郭坤鹏
内蒙古银宏能源开发有限公司 泊江海子矿 内蒙古鄂尔多斯 017012
摘 要：煤炭一直是我国能源结构中非常重要的组成部分,然而矿山开采所带来的环境问题和负面效应也日益凸显。大力推进矿山绿色开采,促进了矿井持续、稳定、健康、和谐发展显得尤为重要。随着国家环保部门对生态环境保护力度的不断增加，实现矿山绿色开采势在必行。本文论述了泊江海子矿绿色开采实践经验，力争为同类矿井起到借鉴作用。
关键词:生态矿山;绿色开采；实践
0 引言
2017年10月18日，习近平总书记在十九大报告中指出“坚持人与自然和谐共生，必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策”。
近年来，随着煤炭的大量开采，资源的不断消耗，矿山生产已对环境造成了严重的破坏，因此，矿山要想高效可持续发展就必须大力实施绿色开采，一时间，绿色开采成为了热点话题。当前，我国矿山绿色开采尚处于起步阶段，诸多技术环节还有待完善，影响矿山绿色开采的关键因素也需进一步探讨和解决。
随着能源总需求和煤炭产量的不断增长, 煤炭资源开采所带来的矿区安全和生态环境问题将更为严重, 人类的生存和社会发展环境将受到严重威胁。因此，提倡绿色开采，发展绿色开采对环境保护、减少浪费、高效可持续发展具有举足轻重的作用，同时，对我国煤炭事业的未来具有积极的推动作用和科学意义，总之，绿色开采已迫在眉睫。
1 绿色开采内涵
矿山绿色开采，是针对煤炭大量开采造成的环境问题提出的。煤炭开采可能造成一系列环境问题，如煤矿瓦斯事故、井下突水事故、地表沉陷、滑坡、农田及建筑设施的损坏、煤矸石占用良田且造成环境污染等等。
何为“绿色开采”？煤炭绿色开采，就是使煤炭开采对矿区环境的扰动量小于区域环境容量，实现资源开发利用最优化和生态环境影响最小化。简单地讲，就是合理利用资源，优化技术，高效、持续、协调的发展煤炭工业，减少对环境的破坏，取得最佳的经济效益和社会效益。
2 绿色开采实践
2.1 矿井设计阶段
2.1.1 合理布置工广，实现资源利用最大化
矿井设计之前，委托专业队伍对整个井田范围内进行了地质勘察，在原有钻孔的基础上进一步补勘打钻，详细绘制了钻孔柱状图，摸清了煤层的覆存情况。通过钻孔柱状图发现，井田北面紧靠乌漫路东侧煤层很薄，且夹矸多，煤质差，可采价值很小。因此将工广布置在此，可减少对资源的压覆，同时工广留设的保护煤柱也可以保护公路不受采动影响。
2.1.2 从源头抓好井巷工程设计，减小矸石排放量
优化开拓布置,井下系统大巷全部跟着煤层底板掘进，尽量不施工全岩巷道，从源头上减小了矸石的排量。掘进期间产生的工程煤一部分用于锅炉房使用，多余的进行销售。
2.2 矿井基本建设阶段
2.2.1 井筒掘砌、冻结造孔和井塔施工平行作业，缩短建井工期
泊江海子矿副井采用冻结法施工，矿建专业需要进行冻结施工和井筒掘砌等工程，同时土建专业需要进行井塔施工，包括其地基、井塔工程等。工程管理人员通过对现场施工条件的分析论证，提出了井筒冻结造孔、井筒掘砌施工和井塔施工平行作业的方案。最终采用该方案，在保证工程安全和质量的前提下，通过科学组织，缩短工期近6个月。
2.2.2优化设计，在国内创先使用煤矸风井临时混合提升系统
立井井筒施工期间均是沿垂直方向掘进，人员和材料的上下、掘进矸石的运输均由吊桶来完成，不存在方向的改变和转换问题；井筒到底后，由自上向下施工转换为水平方向施工，上下的人员和材料需要通过井简进入平巷，掘进矸石需要由平巷转入井筒提升；同时工作面大量展开，需要的提升量急剧增大，吊桶提升能力已远远不能满足矿井建设需要；且主、副井永久装备的内容较多、需要较长的时间。为了满足井下施工需要，并保证井下的连续施工和施工速度，缩短建井工期，需要在较短的时间内尽快形成较大的提升能力，必须对风井井筒的提升系统进行改造。
通过优化设计，改绞时在风井井筒内布置提升箕斗和罐笼，采用混合改绞方式进行，罐笼担负人员及物料的提升；箕斗担负煤矸的提升。井下设置临时矸石仓和皮带机运矸系统，地面设置矸石车远距离排矸，建立煤矸连续提升系统。
混合改绞井筒布置如图1所示
图1 风井混合改绞井筒布置图
2.3 矿井二期工程建设阶段
2.3.1 合理优化出货系统，实现煤矸分装分运
为了解决矿井二期工程平巷掘进排矸问题，同时实现煤矸分装分运功能，根据现有巷道布置和提升能力情况，将风井临时箕斗提升系统作为煤流的主提升系统，将副井永久罐笼作为矸石的主提升系统，由此初步设计了2条皮带系统：
1）从2条顺槽排出的掘进煤，经2部皮带转载，直接进入风井矸石仓，由风井箕斗提升。
2）从4条主要大巷排出的矸石，汇集至一部主运皮带，通往副井东侧，在皮带机头设一处水平矸石仓，配耙矸机将矸石装入无轨胶轮车，经副井罐笼提升。
为了提高系统的可靠性和缓冲能力，又对上述初步方案进行了改进：
3）出煤皮带和出矸皮带通过2部自制的“V”字形分煤器实现互联，在其中一个系统出现故障的情况下，通过操作分煤器，可使煤流分往副井或矸石分往风井，2套系统互为备用。
4）在矸石主运皮带中段另增加一处2号水平矸石仓，并安设一部分煤器，在1号水平矸石仓满仓的情况下，通过分煤器将矸石截至2号水平矸石仓，由耙矸机装入无轨胶轮车经副井提升，2个水平矸石仓互为备用。运输系统改造方案详见图2
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经过运输系统改造后，由4部主运皮带，3个分煤器，1个垂直矸石仓和2个水平矸石仓组成的井下排矸系统，实现煤流和矸石系统既能分装分运，又能互为备用，在满足排矸能力的前提下又最大程度地减少工程煤的浪费，提高经济效益。
2.4 矿井生产期间
2.4.1 妥善处理煤泥、矸石等废弃物，最大限度减少对环境的污染
矿上与当地电厂签订合作协议，经过选煤厂洗选出的煤泥和矸石全部由电厂拉走，煤泥和低热量矸石通过配煤进行发电，其余的矸石破碎后做为红砖的骨料，变废为宝，循环利用。通过与电厂、砖厂合作，固废物得到利用，避免对环境造成污染和破坏，有效保护了当地的生态环境。
2.4.2 建立健全排水系统和管网系统，实现清污分离，综合利用
根据矿井富水性较大特点，矿上从一开始就逐步建立了多个排水系统和多条不同的管网系统，施工了主井清水泵房，各煤巷掘进头分别布置有清水管、污水管两趟排水管理，实现清污分离功能。
1）井下清水的利用
打钻疏放的清水直接进入清水管路外排至主井清水泵房，清水泵房中的清水通过高压泵注入永久供水管路中，供井下生产、降尘等使用；另一部分多余的清水排到地面消防水池中，经过过滤、消毒、净化之后，进入生活用水管网，生活用水剩余后的外排至河流中。
2）井下污水的处理
迎头及巷道内的低洼处挖水泱，用电泵或风泵排到污水管中，再排到中央水仓，最后再排至地面污水处理厂，污水经过处理达标后外排至河流中。
3）生活废水的处理
地面生活废水经过污水厂处理后，进入处理水存放水池，一部分用于工广绿化浇水使用，另一部分通过洒水车每天对工广及周边所有道路场地进行洒水降尘所消耗。
4）塌陷区积水的处理
距矿区南面十几公里处有一个国家遗鸥自然保护区，因当地干旱少雨，保护区内湖泊没有水源补给，水面逐年下降，濒临枯竭。
为了使遗鸥保护区内水源不枯竭，矿上与当地政府及环保部门签订合作协议，地面塌陷区积水（清水）通过沟渠、涵管排到遗鸥保护区进行补水，通过排水工程，有效解决了湖泊的补给来源，对当地生态环境保护起到积极促进作用。
3结束语
对整个矿山行业而言，坚持绿色开采、绿色发展已经成为行业发展的必然趋势，大力推行矿山绿色开采、绿色发展，为人类共建“青山、绿水、蓝天”注入强有力的生命力与动力！
参考文献：
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