大家都知道,煤炭虽然重要,但开采出来的煤矸石和矿井废水一直是让人头疼的问题。这就像是把黄金和垃圾混在了一起,怎么分出来?怎么变废为宝?就在山西焦煤和山煤国际技术中心联合行动后,这个难题算是被攻破了。他们用了一种叫覆岩离层注浆充填的新技术,把煤矸石和粉煤灰、矿井废水统统给消化掉了,不但多回收了47.5万吨压在底下的煤炭资源,还把30万吨废水给处理了。 这技术到底有多神奇?原来在挖煤的过程中,上面的岩层会自然裂开形成空隙。科研人员就利用这个原理,在裂缝里注入煤矸石做成的浆液。这个办法是由文龙中美院士工作站发明的,还需要特定的地质条件才能用得上。这个煤矿的地层正好合适。跟以前的老办法比起来,这个技术有三个大突破:地上和地下可以一起干活,产量没落下还把环境给修复了;填进去的岩层更结实了,稳定性提升了30%以上;最重要的是,它把煤矸石、尾煤泥这些废渣变成了修路盖房子的材料。 他们在3501工作面做了个实验,只用了4个月就搞定了资源回收和保护环境的事。要把实验室的成果变成真金白银可不容易,山西焦煤又带着博士后工作站和第三方检测机构一起攻关。在废弃焦化厂旁边的3501工作面,科研人员解决了浆液配比、管道输送、实时监测等难题。最后建成了一套全自动的设备系统。 张家峁煤矿的示范工程更厉害,年处理能力达到了55.4万吨。这就意味着矸石不会被到处堆放污染环境了。在未来的五年里,估计我国这方面的市场规模能突破百亿。从霍尔辛赫煤矿开始试点算起,中国煤矿业正把“环境代价”变成“生态红利”。 到了2023年,中国煤炭工业的技术中心——山西焦煤山煤国际技术中心已经牵头完成了4个关键技术突破:破碎技术把原料利用率提高到92%;管道输送理论解决了浆体长距离流动的问题;智能系统能精准填满裂缝;地面沉降监测精度达到毫米级。在经济上看,每吨煤矸石的处理成本比传统方法低了40%。战略上看,这为全国堆存的70亿吨煤矸石找到了一条绿色的出路。 在张家峁煤矿的带动下,“吞废吐金”的工业革命正在改变矿山治理的标准。这是个颠覆性的技术,能保护含水层不被破坏、减少地表沉降对建筑物的影响、直接助力国家的“双碳”目标实现。随着设备越来越小巧、系统越来越智能,这项技术会被更多矿区用起来。 从山西省这个3501工作面出发的试验田来看,一场由科技创新推动的矿山可持续发展变革已经拉开了帷幕。中国煤矿业正书写着从“环境代价”到“生态红利”的转型范本。