雅店煤矿绿色矿山建设实践与探索

杨 博，刘 斌，孙维维

（1.彬县煤炭有限责任公司，陕西 咸阳 712000；2.陕西华彬雅店煤业有限公司，陕西 彬县 713500）

0 引言

雅店煤矿自2016年推行“绿色矿山”发展理念以来，始终坚持以“绿色矿山、环境生态化矿山、开采科学化矿山、资源利用高效化矿山、矿区和谐矿山”为定位，将“生态恢复、环境友好、资源节约、和谐发展”的理念贯穿于矿井建设和生产经营过程之中。以资源合理利用、节能减排、保护生态环境和促进矿地和谐为主要目标，以开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境生态化为基本要求。编制了《雅店煤矿绿色矿山建设实施方案》，成立了“绿色矿山建设工作机构”，制定了资源开发、综合利用绿色实施计划和主要建设工程。历经3年“绿色矿山”发展理念的推广、2年“绿色矿山”规划发展的稳步推进和近1年的集中建设，雅店煤矿在矿区环境面貌建设、资源开发利用及综合利用、矿区生态环境保护与恢复治理等方面已取得了显著效果，已按标准基本建成绿色矿山。

1 绿色矿山的定义和实施原则、目标

1.1 绿色矿山的定义与实施依据

定义：“绿色矿山”是指矿产资源开发全过程，既要严格实施科学有序的开采，又要对矿区及周边环境的扰动控制在环境可控制的范围内［1］。

实施依据：2017年5月国土资源部、环境保护部等6部委联合下发的《关于加快建设绿色矿山的实施意见》和《国家绿色矿山建设规范》。2019年1月陕西省自然资源厅下发的《陕西省绿色矿山建设管理办法（试行）》。

1.2 实施原则与目标

实施原则：绿色矿山应遵循“开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境生态化”的基本要求［2］，坚持“四效并举，统筹兼顾”、循环经济、资源综合利用、以人为本及科技创新原则，努力实现矿山发展的经济效益、资源效益、环境效益和社会效益协调统一，资源开发与环境保护并举，矿山发展与社区繁荣共赢［3］。

建设目标：转变传统的矿产资源开发模式，积极推行“花园式”企业管理新模式和绿色生态助推矿山发展新理念，有序推进、分步实施，构建资源、环境和社会效益相协调的矿山发展模式，建立绿色矿山建设长效机制。有计划地开展资源综合利用类工程、科技攻关类工程、矿山环境保护类工程、土地复垦类工程以及和谐社区建设类工程，科学、合理、有序地开展绿色矿山建设工作，实现矿山企业的可持续发展和跨越式发展。

2 现状分析

2.1 矿区环境

功能分区合理，环境卫生整洁：矿区建设功能分区明确、布局合理，矿井工业场地按功能要求分成两部三区——两部即北部和南部；三区即场前区、辅助生产区和主要生产区（选煤厂）。场前区位于北部；辅助生产区和主要生产区（选煤厂）位于南部。

防尘、保洁制度及措施到位：针对工业场地内煤炭运输系统及转载点可能产生的煤尘以及破碎产生的扬尘，在原煤转载点等易产煤尘的工作环节设置小型除尘机组，使含尘空气经除尘机组处理后排出室外。针对原煤筛分过程中产生的大量煤尘，矿井在原煤筛分处设除尘器。另外，在厂区内空地及区外积极植树种草，并结合矿区的绿化建设亦可控制煤尘及自然扬尘。针对井下防尘，采取“预防为主、综合防尘”的措施，分别通过通风防尘，改善井巷内的工作环境；通过湿式作业，减少掘进工作面产尘量；通过采掘工作面、皮带转载点的喷雾洒水，有效降低粉尘；通过湿式除尘机，有效净化井下风流中的矿尘；通过定期清扫和冲洗巷道帮顶等，有效消除井巷中落尘等。

绿化覆盖率高：为实现建设“花园式”矿山这一目标，矿井绿化建设自2013年以来，已完成矿区绿化面积83 202.07 m2，基本达到可绿化面积的100%，绿化工程总投资1 331万元。

2.2 资源开发方式

科学的采选方法：根据矿体赋存条件、矿区生态环境特征，采用科学合理的采选方法，最大限度减少土地占用，最大限度降低对自然环境的破坏和污染，提高资源利用水平。根据煤层的赋存特点及煤层顶底板情况，1#煤层采用一次采全高单一长壁采煤法，全部垮落法管理顶板；4#煤层采用水平分层放顶煤采煤法，全部垮落法管理顶板。根据煤质特征、可选性及目标用户的要求，块煤采用重介浅槽分选，末煤采用两产品重介旋流器分选，细煤泥采用浓缩机与压滤机联合回收。

先进的采选装备：选择国家鼓励、支持和推广的机械化、自动化、信息化和智能化采选技术装备，严禁采用国家和行业明文规定的淘汰设备。矿井采用的大功率采煤机（MGTY400/900-3.3D、MGTY500/1200-3.3D），大功率、大运量运输机，快速移架、长寿命的液压支架（ZF12000/20/40、ZZS6000-17/35）及配套的端头支架等均为国家鼓励、支持和推广的采煤机械装备。选煤设备中原煤分级筛采用2461型单层圆振动筛，筛分效率高，处理能力大；块煤重介分选机为W24F54型重介浅槽分选机，分选精度高，效果好，处理能力大，运行可靠，结构简单；末煤重介旋流器为φ1 000 mm重介旋流器，分选精度高，处理量大，结构简单，耐磨损，安装维修方便；以上设备均为国内外先进设备，属国家鼓励、支持的技术装备。

合理的资源开发利用方案：开采回采率、选矿回收率不低于矿产资源开发利用方案设计的指标。目前，雅店煤矿严格按照已批复的资源开发利用方案确定的原则进行回采，1#煤层为中厚煤层，采区回采率为80%；4#煤层为厚煤层，采区回采率为75%，矿井采出率为75.4%，不低于矿产资源开发利用方案设计的指标。矿井选煤厂每年可入洗原煤为400万t/a，其中矸石为52.37万t/a，其余为精煤、末精煤和洗混煤，选矿回收率为86.9%，大于矿产资源开发利用方案设计指标。

环保的固体废弃物处理：开采过程中产生的废弃物，设有专用、规范堆积场所，符合安全、环保、规定。矿井掘进排矸量为4万t/a，生产初期少量掘进矸石由汽车运至排矸场排放，待井下形成废弃巷道后掘进矸石用于充填井下废弃巷道，不出井。选煤厂矸石产生量为80万t/a，由汽车运往矿区煤矸石电厂发电；如不能用于发电，则运至排矸场排放，用于充填井下废弃巷道。

2.3 资源综合利用

矿井开采伴生资源的综合利用率应符合国家关于“三率”的最低指标要求，主要是煤矸石和矿井水利用。

煤矸石利用：煤矸石主要用于井下采空区充填和煤矸石电厂发电，煤矸石综合利用率为100%。

污废水利用：①井下污水在工业场地设井下排水处理站一座，将井下排水经过混凝、沉淀、过滤、消毒等处理，处理后的水质分别达到《煤炭工业给水排水设计规范》（GB 50810—2012）中《选煤厂用水水质标准》《煤矿井下消防、洒水设计规范》（GB 50383—2016）中《井下消防洒水水质标准》以及《建筑中水设计规范》（GB 50336—2002）中的有关回用水标准的要求，处理后用作井下消防洒水、黄泥灌浆用水、选煤厂生产补充水、地面绿化灌溉等；②生活污水量为598 m3/d，主要来源于食堂、单身公寓、办公楼、浴室及洗衣房等。生活污水经排水管道自流进入工业场地污水处理站统一进行处理。污水处理站设计规模为30 m3/h。经处理后达到《建筑中水设计规范》（GB 50336—2002）中的有关回用水标准，用作选煤厂生产补充用水。

2.4 节能减排

建立能耗核算体系：矿山建立了能耗核算体系，规定了具体有效的节能减排措施。根据《能源管理体系要求》（GB/T 23331）、《工业企业能源管理导则》（GB/T 15587）建立矿山能耗核算体系，并编制了《彬县煤炭有限责任公司雅店矿井及选煤厂项目节能评估报告》，2015年3月，国家发改委办公厅出具了审查意见（发改办环资［2015］621号）。

控制单位产品能耗：控制并减少单位产品能耗、物耗、水耗，矿山单位产品综合能耗满足国家标准规定值。①矿井年综合能源消耗量约1.6万吨标准煤，吨原煤生产综合能耗不高于2.99千克标准煤，吨选煤电耗不高于4.50 kW时，低于新建煤炭井工开采企业单位产品能耗准入值（7千克标准煤）；②矿井、选煤厂总用水量为6 262 m3/d，其中工业场地日用水量为896 m3/d，约占总用水量的14%；黄泥灌浆用水、井下消防洒水及选煤厂生产补充水等生产用水量为5 015 m3/d，约占总用水量的80%。

噪声控制：生产过程中产生的噪音、震动危害得到有效控制。井下噪声源主要为局部扇风机和采煤、掘进工作面的设备，以产生机械动力性噪声为主。由于受井下巷道制约，井下噪声扩散困难，既危害人体健康，又可使工伤事故增多，矿井对井下局扇都相应配备了消声器，以降低其噪声量，破碎机选用低噪声破碎机。地面空压机和通风机产生的噪声属空气动力性中低频噪声、衰减慢、传播远。对工业场地内的工作人员及周围村庄农民影响较大。选用轴流式通风机具有噪声小的特点，噪声能基本控制；为稳妥起见，在空压机和通风机的进出口处都分别安装消声器，同时还在机房内墙壁上加贴有吸声材料，安装隔声门窗，加强了房间的密闭性，以减缓其对外影响程度。引风机的噪声以空气动力性噪声为主，除在风机的进出口处设置消声器外，并将风机放在减振架上，尽可能有效地减少噪声对外传播。对破碎机的噪声，采取了在破碎机房内墙壁上加贴吸声材料，装隔声门窗的消声措施。

3 存在问题与改进措施

3.1 存在问题

绿色矿山理念需进一步加强：在绿色矿山建设过程中虽取得了一定的成绩，但和绿色矿山建设标准的要求相比仍存在一定的差距。因此，要把绿色矿山建设理念贯穿于日常生产经营中，以绿色矿山的标准来实施矿井生产接续和经营管理，加大绿色矿山宣传力度，让全体员工都能够了解绿色矿山、认识绿色矿山，使全体职工以主人翁的姿态投入到绿色矿山的建设中。

矿山地质环境治理和土地复垦仍需进一步推进：矿井采用垮落法管理顶板，回采后将会对地表植被、自然生态造成破坏，同时造成地表扰动、水土流失等污染，因此在绿色矿山建设过程中，要结合矿井生产接续计划，进一步制定科学的矿山地质环境保护和治理计划，采取“边开采、边治理”“超前监测和动态治理相结合”的治理方法，履行矿山地质环境保护与土地复垦义务。矿山地质环境保护是一项投资大、见效慢、直接经济效益差的工程，因此，应积极拓展思路、创新发展模式、拓宽资金渠道，为绿色矿山建设提供足额的资金保障，形成有自己特色的可持续发展之路。

3.2 改进措施

资源开发方式：①积极关注最新的国际、国内先进的采选工艺、采选设备、自动化、信息化和智能化等创新发展成果，结合矿井实际情况，加快技术升级改造，保障矿井先进的装备水平，最大限度的提高资源回收，最大限度的降低对自然环境的破坏和污染；②积极探索井下充填采空区的先进装备和技术经验，摸索井下煤矸分离技术，最大限度降低矸石出井率，提高固体废弃物利用率，节能环保［4］；③贯彻“边开采、边治理、边恢复”的原则，及时治理恢复矿山地质环境，复垦矿山占用土地和损毁土地。提高矿山地质环境治理程度和土地复垦率。

资源综合利用：①结合矿井情况创新“增量”模式［5］，在开机率、放煤效率、放煤含矸率、顶煤回收率、小煤柱或无煤柱开采等工艺改革中下功夫，向工艺改革、技术创新要增量、要效率、要效益；②按照“源头治理、清污分流、逐级净化、综合利用”的思路，探索井上下清、污分流技术［6］，在减少水处理能耗的同时，加大水资源利用，降低补充水源消耗，实现资源的综合利用。

节能减排：①细化能耗核算体系，实现全系统、全环节管控，横、纵向对比能耗、物耗、水耗，力争系统耗能最低；②提高“三废”矿区内利用率，减少“三废”排放，保护生态环境。

4 效益分析

4.1 社会效益

降低损失：降低了因矿产资源开采引发的矿山地质环境问题所造成的人民群众生命财产损失。

缓解矛盾：缓解了矿山企业与周围群众的矛盾，密切了矿农之间的关系，有利于社会稳定和区域经济持续发展。

树立工程形象：对营造一个良好的矿区生产环境、树立工程形象、创造良好的社会环境和当地经济的发展起到了重要的促进作用。

促进良性循环：通过恢复治理，土地复垦、绿植，提高环境容量，促进生态良性循环。

4.2 经济效益

增加收入：绿色矿山建设的实施需要人力、物力，一定程度上可以增加部分当地居民就业，增加当地农民收入。

减少灾害损失：减少地质灾害对人民生命财产的威胁，减少了经济损失。

4.3 生态效益

改良土地生态：通过生态恢复与治理及矿区绿化措施，美化地貌及自然生态，大大降低了矿业开发对环境的负面影响，改良矿区生态环境，保护耕地，防止土地生态条件恶化，促进农业良性循环。

防止水土流失：通过栽植果树、撒播草籽及自然恢复等措施，有效防止治理范围内的岩土侵蚀和水土流失，减轻水体污染程度，保障周围群众的饮水安全，改善了治理区内的居住环境。

改善地质环境：通过改善区内地质环境质量，加上后期合理适当的监测、管护措施，吸引周边动物群落的回迁，增加动植物群落多样性，实现动植物生态系统的多样性和稳定性。

5 结语

发展绿色矿业、建设绿色矿山，真正实现资源合理开发利用与环境保护协调发展，已成为矿山企业发展的必然选择。因此，要把绿色矿山的发展理念贯彻于矿山建设、开采、加工，直至矿山闭坑、土地复垦和生态环境恢复重建的全过程，需采用先进的技术设备，实施严格的科学管理，实现资源充分合理开发利用、保护环境、安全生产、社区和谐和矿业经济可持续发展。