煤矿节能减排技术措施探讨

郭高川

（煤炭工业太原设计研究院，山西 太原 030001）

煤矿节能减排技术措施探讨

郭高川

（煤炭工业太原设计研究院，山西 太原 030001）

针对现在煤炭行业节能减排现状，分析了煤矿行业从设计到生产再到管理整个过程中，节能减排需要注意的问题及措施。

煤矿；节能减排；综合利用

近年来，我国经济快速增长，但也浪费很多资源。因为我国过去和现在的经济模式是以能源的高消耗为基础的，这种状况与目前的经济结构不合理、增长方式粗放相关。煤炭工业是我国的基础能源产业，煤炭生产占一次能源生产的76.8%，煤炭消费业占一次能源的69.3%，煤炭行业是国家确定的9个重点高耗能行业之一和污染排放严重的行业之一。

1 我国目前煤炭行业的节能减排现状

我国煤炭行业在国家政策支持和煤炭企业的努力下，煤炭行业节能减排取得明显成效。原煤生产能耗电耗下降不少，污染物（二氧化硫和COD）排放有所下降，矿井水的重复利用率明显提高，满足条件的矿山建立了矿井瓦斯抽放系统，瓦斯不用直接排空、而是得到充分利用。从现在看，成绩是做出了些，但是差距还很大；因为我们以前的各方面“欠帐”太多，归纳起来分析如下：

1）我国煤炭行业基础工作比较欠缺，能源消耗的计量设备、相应规范、标准还没有，具有一定技能水平的工作人员很少，能源计量工作很难开展。据统计，假如通过加强有效的节能管理，可实现企业的直接能源消耗10%左右的节能潜力。

2）技术水平低。多年来，各个煤矿主要通过改扩建来扩大规模，加大开采力度，加快煤炭生产。相当一部分煤炭企业的自主创新和科研能力还较薄弱（甚至没有），只是矿务局的国营煤矿具备一些自主创新能力，但是也很不够。多种原因导致目前各个煤矿高耗能设备多，生产工艺落后，生产工作人员的业务和专业知识水平不高，科研技术创新能力和解决实际生产问题能力缺乏，私营煤矿更是欠缺（甚至没有）。所以煤炭行业中的节能减排技术还有很大潜力可以挖掘。

3）管理水平落后。煤炭企业的主要负责人或者法人代表，只注重煤炭企业的实际生产能力，而不关心煤炭企业的节能措施甚至没有节能意识。现在，好多煤炭企业的管理还是较粗放的模式，也还没有设置负责节能减排的管理部门，即使有节能减排的管理部门，也没有专职的节能减排管理人员及相应的管理岗位责任制度，现有许多煤矿的生产运输系统和其他生产配套系统明显不匹配，并且长期以来没有对整个系统进行科学合理优化及修改完善。不少机电、运输、通风、排水等设备超期服役，设备老化、效率低下、能耗增大。

2 煤矿节能减排的技术措施

煤矿节能减排的主要思路是：要从源头做起，节能减排思想要充分融入到煤矿的设计理念中。按照煤矿科学合理地设计，进行系统优化，再从建设和生产中进行全过程控制。

2.1 从煤矿设计的理念上要充分考虑节能减排要求

设计要符合清洁生产要求，尽可能地选用保证煤矿安全生产的、成熟的清洁生产技术、工艺和设备，根据生产工艺做好对“三废”及共伴生资源、余热、废气等资源综合利用，根据现在科学技术水平对不能综合利用的，必须经过处理达标排放。

2.2 煤矿设计方面需要注意的问题

1）地质构造对开采的影响。煤矿开采特别是井工开采，区域内及井田内的地质构造对井田布局很重要，特别是井田内的地质构造分布情况，直接影响到开拓布局的合理性。所以要加强地质勘探的精确度和准确性，还要开展地质的勘探研究和创新，推动地质勘探、高精度三维地质构造勘探等现代高精度装备研究，这样才可提高煤炭开采效率，也可使煤炭开采安全保障程度提高，也为促进节能减排和生态环境保护提供地质技术保障。

2）煤层赋存条件对开采的影响。煤层间距影响到开拓水平的划分，以及煤层厚度、稳定性、可采性的影响。要优化开拓布置，减少井巷工程量。除服务年限较长的水平主要大巷和硐室外，一般不采用岩石巷道。科学合理确定掘进断面，推广岩巷光爆锚喷、煤巷锚网、锚梁等主动支护工艺。选择合适采煤方法，严格遵守作业规程，减少煤矸石的产生量。

没有大起没有大落的时候，许峰打来了电话，她当时差点儿把电话摔了，是啊，有电话号码啊。可是她自己都不明白，她那么想念，却没有想过给许峰打个电话，或发条短信。

3）水文条件、采空区对开采的影响。水文地质条件的复杂与否，直接影响到矿井的开拓布局及开采方法的选择。采空区的范围大小、赋存情况、采空区是否充水，直接影响到开拓布局，特别是影响到巷道布置及工作面安排。加强矿井水文地质研究工作，提高对矿井水文地质规律的认识，做好矿井涌水的前期勘探和测量。进行矿井开采设计时要充分考虑：如何减少对地下水资源的影响和破坏，必要时要进行特殊的保水开采设计，要有配套可行的矿井水处理系统和综合利用方案。

4）工业场地。工业场地位置对煤矿的节能减排是很重要的。工业场地应选择在便于矿井供电、给水、运输。要充分利用地形，使地面生产系统、工业场地总平面布置及地面运输合理。一般主井位于工业场地。主井主要是把地下开采的煤炭运输出地面，合理的主井位置的可以节省很多人力、财力、物力，减少很多能耗。合理规划工业广场内供热供暖建筑的布局，优先利用煤矸石、煤泥来发电，综合利用电厂排出的余热，推行集中供热替代分散供热，有条件的地区可采用太阳能、地热等方式供暖。矿区其他联合建筑及生活区的建筑，必须按照建筑节能标准进行设计。

5）矿井开拓布置。合理确定井筒的形式、数量及其配置；合理确定开采水平数目和位置；合理布置大巷、井底车场及主要硐室；科学合理地确定矿井开采衔接顺序。合理优化矿井生产系统，矿井尽量实现生产集中化，生产系统简单化，运输连续化。

6）提升系统。煤矿提升运输系统起着很重要的作用，它的运行及维护费用在生产成本中占相当大的比重。因此合理配置生产运输设备及合理组织运输工作，对提高煤炭产量、降低煤炭生产成本、提高劳动效率及节能减排有重要作用。煤矿设计中要尽可能地简化矿井提升设备的传动系统。

7）通风系统。通风机工况点要维持在其性能的最佳效率点附近运行，淘汰机械式闸阀调压调量。选用性能比高的空气压缩设备，合理选择管口直径，采用可靠技术和方法进行连接，减少管网接口处跑、冒、滴、漏。低瓦斯矿井进行掘进作业时应采用电动液压设备。优先选用电子调速和集中控制、具有内驱动系统的胶带输送机，下运胶带输送机宜利用位能启动。

8）供电系统。矿井变电所设计，选择主变压器容量一定要科学合理，要使电力变压器三相负载保持平衡，负载分配也要科学合理。矿井的供配电系统一定要布局合理，尽量减少缩短配电范围半径，减少线网上的电能、热能损耗。矿井机电设备负荷变化大的，应该优先采用变频等调速技术，调节无功功率，提高功率因数。条件具备时，宜用动态无功补偿和就地无功补偿，矿井平均功率因数不得低于0.9。

9）监控系统。煤炭企业应普及电能监控信息技术，各个关键生产环节和重要部位建立远程计算机监控系统，随时监测煤矿各个生产环节是否正常运行，以及电耗、能耗等重要运行参数。

2.3 从煤矿综合利用方面的措施

1）提高煤炭利用效率。煤炭企业应以煤炭资源利用效率最大化为目标,对特殊的、稀缺煤种要进行合理的有计划的进行开采。加快建设大型坑口电厂的步伐，积极倡导煤炭深加工产业的延伸发展，推动煤炭上下游产业合理开发，促进煤炭能源就地转化成其他高效资源。

2）综合利用。鼓励煤炭企业综合利用煤矸石发电，并且采用高效洁净燃煤发电技术和设备，从而降低发供电的能耗；采取高效的节能减排技术和措施，争取做到污染物零排放。鼓励煤炭企业周遍的企业充分利用矿井水，保护地表水及地下水的水资源，实现矿井水达标排放，最好实现矿井水零排放。

2.4 加大对矿山开采技术及设备的科研投入

1）推动矿山绿色开采技术。引导和鼓励煤炭企业因地制宜选择适合自己本身的技术、方法、工艺，实现煤炭资源绿色开采；支持煤炭企业经常优化矿井自身生产系统，减少井巷工程掘进量，合理确定巷道掘进断面，研究和发展以矸石换煤和矸石充填绿色开采技术，从而减少煤矸石的排放量，积极推行煤矿绿色开采技术的创新。

2）结合实际生产条件，加大对特种设备的研发力度。煤炭企业自身或与高校及科研院所合作，加强对煤矿综采设备搬迁和辅助运输机械化关键装备技术的研究，特别是对复杂地质条件下、薄煤层、超薄煤层、难采煤层的安全高效开采关键技术装备的攻关研究，提高矿井开采的机械化程度和效率。

2.5 生产单位需要加强监督管理和落实相关标准

要求

严格按照核准（审批）的煤矿建设规模进行初步设计。新建、改扩建项目设计要有节能减排专题篇章。要把能耗作为项目审批、核准和开工建设的前置条件，把排污总量指标作为建设项目设计和环评审批的前置条件。所有系统、装备、设施选型，必须严格执行设计规范及有关规定，并选用经过能效认证的安全、高效、节能、环保设备。

3 结束语

节能减排对企业来说是很重要的，任务是很艰巨的。所以要求从每个职工做起，每个部门都要引起重视。特别要引起公司管理层主要领导的特别注意，要把企业的节能减排纳入业绩考核当中。这样更有利于节能减排工作有效地落实。

本文阐述了煤矿企业从设计到生产再到管理应该注意的节能减排的主要方面，希望把这些方面做好和考虑到，争取把煤矿节能减排工作做得更好。

[1]徐永圻.煤矿开采学[M].江苏：中国矿业大学出版社，1999.

[2]田取珍，史鹏飞，孙惠民.采矿系统工程学[M].北京：煤炭工业出版社，2006.

[3]张少波.煤矿能耗现状分析及节能技术发展方向[J].煤炭科学技术，2009（5）：83-89.

Discussion of Energy Saving and Emission Reducing Technology in Mines

GUO Gao-chuan
(Taiyuan Institute of Design and Research of Coal Industry,Taiyuan Shanxi030001)

For the present state of energy saving and greenhouse gas emission reducing in coal industry,the paper analyzes the problems and the measures of the whole process in coal industry from design to production and to management.

mines;energy saving and emission reducing;comprehensive utilization

F407.1

A

1672-5050（2011）03-0021-03

2010-12-10

郭高川（1978—），男，山西临汾人，本科，工程师，从事煤矿设计、岩层控制及矿山建设监理工作。

刘新光