我国矿区循环经济技术发展研究

李晋云

（山西晋城煤业集团，山西晋城 048000）

我国矿区循环经济技术发展研究

李晋云

（山西晋城煤业集团，山西晋城 048000）

煤矿作为我国能源发展的基础性产业，在我国国民经济中占有举足轻重的地位，近年来，煤矿所造成的污染日益增加，像地表沉陷、煤矸石弃置、矿井水污染等严重影响着煤矿的生产发展。本文从可持续发展理论和循环经济理论出发，分析了目前国内矿区在经济发展中存在的弊端，论述了矿区实现循环经济发展的必要性，并结合晋煤集团循环经济园区的成功案例，指出了几种循环经济的发展模式，并对实现循环经济的一些科学技术进行了介绍，而且还给出了作者的一些新的想法。

循环经济；煤矿；发展模式

粗放型矿区经济增长模式是我国煤炭资源开发过程中一直存在的问题，一味的以煤炭消费为基础，生产过程中产生的大量矸石丢弃在地面，开采方法的不合理所造成的大量煤炭资源的遗弃和地下水位的紊乱，采空区处理技术简单造成的地表沉陷，引起资源的浪费和环境的污染，可持续发展道路面临严峻挑战。

煤炭作为我国的基础能源，其消费占我国一次能源消费的三分之二，同时，煤炭消费结构所带来的环境问题越来越大。环境保护和能源需求增长的双重压力已成为不可避免的现实问题，煤炭工业如何摒弃传统的发展模式，如何保证能源供应与安全，以循环经济的理念和模式促进矿区与环境和经济协调发展，是实现我国煤炭可持续发展的关键。

1 循环经济理论

1.1 基本概念

循环经济理论循环经济理论的起源是20世纪60年代美国学者鲍丁提出的“宇宙飞船理论”，这其实是一种地球生态系统平衡理论，其认为地球上的物质循环和宇宙飞船里的一样，排放的废弃物要经过加工，然后重新加入到物质闭式循环中去，实现物质的循环再利用。后来随着可持续发展理论的提出，人们把地球生态循环观点运用到经济增长模式上来，提倡建立一种自给自足的封闭式经济体系，循环经济理论这才真正的被确立下来，该理论以“减量化、再利用、再循环”为原则，以提高资源的利用率为目标，将经济增长对环境的影响减少到最低，把人类对资源的索取控制到自然能够自我调节恢复的范围内，实现物质利用循环化、经济增长合理化、生态污染最小化，实现人类-经济-生态三者的和谐发展[1]。

1.2 理论的基本原则

循环经济理论体系以“减量化、再利用、再循环”为基本原则。“减量化”注重的是尽可能的使进入循环体系中的物质和能量达到最小，因为物质越少，生产过程中所排放的废弃物就越少；“再利用”强调的是对循环体系中物质的利用要最大化，杜绝物质过早的脱离循环圈，变为废弃物；“再循环”是对“再利用”的补充，它指出物质当被某一个环节充分利用完价值后，通过对其性能进行改造，将其放置循环体系中的另一个环节中，达到物质性能的再利用。因此，循环经济的三个原则分别从循环体系的源头、过程和末端三个阶段进行强调，严格杜绝污染的产生，极大的提高物质的利用率。

2 矿区的循环经济发展技术研究

煤矿作为资源、经济、人类结合最紧密的一个产业，任何不合理的经济增长都会引发一系列的弊端，从而威胁到人类的生存环境，所以，矿区的循环经济发展是顺应时代的需求，是社会经济发展到一定阶段的产物。

2.1 目前矿区发展存在的弊端

虽然我国从上个世纪80年代开始就已经注重对煤矿企业的废水废物进行加工循环再利用，但是还远未达到全面普及的地步，目前，我国大部分矿区在经济发展的过程中仍然存在一系列漏洞需要尽快弥补。

1）传统的粗放型经济增长模式依旧突出。上个世纪被人们普遍认为“脏乱差”的煤矿生产环境现在在一些矿区依旧存在，而且粗放型的经济增长模式伴随的是开采的不合理、管理体系的不完善、机械化水平的不高等，造成了矿难频发、地表大范围沉陷、地下水位上升、地表水下降、环境极其恶劣。

2）技术水平跟不上开采条件的复杂性。随着浅埋和中部煤层的资源枯竭，未来数十年我国煤层的开采将转向深部，但是深部的开采将伴随着一系列的威胁，随着开采深度不断加深，地压会越来越大，会发生冲击地压，支护技术要求将会提高；深部地质条件将变得更加复杂，突水事故和煤与瓦斯突出事故将变得频繁；深部地层的温度将变得很高，既影响工人的工作环境，也对矿井通风提出更高的要求。

3）大量的伴生矿被遗弃。我国长期以来只注重对主采矿种的利用，与主采矿种共生的伴生矿大多被遗弃。伴生矿种类很多，资源丰富，而且多数都可以被其他工业生产所利用，有的可以加工成化工材料，像石墨、黏土、高岭土，有的可以直接当作能源消费，像煤层气、铝土矿等。

2.2 实例分析矿区循环经济发展模式

通过对我国煤矿生产发展过程中存在的一些弊端分析可知，实现矿区的循环经济发展是时代的要求，是促进煤矿产业可持续发展的重要支撑。下面以晋煤集团循环经济园区为例，对循环经济理论在矿区经济发展中的作用进行阐述。

晋煤集团遵循发展循环经济的思路，创建了产业“大循环”、园区“中循环”、企业“小循环”的循环经济体系，以保护环境和节约资源为首要任务，把培育循环型企业作为循环经济的基础，发展以煤炭为基础、、绿色环保、循环发展的创新之路，通过提高资源的综合利用效率，来提升企业效益。

集团着重强调瓦斯治理，通过对煤层气的清洁转化和全浓度利用来做到精煤层气企业“小循环”。集团下属煤矿进行了“综合机械化充填采煤技术”试验，可实现资源再利用，做到绿色环保开采，做精煤炭企业“小循环”。此外，在煤化工产业中，通过升级改造、技术优化和创新，使集团煤化工产业实现了各种资源的最大化利用，竞争力得到了全面提升。晋煤集团在发展新项目的过程中坚持“大项目推进、园区式承载”原则，相关企业在园区内耦合，使资源、产品、废物在各单元之间循环利用，推动了各园区持续健康发展。

根据矿区分布和资源特点，按照产业集聚、耦合的目标，集团施行“一矿一园，园中循环”的矿区建设，将煤炭的开采和洗选、煤层气的抽采和液化及其相关产业在矿区集聚，构建起一系列的循环利用产业链，促进传统煤炭产业新型化、循环化，实现最佳配置各种生产要素，最大限度提升资源利用率、降低能源消耗。目前，已经建成了成庄、寺河、赵庄、长平四个各具特色的循环经济园区，构建起了“煤—气—化”、“煤—焦—化”、“煤—气—电”三条主导产业链，并且在其延伸产业链中能源资源实现相互转化，相关产业实现相互协调、共同发展。晋煤集团的发展模式做到了废物的少排放、资源的高效利用，做到经济发展和保护环境两不误，大力推动了企业的可持续发展。

2.3 矿区循环经济发展模式

通过不断的探索实践，我国国内一些煤矿已经有了发展循环经济的成功经验，像平煤集团形成了以煤电-煤焦-煤化工为主体的循环经济模式；皖北煤电集团成功实现了煤矸石-瓦斯-矿井水的循环经济模式；潞安集团建立了以煤-电-煤化工，煤-焦-煤化工，煤-油-煤化工三条产业链为主的循环经济模式[2]。

发展循环经济，主要是建立企业、技术和环境三者之间的关系，图1表示这三者之间的相互联系方式。

目前，对于我国矿区来说，技术的革新才是发展矿区循环经济的根本，几种主要的循环经济技术如下：

1）煤层气抽采技术

图1 矿区企业、技术与环境之间的耦合关系

煤层气是国家在十二五计划当中比较扶持的项目，在能源匮乏的今日，煤层气是一个比较环保的资源，煤层气抽采技术的发展有利于煤矿的可持续发展。煤层气抽采技术处理模式示意图，见图2[3]。

图2 煤层气抽采技术处理模式

2）煤矸石和粉煤灰综合利用技术

对于煤矸石的处理，矿区主要是建立煤矸石电厂，达到废料回收利用和减少煤矸石排放的目的。煤矸石还可以用来制砖，提高煤矸石利用率就，增加经济效益。粉煤灰中可以提取三氧化二铝，生产氧化铝后的废料又可加工水泥，粉煤灰还可用来制砖。粉煤灰和煤矸石的处理模式示意图，见图3[4]。

图3 粉煤灰和煤矸石处理模式

3）矿区水回收利用技术

矿区产生的污水，经过污水厂的处理一部分用于煤炭系统内部的循环，一部分作为电热用水，用于供电厂。此外经过再次处理后可成为生活用水。矿井水的处理模式如图4[4]。

表1 发展循环经济需要采用的技术

图4 矿井水处理模式

此外，还有三下开采技术和煤炭分选回收率提高技术等，这些都是我国将来煤炭开采的发展方向，也是发展矿区循环经济必不可缺的核心技术，表1为目前发展循环经济采用较广的部分技术。

3 结束语

矿区循环经济的完善是煤矿未来发展的趋势，我国一方面要学习国外先进的循环经济发展模式，一方面还得自己摸索寻找相适应的模式，研发关键技术及相关配套技术，补充制定科技发展计划，以科技带动经济的循环发展，将煤矿建成多条产业链循环共存的现代化产业。

参考文献：

[1]丁日佳，朱亚平.矿区循环经济理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008.

[2]于斌.煤炭工业循环经济及园区发展模式分析[J].煤炭科学技术，2010(12):105-108.

[3]秦勇，袁亮，胡千庭，等.我国煤层气勘探与开发技术现状及发展方向[J].煤炭科学技术，2012(10):1-6.

[4]崔倩,魏晓平.矿区循环经济发展模式研究[J].中国矿业，2009(10):20-22.

Circular Economy Technology Development of Mining Areas in China

LI Jinyun
(Jincheng Coal Group,Jincheng 048000,China)

As a basic industry of energy development in China,coal mines play an important role in national economy.In recent years,pollution caused by coal mines,including surface subsidence,coal gangue dumping,and water contamination,has been seriously affecting production and development of mines.Based on the sustainable development and circular economy theory,the paper analyzes drawbacks occurring in the economic growth of domestic mines and argues the necessity of the circular economy.In combination with the successful cases in Circular Economic Park in Jincheng Coal Group,the paper also introduces some development patterns and specific techniques of the circular economy.

circular economy;mine;development pattern

F426；F205

A

1672-5050（2015）03-0089-04

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.03.031

（编辑：刘新光）

2015-01-18

李晋云（1979-），男，山西晋城人，大学本科，经济师，从事煤炭经济研究。