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走出三下压煤困境 盂县东坪煤业充填开采探索实践

    “项目推进速度出乎我们的意料。充填开采有一个难题,就是填充物的选取。在平原地区,土地资源特别珍贵,井下开采出来的煤矸石有限,而我们的黄土充填应该是这一项目最大的亮色,对我省而言,政府部门可能更多地考虑到项目的先导意义”,史向军说。
    阳泉市煤炭工业局的一位工程技术人员这样告诉记者,加快推进东坪试点步伐,省里从政府层面缘于更多的现实考量。
    作为产煤大省,我省是采空塌陷最严重的地区。据省国土部门的一项数据显示,全省约15万平方公里的土地,采空区大约就达2万平方公里,相当于总面积的1/7,采空区中6000平方公里的地域已经遭受了地质灾害,沉陷面积达2978平方公里,造成矿山地面出现塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌等现象约2146处,3309个村庄、66万人受到影响,1082平方公里的耕地、42.6平方公里的林地遭到破坏。
    实施充填开采,这一切将成为历史。
    充填过程中,最为现实而又直接的原材料是煤矸石。伴随着煤炭生产,目前,全省煤矸石堆放总量已超过10亿吨,每年新增煤矸石在1亿吨以上,而每年因煤矸石自燃产生的废气排放量达358亿立方米。
    科学发展观要求实现人与自然的和谐,资源开发利用与环境、社会协调可持续发展。按照科学的发展理论,第一个层次,是尽量减少对生态环境的影响;第二个层次,是不影响生态环境;第三个层次,主动改善生态环境。东坪的实践,通过矸不上井、不上山,而且通过大量消化地面矸石以及城市建筑垃圾,节约大量耕地,有效减轻地层变动和沉陷,实现多年来煤炭行业期待的被动治理向主动防治的转变。   

    2013年9月6日,东坪煤矿充采工作面——15601工作面安装完成,六采区“六大系统”全覆盖。
    9月12日到9月18日,联合试运转。
    单台设备、各分系统、整个生产系统,生产设备厂家、科研院所,东坪工程技术人员全都钉在施工一线。煤矿井下构造复杂,理论上成立的东西是不是能经得住实践的检验?其他地方成功的范例能不能顺利移植到东坪?一切都是未知数。
    试运转一切顺利!
    到目前,实验工作面已经推进了11.6米,充填11.6米,割煤3825吨,矸石充填3013立方米,充填效果良好,顶板得到了有效控制。
    随着项目的推进,充填开采后,密实度如何?对地表可能产生什么样的影响?能不能达到预期的效果?为了获得第一手的实验数据,中国矿大技术团队在工作面布置了6个观测控制点,50多个监测点,对地表移动变形、地表建筑物沉陷、倾斜变形进行实时监控。安装静力水准仪1套,测量机器人[0.20% 资金 研报]1台,S1级水准仪1台,实时数据采集。
    与此同时,在井下工作面,10台支架工作阻力仪、10台夯实监测仪,15台充填体应力监测仪、6台超前应力监测仪,以及钻孔应力计、多位点仪计、顶板离层仪等现代化的设备全部派上了用场。
    东坪成了高科技的试验场,这让工人们看上去十分兴奋,“插上科技的翅膀,东坪有什么理由不腾飞”,东坪人的笑容全都写在脸上。
    “东坪模式”如何复制
    实施充填开采,是对传统生产方式的变革,是转变煤炭发展方式的重要着力点,它代表着煤炭工业科学发展的方向。今年3月,国家能源局等四部委联合发文,要求各地结合实际,积极稳妥地推进这一技术在煤炭企业的应用。
    据省国土部门的资料显示,至2015年,山西煤炭开采导致生态环境经济损失至少将达到770亿元;至2020年,煤炭开采导致生态环境经济损失至少达到850亿元。那么,对于我省这样一个产煤大省,“东坪模式”应当如何复制?
    “对煤炭企业来说,首先要考虑的是一个成本问题”,史向军说,初期投资大、生产成本高,可能成为技术推广的最大障碍。