產煤不見煤、采煤不見矸——煤炭綠色開采探索新型循環采礦模式
10月11日召開的國家能源委員會會議指出,要立足我國基本國情和發展階段,多元發展能源供給,提高能源安全保障水平。根據我國以煤為主的能源資源稟賦,科學規劃煤炭開發布局,加快輸煤輸電大通道建設,推動煤炭安全綠色開采和煤電清潔高效發展,有效開發利用煤層氣。
“我國已經多次在重要會議及場合提到,要推動煤炭安全綠色開采。為響應國家對生態文明建設的總體要求,煤炭行業近年來增強生態環保意識,穩步推進生態文明礦山建設,目前已出現了一批科技裝備先進、資源消耗少、生態環境好、智能化水平高的生態文明煤礦。充填開采、保水開采、煤與瓦斯共采、井下排矸、采空區地下水庫等源頭減損、減沉、減排綠色開采技術也不斷推廣應用。”中國煤炭工業協會咨詢中心主任湯家軒在接受本報記者采訪時說道,煤炭行業加大安全綠色開采力度,對煤炭工業綠色發展、循環發展、低碳發展具有重要意義,將加快推進煤炭行業走上高質量發展之路。
幾經沿革:煤炭綠色開采理念不斷演化
綠色開采的核心是以犧牲最小的生態環境為代價,獲取最高的煤炭資源開發利用水平。
20年前,煤炭綠色開采理念問世,并幾經沿革。
2003年,采礦領域專家學者提出以“采動巖體力學”概念和以控制“關鍵層”為基礎的“煤礦綠色開采技術”。這一理念的內涵是努力遵循循環經濟中綠色工業的原則,努力實現一種低開采、高利用、低排放的“資源與環境協調開采技術”,使開采導致的環境破壞控制在環境允許容量內。此時的核心是:從源頭消除或減少采礦對環境的破壞,而不是先破壞后治理。
2007年,煤炭行業對綠色開采研究進一步延伸、演化,并提出從廣義資源的角度,將礦區范圍內的煤炭、地下水、煤層內所含的瓦斯、土地、煤矸石以及在煤層附近的其他礦產都作為開發對象而加以利用。減沉開采、煤與瓦斯共采、保水開采、矸石減排等開采技術都是這一時期的產物。
2008年,高效、綠色、安全、經濟被作為重要考慮對象,演變為科學采礦,即在保證安全和保護環境條件下實現最大限度地高效采出煤炭資源,實現資源與環境協調(綠色)開采。
2011年,煤炭綠色開采觀點進一步演變為“科學產能”——要求在具有保證持續發展儲量的前提下,用科學、安全和環境友好的方法,將煤炭資源最大限度采出,在采出過程中要求資源、人、科學技術和裝備四者相協調。
2012年開始至今,“煤炭安全綠色高效開發”的理念興起并逐漸發展成為主流。其核心是從煤炭資源開采、深加工與轉化全生命周期的視角,提出在滿足安全開采前提下,以不破壞或少破壞環境(滿足環境容量)為原則,采用先進適用技術與現代化管理手段,最大限度地采出煤炭資源和高效率的深加工與轉化煤炭資源。
“由此可見,煤炭綠色開采的理念不斷延伸、演化,其內涵更加的深入,涉及的內容也更加豐富,也更加符合高質量發展的要求。”湯家軒表示,但也因為如此,目前業內對煤炭綠色開采的理解尚未形成統一,對于如何才能實現綠色開采也未完全形成共識。
2017年,中國煤炭工業協會與原神華集團聯合開展了《國家能源集團煤炭綠色開采技術集成及標準體系研究》。經過一年半左右的時間,該研究形成成果,首次明確了煤礦綠色開采的定義,即煤礦在既定的資源賦存及地質環境條件下、煤炭生產過程中,采用科學適用的技術及數字化手段,控制、減緩或降低開采活動對地質環境(巖石圈、水圈、土壤圈、生物圈)的破壞,實現煤炭與共伴生資源最大限度的采出及綜合利用,輔以節能減排、恢復治理措施,使煤礦實現清潔生產、優質發展、環境優美、人員安康。
“值得注意的是,無論如何演變,煤炭綠色開采理念的核心都沒有改變,那就是以犧牲最小的生態環境為代價,獲取最高的煤炭資源開發利用水平。當然,實際上這兩者在某種程度上是相對立的。”湯家軒表示,因此,需要在這兩者之間尋找一個動態平衡點,但這個平衡點一定要與經濟社會發展水平相適應,“太保守或者太激進都是不科學的。”
地方探索:產煤不見煤、產矸不排矸
建設一批生態文明示范礦區,在煤礦設計、建設、生產等環節嚴格執行環保標準,采用先進環保理念和技術裝備。
“深化綠色礦山建設、發展綠色礦業”,被賦予了更好地解決我國礦產資源供需矛盾、資源開發與環境矛盾的全新思維和最有效途徑。
2014年12月,國家能源局、原環境保護部、工信部發布《關于促進煤炭安全綠色開發和清潔高效利用的意見》,提出要求:一是統籌煤炭資源條件、礦山地質環境、水資源承載力和生態環境容量,確定合理的科學產能。重點建設資源儲量豐富、開采技術條件好、發展潛力大的大型煤炭基地,優化煤炭生產開發布局。二是采用高新技術和先進適用綠色開采技術,實現裝備現代化、系統自動化、管理信息化。因地制宜推廣使用“充填開采”“保水開采”和“煤與瓦斯共采”等綠色開采技術。三是遵循礦區生態環境內在規律,結合區域自然地理特征,科學制定礦區生態環境治理與恢復規劃及實施方案,嚴格執行相關礦產資源開發生態環境保護技術標準和指南,建立完善礦山環境治理和生態恢復責任機制,促進資源開發與環境保護協調發展。
2016年,國家發展改革委、國家能源局印發《煤炭工業發展“十三五”規劃》,明確提出推行煤炭綠色開采,建設一批生態文明示范礦區,要求在煤礦設計、建設、生產等環節,嚴格執行環保標準,采用先進環保理念和技術裝備,減輕對生態環境影響。
以此為綱,中國煤炭工業協會在2016年發布了《關于煤炭工業“十三五”節能環保與資源綜合利用的指導意見》,提出力爭到2020年,基本建立起煤炭工業綠色低碳發展體系,礦區生態文明建設取得階段性成果,資源綜合利用產業化初具規模,低碳發展水平顯著提升,普遍建成開采方式科學化、礦山環境生態化、生產工藝清潔化、資源利用高效化、企業管理規范化的現代化煤礦。在煤礦進一步推廣綠色開采技術,在中東部礦區,積極推廣應用煤矸石井下充填、注漿減沉、井下排矸、煤與瓦斯共采等綠色開采技術;在中西部礦區大力推廣保水開采,具備條件的礦井推廣采空區地下水庫,努力增加礦區植被、發展碳匯林等綠色開采技術。
地方政府也在積極跟進。據湯家軒介紹,山東省由于礦產資源較為緊張,開發難度較大,在推動煤炭綠色開采方面尤為積極,已經取得了“產煤不見煤、采煤不見矸、產矸不排矸、環境不破壞、沉陷不減地、土地不荒廢”的效果,探索出一條綠色、低碳、清潔和可持續發展的循環采礦模式。
“山西作為全國煤炭生產大省,在資源開發的同時面臨著土地沉陷、水資源破壞、瓦斯排放、堆存等突出問題,迫切提升煤炭綠色開采水平。今年8月份,山西省能源局發布《關于在全省煤炭行業推行綠色開采試點工作有關事項的通知》,確定了10座煤礦(井)作為省級綠色開采試點煤礦,先行開展試點工作。另外,內蒙古、陜西等煤炭主產地也各自出臺了相關政策。”湯家軒介紹。
算經濟賬:企業需經濟政策扶持
煤炭企業須從源頭上走綠色發展的路子,抓好綠色礦山建設,實現礦區清潔生產和污染物排放最小化。
作為煤炭行業的主體,企業是推動煤炭綠色開采的先行軍。近年來,煤炭企業加大了綠色開采的力度,打造了一批科技裝備先進、資源消耗少、生態環境好、智能化水平高的生態文明煤礦,同時推動充填開采、保水開采、煤與瓦斯共采等綠色開采技術充分發展。
國家能源集團是其中的集大成者。由于該集團旗下所屬煤礦主要集中在晉、陜、蒙、寧、疆等生態脆弱、水資源匱乏、環境承載力有限的地區,煤炭開發伴隨的環境生態構建任務更加艱巨,因此,國家能源集團已經把綠色發展的理念貫穿于煤炭開采、加工、利用、轉化、綜合循環等全產業鏈。
中煤能源集團平朔礦區通過實施綠色生態環境重構技術,實現了地貌重塑、植被重建、群落重組等顯著效果,實現了在露天礦區開采全過程中,資源開發效率最高,對土地占有最少,對環境影響最小,取得了巨大的生態效益和社會經濟效益,為我國露天煤礦綠色生態環境重構及產業鏈發展提供了具有特色的關鍵技術。
華能伊敏露天礦通過實施生態礦區建設,強化采區揚塵治理,采掘場、排土場水土保持與植被重建,恢復了原有的生態系統。
陜煤彬長礦區針對高瓦斯礦井示范性地采用“三區聯動”抽采模式,即在煤礦規劃區實施煤層氣地面預抽,在煤礦準備區和生產區實施井上下聯合抽采和遞進式抽采,推進采煤采氣一體化。另外,陜煤在智能化開采方面也走在行業前列。
冀中能源、山東能源集團則通過采用精細回采、充填開采等技術,解放了“三下”煤炭資源,提高了資源利用率。
“在能源結構調整轉型過程中,環境保護對煤炭產業發展的約束越來越緊。從長遠角度看,開展綠色礦山建設,推進煤炭清潔高效利用,是煤炭產業發展的重要內容。煤炭企業必須從源頭上走綠色發展的路子,抓好綠色礦山建設,實現礦區清潔生產和污染物排放最小化。”湯家軒說道。
不過,他同時指出,當前煤炭行業綠色礦山建設成本較高,推廣壓力仍然較大。“企業在作決策時一定會算經濟賬。”湯家軒建議,開展煤炭綠色開采需要系列配套政策的支持,尤其是經濟政策的出臺,如進一步加大稅收優惠力度,對煤炭洗選加工、清潔生產等提供必要的資金支持等,從而調動煤炭企業開展綠色開采的積極性,鼓勵企業生產清潔煤炭。
(新聞來源:中國煤炭工業協會咨詢中心)