生機盎然的三月，地處毛烏素腹地的小保當?shù)V業(yè)公司，春的氣息撲面而來，溫暖的陽光照耀著礦區(qū)個每一個角落，沉睡了一個冬天的小草即將蘇醒，在土壤里伸著懶腰試著把頭探出來，整個礦區(qū)煥發(fā)著勃勃生機。在日漸濃厚的綠意中，全國最大智能化矸石充填系統(tǒng)在陜煤小保當?shù)V業(yè)公司成功投運，即將承擔200萬噸/年的矸石處理量，助力該公司實現(xiàn)煤炭資源開發(fā)與生態(tài)保護和諧發(fā)展，走出一條生態(tài)優(yōu)先的綠色發(fā)展道路，書寫出又一年“春天的答卷”。
PART1
從“謀一域”到“謀全局”
找準關鍵激發(fā)生態(tài)環(huán)保新活力
有煤就會有矸石，作為煤炭生產的衍生物，矸石會對大氣、水源、土壤產生污染，這是所有煤炭企業(yè)的老大難問題。如何最大限度的保護環(huán)境，讓經濟效益和生態(tài)效益“握手言和”？
公司自成立以來，始終堅持綠色低碳發(fā)展觀，向生態(tài)要效益，向生態(tài)要發(fā)展，全力推進生態(tài)保護修復，把矸石“放回”礦山的“肚子”里封存，讓矸石充填賦予綠色開采新動能。
幾年前，“矸石充填”對公司而言，還是一個未知領域。隨著一、二號煤礦全面轉入生產型礦井，面對達產后每年100余萬噸的矸石量，矸石處置的需求日趨強烈，這就需要從全局角度思考如何提高生態(tài)環(huán)保新動能。
思想上率先破冰，行動上才能突圍。公司黨委書記、董事長楊征帶頭開展對標學習，多次組織設計方案研討，于2021年7月正式啟動《采空區(qū)煤矸石充填和地質環(huán)境綜合治理技術方案》編制，著眼打造全域多要素、立體化的生態(tài)“大格局”，成為公司堅定不移走綠色低碳發(fā)展之路，推動企業(yè)加快轉型發(fā)展賽道上奮力奔跑的代名詞。
近一年的探索和研究，公司先后聯(lián)合陜西省煤田地質集團、自然資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室、西安科技大學等多家企業(yè)及科研單位，提出了矸石采空區(qū)注漿充填的思路，2021年10月設立了《采空區(qū)地表沉陷治理技術研究與應用》這一科研項目，并順利通過陜煤集團立項評審，開始踏上建設全國規(guī)模最大、處置能力最大的矸石充填系統(tǒng)的道路。
2022年5月，總體技術方案確定后，項目正式開工建設，吹響了改善礦區(qū)生態(tài)與生活環(huán)境，解決經濟發(fā)展與生態(tài)建設矛盾，助力實現(xiàn)“雙碳”目標，推進黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展的響亮號角。
PART2
從“精準施策”到“落地生根”
瞄準前沿賦予綠色發(fā)展新動能
矸石充填是實現(xiàn)綠色高效開采的“利器”，面對日趨緊張的環(huán)保政策及形勢，早日建成便能早日投入使用，為此公司提出了保證矸石充填系統(tǒng)施工的具體方案。
施工過程中，公司緊盯時間節(jié)點，搶抓有利時期，倒排工期，加快施工進度，定期組織召開項目建設推進會，圍繞人員和設備投入、現(xiàn)場作業(yè)安全保障等問題進行協(xié)商。成立矸石充填系統(tǒng)建設小組，統(tǒng)籌兼顧，負責協(xié)調施工組織、提供技術支撐、破解施工難題、保證工程安全質量，助力項目建設高質量完成。
一步一個臺階，一步一個腳步，半年多的時間，從零到有，公司在摸索中前行，在奮斗中進取，矸石充填工期提前1個月完成，期間不斷改進設計方案，加快項目建設。
在公司各項資源全面保障情況下，篩分破碎車間、成品矸石倉、充填泵站等土建工程順利完工，同時鋪設了矸石漿運輸管道，完成了兩組叢式注漿鉆孔施工，經過聯(lián)合調試，各項功能均滿足項目設計要求，年處理煤矸石量達到200萬噸的充填系統(tǒng)正式投入運行。
為保障與井下采空區(qū)銜接相匹配，公司積極探索尋求高效注漿工藝，不斷升級改進現(xiàn)有注漿系統(tǒng)，最終大幅度提升了單日注漿量，取得了注漿300m3/h提升至350m3/h的重大突破！
“隨著矸石充填項目的成功應用，地面洗選出的矸石得到就地處置，創(chuàng)建了地面不新增矸石的工程范例，減輕了采空區(qū)地表沉陷帶來的生態(tài)環(huán)境影響，為礦區(qū)環(huán)境生態(tài)化、開采方式科學化、資源利用高效化注入新動能?！睏钫鹘榻B道。
PART3
從“循規(guī)蹈矩”到“向前一步”
重點跨越引領矸石充填技術新發(fā)展
矸石倉中的矸石緩緩地通過輸矸皮帶進入篩分破碎車間，兩級破碎后篩選破碎合格的矸石顆粒進入矸石緩沖倉，通過一定比例加水制成特定濃度的漿液，經工業(yè)充填泵加壓后，順著長距離充填管路輸送至采空區(qū)地表鉆孔……走進公司矸石充填站，抬眼望去便是整齊劃一、排列有序的智能矸石充填成套系統(tǒng)。
抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來。面對采空區(qū)地下空間分布特征不明確、矸石漿長距離管道運輸、采空區(qū)“三帶”叢式鉆孔施工工藝不成熟等難題，沒有成熟的經驗可借鑒，公司便集中力量在綠色“卡脖子”技術難題上進行攻關，加快技術創(chuàng)新成果轉化。
矸石集中制漿輸送至采空區(qū)地表充填鉆孔距離長達7.8公里，是國內目前最長的矸石漿運輸管道，一旦管道堵塞，輕則延誤充填進度，重則導致管道報廢，針對這種情況，公司組織專業(yè)技術人員積極探討技術創(chuàng)新路徑，運用多相流數(shù)值模擬技術，構建了最優(yōu)管道運輸關鍵參數(shù)，從而攻克了矸石漿長距離管道運輸難題，同時采用智能回溯+AI識別，對長距離充填管道進行實時監(jiān)測，對堵管隱患及時進行安全閉環(huán)。
“我們通過自主探索，結合流變模型和管道阻力模型，設定了模型邊界，模擬了7.8公里管道運輸過程，明確了管道出口壓差、阻力分布以及粒徑體積分布等關鍵參數(shù)，實現(xiàn)單組叢式充填井充填量7萬噸?！惫军h委副書記、總經理薛曉強介紹道。
公司不斷在原有基礎上探索，充分結合智能化礦井建設優(yōu)勢，按照“保障安全、先進實用、經濟可靠”的原則，公司建成了智能一體化充填系統(tǒng)，實現(xiàn)了注漿系統(tǒng)的高效泵送、智能運維、智慧管理，確保系統(tǒng)的高度集成、總體優(yōu)化、安全可靠。
智能化矸石充填系統(tǒng)的成功投運，為矸石處置開辟了新思路，提供了新方法，同時也大大提高了充填效率，形成了獨具礦井特色的智能化高效充填模式，為榆神礦區(qū)保水采煤提供了有效的技術支撐。
綠色礦山建設沒有休止符，小保當?shù)V業(yè)公司將以咬定青山不放松的執(zhí)著、行百里者半九十的清醒，既謀劃長遠，又干在當下，以生態(tài)優(yōu)先推進綠色發(fā)展，創(chuàng)造綠色低碳發(fā)展增長模式，為陜煤集團矢志躋身世界一流企業(yè)做出應有的貢獻。
來源：陜西小保當?shù)V業(yè)有限公司
