我國礦區循環經濟技術發展研究

李晉云

（山西晉城煤業集團，山西晉城 048000）

我國礦區循環經濟技術發展研究

李晉云

（山西晉城煤業集團，山西晉城 048000）

煤礦作為我國能源發展的基礎性產業，在我國國民經濟中占有舉足輕重的地位，近年來，煤礦所造成的污染日益增加，像地表沉陷、煤矸石棄置、礦井水污染等嚴重影響著煤礦的生產發展。本文從可持續發展理論和循環經濟理論出發，分析了目前國內礦區在經濟發展中存在的弊端，論述了礦區實現循環經濟發展的必要性，并結合晉煤集團循環經濟園區的成功案例，指出了幾種循環經濟的發展模式，并對實現循環經濟的一些科學技術進行了介紹，而且還給出了作者的一些新的想法。

循環經濟；煤礦；發展模式

粗放型礦區經濟增長模式是我國煤炭資源開發過程中一直存在的問題，一味的以煤炭消費為基礎，生產過程中產生的大量矸石丟棄在地面，開采方法的不合理所造成的大量煤炭資源的遺棄和地下水位的紊亂，采空區處理技術簡單造成的地表沉陷，引起資源的浪費和環境的污染，可持續發展道路面臨嚴峻挑戰。

煤炭作為我國的基礎能源，其消費占我國一次能源消費的三分之二，同時，煤炭消費結構所帶來的環境問題越來越大。環境保護和能源需求增長的雙重壓力已成為不可避免的現實問題，煤炭工業如何摒棄傳統的發展模式，如何保證能源供應與安全，以循環經濟的理念和模式促進礦區與環境和經濟協調發展，是實現我國煤炭可持續發展的關鍵。

1 循環經濟理論

1.1 基本概念

循環經濟理論循環經濟理論的起源是20世紀60年代美國學者鮑丁提出的“宇宙飛船理論”，這其實是一種地球生態系統平衡理論，其認為地球上的物質循環和宇宙飛船里的一樣，排放的廢棄物要經過加工，然后重新加入到物質閉式循環中去，實現物質的循環再利用。后來隨著可持續發展理論的提出，人們把地球生態循環觀點運用到經濟增長模式上來，提倡建立一種自給自足的封閉式經濟體系，循環經濟理論這才真正的被確立下來，該理論以“減量化、再利用、再循環”為原則，以提高資源的利用率為目標，將經濟增長對環境的影響減少到最低，把人類對資源的索取控制到自然能夠自我調節恢復的范圍內，實現物質利用循環化、經濟增長合理化、生態污染最小化，實現人類-經濟-生態三者的和諧發展[1]。

1.2 理論的基本原則

循環經濟理論體系以“減量化、再利用、再循環”為基本原則。“減量化”注重的是盡可能的使進入循環體系中的物質和能量達到最小，因為物質越少，生產過程中所排放的廢棄物就越少；“再利用”強調的是對循環體系中物質的利用要最大化，杜絕物質過早的脫離循環圈，變為廢棄物；“再循環”是對“再利用”的補充，它指出物質當被某一個環節充分利用完價值后，通過對其性能進行改造，將其放置循環體系中的另一個環節中，達到物質性能的再利用。因此，循環經濟的三個原則分別從循環體系的源頭、過程和末端三個階段進行強調，嚴格杜絕污染的產生，極大的提高物質的利用率。

2 礦區的循環經濟發展技術研究

煤礦作為資源、經濟、人類結合最緊密的一個產業，任何不合理的經濟增長都會引發一系列的弊端，從而威脅到人類的生存環境，所以，礦區的循環經濟發展是順應時代的需求，是社會經濟發展到一定階段的產物。

2.1 目前礦區發展存在的弊端

雖然我國從上個世紀80年代開始就已經注重對煤礦企業的廢水廢物進行加工循環再利用，但是還遠未達到全面普及的地步，目前，我國大部分礦區在經濟發展的過程中仍然存在一系列漏洞需要盡快彌補。

1）傳統的粗放型經濟增長模式依舊突出。上個世紀被人們普遍認為“臟亂差”的煤礦生產環境現在在一些礦區依舊存在，而且粗放型的經濟增長模式伴隨的是開采的不合理、管理體系的不完善、機械化水平的不高等，造成了礦難頻發、地表大范圍沉陷、地下水位上升、地表水下降、環境極其惡劣。

2）技術水平跟不上開采條件的復雜性。隨著淺埋和中部煤層的資源枯竭，未來數十年我國煤層的開采將轉向深部，但是深部的開采將伴隨著一系列的威脅，隨著開采深度不斷加深，地壓會越來越大，會發生沖擊地壓，支護技術要求將會提高；深部地質條件將變得更加復雜，突水事故和煤與瓦斯突出事故將變得頻繁；深部地層的溫度將變得很高，既影響工人的工作環境，也對礦井通風提出更高的要求。

3）大量的伴生礦被遺棄。我國長期以來只注重對主采礦種的利用，與主采礦種共生的伴生礦大多被遺棄。伴生礦種類很多，資源豐富，而且多數都可以被其他工業生產所利用，有的可以加工成化工材料，像石墨、黏土、高嶺土，有的可以直接當作能源消費，像煤層氣、鋁土礦等。

2.2 實例分析礦區循環經濟發展模式

通過對我國煤礦生產發展過程中存在的一些弊端分析可知，實現礦區的循環經濟發展是時代的要求，是促進煤礦產業可持續發展的重要支撐。下面以晉煤集團循環經濟園區為例，對循環經濟理論在礦區經濟發展中的作用進行闡述。

晉煤集團遵循發展循環經濟的思路，創建了產業“大循環”、園區“中循環”、企業“小循環”的循環經濟體系，以保護環境和節約資源為首要任務，把培育循環型企業作為循環經濟的基礎，發展以煤炭為基礎、、綠色環保、循環發展的創新之路，通過提高資源的綜合利用效率，來提升企業效益。

集團著重強調瓦斯治理，通過對煤層氣的清潔轉化和全濃度利用來做到精煤層氣企業“小循環”。集團下屬煤礦進行了“綜合機械化充填采煤技術”試驗，可實現資源再利用，做到綠色環保開采，做精煤炭企業“小循環”。此外，在煤化工產業中，通過升級改造、技術優化和創新，使集團煤化工產業實現了各種資源的最大化利用，競爭力得到了全面提升。晉煤集團在發展新項目的過程中堅持“大項目推進、園區式承載”原則，相關企業在園區內耦合，使資源、產品、廢物在各單元之間循環利用，推動了各園區持續健康發展。

根據礦區分布和資源特點，按照產業集聚、耦合的目標，集團施行“一礦一園，園中循環”的礦區建設，將煤炭的開采和洗選、煤層氣的抽采和液化及其相關產業在礦區集聚，構建起一系列的循環利用產業鏈，促進傳統煤炭產業新型化、循環化，實現最佳配置各種生產要素，最大限度提升資源利用率、降低能源消耗。目前，已經建成了成莊、寺河、趙莊、長平四個各具特色的循環經濟園區，構建起了“煤—氣—化”、“煤—焦—化”、“煤—氣—電”三條主導產業鏈，并且在其延伸產業鏈中能源資源實現相互轉化，相關產業實現相互協調、共同發展。晉煤集團的發展模式做到了廢物的少排放、資源的高效利用，做到經濟發展和保護環境兩不誤，大力推動了企業的可持續發展。

2.3 礦區循環經濟發展模式

通過不斷的探索實踐，我國國內一些煤礦已經有了發展循環經濟的成功經驗，像平煤集團形成了以煤電-煤焦-煤化工為主體的循環經濟模式；皖北煤電集團成功實現了煤矸石-瓦斯-礦井水的循環經濟模式；潞安集團建立了以煤-電-煤化工，煤-焦-煤化工，煤-油-煤化工三條產業鏈為主的循環經濟模式[2]。

發展循環經濟，主要是建立企業、技術和環境三者之間的關系，圖1表示這三者之間的相互聯系方式。

目前，對于我國礦區來說，技術的革新才是發展礦區循環經濟的根本，幾種主要的循環經濟技術如下：

1）煤層氣抽采技術

圖1 礦區企業、技術與環境之間的耦合關系

煤層氣是國家在十二五計劃當中比較扶持的項目，在能源匱乏的今日，煤層氣是一個比較環保的資源，煤層氣抽采技術的發展有利于煤礦的可持續發展。煤層氣抽采技術處理模式示意圖，見圖2[3]。

圖2 煤層氣抽采技術處理模式

2）煤矸石和粉煤灰綜合利用技術

對于煤矸石的處理，礦區主要是建立煤矸石電廠，達到廢料回收利用和減少煤矸石排放的目的。煤矸石還可以用來制磚，提高煤矸石利用率就，增加經濟效益。粉煤灰中可以提取三氧化二鋁，生產氧化鋁后的廢料又可加工水泥，粉煤灰還可用來制磚。粉煤灰和煤矸石的處理模式示意圖，見圖3[4]。

圖3 粉煤灰和煤矸石處理模式

3）礦區水回收利用技術

礦區產生的污水，經過污水廠的處理一部分用于煤炭系統內部的循環，一部分作為電熱用水，用于供電廠。此外經過再次處理后可成為生活用水。礦井水的處理模式如圖4[4]。

表1 發展循環經濟需要采用的技術

圖4 礦井水處理模式

此外，還有三下開采技術和煤炭分選回收率提高技術等，這些都是我國將來煤炭開采的發展方向，也是發展礦區循環經濟必不可缺的核心技術，表1為目前發展循環經濟采用較廣的部分技術。

3 結束語

礦區循環經濟的完善是煤礦未來發展的趨勢，我國一方面要學習國外先進的循環經濟發展模式，一方面還得自己摸索尋找相適應的模式，研發關鍵技術及相關配套技術，補充制定科技發展計劃，以科技帶動經濟的循環發展，將煤礦建成多條產業鏈循環共存的現代化產業。

參考文獻：

[1]丁日佳，朱亞平.礦區循環經濟理論與技術[M].徐州:中國礦業大學出版社,2008.

[2]于斌.煤炭工業循環經濟及園區發展模式分析[J].煤炭科學技術，2010(12):105-108.

[3]秦勇，袁亮，胡千庭，等.我國煤層氣勘探與開發技術現狀及發展方向[J].煤炭科學技術，2012(10):1-6.

[4]崔倩,魏曉平.礦區循環經濟發展模式研究[J].中國礦業，2009(10):20-22.

Circular Economy Technology Development of Mining Areas in China

LI Jinyun
(Jincheng Coal Group,Jincheng 048000,China)

As a basic industry of energy development in China,coal mines play an important role in national economy.In recent years,pollution caused by coal mines,including surface subsidence,coal gangue dumping,and water contamination,has been seriously affecting production and development of mines.Based on the sustainable development and circular economy theory,the paper analyzes drawbacks occurring in the economic growth of domestic mines and argues the necessity of the circular economy.In combination with the successful cases in Circular Economic Park in Jincheng Coal Group,the paper also introduces some development patterns and specific techniques of the circular economy.

circular economy;mine;development pattern

F426；F205

A

1672-5050（2015）03-0089-04

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.03.031

（編輯：劉新光）

2015-01-18

李晉云（1979-），男，山西晉城人，大學本科，經濟師，從事煤炭經濟研究。