淺析劉莊煤礦資源綜合利用現(xiàn)狀

摘要：劉莊煤礦按照國家礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)劃與設(shè)計，較好地完成了資源開發(fā)與綜合利用指標(biāo)，成為國投新集公司的標(biāo)桿礦井。文章總結(jié)分析了劉莊煤礦資源綜合利用的幾個方面，并探討了大型現(xiàn)代化礦井延伸非煤產(chǎn)業(yè)鏈的必要性。

關(guān)鍵詞：資源綜合利用；劉莊煤礦；煤矸石；瓦斯；非煤產(chǎn)業(yè)鏈；礦產(chǎn)資源開發(fā) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD926 文章編號：1009-2374（2015）25-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.063

1 概述

過去100年里，發(fā)達(dá)國家先后完成了工業(yè)化，消耗了大量寶貴的自然資源，特別是能源資源，而我國目前正處于發(fā)展中國家邁入工業(yè)化的初級階段，能源消費增加是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀事實。煤炭作為我國的基礎(chǔ)能源，在一次能源消費結(jié)構(gòu)中所占的絕對比重高達(dá)約70%，可見其重要性。我國煤炭資源雖然豐富，但是人均占有量卻遠(yuǎn)低于世界平均水平，且大部分已開發(fā)利用。因此，針對這一寶貴的不可再生資源，“黑色的金子，工業(yè)的糧食”——煤炭，我們該如何進(jìn)行資源綜合利用，是亟待解決的一個命題。

劉莊煤礦位于安徽阜陽市境內(nèi)，設(shè)計生產(chǎn)能力800萬t/a。作為一座特大型現(xiàn)代化礦井，劉莊煤礦積極貫徹十六屆五中全會提出的“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”精神，降低“三廢”（廢水、廢渣、廢氣）排放，用行動詮釋企業(yè)的發(fā)展理念：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。

2 礦井水綜合利用

劉莊煤礦井下涌水量約為600m?/h，根據(jù)需要建成了處理能力為5500m?/d的生活污水處理站和處理能力為20000m?/d的礦井水處理站。近幾年礦井水利用率均保持在92.5%左右。

礦井水經(jīng)地面水處理廠處理后復(fù)用于井下防塵、灌漿及地面日用消防，生活污水主要用于工業(yè)場地澆灌花草等，多余部分達(dá)標(biāo)排放，從根本上杜絕了礦生產(chǎn)、生活廢水對自然水系的污染。

選煤廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煤泥水經(jīng)處理設(shè)施處理后，作為循環(huán)水使用，做到煤泥水廠內(nèi)回收，洗水閉路循環(huán)不外排。

劉莊煤礦的一系列水資源綜合利用措施，不僅解決了礦井水外排污染環(huán)境的問題，而且緩解了煤礦用水狀況，具有良好的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

劉莊煤礦還采用了必要的自控監(jiān)控系統(tǒng)，確保礦井水處理后濁度、色度、細(xì)菌學(xué)等指標(biāo)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-85）的要求，生活污水水質(zhì)各項指標(biāo)達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）中規(guī)定的一級標(biāo)準(zhǔn)。

3 煤矸石綜合利用

劉莊煤礦礦區(qū)面積大、井下開拓巷道長、煤層夾矸多，每年的矸石產(chǎn)出量在96萬噸左右，如此大量的矸石作為生產(chǎn)的主要固體廢物，如果不加以利用，堆積在礦區(qū)，將會對環(huán)境造成污染，浪費大量土地資源，同時也會成為安全隱患。

目前劉莊煤礦已經(jīng)開始著手變廢為寶，逐步消除地面矸石山，將矸石用于塌陷區(qū)回填造地、周邊農(nóng)村的鋪路及作為農(nóng)村磚窯廠燒磚配合料及礦區(qū)內(nèi)鐵路專線、道路基礎(chǔ)的填筑物料。劉莊煤礦還積極探索采空區(qū)矸石充填及發(fā)展煤矸石電廠，最大限度地利用矸石資源，保護(hù)礦區(qū)周圍環(huán)境，為國投新集建設(shè)綠色和諧型礦山開辟一條新思路。

4 瓦斯綜合利用

瓦斯作為煤炭開采的伴生資源，如果直接排向大氣，將會對環(huán)境造成污染。劉莊煤礦東區(qū)于2011年建設(shè)了低濃度瓦斯發(fā)電站，一期工程共安裝6臺低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組，預(yù)留4臺機(jī)組位置。設(shè)備型號：500GF1-3RW，額定功率500kW，總裝機(jī)容量3000kW。發(fā)電機(jī)組發(fā)的電經(jīng)變壓器升壓為10kV，并入礦井10kV供電網(wǎng)絡(luò)，供礦井生產(chǎn)、生活使用。

劉莊煤礦低濃度瓦斯發(fā)電站的投入使用，有效利用了煤礦煤層的潔凈能源，使排空的瓦斯變害為利，有效減少了甲烷等溫室氣體的排放，凈化了礦區(qū)環(huán)境，保護(hù)了生態(tài)平衡。更重要的是，進(jìn)一步加強(qiáng)了煤礦瓦斯綜合治理的力度，從根本上解決突出煤層開采的瓦斯問題，提升煤礦生產(chǎn)的安全性，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

5 塌陷區(qū)的綜合治理及利用

劉莊煤礦自投產(chǎn)以來，地面塌陷面積大，做好塌陷區(qū)綜合治理，積極改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，是礦區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的社會責(zé)任和政治任務(wù)。劉莊煤礦首先是積極做好塌陷搬遷工作，其次是做好水系治理、道路維護(hù)工作。確保礦區(qū)生態(tài)壞境建設(shè)達(dá)到要求。在歷年實踐中，劉莊煤礦摸索出多套行之有效的方法。

5.1 土地整理法

地表沉陷在1.5m以下的非沉陷積水區(qū)，受地表沉陷影響，可能造成部分農(nóng)灌溝渠破壞以及造成農(nóng)田傾斜，土地整理就是要恢復(fù)被破壞的農(nóng)灌溝渠，平整傾斜的農(nóng)田，治理到可充分利用土地資源的程度。

5.2 挖深填淺法

對于深度在1.5m以上、3m以下的塌陷區(qū)域可以采取挖深墊高的方式進(jìn)行治理，該方法是將地表塌陷較深區(qū)域的泥土取出，充填到地表塌陷較淺的區(qū)域，以減少塌陷區(qū)的積水面積，恢復(fù)農(nóng)業(yè)種植生態(tài)環(huán)境。

5.3 塌陷水域利用

按照“立足科學(xué)、有效治本”的原則，以塌陷地復(fù)墾為突破口，以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)三效益為根本目標(biāo)，因地制宜，綜合治理、宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林、宜養(yǎng)則養(yǎng)、宜建則建，逐步形成富有特色的采煤塌陷地綜合治理模式。對積水較淺塌陷區(qū)域，則采取挖塘養(yǎng)魚、種養(yǎng)結(jié)合、立體開發(fā)的治理措施。劉莊煤礦塌陷區(qū)水域?qū)僦袪I養(yǎng)類型的水體，魚類餌料較為豐富，因此可以大力發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。由于礦區(qū)塌陷水域大而且深，捕撈較為困難，可采用網(wǎng)箱養(yǎng)魚，同時在天然餌料不充分的季節(jié)適當(dāng)進(jìn)行人工投餌。

另外，根據(jù)部分礦井的成功經(jīng)驗，可在塌陷水域建立水上公園，周圍建設(shè)休閑或旅游的景點，改善礦區(qū)的景觀環(huán)境，發(fā)展當(dāng)?shù)氐穆糜谓?jīng)濟(jì)。

6 發(fā)展非煤產(chǎn)業(yè)鏈

隨著國內(nèi)外市場競爭的日趨激烈和科學(xué)可持續(xù)發(fā)展觀的全面推進(jìn)，作為現(xiàn)代化的大型煤炭企業(yè)已經(jīng)不能僅僅偏安一隅，而應(yīng)當(dāng)大力投向煤炭開采的新篇章——發(fā)展延伸非煤產(chǎn)業(yè)鏈。劉莊煤礦目前正在嘗試以下三個

方向：

煤炭開采→礦井水→生產(chǎn)用水、綠化用水、生活用水、礦泉水生產(chǎn)

煤炭開采→煤矸石→煤矸石磚廠、煤矸石發(fā)電廠→生產(chǎn)余熱利用

煤炭開采→瓦斯→煤層氣項目、瓦斯發(fā)電廠→生產(chǎn)余熱利用

劉莊煤礦不斷探索發(fā)展非煤產(chǎn)業(yè)，既是當(dāng)前煤炭市場形勢的要求，也是發(fā)展綠色礦山、加大資源綜合利用的必經(jīng)之路，可以預(yù)見做大做強(qiáng)非煤產(chǎn)業(yè)將是整個煤炭企業(yè)的最終趨勢。

7 目標(biāo)

劉莊煤礦按照國投新集能源股份有限公司的統(tǒng)一要求，以資源合理利用、節(jié)能減排、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和社區(qū)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)化為要求，追求循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，注重資源效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益相互統(tǒng)一，將綠色礦業(yè)的理念與實踐貫穿于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的全過程。

劉莊煤礦通過開一系列礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與資源綜合利用工作，力爭實現(xiàn)土地復(fù)墾率達(dá)100%，生產(chǎn)、生活廢水處理率達(dá)100%，固體廢棄物綜合利用率和治理率100%等綜合治理目標(biāo)，達(dá)到綠色礦山的建設(shè)要求。

8 結(jié)語

劉莊煤礦綠色開采的實踐證明，積極開展煤礦資源綜合利用，不僅可以有效保護(hù)環(huán)境，減少潛在經(jīng)濟(jì)損失的發(fā)生，還能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在煤炭市場持續(xù)低迷的形勢下，加強(qiáng)煤炭資源綜合利用顯得愈加重要。

參考文獻(xiàn)

[1] 王斌.我國綠色礦山評價研究[D].中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2014.

[2] 孫毅.資源型區(qū)域綠色轉(zhuǎn)型的理論與實踐研究[D].東北師范大學(xué)，2012.

作者簡介：王敏（1986-），女，湖北黃岡人，國投新集能源股份有限公司劉莊煤礦助理工程師，研究方向：節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）