，宜用動態無功補償和就地無功補償，礦井平均功率因數不得低于0.9。

9）監控系統。煤炭企業應普及電能監控信息技術，各個關鍵生產環節和重要部位建立遠程計算機監控系統，隨時監測煤礦各個生產環節是否正常運行，以及電耗、能耗等重要運行參數。

2.3 從煤礦綜合利用方面的措施

1）提高煤炭利用效率。煤炭企業應以煤炭資源利用效率最大化為目標,對特殊的、稀缺煤種要進行合理的有計劃的進行開采。加快建設大型坑口電廠的步伐，積極倡導煤炭深加工產業的延伸發展，推動煤炭上下游產業合理開發，促進煤炭能源就地轉化成其他高效資源。

2）綜合利用。鼓勵煤炭企業綜合利用煤矸石發電，并且采用高效潔凈燃煤發電技術和設備，從而降低發供電的能耗；采取高效的節能減排技術和措施，爭取做到污染物零排放。鼓勵煤炭企業周遍的企業充分利用礦井水，保護地表水及地下水的水資源，實現礦井水達標排放，最好實現礦井水零排放。

2.4 加大對礦山開采技術及設備的科研投入

1）推動礦山綠色開采技術。引導和鼓勵煤炭企業因地制宜選擇適合自己本身的技術、方法、工藝，實現煤炭資源綠色開采；支持煤炭企業經常優化礦井自身生產系統，減少井巷工程掘進量，合理確定巷道掘進斷面，研究和發展以矸石換煤和矸石充填綠色開采技術，從而減少煤矸石的排放量，積極推行煤礦綠色開采技術的創新。

2）結合實際生產條件，加大對特種設備的研發力度。煤炭企業自身或與高校及科研院所合作，加強對煤礦綜采設備搬遷和輔助運輸機械化關鍵裝備技術的研究，特別是對復雜地質條件下、薄煤層、超薄煤層、難采煤層的安全高效開采關鍵技術裝備的攻關研究，提高礦井開采的機械化程度和效率。

2.5 生產單位需要加強監督管理和落實相關標準

要求

嚴格按照核準（審批）的煤礦建設規模進行初步設計。新建、改擴建項目設計要有節能減排專題篇章。要把能耗作為項目審批、核準和開工建設的前置條件，把排污總量指標作為建設項目設計和環評審批的前置條件。所有系統、裝備、設施選型，必須嚴格執行設計規范及有關規定，并選用經過能效認證的安全、高效、節能、環保設備。

3 結束語

節能減排對企業來說是很重要的，任務是很艱巨的。所以要求從每個職工做起，每個部門都要引起重視。特別要引起公司管理層主要領導的特別注意，要把企業的節能減排納入業績考核當中。這樣更有利于節能減排工作有效地落實。

本文闡述了煤礦企業從設計到生產再到管理應該注意的節能減排的主要方面，希望把這些方面做好和考慮到，爭取把煤礦節能減排工作做得更好。

[1]徐永圻.煤礦開采學[M].江蘇：中國礦業大學出版社，1999.

[2]田取珍，史鵬飛，孫惠民.采礦系統工程學[M].北京：煤炭工業出版社，2006.

[3]張少波.煤礦能耗現狀分析及節能技術發展方向[J].煤炭科學技術，2009（5）：83-89.

Discussion of Energy Saving and Emission Reducing Technology in Mines

GUO Gao-chuan
(Taiyuan Institute of Design and Research of Coal Industry,Taiyuan Shanxi030001)

For the present state of energy saving and greenhouse gas emission reducing in coal industry,the paper analyzes the problems and the measures of the whole process in coal industry from design to production and to management.

mines;energy saving and emission reducing;comprehensive utilization

F407.1

A

1672-5050（2011）03-0021-03

2010-12-10

郭高川（1978—），男，山西臨汾人，本科，工程師，從事煤礦設計、巖層控制及礦山建設監理工作。

劉新光