陜西中能煤田有限公司榆陽煤礦將在西北率先進(jìn)行綠色充填開采

    陜西中能煤田有限公司地處榆林市榆陽區(qū)榆溪河以西小紀(jì)汗鄉(xiāng)、
芹河鄉(xiāng)境內(nèi)，公司主要從事煤炭開采、煤炭深加工、銷售等生產(chǎn)經(jīng)營
活動，公司目前下屬一個生產(chǎn)礦井——榆陽煤礦，是榆橫礦區(qū)（北區(qū)
）總體規(guī)劃中的大型骨干礦井之一。
    陜西中能煤田有限公司成立于2003年，是按照現(xiàn)代企業(yè)制度組建
的股份制企業(yè)，主要由陜西煤業(yè)化集團(tuán)、華電煤業(yè)集團(tuán)、悅達(dá)集團(tuán)三
大股東組成。公司與2007年~2010年完成產(chǎn)業(yè)升級改造工程，目前，
中能榆陽煤礦是一個年產(chǎn)300萬噸的大型礦井，先后獲得“國家級安
全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化礦井”、“全國煤炭工業(yè)五精管理示范基地”、“榆林
市十佳環(huán)境友好企業(yè)”、“陜西省園林式綠化企業(yè)”等榮譽(yù)稱號。
    中能榆陽煤礦目前擁有采礦權(quán)井田面積為13.0258平方公里，探
礦權(quán)井田面積237.32平方公里。主采煤層為3#煤層，煤層平均厚度約
3.6米，平均傾角0.6。，埋深160~240米，全部實現(xiàn)機(jī)械化開采。
    中能榆陽煤礦地處我國東部季風(fēng)氣候和西北半干旱氣候的過渡地
帶，毛烏素沙漠南緣與黃土接壤結(jié)合部，地面多為風(fēng)積砂區(qū)和黃土丘
陵，土地貧瘠，植被條件差，生態(tài)環(huán)境十分脆弱。而傳統(tǒng)的跨落法開
采必將產(chǎn)生上覆巖層的破損和地表沉陷，造成對水資源和生態(tài)環(huán)境的
影響。此外，中能所屬的榆陽煤礦井田內(nèi)地表建筑物眾多，地表沉陷
制約煤礦生產(chǎn)的發(fā)展，造成企地關(guān)系緊張，為此，需改變采煤工藝，
研究推廣實施充填開采技術(shù)，成為建設(shè)綠色生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)綠色開采、
推動科學(xué)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

    奉獻(xiàn)社會，率先進(jìn)行規(guī)?；C(jī)械化、自動化綠色充填開采

    2011年初，中能榆陽煤礦為了避免能源城市“因煤而興，因煤而
衰”的歷史悲劇再現(xiàn)，積極響應(yīng)陜西省副省長、原榆林市委書記李金
柱同志在全國“兩會”提出充填式開采的建議，積極引進(jìn)先進(jìn)的充填
開采技術(shù)，與中國煤炭科學(xué)院合作解決三下壓煤的技術(shù)難題，實現(xiàn)地
面不塌陷和保水開采，此舉得到了榆林市委、市政府的高度重視，并
支持中能榆陽煤礦成為陜北充填開采的示范單位。
    2011年4月，中能榆陽煤礦與榆林市有關(guān)部門組織采礦、機(jī)電、
材料、環(huán)保等專業(yè)的工程技術(shù)人員組團(tuán)，實地考察調(diào)研了國內(nèi)山東、
河北典型礦區(qū)綠色充填開采技術(shù)現(xiàn)狀、系統(tǒng)工藝及裝備、投入、效益
情況，到中國煤炭科工集團(tuán)天地科技股份有限公司等單位了解目前充
填開采的最新科研成果和發(fā)展方向。通過考察調(diào)研，認(rèn)為在陜北地區(qū)
進(jìn)行綠色充填開采技術(shù)是可行的，環(huán)境和生態(tài)效益巨大，經(jīng)濟(jì)效益方
面還有盈利空間。5月底，中能公司與天地科技股份有限公司簽訂可
《榆陽煤礦“三下”充填開采技術(shù)研究框架合作協(xié)議》，致力于研發(fā)
適合榆陽煤礦地質(zhì)采礦條件的規(guī)?；?、機(jī)械化、自動化充填開采工藝
系統(tǒng)、建設(shè)綠色充填開采生產(chǎn)礦井。
    2011年6月17日，榆林市能源局邀請的有關(guān)專家組織榆林市、榆
陽區(qū)各相關(guān)職能部門的主要負(fù)責(zé)人聽取了中能主要負(fù)責(zé)人和天地科技
股份有限公司相關(guān)問題和方案的匯報，經(jīng)過討論，同意并通過了《陜
西中能煤田有限公司榆陽煤礦綜采面的充填開采技術(shù)方案》。會議一
致認(rèn)為：該方案在技術(shù)上是成熟的、經(jīng)濟(jì)上是可行的，陜西中能煤田
有限公司在榆林市率先提出開展充填開采，自承費(fèi)用，保護(hù)生態(tài)平衡，
是好事。通過充填開采，可以有效地實現(xiàn)保水采煤，對于保護(hù)地表水，
防止地表塌陷，具有深遠(yuǎn)社會意義。
    為確保榆陽煤礦綠色充填開采穩(wěn)步、安全推進(jìn)，中能公司委托天
地科技股份有限公司進(jìn)行“陜西中能煤田有限公司榆陽煤礦充填開采
可行性研究報告”，及“陜西中能煤田有限公司榆陽煤礦充填開采面
設(shè)計”對榆陽煤礦實施充填開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行論證和設(shè)計，并
簽訂了技術(shù)合同。
    天地科技股份有限公司在當(dāng)前煤礦充填開采技術(shù)及應(yīng)用情況分析
總結(jié)的基礎(chǔ)上，闡述了榆陽煤礦充填開采的必要性和意義，分析了榆
陽煤礦的地質(zhì)采礦條件，調(diào)研了可利用的充填材料，對作為充填開采
的主要骨料——風(fēng)積砂進(jìn)行了基本的物理力學(xué)性能試驗。對以風(fēng)積砂
為主要骨料的充填材料進(jìn)行了流動性和強(qiáng)度及安全等性能指標(biāo)的試驗。
根據(jù)實驗結(jié)果，在分析充填開采效率影響因素，充填開采對環(huán)境和水
的影響程度的基礎(chǔ)上，充分論證了榆陽煤礦進(jìn)行充填開采的可行性，
最終形成本可行性報告。
    9月4日，由中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織，中科院院士宋振騏擔(dān)任組長
的專家組對《陜西中能煤田有限公司榆陽煤礦充填開采可行性研究報
告》（以下簡稱《報告》）進(jìn)行了評審。專家組認(rèn)為，《報告》提出
采用充填開采的采煤方法，對煤礦保水開采的技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展具有重
大意義，有利于保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展和社會和
諧，符合國家法律、法規(guī)和方針政策，《報告》可作為煤礦充填開采
設(shè)計的依據(jù)。
    為此，陜西中能煤田有限公司與中國煤炭科工集團(tuán)天地科技股份
有限公司合作，擬采用當(dāng)?shù)貜V泛存在的風(fēng)積砂為骨料，因地制宜，共
同研發(fā)適合榆陽煤礦地質(zhì)采礦條件的規(guī)?；?、機(jī)械化、自動化充填開
采工藝系統(tǒng)，建設(shè)充填開采型礦井，這在我國西部規(guī)?；a(chǎn)礦井尚
屬首次?！秷蟾妗吩u審的通過，標(biāo)志著充填開采在我國西北環(huán)境脆弱
地區(qū)煤礦的應(yīng)用正式拉開序幕，必將為我國煤炭工業(yè)走新型工業(yè)化道
路，實現(xiàn)和諧采礦、綠色采礦寫下濃墨重彩的一筆。

           保護(hù)環(huán)境，走預(yù)防為主的新型工業(yè)化道路

    中能榆陽煤礦充填開采是利用有效控制地面塌陷的成熟技術(shù)。采
用充填開采技術(shù)，有利于有效控制地質(zhì)沉陷，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)，
有利于提高煤礦生產(chǎn)安全度，有利于提高煤炭的采出率，地表沉降的
減少將有利于改善地企關(guān)系，有助于和諧礦區(qū)建設(shè)。充填開采技術(shù)已
為許多國家長期應(yīng)用，波蘭曾用充填技術(shù)將部分城市下壓煤層成功采
出而未使城市受損。我國冶金礦山75%采用充填開采，近些年，新汶、
峰峰、淄博等煤礦區(qū)約20多個礦也進(jìn)行了成功應(yīng)用。因此綠色充填開
采技術(shù)的應(yīng)用研究對中能榆陽煤礦保護(hù)生態(tài)環(huán)境、控制開采沉陷、保
證水源不受破壞等具有重大意義。
    中能榆陽煤礦充填開采是對礦區(qū)水資源的保護(hù)。充填開采方法是
在煤炭采出后，上覆巖層未發(fā)生移動之前，在規(guī)定的循環(huán)周期內(nèi)用充
填材料充填采空區(qū)，控制頂板不垮落，老頂不出現(xiàn)周期性破壞，采場
相當(dāng)于移動的開切眼，上覆巖層形成微創(chuàng)和彎曲下沉帶。這樣就不會
有裂隙發(fā)育到地表以至于和地表含水層相同，保護(hù)了含水層不被破壞，
維持了原有的地表——地下水系的循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)保水開采。
    中能榆陽煤礦設(shè)計充填所用的水，全部采用礦井廢水，做到循環(huán)
利用。而且，由于利用的礦井廢水，減小了煤礦的礦井水處理以及達(dá)
標(biāo)排放量，實現(xiàn)綠色生態(tài)環(huán)境。
    中能榆陽煤礦采用充填開采后，地表沉降將明顯減少，從而不會
對地表水系的循環(huán)自主補(bǔ)給造成影響，保護(hù)了區(qū)域生態(tài)環(huán)境。因為，
水環(huán)境是一個地區(qū)整體生態(tài)環(huán)境的根本，無論是礦區(qū)的土地復(fù)墾、綠
化造林還是礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定都離不開水環(huán)境。通過充填開采，實
現(xiàn)礦區(qū)的保水開采，維護(hù)了礦區(qū)的生態(tài)穩(wěn)定性。同時水資源的保護(hù)保
證了當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟?a href=http://m.cltuan.cn target=_blank class=infotextkey>安全和便利，是當(dāng)?shù)鼐用衽c煤礦和諧發(fā)展，從這
意義上說，充填開采又有了很好的社會效益。
    中能榆陽煤礦充填開采是對礦區(qū)環(huán)境的保護(hù)。充填開采使得礦區(qū)
從傳統(tǒng)的先破壞后復(fù)墾的方式變?yōu)樘崆氨Ｗo(hù)為主、邊開采邊保護(hù)為主
的新方式，重視初期的保護(hù)工作，從而不僅保護(hù)了礦區(qū)環(huán)境，又減少
了煤礦在土地復(fù)墾及環(huán)境保護(hù)工作中的投入，而且最終的環(huán)境效果要
遠(yuǎn)好于先破壞后治理的傳統(tǒng)方法。同時，由于榆陽煤礦充填開采預(yù)計
使用的材料主要為風(fēng)積砂，這樣在開采的過程中，不僅區(qū)內(nèi)農(nóng)民的耕
地免遭破壞，而且還可以通過適當(dāng)?shù)耐恋貜?fù)墾手段的實施，將風(fēng)積砂
采取之后的地表復(fù)墾為可利用的土地，在煤礦生產(chǎn)的同時增加了當(dāng)?shù)?
的耕地、林地面積?？梢姡涮铋_采對于榆林當(dāng)?shù)厥且患?ldquo;一舉多得”
的事，有良好的環(huán)境效益及社會效益。

         務(wù)實創(chuàng)新，用先進(jìn)的生產(chǎn)力打造塞外綠色礦山

    中能榆陽煤礦目前充填開采技術(shù)可行性研究暨連采工作面充填開
采設(shè)計，包括充填方式的確定、充填材料性能試驗、充填系統(tǒng)的建立、
充填和采煤工藝設(shè)計等報告已經(jīng)通過專家評審。充填開采試驗分“可
研、試采、優(yōu)化、達(dá)產(chǎn)”四個階段?，F(xiàn)已進(jìn)入連采工作面充填開采工
業(yè)性試驗的準(zhǔn)備階段，并根據(jù)準(zhǔn)備情況籌備綜采工作面充填試驗。隨
后進(jìn)行綜采充填試采工作面試生產(chǎn)，同時開展地表移動變形觀測，井
下礦壓監(jiān)測，設(shè)備可靠性及工藝觀測等工作。最后充填試驗工作面穩(wěn)
定達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力和充填效果時，進(jìn)行階段性成果總結(jié)，最終以規(guī)
?；?、機(jī)械化、自動化綠色充填開采的經(jīng)驗向全煤行業(yè)推廣。
    陜西中能煤田有限公司已經(jīng)邁出了綠色充填開采的第一步，他們
有信心、有決心讓綠色充填開采的技術(shù)在毛烏素沙漠上開花結(jié)果，打
造塞外的綠色礦山，讓榆林的山更綠、水更清、天更藍(lán)、人更富、人
與自然更和諧。