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從“煤矸石”到“沒”矸石 平崗礦這樣破題

井下，蜿蜒的皮帶宛如一條長龍，延伸到煤倉、矸石倉；自卸式梭車裝巖機(jī)肚中滿載巖石，不知疲倦地往來于回填區(qū)域；拋矸機(jī)揮舞著兩臂將滾滾矸石收入囊中，再灑向遠(yuǎn)方；被回收的矸石與漆黑的巷道融為了一體……這是龍煤雞西礦業(yè)公司平崗礦矸石回填的畫面，整個(gè)過程安全高效，人員參與少，機(jī)械化程度高，令人驚嘆。

近年來，雞西礦業(yè)公司平崗礦錨定“矸石不升井、少升井”目標(biāo)，科學(xué)謀劃、精心設(shè)計(jì)，提出了“雙倉單帶和煤矸石巷道充填”構(gòu)想，打通了制約瓶頸，逐漸形成了一套完整的矸石治理體系，有效解決了環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)之間的矛盾。

矸石，制約發(fā)展的“攔路虎”

平崗礦煤種豐富，一直是雞西礦業(yè)公司實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展不可缺少的重要礦井。然而，在幾十年的開采進(jìn)程中，平崗礦在“挖”出巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也“挖”出了大量矸石。排放矸石，不僅增加了原煤提升負(fù)擔(dān)，還產(chǎn)生了土地費(fèi)、管理費(fèi)等各種費(fèi)用。為了存放開采出來的煤矸石，又不得不擴(kuò)建矸石存放場地，隨之而來的是占壓土地、環(huán)境治理以及潛在的山體滑坡、矸石山自燃等風(fēng)險(xiǎn)，循環(huán)往復(fù)，不但影響經(jīng)濟(jì)效益，更對環(huán)境治理帶來一定壓力。

近年來，平崗礦的排矸量不斷增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該礦每年排放矸石量約有15萬噸，治理矸石產(chǎn)生的費(fèi)用約350萬元。隨著雞西礦業(yè)公司綠色發(fā)展步伐的不斷推進(jìn)，如何對煤矸石進(jìn)行處理和利用成了平崗礦面臨的一道難題。

“矸石不升井”是雞西礦業(yè)公司響應(yīng)國家環(huán)保政策提出的重要目標(biāo)舉措。其設(shè)計(jì)之初是在井下構(gòu)建煤倉、矸石倉，利用一條皮帶實(shí)現(xiàn)煤巖的分運(yùn)、分裝及回填。目的是通過“雙倉單帶”政策減少和控制矸石升井?dāng)?shù)量，從根本上解決矸石治理難題。

平崗礦結(jié)合自身實(shí)際，錨定“矸石不升井、少升井”的目標(biāo)，先后投入大量人力、物力和資金，率先在該礦東部區(qū)開展了“雙倉單帶”試行工作。

破題，“雙倉單帶”就地回填

井下采煤工作面

“煤矸石雙倉單帶和煤矸石巷道充填項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵，在于工藝技術(shù)、充填設(shè)備是否能達(dá)到高效的質(zhì)態(tài)，是否適應(yīng)井下現(xiàn)場實(shí)際。在煤倉、皮帶等項(xiàng)目建設(shè)過程中，可以通過強(qiáng)化管理、流程施工等手段，保障工程交付標(biāo)準(zhǔn)貼合實(shí)際。但在拋矸技術(shù)上，由于沒有拿來可用的成熟設(shè)備和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，如何選定拋矸方式，成為矸石回填成功與否的關(guān)鍵。”平崗礦掘進(jìn)副礦長代利君表示。

井下采煤工作面

為了達(dá)到回填效果，早在去年，雞西礦業(yè)公司及平崗礦技術(shù)部門就開始圍繞拋矸機(jī)制造和選型等細(xì)節(jié)工作進(jìn)行攻關(guān)。他們一方面對標(biāo)行業(yè)領(lǐng)先礦井，組織技術(shù)、機(jī)電等骨干力量，走出去“取經(jīng)”。一方面結(jié)合礦井實(shí)際，制定矸石充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，選定更具設(shè)備研發(fā)能力的永益公司作為拋矸機(jī)研制生產(chǎn)單位，并設(shè)立攻關(guān)組，列出時(shí)間表，推進(jìn)相關(guān)工作的落地。

2023年7月，永益公司按照投資小、見效快、適應(yīng)性強(qiáng)的設(shè)計(jì)方案，開始了艱難的探索之旅。拋矸機(jī)的尺寸怎么確定？拋矸角度怎么調(diào)整……一系列問題擺在眼前。技術(shù)攻關(guān)人員扎根現(xiàn)場、連續(xù)作戰(zhàn)，現(xiàn)場會診、現(xiàn)場論證、反復(fù)試驗(yàn)，不斷提出改進(jìn)意見，破解了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題。最終確定了以“爬犁底架+回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)+皮帶設(shè)備”作為主要拋矸設(shè)備結(jié)構(gòu)，以EBZ150掘進(jìn)機(jī)作為主要?jiǎng)恿碓吹脑O(shè)計(jì)方案，并于今年2月成功生產(chǎn)出了礦用充填拋矸設(shè)備和自卸式梭車裝巖機(jī)，打通了煤矸石巷道充填項(xiàng)目的“最后一公里”。

效果，蹚出安全綠色節(jié)約新路

“以前提矸，礦車占用率高、勞動強(qiáng)度大等問題一直制約著井下生產(chǎn)。現(xiàn)在我們通過雙倉單帶政策，在井下新施工一處矸石倉，工作面矸石通過東部區(qū)1至4臺皮帶到達(dá)煤倉上口。在煤倉和矸石倉之間鋪設(shè)一臺長度70米的SDJ-150皮帶，皮帶尾安裝可移動式裝置，可以前后移動。在出矸石時(shí)，將皮帶尾向前移至煤倉上口，煤倉一臺皮帶與矸石倉皮帶形成無縫銜接，矸石通過皮帶到達(dá)破碎機(jī)處，完成矸石分運(yùn)過程。在不出矸石時(shí)，將皮帶尾向后移出煤倉上口，煤炭就落入了原煤倉。不僅解決了以往矸石提升的難題，還有效提升了煤炭質(zhì)量。”代利君說。

據(jù)了解，平崗礦東部區(qū)可充填巷道的煤矸石充填量共計(jì)6400立方米，以一座20米高的矸石山為例，可減少占用土地430平方米，按照每平方米2000元計(jì)算，可減少征地費(fèi)用86萬元，至少減少環(huán)保支出30萬元。同時(shí)，矸石不升井，還避免了煤矸石自燃風(fēng)險(xiǎn)及雨水噴淋煤矸石粉塵對水體和土壤的污染，避免了煤矸石堆易發(fā)生坍塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。通過實(shí)施雙倉單帶井下回填，顯著提高了礦井凈提升能力，提升了煤炭質(zhì)量，減小采動對地面的影響，實(shí)現(xiàn)了資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

從傳統(tǒng)粗放治理到科技創(chuàng)新治理，從“煤”矸石到“沒”矸石，平崗礦通過不懈努力，走出了一條安全、綠色、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展的新路子，有效解決了環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)之間的矛盾。平崗礦還將持續(xù)探索回填新技術(shù)新工藝，在巷道充填技術(shù)工藝基礎(chǔ)上，逐步向采空區(qū)回填和充填置換煤柱技術(shù)工藝延展，通過回收煤柱，減少損失，提高礦井安全生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。