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采选充一体化,赋能煤炭清洁发展
字号:[    ] 发布时间:2023-05-16 10:10:18 来源:中国煤炭报 发布人:刘一鸣
  “我们提出的采选充一体化思路,不是简单地把采煤、选煤和充填堆砌在一起,而是要从矿井、采区和工作面设计布局开始预留预设,协同优化、有机联动。”中国煤炭加工利用协会理事长张绍强近日表示,“既要处置煤矸石固废、减少采煤沉陷、提高开采安全性,又要经济可承受、生产效率不受太大影响。”
 
  5月11日至12日,中国煤炭工业协会、中国煤炭加工利用协会主办的全国煤矿采选充一体化技术研讨会在安徽合肥举办。与会专家聚焦煤炭清洁利用“十四五”高质量发展新形势,解读国家有关政策,围绕采选充一体化新技术、采矿地下空间研究与利用新动向、井下分选排矸技术与装备新进展、典型企业采选充一体化试验示范经验等展开充分讨论,以采选充一体化技术赋能煤炭清洁发展。
 
  政策导向明显
 
  早在2012年5月,全国煤矿充填开采现场会就明确提出,总结煤矿充填开采工作,推广煤矿充填开采经验,探讨扶持煤矿充填开采的政策措施,推动煤炭生产方式变革。
 
  2019年,国家发改委、工信部联合下发《关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展的通知》,形成多途径、高附加值的综合利用发展新格局。2020年9月实施的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》明确规定,产废单位对工业固废全程负责,对部分违法行为实行双罚制。2021年6月,国家发改委启动《资源综合利用法草案》建议稿起草工作,矿山固废管理将上升到国家立法层面。
 
  中煤能源研究院采矿技术研究所博士刘治成指出,梳理近年来关于煤矿充填开采工作的相关政策,可以看出“国家政策导向逐渐从鼓励型、优惠型向强制型过渡”。
 
  2022年1月,国家发改委、国家能源局联合下发《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》,明确提出要加大力度支持煤矿充填开采技术推广应用。
 
  “在相关部门制定的《‘十四五’煤炭清洁开发与利用规划》中,再次明确采选充一体化技术是降低煤矿开采对环境影响的主要措施之一。”中国煤炭工业协会副会长刘峰表示。
 
  企业效益显著
 
  据不完全统计,我国已有13个主要产煤省(自治区、直辖市)的50余家煤炭企业、近百座煤矿在开展充填开采示范,主要集中在部分国有大型煤炭集团。
 
  “虽然我国采选充一体化技术应用比例偏低,与国家煤炭清洁高效利用战略具有较大差距,但成功采用采选充一体化技术的这些煤矿,大多数还是取得了显著的经济效益和社会效益。”中国煤炭加工利用协会副秘书长张秀捧表示。
 
  冀中能源股份公司邢东矿由于地理位置特殊,“三下”压煤高达83%。
 
  “在不破坏地表环境、不建矸石山的情况下,我们通过采用采选充一体化技术,建成了井下毛煤跳汰洗选和规模化智能矸石充填开采系统,投产20年以来从未间断。”冀中能源集团原副董事长兼副总经理、河北工程大学教授刘建功说。
 
  邢东矿每年利用充填技术置换出压煤资源70多万吨,增加产值4亿多元,获得利润超过1亿元,每年还可节省地面矸石处理费用200多万元。
 
  开滦集团煤炭剩余资源大部分为“三下”压煤。“我们计划推进林西矿膏体充填开采工程,可解放储量1525.2万吨;推进钱家营矿采选充一体化工程,可置换煤炭储量647万吨。”开滦集团洗选加工部高级主管佟顺增表示。
 
  山东能源集团累计充填矸石1400多万吨,在资源储备不足的炼焦煤矿置换出数量可观的不可采资源;中煤集团葫芦素矿正在实施煤矸石覆岩离层注浆充填绿色开采示范工程,矸石年处理能力150万吨;山西焦煤集团斜沟矿、庞庞塔矿均采用“井下光电智能分选矸石充填+井上洗选矸石返井回填”模式。
 
  “在选煤方面,随着智能干法分选工艺技术的不断成熟,井下深度预排矸成为可能,配合采选充一体化协同工艺,煤矿的生产效率与效益不断提高。”合肥泰禾卓海智能科技有限公司副总裁兼总工程师王金诚说。
 
  刘峰表示,采选充一体化技术既能减轻井工开采的地质灾害和损害,保护生态环境;又能提高主井及主运输系统的运输能力;还能提升原煤质量、降低后续选煤作业的能耗、减少固废产生,实现矸石与煤泥的减量化;也为洗矸、煤泥等找到了很好的处置填埋办法。
 
  仍在探索窗口期
 
  张秀捧指出,在调研中发现,煤矿充填开采虽大有益处,但目前煤矿充填开采的推广应用远未达到预期效果,主要存在两个问题。一是充填开采成本高,且难以分摊。经测算,采用固体充填开采,吨煤成本约增加20元到60元,采用膏体充填开采,吨煤成本将增加100元到120元,尚无可靠的成本分摊机制。二是影响原有煤炭开采效率,且建设周期较长。采用边采边充平行作业,增加作业流程,更新充填专用支架、建设地面返料系统等工程,需要大约1年时间。
 
  针对成本难以消化和前期投资大的问题,与会专家建议,应积极建立税收优惠政策和绿色煤炭产品市场采购机制,通过建立国家、地方、市场和生产企业共同分担成本的机制,化解煤炭企业独自承担充填开采增加的生产成本压力。
 
  “建议延长充填开采享受资源税减免的政策优惠时间,加大资源税减征税额的力度,鼓励各方开展充填开采技术研究示范。”山西焦煤集团生产技术部部长何福胜表示。
 
  “采选充一体化技术对于煤炭行业而言,有颠覆性意义。它改变的不仅是传统煤炭回采工艺,更将彻底改变煤炭开采与环境保护的关系。”山东能源集团技术研究总院顾问王学民说,“在技术层面,采选充一体化不应局限于井下矸石的分选和充填利用,其中‘选’的环节是设在地面还是井下,需要因地制宜研究论证和进一步探索示范。”
 
  “‘十四五’期间仍然是绿色开采负重爬坡不断探索的窗口期,我们应该充分认识到在‘双碳’背景下推广应用采选充一体化技术的战略重要性。”刘峰说,未来的煤炭生产要实现三个转变,即从事后污染治理,转变为从源头治理;从事后修修补补,转变为源头顶层设计建设;从粗放型的环保应对,转变为大生态、大环保的自觉行动。
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