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“採煤不塌陷” 淮北探索煤炭綠色開採創新之路

呂歡歡
2023年04月12日16:14 | 來源:人民網-安徽頻道
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一直以來,傳統的採煤方法導致地面塌陷,引起建筑物、土地與環境破壞。如何在開發煤炭資源過程中實現礦井綠色開採、生態保護和促進地方經濟協調發展,成為一個亟待解決的課題。

對此,淮海實業集團中勘資源勘探科技股份有限公司(以下簡稱“中勘科技公司”)給出它的解題思路:採用覆岩隔離注漿充填技術,“可以做到採煤不塌陷或僅有少量地面下沉,地面建構筑物依然如舊,既保護了建筑也保護了土地”,並已在淮北及國內多個礦區得到推廣應用,好評如潮。

綠色理念催生“注漿綠色開採”新技術

作為華東最大的動力煤生產基地,淮北礦區橫跨淮北、宿州、亳州三市,礦區面積9600平方公裡,礦區井田范圍內城鎮、村庄、大型建(構)筑物分布密集,嚴重壓覆資源。

據統計,全礦區共有壓煤村庄444個,壓佔資源量23.7億噸,佔保有儲量的58.6%。而近年來,每年的遷村費用高達7至8億。

從2002年開始,中勘科技公司便參與開展“覆岩隔離注漿充填不遷村開採技術”研究,並於2009年在淮北礦區劉店煤礦成功實施,在淮北礦區投入廣泛應用。

河北邯鄲《冀中能源峰峰集團梧桐庄礦182211、182211N工作面覆岩隔離注漿充填開採工程》。淮海實業集團供圖

河北邯鄲《冀中能源峰峰集團梧桐庄礦182211、182211N工作面覆岩隔離注漿充填開採工程》。淮海實業集團供圖

中勘科技公司注漿分公司相關負責人單凌銘告訴人民網安徽頻道,注漿充填技術應用起步於上世紀六七十年代,最早應用在撫順、開灤等多個礦務局。但由於受技術水平和條件限制,注漿效率低、效果差,不適應建筑物下開採和不遷村開採的要求。

該公司作為該項技術的唯一施工方及研發的重要研發者,在技術試驗初期,也曾遇到很多問題。

“也就是在一次次真實的工程實踐,我們不斷總結積累經驗,逐漸掌握了注漿層位的選擇、注漿壓力的控制、注漿材料的多樣化等各個技術環節,對工程監測、項目管控、效果評價形成了一套系統的控制流程和方法,在此基礎上實現了該項綠色開採技術的產業化、規模化。”單凌銘回憶。

復制推廣實現經濟、社會效益雙豐收

何為覆岩隔離注漿充填技術?這項技術又有何優勢?

單凌銘介紹道,越是先進的技術工藝,相關的要求也越嚴格。該新型離層注漿技術在具體實施過程中,必須要突出把握好注漿層位、鑽孔間距、注漿時機、注漿壓力等多個環節。

而覆岩離層注漿技術之所以優於其他傳統地表減沉技術,並能更加有效地保護生態環境,關鍵是其提前主動防治。注漿綠色開採技術是“液壓學”與“工程結構學”形成的“柱+板結構”的完美結合,通過注漿形成的“柱”與完整的地層岩石“板”組成的結構體系,保持了地層結構的穩定,避免了形成塌陷區、造成地層破壞后的“亡羊補牢”的被動式治理。

山東新泰《孫村煤礦2117工作面覆岩隔離注漿充填施工工程》。淮海實業集團供圖

山東新泰《孫村煤礦2117工作面覆岩隔離注漿充填施工工程》。淮海實業集團供圖

該技術在電廠粉煤灰無害化處置,建(構)筑物、水資源和可耕地保護,煤炭資源的高效開採方面,均取得了技術突破,是煤炭充填開採技術中充填成本低、開採效率高、水資源和建(構)筑物(可耕地)保護效果好的一種綠色採煤方法,填補了國內外空白,達到國際領先水平。

基於大量工程實踐,覆岩隔離注漿充填開採技術已在淮北礦業、河南義煤集團、神火集團、河北峰峰集團、山東新汶集團等多個煤礦的近70個採煤工作面成功實施,解放煤炭資源4800余萬噸,減少搬遷成本60多億元。該技術獲得2004年安徽省科學技術成果獎,2011年安徽省科學技術成果獎,2012年中國煤炭工業協會一等獎,2012年安徽省科學技術二等獎等獎項。

“新的發展理念與友好型環境的迫切需求,為新型覆岩離層注漿技術提供了廣闊的舞台。我們要在做好重大項目的基礎上,進一步加強科技創新,盡快形成標准體系,使該項技術更好更全面地服務於綠色礦業發展和生態文明建設。”中勘科技公司相關負責人說。

(責編:關飛、張磊)

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