在大同市云冈区丈人峰上,一座砖石古塔傲然屹立。山下,坐落着闻名遐迩的塔山矿。
矿因塔名,塔伴矿美。
作为晋能控股煤业集团主力矿井,塔山矿是建矿时间相对较短的生产企业,无论在拥有煤炭资源上,还是在运行体制、管理机制上,都有着自身的优势。矿井从2009年达到设计生产能力开始,已连续15年保持年产千万吨以上的良好发展态势,并在智能化建设水平及装备、工艺、工效、成本、单产、单进等多项技术指标方面,均处于行业领先水平。
而在生态治理、绿色发展领域,成绩同样可圈可点。以集约、低碳、循环为标志的一系列技术创新、流程再造,正贯穿于企业生产生活的方方面面,让今天的塔山矿更加靓丽多姿。
日前,记者走进塔山矿,去描摹这座大型现代化矿井的美丽画卷。
做好矸石治理头等大事
“煤矸石,是煤炭开采的主要伴生物和污染源,煤矸石的减排和无害化处理,是煤矿清洁化生产的头等大事。”塔山矿煤质部部长贾明告诉记者。
如何减少煤矸厂排放?塔山矿按照“一面一策”原则,根据煤层赋存条件,不断优化、细化放煤工艺,将“分段间隔多级一次放煤法”进一步优化为根据煤层厚度对应实施“单架间隔放煤工艺”“单架间隔双轮放煤工艺”和“单架间隔双轮放煤工艺+单轮顺序放煤工艺”组合等放煤法,达到“应放尽放、煤尽矸留”的效果。通过优化,原煤回收率达到78.41%,比规定值提高了3.41个百分点,日均排矸减少6600多吨。
加大煤炭洗选管理力度。塔山矿通过严格控制重介分选密度,将矸石带煤率和矸石发热量作为双控指标,最大程度降低原煤洗耗,保证原煤“吃干榨净”。并利用粗煤泥分流改造,在保证商品煤质量达标前提下,使原有粗煤泥流实现“粗粮细作”,进一步提高精煤回收率。同时应用智能干选设备,进一步提高排矸精度和效率,减少矸石含煤率。
持续推进矸石山生态环境治理。2017年以来,不断加大对矸石山的治理力度,除委托邻近的杨家窑村卧龙广公司进行运输治理外,2018年到2021年累计投资2.1亿元,用于矸石山深度治理。2023年,再投资4000万元对矸石山进行闭库生态修复治理,委托中国环境科学研究院编写了《煤矿主井排矸场生态修复方案》,全面完成矸石山边坡稳定性治理、排水系统建设、基础设施建设,覆土、表层土壤改良、绿化等工作,确保矸石山生态修复治理达标完成。
截至目前,已完成排矸场地种植土覆盖118.8万立方米,平整修复场地面积180万平方米,矸石填坑50多万立方米。新建永久排矸道路3.36万平方米,完善矸石山排水系统3800多米,预制砼排水系统近万米,种植油松、樟子松、云杉5.87万株,覆盖生态网、植草76.76万平方米,新增绿化面积共计36.26万平方米。
曾经让人头疼的矸石场,已经逐步实现了“由黑变黄、由黄变绿、由绿变美”,成为花园式煤炭企业的组成部分。
多方面探索清洁生产
“不风烟尘不见黑,煤矿更像食品厂。”现代化厂区的整洁有序,让人一改对煤炭生产场所的传统印象。
为积极助力“双碳”目标,塔山矿对“环境治理”“清洁生产”进行多方面探索,构建了清洁低碳高效的节能减排体系,先后淘汰了工业广场和三个风井场地所有燃煤锅炉,实施了电厂联动供热和清洁能源改造供热,实现全矿锅炉废气零排放的目标,彻底解决了长期困扰企业绿色发展的大气污染难题。
此外,持续实施清洁生产审核,建设并使用了产、运、输封闭栈桥,实现了封闭式运输和储存,强化了地面煤流系统封闭式管理。整个厂区还配置了洒水车,适时洒水,定期清扫,有效抑制扬尘。在矸石场与工业广场之间建设了绿化带,铁路两侧护坡种草绿化,护坡外侧种树绿化,防尘达到环保要求。
环保治理离不开水的利用。用好矿坑水是节约水量的有效途径。2008年,塔山矿设计建成了高效能的矿坑水处理站,通过对污水处理站建设、运行、升级改造等,使煤矿污水处理站处理能力达到每天上万立方米。处理后的矿坑水,全部用于井下喷雾降尘、钻探用水、消防用水、清洁生产、地面洗煤厂生产用水等方面。
研发应用的井下闭式水循环系统,可实现矿坑水的就地处理和循环利用,重复利用率达到100%,每年可节约用水201万吨。
“塔山矿坑水3年节约出来的总水量,相当于现在大同文瀛湖总的储水量。”这样的节水成果,让每个塔山人都深感自豪。
唱响能源企业节能曲
煤炭的生产利用特别是在发电过程中,会产生许多热能。利用各种余热资源,塔山矿建设了煤泥干燥车间,不仅实现了煤泥的全部回收,而且整个生产过程不消耗水。干燥过程中形成的冷凝水,还可以输送至洗煤厂循环再利用,有效提高了相关资源的利用率。
井口和井筒天冷时容易结冰影响通风,威胁井下安全生产,以往都是通过锅炉对井筒加热,不仅能耗高,还会产生大量的废渣和废气,使用成本很高。为此,塔山矿在回风井口上方安装了28台深焓乏风取热机组,内置双级取热装置,可以提取回风井筒乏风气体10℃至15℃之间的热量,并将提取的热量通过5台直冷式乏风热泵机组和16台井口加热机组升温传送,向井口房输送约20℃热风,从而实现井口保温防冻。
塔山矿对厂区内的13台空压机,全部安装了余热回收机组,通过将空压机的机油热量进行有效收集利用,使单机供热能力达到245kW,日常可形成供热能力1715kW,完全能够满足工业广场供热负荷需求。同时,空压机余热回收装置,可以提高产气量10%—15%。降低空压机工作温度,减少故障率,使空压机维修成本大大降低,使用寿命较改装前会延长5—8年,可以说是一举多得。
“余热综合利用供热系统,彻底消除了井筒由于结冰造成的安全隐患的同时,还为工业广场清洁供暖提供了解决方案。这一系统运行费用仅相当于传统锅炉的三分之一,每年可节约费用1000余万元,并有效解决了废气排放等环保问题,切实做到了节能减排。”该矿综合管理区区长张慧杰说。
在塔山矿的日常生产中,类似节能增效的场景还有很多。据统计,通过余热利用,企业近年累计减少排放污染物烟尘29.86吨、二氧化硫113.14吨、氮氧化物75.6吨,还解决了全矿锅炉废气零排放这一环保重点难点问题。
做好清洁大文章,美丽塔山入画来。未来的征程中,塔山矿将继续遵循“黑色煤炭、绿色开采”的理念,积极探索煤炭绿色开采“碳中和碳减排”技术,构建清洁低碳、安全高效的节能减排体系,助力煤炭行业向“零碳”经济转型发展,不断实现高质量发展。