低碳矿山（精选3篇）
低碳矿山 篇1
1 运行低碳发展模式的必要性
我国矿山开采引发一系列环境问题。矿山的开发必然会引起生态环境的退化。目前, 露天开采和地下开采是矿山开发的两种形式。露天开采主要是对土地进行剥离, 因此地表原有的景观就会遭到破坏。但是, 我国的矿山主要集中在地下, 据统计地下金属矿山占到总矿山数的89%左右。尽管地下铁矿的产量比较少, 但是许多的露天矿山正逐步向地下开采转移。总而言之, 金属矿山的地下开采越来越多。而地下开采会对山体以及斜坡的稳定性造成一定的威胁, 在此情况下开裂、坍塌、崩塌以及滑坡等状况就会频频发生。矿区塌陷、裂缝以及矿井疏干排水都会产生严重的影响, 比如储水构造会发生变化, 水文系统的自然平衡也会打破。另外, 在采矿的过程中会对大气产生严重的污染, 比如:烟尘和粉尘污染。这主要和采矿、冶炼以及运输等流程有关。一些有毒、有害以及酸性的气体也会产生, 化学污染也就会产生, 温室效应以及酸雨就会因此产生。
采矿造成的最直接的影响就是土地资源被挤压, 甚至是破坏。采矿过后会留下大量的心土或者是矿渣, 由于许多采矿设备会对地表进行重压, 因此土壤会变得坚硬、板结。此外, 土壤的养分也会降低, 有机质也会大幅度的下降。
可见, 不合理的采矿方法和模式会带来一系列的问题, 而矿山要想实现可持续发展, 实现社会效益、经济效益以及生态效益的三赢就必须运行低碳发展模式, 让煤场不见煤, 有风不扬尘, 一年有绿色, 实现人与自然和谐统一。
2 运行低碳发展模式的主要措施
2.1 加大投入, 构建和谐发展保护环境
加大资金, 对生产场地进行改造。为了实现了外部大环境粉尘零污染这一目的, 需要单位搭建封闭车间。购置数台吸尘设备, 针对粉尘集中区域对粉尘进行吸收。在粉尘扩散区域, 要增加喷淋设备, 这样生产过程中的粉尘污染就会降低, 而工作人员的身体健康就会得到保证。
实施矿山数字化建设, 实现低碳管理。开通了OA办公自动化系统, 让传阅文件、公司内部信息的发布等工作在网上进行。使用电子邮件以及MSN等通讯工具, 尽量少用打印机和传真机。这些措施都可以降低二氧化碳的排放量。为了降低差旅费用、公共交通成本, 可以使用视频会议协同平台, 这样低碳效应才会形成。
2.2 多措并举, 让矸石从升井到下井转变
在设计的时候需要将矸石消化问题充分的考虑到内, 因此要尽最大努力将开拓准备巷道布置在煤层中。顺槽和切眼高度一定要满足满足设备安装的需要。掘进出矸量计划和迎头消化矸石计划要在每月之初编制出来。对矸石产生量进行全程的监控, 务必让其和矿井矸石消化能力适应。
地面下矸。为了达到低碳的目的, 井下选煤厂可以使用先进的重介浅槽分选工艺, 这样块煤和矸石的分离就可以实现。
2.3 提高水资源综合利用率
矿区要引进先进的模块式矿井水处理设备, 这样就可以完成对流入矿井水仓的污水进行处理。在处理之后, 水质就会符合矿井工业用水标准, 因此可以进入到矿井防尘水系统中, 进行重复利用。
对于生活污水的处理, 可以使用活性污泥二级生化处理工艺。在处理之后, 这些生活污水会符合洗煤水水质的规格, 可以被用来当作洗煤补充用水和煤场防尘用水等。
2.4 生态措施
矿山土地复垦死一个复杂的工程, 在此过程中产生的生态环境问题已经引起了大家的关注和探讨。目前, 关于矿山土地复垦的主要技术措施有:工程措施、生物措施以及生态措施。工程措施主要包括矿山土地复垦的技术核心, 比如:拖式铲运机复垦、充填复垦等。而生物措施指的是一些土壤生物改良技术。通过比较, 不难发现使用生物措施不仅会带来经济效益、社会效益, 更会带来生态效益。
水土保持措施。笔者以杨家村铁矿为例进行介绍。该矿山的地层大概有3层, 所属的区域是高原性干燥气候。6~7月是雨季, 由于常年的冲刷, 因此水土流失的状况比较严重, 地质灾害多次出现, 无论是矿山的生产还是村民的安全都受到严重的威胁。植物措施配置。 (1) 治理固定边坡。将杨树种植在安全平台上, 此外在树坑间种植草以及根系发达的树种。这些树种的生长周期快发达的根系可以直接到达土中或者是岩体的裂缝中。 (2) 治理排土场。需要在排土场的下面设置挡墙, 这样水土流失以及滑坡现象就会降低。此外, 需要对废石进行有选择的进行排放, 让风化的岩石进行集中的堆放。可以种植华山松等树木, 农肥一定要撒到其中。上述的这些措施在实施后, 需要由专门的人员进行看护和管理。目前, 这些树木的高度已经到了4m左右, 水冬瓜幼树已经将整个的排土场覆盖。当水冬瓜的落叶腐烂后, 就会为其他的树木提供肥料。这样, 采空区台阶坍塌的状况就会降低, 排土场水土流失的情况就会被有效的遏制, 边坡的状况会减少, 生态环境会明显的好转。
2.5 煤炭储运煤仓化
我矿原有地面原煤仓两个, 被用来储存前后组煤。露天存放会让煤场和工业广场区的卫生状况变差, 公主人员往往会遇到晴天一身灰, 雨天一身泥的状况。此外, 当刮大风时, 煤尘飞扬。如果是雷雨季节, 煤炭就会被冲向矿外。因此, 要实施煤炭储运煤仓化, 新建若干个原煤仓和精煤仓, 提高矿井总存煤能力。全部的转载点都要使用喷雾设施, 此外还要安装旋转喷淋枪。拉煤车辆一定要配备苫布。一些污染环境的煤泥, 要进行干燥成粒的处理。无论是储、运、装都要封闭进行, 烟尘飞扬的状况才会减少。
3 结语
矿山在开采的过程中会对周围的环境和卫生造成污染和破坏, 如果不运行低碳模式, 那么会严重的影响社会效益和环境效益。笔者就运行低碳模式的必要性和措施进行了探讨, 希望这些分析和探讨有利于矿山附近的生态环境有效的保护, 有利于当地经济社会与生态环境会和谐、有序的发展, 最终实现社会效益、经济效益以及生态效益的三赢。
摘要：低碳概念已经深入人心, 矿山要想实现可持续发展, 就必须运行低碳发展模式, 坚持绿色开采, 将“低碳经济”的发展理念时时刻刻的运用于矿山中。本文就如何运行低碳发展模式进行分析和探讨。
关键词：低碳模式,和谐,绿色矿山
参考文献
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[2]彭建, 蒋一军, 吴健生, 等.我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技术[J].地理科学进展, 2012 (34) :38-48.
低碳矿山 篇2
中国是世界上最大的煤炭生产、消费大国。据国家有关部门的测算表明, 目前在一次能源生产总量中, 煤炭产量占74%;在一次能源消费总量中, 煤炭占70%。富煤、缺油、少气的能源资源结构, 决定了在今后较长时期内, 以煤为主的能源结构不会发生根本性改变, 煤炭仍将是支撑我国经济发展的主体能源。
传统的煤炭企业在资源开发、为国家工业发展做出贡献的同时, 也带来了一系列问题:大量矸石外排, 占用大量农田, 对空气和土地环境造成污染;矿井瓦斯抽排, 没有加以有效地利用, 对大气环境造成污染;矿井水综合利用和循环利用还不到位, 造成了地下水位的下降和水污染;煤炭开采引起土地塌陷, 同时也造成了地面水井、灌溉设施的损坏等等, 矿山生态环境状况日趋恶化。
煤炭是高碳产品, 煤矿是生产高碳产品的企业。如何使生产高碳能源的煤炭行业在生产过程中走低碳的道路, 在获取地下资源的同时, 不对或少对环境造成破坏, 打造生态矿区, 把矿井建设成为低碳生态矿山, 从而转变煤炭发展方式, 改变煤炭行业形象, 是冀中能源集团近年来在大量科技创新和丰富实践的基础上, 结合国内外发展形势而提出来的一个全新概念。
现在的煤炭开采理论, 以研究如何把煤炭资源安全采出为主要原则, 而建设低碳生态矿山则要求在煤炭开采的过程中, 不只把煤炭看作是资源, 更要把空气、土地、地下水等与煤炭周围环境相关、构成环境生态的各种因素, 都当作是一种重要的资源, 科学开发, 综合利用。将矿区地貌、人文环境、生态环境、资源环境和技术经济环境相互联系起来, 构建科学、生态、环保的煤矿生产系统, 采用最先进的采煤方法, 以最小的生态扰动获取煤炭资源, 并在采矿活动结束后通过最小的末端治理, 把煤矿建设和开采过程中对环境的破坏和影响, 用科技手段加以抑制和消除, 使矿山工程与生态环境融为一体。
建设低碳生态矿山的一个突出的标志就是, 煤矿开采结束后, 没有或很少对周围生态环境形成影响, 新矿井完全是一种新的低碳生态环保建设模式。
二、低碳生态矿山建设的实践
(一) 实施充填开采, 改变煤炭形象
矸石山是煤矿环境不友好的重要标志, 煤矿生产过程中产生的大量矸石在地面长期堆存, 不仅占用土地, 同时还产生大量有害气体、分解物, 对周边空气和水体造成严重影响。另外, 矸石作为矿井废弃物外排, 在运输和提升过程中, 还需要消耗大量电力、运力资源, 造成能源浪费。为从根本上解决这些问题, 我们提出了一个新的思路, 研究出一种全新的矸石充填采煤方法, 实现了井下矸石不升井, 已经升井的矸石再放回井下, 用矸石置换煤炭资源, 同时减少地面塌陷的总体目标。其主要内容共分五个方面:首先是矸石不升井, 煤矿不建矸石山;二是矸石回填, 进而消灭矸石山;三是研究建下综合机械化充填采煤, 控制地表沉降, 并形成规模化开采;四是研究不同的充填材料, 适应不同的矿井需要;最后实现矿井无废渣外排, 矿区地面沉降可控, 可按规划构建矿区生态环境的最高境界。
围绕这一思路, 从2002年开始, 我们首先在邢东矿井开始了井下矸石巷道充填技术研究。我们设计了矸石不升井巷道充填工艺流程, 在矿井工业广场保护煤柱内布置了矸石充填系统, 相继攻克了巷道充填工艺、巷道充填系统、巷道充填装备等相关难题, 研制出了解决矸石运输和抛撒的矸石抛矸机, 实现了矸石的巷道充填。在2004年12月8日举行的鉴定会上, 与会专家一致认为“煤矿井下矸石充填技术与装备研究”是我国煤矿挖掘矿井资源潜力、实现建设绿色矿山的创造性成果。煤矿矸石井下处理, 不建矸石山, 在技术上有创新, 经济效益显著, 达到了国际先进水平。
邢东矿矸石充填项目的成功, 把邢东矿打造成全国第一座没有矸石山的绿色花园式矿井, 同时, 也吸引了国内外上百家矿山企业前来参观考察学习。截至目前, 邢东矿已累计掘进充填巷道15144米, 充填矸石28万立方米, 置换采出优质煤炭资源超过45万吨, 创造效益2.7亿元。目前这项技术已在冀中能源集团得到普及应用。
矸石实现不升井后, 从2006年开始, 我们又着手开展了工作面充填采煤技术的研究工作。我们研发了具有夯实功能的自夯式充填液压支架, 实现了采煤和充填同步进行;研发了能自动卸料的充填投料输送机, 解决了工作面平行作业时对充填料运输量的要求;设计了大埋深充填投料系统, 解决了大埋深条件下矸石从地面输送到井下的问题。到2008年, 在邢台矿全国第一个真正意义上的建下综合机械化充填开采工作面成功生产。工作面最高月产达到5.1万吨, 产能达到同等综采工作面工业化生产的水平。为验证充填开采对地表建筑物的保护效果, 我们特意将试验工作面安排在矿井的综采车间下, 经过两年的考验, 地面建筑物安然无恙, 充分表明了充填开采对地表沉降的有效控制。目前, 我们又对充填装备进行了升级改造, 下一步我们的目标是建设百万吨级综合机械化充填工作面。
工作面充填开采技术的成功, 使大量矸石得到处理, 拿邢台矿来说, 我们目前每年能消灭矸石及粉煤灰约40万吨, 而矿井矸石山堆积量只有400多万吨, 用不了几年就可以把矸石山消灭掉。所以, 为延续我们充填开采的工艺技术, 我们又开始了充填材料的攻关。到2009年, 我们已成功开发出固体矸石充填技术、矸石膏体充填技术、矸石似膏体充填技术和超高水材质料充填技术等一系列适应不同地质条件、适应不同材料需求的成套充填开采关键技术, 整个集团公司实现了充填采煤规模化开采。
截至目前, 我们应用综合机械化充填采煤技术, 在邢台矿、小屯矿、陶一矿、通顺公司等矿已经安全采出优质煤炭资源230万吨, 充填固体废弃物180万吨, 取得了较好的经济效益。下一步我们将在邢东矿、东庞矿、郭二庄矿、井陉三矿、新三矿、羊东矿、大利公司等矿井进一步推广应用。
综合机械化充填采煤技术的成功, 也带来了低碳生态矿山建设的集群式优势效应:可把常规方法不能采出的煤炭资源采出来, 实现了建筑物下安全采煤;用矸石回填采空区, 消耗了大量的煤矸石;矸石对采空区的有效支撑, 避免了地面塌陷, 保护了耕地;矸石从地下出来再回到地下, 防止了矸石山长期风化造成的污染;矸石不再堆积如山, 解放了大量占地;矿井从此不再提升矸石, 减少了大量电能消耗;最重要的是综合机械化充填采煤技术的应用, 不但避免了地面沉陷, 保护了土地, 而且使得矿区地面沉陷实现可控。目前我们正在形成新的煤炭开采理论体系, 实现在设计井下开采的同时, 根据水文地质条件、地面实际状况, 统一设计矿区地面生态面貌, 建成生态矿山, 使矿区生态环境可控成为可能。
(二) 利用煤矿地热源, 减少碳排放
煤矿不仅拥有煤炭资源, 而且由于煤矿井下开采的特殊的工作环境, 井下工作环境温度常年恒温, 同地表冬、夏两季巨大温差形成鲜明对比, 构建了一个巨大的地热能源库, 并且地热库的能源取之不尽, 用之不竭, 这不但是煤矿的一大资源, 也是煤矿实现低碳运行的一个其他行业无法比拟的得天独厚的有利条件, 把这个天然能源提取利用, 将是煤炭行业低碳运行的一个鲜明特色和亮点。
几年来, 为利用清洁能源, 取消燃煤锅炉, 并解决职工冬季取暖、夏季制冷问题, 我们利用矿井独具的回风源、水源常年恒温特点, 成功应用了高效矿井热交换器, 利用矿井回风和矿井水同地面空气温差作为能源, 通过热交换器提取热量, 带动压缩机做功实现机组冬季采暖、夏季制冷的目的。另外, 这一技术的应用, 还降低了主扇的噪音, 改善了矿井地面的环境, 实现了生产煤炭的企业不建锅炉房, 不消耗煤炭, 取得了非常好的效果。
目前, 这项技术已在东庞矿北井、梧桐庄、云驾岭、章村和葛泉等矿井成功应用, 通过此项技术的应用, 我们已实现拆除矿井锅炉房8座, 东庞矿北井在矿井设计中就没有设计锅炉房。经测算, 这些锅炉房的取消, 每年可实现节约标煤约20172.1吨, 减排二氧化碳约50289.05吨, 减排“碳”约13717.03吨。另外, 锅炉房的取消, 我们还可以节省大量运行费和人工费, 经济效益和社会效益显著, 这项技术正在我公司大力推广。
(三) 保护水资源, 维护环境生态
水是构成生态环境的基本要素, 也是维护生态环境的最重要资源之一, 要建设生态矿山, 必须要做好水资源的保护。在开采煤炭资源的同时, 要利用技术手段实现对水资源的保护。
我们冀中能源集团在煤矿的开采过程中首先利用先进探测手段, 查清地下水系, 科学安排生产, 减少采矿活动对地下水系的影响;利用注浆技术, 控制地下水的径流, 减少地下水涌出;对特殊地区, 我们利用充填技术, 控制含水层下沉, 保护地下水系;对生产中矿井涌出的地下水, 我们积极开展循环利用, 通过净化系统处理达标后, 用于井上下的生产和绿化, 多余部分, 用回灌系统注回地下含水层, 实现对水资源的保护和循环利用。
梧桐庄就是一个典型的受水威胁矿井, 井下水文地质条件复杂, 水压高、水温高、突水量大, 对煤矿的安全生产构成巨大威胁。通过科学治理, 矿井涌水量由建井初期的每分钟17.5 m3减少至5 m3, 有力保证了矿井安全生产。目前这每分钟5立方的水经过过滤、净化处理后, 用于矿井防尘、注浆、矸石洒水等各个方面, 剩余水量通过回灌系统注回井田内含水层, 矿井水达到“零排放”, 真正实现了保水采煤。由于排水量的大大减少, 仅排水一项, 每年矿井就可以节省排水电费约1700万元。另外, 在煤矿开采过程中, 由于保水开采技术的采用, 矿井地下水位几乎没有受到影响, 矿井生态环境得到了有效保护, 这对于极端缺水的华北地区, 意义非常重大。
除了保水开采, 我们还积极实施碧水蓝天工程, 开展对生产、生活废水的处理利用。“十一五”以来, 冀中能源集团公司共计建设生产、生活污水处理厂34座, 污水日处理能力达到16万立方米以上。通过对水资源的循环利用, 不但提高了水资源的利用率, 而且减少了对地下水源的抽取, 实现了对地下水资源的真正保护, 集团公司矿井水综合利用率达到79.3%, 矿井地下水抽取量减少14%。
(四) 优化产业链, 构建循环经济
煤炭生产过程中会产生一些副产品, 造成资源浪费和环境污染, 为解决这一问题, 冀中能源运用低碳循环经济模式优化产业链, 将传统的单向直线式经济发展模式变为反馈式循环经济发展模式, 积极打造消耗废品的下游产业, 利用循环产业链消解内部工业废弃品, 使上一级的废物变为下一级的原料, 形成了矿井只有煤炭产品输出, 无废水、无废渣、无废气外排。通过近几年的尝试, 章村这一百年老矿井基本形成了自己独特的低碳循环经济圈, 做到了无废物生产, 走出了一条“煤-电-建材”的新型工业化道路。
章村矿矿井生产的原煤首先进入选煤厂洗选, 优质的洗精煤作为工业用煤, 用于炼钢和化工;劣质煤以及煤矸石作为坑口电厂的燃料;采矿产生的矿井水经过净化处理后, 一部分作为电厂的冷却循环水, 一部分作为选煤厂的生产用水, 还有一部分作为厂区内生产及生活用水;坑口电厂发的电作为矿井生产和水泥厂生产所需;电厂的粉煤灰和炉渣作为水泥生产的配料;电厂产生的余热为办公区、家属区供暖;水泥厂生产的水泥供矿井生产、维护使用;水泥生产过程中利用回转窑产生的余热发电, 供水泥生产使用。目前, 章村独特的低碳循环经济圈生产模式正在向冀中能源其他条件相似的矿井推广, 并且初显成效。
(五) 利用科技进步, 实现节能创新
近年来, 冀中能源集团以“低碳生态矿山建设”为目标, 以科技进步为手段, 扎实推进节能减排工作, 促使企业各项工作不断创新, 效果显著。
从2008年以来, 我们集团公司在低碳生态矿山建设方面共获得国家级科技奖励3项, 省部级科技奖励69项, 有90多项科技成果达到国际领先或国际先进水平。通过将这些科技成果在我们的矿井进行有机集成, 大大促进了低碳生态矿山的建设步伐。
另外, 我们还积极淘汰落后产能, 开展余热余压利用、绿色照明改造等重点节能工程, 有效推进了节能工作的深入开展, 使低碳生态矿山建设渗透到生产生活的全方位、全过程, 大大促进了矿区生态环境的改善。
三、低碳生态矿山的建设与发展
冀中能源集团通过推进低碳生态矿山建设, 使企业在规划、部署、安排生产时, 主动摒弃原来粗放的思维模式和行为方式, 实现了企业在发展造福地方经济的同时, 与周围环境的和谐共生, 为社会可持续发展做出了突出贡献。
通过强化低碳生态矿山建设, 冀中能源取得了良好的效果, 据统计低碳生态综合技术的应用, 冀中能源每年可实现减排二氧化碳144万吨, 消灭矸石180万吨, 日处理污水16万立方米以上, 年节电1865万千瓦时。事实证明煤矿不污染或低污染, 照样能高效生产。
建设低碳生态矿山不是一朝一夕的事情, 也不是现有技术完全能实现的。为使这项工作顺利进行, 我们正制定相应标准, 区分不同矿井的具体情况, 用数据证明低碳生态矿山的成效。
目前, 冀中能源已经按照科学发展观的要求, 大力展开推进低碳生态矿山建设的步伐, 在2011年将把东庞矿、邢东矿、邢台矿、云驾岭矿等4对矿井建设成为低碳生态矿山, 并计划在“十二五”末, 全面改造现有矿山, 将具备条件的矿井全部建成低碳生态矿山。
低碳矿山 篇3
发展低碳经济,一方面是积极承担环境保护责任,完成国家节能降耗指标的要求;另一方面是调整经济结构,提高能源利用效益,发展新兴工业,建设生态文明。这是摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集约发展模式的现实途径,是实现经济发展与资源环境保护双赢的必然选择。近几年,峰峰集团在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态,不仅带来了巨大的经济效益,而且取得了显著的社会和环境效益,矿山的环境面貌焕然一新。
1.1 煤炭企业转变经济发展方式的现实选择
长期以来,我国煤炭企业基本上走的是高投入、高消耗、高污染、低效益的粗放型经济增长道路,这种粗放型的生产模式,给资源和环境造成的压力日益增大。一是资源回收率低下。一些煤炭企业由于盲目追求产量和利润,存在过度开采、超能力生产、采厚弃薄、采易弃难的短期行为,致使一部分可利用的资源被白白丢掉,企业因资源枯竭而过早地步入衰老期。二是环境污染严重。在煤炭开采过程中,由于产生大量废水、废气、固体废弃物,且又得不到充分利用,对生态环境的破坏十分严重,地质灾害、空气污染、水质污染、固体废物污染已经直接影响到矿区的生产和生活。发展低碳经济,要求煤炭企业必须彻底摒弃这种粗放型的经济发展模式,走低投入、低消耗、低排放、高效益的新路子,充分利用创新技术进行煤炭资源的清洁高效开采,减少对生态环境的破坏,真正实现绿色开采,低碳发展。
1.2 煤炭企业战略转型的客观需要
以往我国煤炭企业大多采用单一的煤炭生产结构,产业链条短,产品附加值低,企业的经济增长主要依赖产量的增加,造成资源利用率低,经济效益、环境效益差。因此,发展循环经济,对煤炭进行深加工,延伸产业链条,提高产品附加值,实现资源的高效循环利用,是煤炭企业可持续发展的必由之路,也是煤炭企业实现低碳发展的根本途径。发展低碳经济要求煤炭企业必须改变单一的产业结构,通过煤炭深加工、综合利用,发展循环经济产业链,推动企业向以煤为主、相关多元、综合发展的方向转变。战略转型是企业在后危机时代的发展方向,以低碳经济推动企业战略转型是下一个经济发展周期的发展潮流和希望所在。这就需要企业将高消耗、高排放的发展战略转变为环境友好型发展战略,以低碳经济推动企业战略转型。
1.3 煤炭企业提高资源利用率、降低生产成本的重要举措
能源消耗和环境保护水平是经济结构、发展方式、科技水平、管理能力、职工素质的综合反映。发展低碳经济,实施节能减排,对降低企业生产成本、增加企业效益、提高能源资源的利用率具有十分重要的促进作用。为推动节能减排工作,国家已经出台并将继续出台一系列法律、法规和政策,宏观调控力度进一步加大。鼓励利用余热余压、煤矸石、煤层气发电,支持工业固体废弃物综合利用、电厂脱硫技术改造,制定矿井水开发利用价格优惠政策,从这个意义上讲,减排就意味着增收,就是提高效益。从企业内部看,节约能源就是降低生产成本、创造经济效益。随着鼓励节能减排政策的逐步实施,节能减排所带来的经济效益将会越来越明显。
冀中能源峰峰集团作为国有大型煤炭企业,发展低碳经济,创建环境友好型企业和绿色生态矿山,是实现企业可持续发展的必然选择和义不容辞的社会责任。
2峰峰集团发展低碳经济的创新与实践
近年来,峰峰集团把发展低碳经济、建设生态矿山作为打造“绿色矿区、和谐矿区、富强矿区”的重要举措,在资源高效利用、发展循环经济、加快经济结构调整、转变经济发展方式、推行清洁生产等方面进行了积极探索和实践,取得了显著成效,得到了社会的肯定,受到了各级政府部门的表彰。
2.1 以资源循环高效利用为核心,打造循环经济产业链
近年来,峰峰集团把发展循环经济作为产业结构调整的重点,在发展思路上,改变重开发、轻节约,重速度、轻效益,重外延发展、轻内涵发展的倾向,走集约发展、循环发展的路子。在发展模式上,改变“资源—产品—废弃物”粗放型的生产模式,创建“资源—产品—废弃物—再生资源”的精细化生产模式。以资源高效利用和循环利用为核心,倾力打造煤焦化、煤化工、煤电、煤建材、煤层气发电等产业链,实现产品升级、产业升级,使资源达到吃干榨净、充分利用的要求,从而搭建起以煤为基础,煤电、煤焦化、煤化工、煤建材等循环发展的新格局。
2.1.1 以煤焦化为起点,打造煤—焦—化产业链
峰峰集团炼焦煤资源丰富,深加工潜力巨大。为了更好地发挥这一优势,峰峰集团把发展煤化工产业作为结构调整、延伸产业价值链、发展循环经济的重要战略举措。以煤炭焦化为起点,对焦化下游产品焦炉煤气、焦油和粗苯进行精深加工。以煤炼焦,炼焦过程中产生的焦炉煤气通过净化回收,产生粗苯和煤焦油等化工产品;净煤气用来生产甲醇,生产甲醇后的驰放气经提纯产生纯氢,用于粗苯加氢精制和煤焦油加氢深加工;甲醇可生产醋酸、二甲醚等高附加值产品;利用生产过程中产生的余压余热发电,焦化生产废水经生化、反渗透处理后作为生产用水。整个生产过程实现了所有资源循环利用,打造了高附加值、极具市场竞争力的化工产业。峰峰煤化工产业园区规划总规模为年产焦炭500万t、甲醇100万t、二甲醚100万t、醋酸60万t、煤焦油加工45万t;目前,已实现年产300万t焦炭、30万t甲醇、15万t煤焦油加氢深加工以及余热发电、焦化废水处理回用等。峰峰集团煤化工工业园区被国家工业与信息化部命名为国家煤化工循环经济工业园区示范项目,有力地促进了峰峰集团由单一的煤炭生产企业向现代化能源化工集团的战略转型。
2.1.2 以煤矸石、洗矸、煤泥利用为源头,打造煤—电产业链
近年来,峰峰集团为充分利用煤矸石等废弃物,变废为宝,相继建成4座总装机容量为126 MW的煤矸石综合利用电厂,年利用矸石67万t,洗中煤、煤泥124万t。在建设煤矿综合利用电厂的同时,与国内知名电力企业合作,建设坑口大型电厂项目,变输煤为输电,实现清洁生产。内蒙古锡盟查干淖尔2×600 MW热电联产项目正在抓紧前期准备。到2015年,峰峰集团电力装机容量将达到1 345 MW,电力产业将成为峰峰集团十分重要的支柱产业。
2.1.3 以矿井煤层气利用为源头,打造煤层气—发电产业链
峰峰集团现有矿井瓦斯绝对涌出量为291.4 m3/min,近年来在6个高突和高瓦斯矿井建立了地面永久瓦斯抽采系统,瓦斯抽放量4 000万m3/a。抽采瓦斯分别用于发电和居民生活,建成1座瓦斯发电厂,年利用瓦斯3 187万m3,利用率79.5%。为了进一步加大煤层气的开发和综合利用,化害为利,变废为宝,峰峰集团制定了煤层气抽采利用中长期规划,加大瓦斯抽采量,建设18台低浓度瓦斯发电机组,年发电量5 500万kW·h,打造煤层气发电产业价值链,实现了“有气不排空”。
2.1.4 以电厂粉煤灰和煤矸石为源头,打造煤—建材产业链
峰峰集团现已建成矸石砖厂2座,利用煤矸石替代粘土生产矸石砖,年生产标砖9 000万块,利用矸石17万t。开辟了利用废弃资源、节约可耕土地、降低生产成本的煤矸石综合利用新途径。在此基础上,峰峰集团规划建设规模为120万t/a的粉煤灰水泥粉磨站,同时,对现有矸石砖厂进行扩建,形成1.5亿标块砖生产能力。
2.1.5 以矿井水治理利用为桥梁,打造煤矿与煤化工、电厂水循环利用产业链
近几年峰峰集团特别注重污水的治理和利用,节约水资源。先后建成了8个矿井水处理利用项目,其中通顺矿井水处理后,作为煤化工生产主供水源,大淑村矿井水处理后作为电厂等生产用水。对矿井水的处理,不仅减少了污染,而且还打造了以水为桥梁,煤矿与煤化工、电厂水循环利用产业链,实现了煤矿与周边其他行业的耦合。
2.2 转变煤炭生产方式,创建绿色生态生产新模式
峰峰集团从提高资源回收率入手积极探索和研究生态矿山建设的新思路,提出了低碳运行生态矿山建设的全新理念,将矿山人文环境、生态环境、资源环境和技术经济环境联系起来,对生产活动进行提升改造,实施绿色开采技术,构建低碳、生态、环保的矿山生产系统。
2.2.1 优化设计,提升产业水平
为有效解决采厚弃薄、吃肥丢瘦、采易弃难等问题。与科研部门及大专院校合作,加强对采煤新技术、新工艺和“三下”、极薄煤层开采技术的研究,解放呆滞煤量2.4亿t。优化矿井开采设计,合理调整生产布局,尽量减少岩巷,多掘煤巷,煤巷比例不断提高;加大下组煤开采力度,推广薄煤综采、应用端头支架、多循环放煤工艺以及“节煤器”等措施,使资源回收状况得到了很大改善,近年来采区回采率始终保持在87%以上。另外,峰峰集团不断加大煤炭洗选加工力度,对邯郸、马头两个选煤厂投资上亿元进行技术改造,提高了精煤回收率。精煤产量已由2005年的年产300多万t提升到现在的1 100万t。
2.2.2 积极探索“保水”开采新技术
为从根本上破解水害防控与矿山生态环境保护之间的矛盾,解决煤矿开采对水资源的破坏和影响,峰峰集团在梧桐庄矿研究实施了“保水”开采试验工程。该工程通过对矿井水控制、井下澄清、地面净化、消毒、利用后再回灌到奥灰水层,从根本上保护水资源。既保证矿井安全生产,又达到了减排和“保水”开采之目的,实现了“出水不排水”。保水开采技术的应用,在国际上属首创,实现了矿井水真正意义上的“零排放”,达到了世界领先水平。
2.2.3 积极研究煤矸石综合利用新工艺
矸石是煤矿开采过程中不可避免的伴生物。矸石山成为了煤矿的象征,不仅占用土地,还对周围环境造成严重影响。近年来,峰峰集团把矸石治理、利用作为发展低碳经济、建设绿色生态矿山的重要环节。大胆创新,积极研究煤矸石充填新技术,小屯矿的膏体充填、通顺公司的无动力似膏体充填和梧桐庄矿的煤矸石置换饱和充填等技术的研究与推广应用,年消耗矸石80多万t,为峰峰集团推广煤矸石充填新技术奠定了良好的基础,同时解放了大量的“三下”呆滞压煤,提高了煤炭回收率,延长了矿井寿命。目前,梧桐庄矿实现了排矸不提矸,资源回收最大化。矸石回填使得常规方法不能开采的煤炭资源得以回收,实现了建筑物下安全开采,避免了地表沉陷,提高了资源产出率。除此之外,煤矸石、粉煤灰用于筑路、水泥生产、沉陷区治理等,年消耗煤矸石、粉煤灰350多万吨,利用率达96.7%,减少了占用耕地面积,防止了矸石山所造成的环境污染,改善了矿区生态环境,实现了低碳生态开采。
2.2.4 推广应用地源水源热泵技术
近年来,峰峰集团在各电厂实施余压余热综合利用,对职工生产、生活区实现集中供热、供冷,取代燃煤锅炉,优化能耗结构的基础上,又在梧桐矿、万年矿等推广应用了地源水源、风源热泵技术,利用矿井水、风实现生产、生活供暖和制冷,取代锅炉。该项技术的成功应用,年节省运行费用1 000多万元,减少CO2排放5 000多吨。带来了相当可观的经济效益和社会效益,达到了节能减排、低碳循环的目的,实现了产煤不烧煤。
2.2.5 源头治污,减少污染
近年来,峰峰集团十分注重源头治污,减少污染,各项目在前期就从环评、水保等方面严格把关。所有建设项目都优先考虑环境保护,实行环境影响一票否决制。新建、改建、扩建项目从项目论证、可研、初步设计到施工建设、设备选型、投产运行,全过程严把节能环保关;“能源评估”、“环境影响评价”和“三同时”制度执行率达到100%。与此同时,在日常生产过程中,不断加以治理,在梧桐庄矿优先建造了3个万吨级圆筒煤仓和1个储量7万t的全封闭储煤场。全封闭储煤场内部洒水喷雾、瓦斯监测、防火避雷等设施一应俱全,实现了煤炭卸、储、运、装全封闭式管理,做到了采煤不见煤,彻底解决了原煤露天储放所带来的污染问题。与此同时在运煤铁路专用线建设了隔音墙,消除了噪音对周边居民的影响,改善了社会环境。20个基层单位通过清洁生产审核工作,达到清洁生产先进水平。
2.2.6 加大环境治理,改善煤矿形象
峰峰集团各单位都很注重对矿容矿貌的治理,使矿山旧貌换新颜,绿树成林,鸟语花香。同时,对环境的改善不断向深度和广度发展,在全集团公司开展 “矿厂区地面不是绿化就是硬化,不留死角”的竞赛活动,使矿区环境得到进一步改善。例如,新三矿、万年矿对矸石山进行了覆土绿化,梧桐庄矿、黄沙矿、大淑村矿也在矸石山周边种植了防风林带。
2.3 坚持科技创新,大力实施工程、结构、管理节能减排
峰峰集团认真贯彻落实科学发展观,进一步强化责任,狠抓落实,突出重点,务求实效,始终把节能减排作为科学发展、低碳发展的突破口和重要抓手,紧紧围绕“十一五”节能减排总目标,大力实施工程、结构、管理三个方面的节能减排,圆满完成了省“双三十”节能减排各项考核指标和工作任务。
2.3.1 科学管理节能减排
峰峰集团不仅制定了“十一五”和“十二五”节能减排规划,而且还制定了近期和年度工作目标、计划和措施,把规划目标分解落实到实处。并与基层二级单位和相关职能部门签订了节能减排目标责任书,实行问责制,拒绝理由,一票否决,将目标完成情况与各级领导业绩挂钩。建立健全了一系列节能减排计量、监督、管理、检查、考核和考评制度,初步实现了管理规范化、科学化。实施日常工作督查和季度检查、现场督导和季度调度例会、季度考核“一查、一卡、一调、一考”“四个一”管理模式。形成一级抓一级,一级对一级负责,分工明确、相互协调、合力推进、层层抓落实的组织保障体系、工作机制和考核体系,推动了节能减排工作的顺利进行。
2.3.2 技改工程节能减排
峰峰集团积极探索研究和推广应用变频调速控制、高效耐磨水泵、节能变压器、高效减速机、乳化泵自动控制、胶带输送机无煤自停、锅炉分层给煤等节能减排新技术、新工艺、新设备,促进了节能减排工作的开展。“十一五”以来共投入节能减排技术改造工程项目的资金达5.8万元,在通风、提升、排水、供电、供暖等高耗能环节,以及矿井水治理利用、生活污水治理利用、矸石山治理、燃煤锅炉除尘改造、电厂脱硫工程、进口在线监测和DCS监控系统等方面,实施节能减排工程120多项,建设了6个矿井水处理利用工程、5个生活污水治理利用工程、改造低效燃煤锅炉117台,处理后的矿井水作为生产和生活用水,全部利用。所有电厂全部实现了烟气脱硫、在线监测和DCS监控联网。
2.3.3 调整结构节能减排
按照国家产业政策要求,加快淘汰落后工艺、落后产能和高耗能设备,先后淘汰更换高耗能电机、变压器、水泵、风机等设备2 091台套,更换节能灯14 988盏;关停拆除了低效燃煤锅炉62台以及7座碳化室高度小于4.3 m的小焦炉和1座年产20万t的机械立窑水泥厂。通过结构调整、淘汰落后,大量节约了能源,减少了污染,有力地促进了节能减排工作的开展。
“十一五”期间,累计完成节能量8.1万t标准煤,单位产品综合能耗和万元增加值能耗逐年降低,SO2减排990.98 t,化学需氧量减排195.2 t,吨原煤生产烟粉尘排放量和矸石电厂万千瓦时烟粉排放量实现了逐年降低,各项指标均超额完成了省“双三十”考核指标。
3推行低碳循环经济、创建绿色生态矿山的实践启示
(1)观念创新是前提。
切实贯彻低碳经济是落实科学发展观重要途径的思想,大力宣传低碳经济的概念、内涵、措施和发展低碳经济的重要性、必要性,通过产业结构和能源结构的调整、科学技术的创新、消费过程的优化、政策法规的完善等措施,全面推行低碳经济,促进发展方式的转变,努力建设资源节约型、环境友好型社会,实现经济社会又好又快发展。
(2)结构创新是重要途径。
利用先进节能技术,淘汰落后设备和产能,以大规模生产替代小规模生产,是实现节能减排的一项重要举措。同时,积极发展资源回收利用的“静脉”产业,大幅度减少资源、能源消耗。利用煤层气、余热余压、粉煤灰、煤矸石等开展废物利用,变废为宝。
(3)科技创新是重要手段。
科技进步是解决日益严重的生态环境和资源能源问题的根本出路。当前要瞄准低碳能源和低碳能源技术,积极开展研究开发和示范工作。一方面依托现有最佳实用技术,淘汰落后技术、推动产业升级,实现技术进步与效率改善;另一方面大力推动相关技术创新,包括碳捕获和碳封存技术、替代技术、减量化技术、再利用技术、资源化技术、能源利用技术、生物技术、新材料技术、绿色消费技术、生态恢复技术等,寻求技术突破,充分提高资源生产率及能源利用率。
(4)管理创新是重要保障。
要建立和完善有利于低碳经济发展的体制和机制。将发展低碳经济纳入企业整体发展规划,制定出低碳经济实施方案和行动路线图,明确分阶段实施目标和主要技术管理措施,着力解决好影响低碳经济发展的重点难点问题。建立有效的激励与约束制度,发挥各单位、各部门的积极性,形成推进低碳经济发展的整体合力。积极倡导低碳生活模式,让生态文明和绿色发展的理念贯彻到每个人的言行中。
峰峰集团一直坚持低碳运行、生态治理、循环发展理念。同时,承担起社会责任,不只把煤炭看作是资源,更是把空气、土地、地下水、周围环境等构成环境生态的因素,都当作是一种重要的资源。科学开发,综合利用,把煤矿建设和开采过程中对环境的破坏和影响,用现代科技手段加以抑制和消除,从而实现资源利用高效化、开采方式现代化、采矿作业清洁化、矿山管理规范化、生产安全标准化、环境影响最小化的目标。通过几年的创新实践,创出了一条“产煤不烧煤、出煤不见煤、排矸不提矸、用水不排水、有气不排空”的具有峰峰特色的循环经济新模式,这将对煤炭企业实现“低碳型、环保型、效益型、安全型”的现代化企业、促进煤炭经济与生态环境和谐持续发展、还矿区山清水秀、碧水蓝天具有重要的指导借鉴意义。
摘要：峰峰集团以资源循环高效利用为核心,打造了煤—焦—化、煤—电、煤层气—发电等循环经济产业链;通过采用优化设计、保水开采、煤矸石综合利用、地源水源热泵技术等先进技术,坚持科技创新,大力实施工程、结构、管理节能减排,创建了绿色生态矿山新模式。