充填开采为煤矿带来什么(图)

东山煤矿井下，充填机在巷道进行回填作业。 本报记者摄
　　是傻看着资源日渐枯竭、眼馋着“三下”压煤无法开采被饿死，还是以“四两拨千斤”让一座矿山重焕青春—



　　12月9日，正值大雪时节，太原东山上雪花零落，不太冷的北风还吹出了几分清新。东山煤矿宽敞整洁的工业广场上，设备库坐落平稳，绿化带凌寒挺立，运煤小车正有序运行。但谁也想不到，工业广场下面的这块土地，竟然全部是被煤矸石填充起来的。



　　这是太原东山煤矿的一项井下充填开采技术的具体应用。所谓充填开采，就是随着采煤工作面的推进，向采空区送进矸石等固体废弃物做填充材料，并在充填保护下开采“三下”（建筑物、铁路、水体下）压煤。目前，东山煤矿不但变害为利处理了煤矸石，还开采了“三下”压煤资源，走出了资源枯竭的窘境。



　　煤炭开采必然导致生态破坏，为何采取充填开采好处这么多？东山煤矿为此列出了“三本账”。



　　资源账—



　　一边是资源枯竭，一边是“三下”压煤渐增，充填开采让矿山延长服务年限



　　一项调查显示，我省国有煤矿每采1吨煤平均动用煤炭储量2.5吨，损耗水资源2.48吨，每生产1吨煤除了直接成本，还需付出70多元的隐性代价。因此，转变煤炭开采方式，已经成为建设生态文明、推动科学发展的当务之急。



　　东山煤矿位于太原市区东部，是一座始于1929年开采的老矿。近年来，随着太原城市规划的东扩、采区地表建筑物的增加，该矿“三下压煤”日渐增多，可采资源日渐减少，生存难以为继。此外，该矿年产矸石约15万吨，如将矸石排放在地面，不*占用大量土地资源，还会污染市区环境。



　　“煤炭可开采资源有3亿吨，但这么多年*采出6000多万吨。剩余的约2.4亿吨煤炭里，就有2亿吨是‘三下压煤’。”太原东山煤矿总工程师王宏明忧心忡忡：若不采取措施，这座老矿将无煤可采，面临被关闭的命运，5000名职工将无法生存。



　　2012年，东山煤矿在深入调研、多方考察、与**学者研究比较后，在全省率先引进了行业前沿科技的 “煤矸石等固体废弃物井下充填技术”。即，在不搬迁建筑物的前提下，采用煤矸石等固体废弃物充填回采建筑物下压煤，不*能安全采出呆滞煤柱资源，还能处理大量煤矸石等固体废弃物，减少固体废弃物排放。



　　目前，东山煤矿已有2个采区采用了矸石充填技术。这两个采区年产煤20万吨，使用条带式采掘工艺，即在待充填区域采用掘进机依次掘进小尺寸条带，截面面积如巷道大小，随掘随支护，掘完后用固体废弃物充满采出空间。此外，这两个采区还结合掘进机性能和支护难易程度，专门设计了5米的掘进宽度和沿煤层倾向布置充填巷，可实现较高的充填率。



　　目前，该矿日处理矸石500吨、年处理矸石15万吨，日置换出煤量约470吨、年置换出煤量13万余吨。



　　**账—



　　原来处理1吨矸石需90元费用，现在降至50元，每年可节约地面排矸治理费用900多万元



　　煤矸石等固体废弃物井下充填是一项矸石处理利用新技术，利用该技术可以把煤矿生产中所产生的矸石全部填入井下，实现矸石不上井、地面不建矸石山，并利用矸石置换煤炭资源，减小煤炭开采对地表及水资源的影响，达到综合治理的目的。



　　东山煤矿年产矸石约15万吨，如将矸石排放在地面，不*占用大量土地资源，还会污染环境。煤矸石长期堆放过程中，逐渐被风化形成细小颗粒及粉尘，在有风的天气下会产生扬尘，造成空气污染。此外，煤矸石还会在一定条件下发生自燃，存在潜在风险。



　　王宏明为矸石处理问题算了一笔账：原来处理矸石时，建设一个使用期10年的矸石堆放场地需要90万元立方米；除此之外，每吨矸石还需支付90元的处理费用。现在采用充填式开采后，矸石无需从井下拉到地面堆放，直接在井下进行充填处理，每吨处理费用降至50元。*此一项，每年可节约地面排矸费用、治理费约900多万元。



　　矸石井下充填作为地下结构支撑体，还可有效解决或降低地面沉降和塌陷问题。记者在东山煤矿了解到，该矿所采用的条带式采掘工艺比较大的特点就是，在各条带之间留设煤柱，煤柱和矸石充填体相互作用，共同支撑上覆岩层，减小下沉和变形量。



　　使用充填开采后，地面是否还有沉降塌陷呢？记者再次来到矿上的工业广场去验证。在一栋建筑物的墙壁上，记者看到这里钉着一枚观测钉。东山煤矿生态技术科科长王飞介绍，若地面下沉，用一把特殊测量尺测量此钉到地面的垂直距离即可。经现场测量，该建筑物横向无明显拉伸痕迹，且向下沉降*0.7厘米，这个数据远好于**规定的安全距离。



　　效益账—



　　开采三下压煤、矸石直接回填、享受资源税减半政策，一年由此产生的利润超过1100万元



　　东山煤矿通过井下矸石充填系统工程，每年可充填矸石15万吨，回收建筑下压煤13.1万吨。按吨煤400元计算，全年可实现净利润125.1万元，再加上节约地面排矸费、治理费922.05万元，总利润达1047.15万元。



　　而今年12月1日起，煤矿采用充填开采将享受资源税减半的优惠政策。按照今年煤市行情，以比较高10%计算，东山煤矿每吨减半需交17.5元，比过去的22元少了4.5元。该煤矿每年采用充填式开采技术产出的煤炭为20万吨，那么还可少交90万元的资源税费，相当于又赚了90万元利润。



　　目前，我省和东山煤矿一样勇于探索科学绿色开采的煤矿越来越多。晋煤集团王台铺矿、汾西矿业新阳矿、东坪煤业、柳林***煤矿等，纷纷尝试采用黄土、膏体、超高水等材料进行充填开采，均获得了较好的经济效益和社会效益。



　　为什么东山煤矿只有2个采区采用充填采煤技术，为什么不在所有采掘区中全部采用呢？










　　“虽然**和省里的政策都十分支持新技术应用，但因为程序繁杂和审批验收难，导致目前总体进展缓慢。”东山煤矿道出了同行心中的一些难言之隐：如果一个环节卡住了，有很长时间内会没有任何音信。据了解，目前东山煤矿的2个采掘区也只是试开采，需经过相当一段时间验收合格后，方可正式运行。



　　令人欣喜的是，我省已开始大规模推广应用煤矿充填开采。今年11月中旬，全省煤矿充填开采技术交流推进会在太原举行，并宣布**能源充填采煤技术重点实验室山西工作站正式成立。继山东、河北之后，我省成为**实施煤矿充填开采技术重点推广基地。



　　煤矿充填开采的经验说明，资源总有枯竭的一天，但人类的智慧是无穷的。只有不断创新，把科学技术转化为生产力，资源型企业才能实现可持续发展。