煤炭行業綠色礦山建設研究

時間:2022-05-26 03:44:53

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煤炭行業綠色礦山建設研究

摘要:中國綠色礦山建設工作已全面開展。對綠色礦山概念進行了闡述,簡要分析了中國綠色礦山的發展現狀,以及新疆地區煤炭行業綠色礦山的發展形勢,說明了建設綠色礦山的必要性。以哈密大南湖二礦為例,總結了大南湖二礦綠色礦山建設的成功經驗,進而為今后煤炭行業綠色礦山建設提出建議與看法。

關鍵詞:新疆;綠色礦山;煤炭行業;大南湖二礦

煤炭工業屬于資源型基礎產業,煤炭占全國已查明能源資源儲量的94%左右。相對于石油、天然氣等資源,中國煤炭具備儲量大、價格低、對外依存度低等優勢。依據國家能源戰略規劃,截止到2020年形成石油替代能力4.0×107t以上、煤制烯烴2.4×107t、煤制油3.0×107t、煤制天然氣5.0×1010m3的能源格局,初步分析可知需要增加煤炭需求量約6.5×107t[1]。煤炭作為中國的主體消費能源,需求量在未來一段時間內會持續增長,其發展直接關系到國計民生。提高煤炭清潔高效利用水平,改變煤炭工業粗放經營現狀,促進煤炭地區率先實現綠色轉型,從而帶動其他能源資源產業的轉型,在國家政策引領下建設綠色礦山是新形勢下保證煤炭行業可持續發展的必由之路。

1綠色礦山的概念及內涵

“綠色礦山”是指在礦產資源開發全過程中實施科學有序的開采,將對礦區及周邊生態環境的擾動控制在可控范圍內,實現礦區環境生態化、開采方式科學化、資源利用高效化、管理信息數字化和礦區與社區和諧化的礦山[2]。從學術上來看,綠色礦山強調“礦產資源開發最優、礦山環境量擾動最小”,包括充分估計區域環境承載力、優化采選過程(無毒、少污染)、修復和治理礦山生態環境等,是礦業科學發展、和諧發展、創新發展的必由之路[3]。建設綠色礦山的目標是以保護生態環境、降低資源消耗、追求可循環經濟為前提條件,在實際建設過程中應將綠色生態的理念與實踐相結合,貫穿于礦產資源開發利用的全過程。綠色礦山并不是傳統意義上的將礦山復墾和綠化,綠色礦山建設是一項復雜的系統工程,有硬件的綠化施工、節能減排等,也有軟件的制度完善。綠色礦山建設以依法辦礦為前提,從礦區環境、資源開發方式、資源綜合利用、節能減排、科技創新與數字化礦山、企業管理與企業形象六大方面全面貫徹落實綠色礦山的目標,實現環境效益、資源效益、經濟效益、社會效益相互協調統一,解決日漸突出的環境污染、生態破壞、能源緊缺等問題,最終建成資源集約型、環境友好型礦山[4]。綠色礦山概念的提出順應了中國生態經濟發展的新形勢,闡釋了今后礦產資源科學合理開發管理和礦業發展的方向。與此同時,礦山企業應與時俱進,堅持可持續發展的科學發展觀,建設人與自然和諧統一的資源節約型、環境友好型礦山,按照建設和諧社會的總體要求,努力全面實施綠色礦山建設,促進中國綠色礦業的發展[5]。

2綠色礦山建設現狀

在政策引領下,中國綠色礦山建設已經過十余年的發展,從綠色礦山概念解析、路徑探索到試點示范、制訂標準和全國范圍建設已取得一定的成果。原國土資源部于2010年印發了《關于貫徹落實全國礦產資源規劃發展綠色礦業建設綠色礦山工作的指導意見》,明確要求在全國范圍內開展綠色礦山建設。2011年3月,首批“綠色礦山”試點單位正式確立,中國進入綠色礦山試點示范階段。到2016年,中國公布了4批共661個“綠色礦山”試點單位,首批37個,第二批182個,第三批240個,第四批202個,涉及有色金屬、化工、黑色金屬、非金屬、黃金、化工、煤炭、石油和建材等行業。2017年原國土資源部、財政部等六部委聯合了《關于加快建設綠色礦山的實施意見》。2018年6月,自然資源部印發了DZ/T0315—2018煤炭行業綠色礦山建設規范等九大行業綠色礦山建設規范,使得綠色礦山建設有章可循、有法可依。新疆、內蒙古、陜西、山東、廣東、河南等省級綠色礦山建設規范或建設方案也陸續出臺,一些地方方案正在公開征求意見中,綠色礦山建設逐步向規范化、標準化邁進[6]。從新疆維吾爾自治區自然資源廳獲悉,截至2018年年底,新疆已建成150個綠色礦山,其中包括26個國家級和6個自治區級綠色礦山,涉及鐵、銅鎳、金、稀有金屬、鋅、鈾、石油、煤炭、鉀鹽等礦種;2019年新疆新增綠色礦山名錄26個,其中包含新增煤炭綠色礦山10個。新疆煤炭資源豐富,是中國第14個現代化大型煤炭基地。目前,新疆綠色礦山建成進度居全國中等水平,按照規劃要求,到2020年年底,新疆將建成400個綠色礦山以及6個綠色礦業發展示范區[7],其中,大中型綠色礦山占比達到新疆大中型礦山總數的70%以上。

3煤炭行業綠色礦山建設的必要性

從環保角度來講,傳統的煤炭開采忽略了對環境的保護和經濟的可持續發展,因而加強生態環境保護是煤炭行業綠色礦山建設的前提和保障?,F在大部分煤炭地區經過多年的掠奪式開采,人與自然的生態環境遭到極大的破壞,主要表現為煤炭開采過程中水土流失、采空區塌陷、水資源破壞、大氣粉塵污染、煤矸石堆存、地表植被破壞、動物種類減少等,進而引起地表生態系統破壞等生態環境問題[8]。未來煤炭地區的發展,應嚴格按照DZ/T0315—2018煤炭行業綠色礦山建設規范建設,改變傳統產業“先污染,后治理”的發展模式,在資源環境綜合承載能力評價的基礎上,煤炭企業在開發前應進行合理的環境影響評價,制訂合理的開采規模,加強循環園區建設,設計循環產業鏈,減少污染物排放。只有將煤炭行業綠色礦山建設理念在產業鏈全過程貫徹落實,才能達到生態保護和環境治理的目的。從安全角度來講,中國大部分地區煤礦地質條件復雜,瓦斯含量高,開采難度大,雖然近年來安全生產技術水平和安全意識有所提高,但目前中國煤炭開采百萬噸死亡率仍是發達國家的10倍,煤礦安全生產形勢不容樂觀。根據中國煤炭安全生產網等的相關報導,據不完全統計,從2013年到2019年上半年,全國煤炭企業發生事故總計2187起,死亡4154人,平均每起事故死亡1.90人。面對煤炭企業安全生產的嚴峻形勢,加強綠色礦山建設已迫在眉睫,完善煤炭綠色礦山管理制度體系,將經濟效益、環境效益與安全生產相結合,才能實現煤炭企業社會效益和環境效益雙贏的循環可持續發展。

4哈密大南湖二礦綠色礦山建設

4.1大南湖二礦概況。大南湖二礦是神華國能集團有限公司4×660MW電廠配套建設項目[9],礦區位于新疆哈密市南湖鄉哈羅公路80km處,吐哈煤田大南湖礦區西北部,屬哈密市南湖鄉管轄,距哈密市約84km。礦山設計規模1.0×107t/a,采用露天開采方式,于2013年8月開工建設,2014年10月具備年產1.0×107t煤的生產能力,其中,剝離工程采用“單斗—卡車”間斷開采工藝,采煤工程則采用“單斗—卡車—半移動式破碎站—帶式輸送機”半連續開采工藝。大南湖二礦以“減量化、再利用、再循環、低碳化”為原則,在煤炭行業綠色礦山建設中積累了一定的經驗。4.2綠色礦山建設探討。大南湖二礦在綠色礦山建設過程中,開展了礦區植被復綠,其主要工作是通過煤炭資源的降耗、循環利用,采用先進生產工藝及設備達到節能減排的目的,使綠色礦山理念貫穿于煤炭開采、加工、生產、運輸和銷售的全過程,從而實現經濟效益和生態效益的雙贏,實現煤炭企業有序穩健發展。目前,大南湖二礦綠色礦山建設項目主要包括以下四大方面:a)做好煤田開采的準備工作以及礦產資源評價研究。大南湖二礦在對礦區詳勘的基礎上,增加科研投入進行了煤礦開采的可行性研究論證,進而制訂合理的開采方案,以保障礦山經濟可持續發展。b)大南湖二礦積極探索綠色礦業經濟的發展模式,初步構建了資源-經濟聯動模式。大南湖二號煤礦采用露天開采方式,剝離采用“單斗—卡車”間斷工藝,采煤采用“單斗—卡車—半移動式破碎站—帶式輸送機”半連續工藝,目前生產規模為10.0Mt/a,生產原煤運往哈密電廠直接產生經濟效益,促進地方經濟發展。大南湖二礦依托當地的煤炭資源,在不影響能源安全的前提之下,加快對煤炭產業進行升級,推動區域經濟社會的穩定發展。大南湖二礦通過技術創新,優化工藝流程,最大程度地利用低品位煤炭;與此同時加強現場生產煤樣采樣、化驗工作,隨時掌握煤中灰分情況,計算合理的配采比例,不斷優化采礦設計和爆破設計,對各個采煤工作面進行合理配采,以降低生產原煤中Na2O的含量[10],實現了煤炭資源的高效利用,減少了礦山排棄物料對環境的污染。c)大南湖二礦在環境恢復治理方面成功摸索出一條綠色礦山建設之路。在煤礦開采過程中排出的廢水、粉煤灰等固體廢棄物,以及以瓦斯為首的氣體污染物對當地的生態環境造成很大的破壞,大南湖二礦則應用先進的清潔技術、物質循環技術,實現對資源的循環利用,實現廢棄物的“零排放”。對于地下水資源的保護,大南湖二礦設立專項基金,對大南湖二礦端幫隔水保護煤柱進行優化研究,最終在燒變巖賦水區域與采掘場之間留設了一定尺寸的防隔水煤巖柱,將煤礦開采對地下水文環境的影響降到最低,有效保護了礦區所在地的地下水資源。此方式有效地解決了煤礦開采伴隨著的水資源疏排與浪費難題,確保了露天煤礦的安全生產[11],對建設和諧綠色礦山具有積極意義。d)大南湖二礦完善的HSE管理體系是綠色礦山建設的制度保障,HSE是健康(Health)、安全(Safety)和環境(Environment)管理體系的簡稱,最早由荷蘭的殼牌公司提出,主要由8個關鍵因素構成,即對外承諾、內部實施方針和目標、組織結構體系、文件體系、評價與計劃、實施、監測與審核、整改,目前主要應用于石油行業[12]。大南湖二礦成功借鑒HSE管理體系,完善環保責任制度,任務到崗、責任到人,企業設立專門的人員檢查環保工作的情況,制訂獎勵機制,調動員工的積極性,使全員參與綠色礦山建設。定期開展綠色礦山安全教育培訓,提高職工的素質,增強環保意識。大南湖二礦健全成熟的HSE管理體系是加強礦山環保工作、構建和諧綠色礦山的有效手段之一。

5煤炭行業綠色礦山建設的建議及看法

中國是世界上最大的煤炭生產國和消費國,煤炭作為主體能源的地位在未來相當長的一段時間內不變,而作為中國能源供應主體的煤炭企業,仍將長期擔負國家能源安全、經濟持續健康發展的重任[13]。因此,從中國能源資源賦存特點和保障能源安全的戰略出發,將生產運營和新建礦山建設稱為綠色礦山,將綠色礦山理念融入到礦產資源開發的全過程。煤炭企業應依靠科技創新,促進煤炭資源的集約、高效、循環利用。結合大南湖二礦綠色礦山建設實際,為今后煤炭行業綠色礦山建設提出幾點建議與看法:a)煤炭企業在綠色礦山建設過程中應加大科技創新力度,設立科技投入基金,通過采用現代科技提高綜采、綜掘等采掘工藝水平,進而提高資源利用率;b)煤炭企業在綠色礦山建設過程中應強化安全技術標準和管理制度,健全安全生產責任制,建立各項安全生產管理規程和安全操作規程,為員工樹立“精準操作、嚴細管理”的作業觀;c)煤炭企業在綠色礦山建設過程中應采取環境保護措施,爭取做到“三廢”排放符合國家標準,推廣高效、低耗污染處理技術,為職工創造良好的礦區生產和生活環境;d)煤炭企業應建立健全數字化礦山監管機制,通過數字化礦山建設全面提高礦山的信息處理能力,提高礦山的整體管理水平,降低職工的勞動強度,減少工作量,提高職工的工作幸福指數;e)煤炭企業應構建企業文化,推進和諧社區文化建設,實現綠色礦山建設人人參與、人人受益,進而實現企業、人與自然的可持續發展。

6結語

a)詳細闡述了綠色礦山的概念及內涵,詮釋了礦山綠色發展經營的理念,綠色礦山建設是今后礦山持續發展的必由之路;b)系統分析了中國綠色礦山的發展現狀以及新疆地區煤炭行業綠色礦山的發展形勢,說明了建設綠色礦山的必要性;c)以哈密大南湖二礦為例,建立了綠色開采科學化、生產工藝先進化、資源利用高效化、制度建設合理化的全流程綠色礦山體系,基于大南湖二礦綠色礦山建設的成功經驗,以便為其他地區煤炭行業綠色礦山建設提供借鑒和參考。

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作者:李超 單位:國家能源集團神華國能大南湖二礦