根据目前“双碳”战略目标《纲要》文件内容,支持工矿废弃土地恢复利用,完善土地复合利用、提高矿产资源开发保护水平,发展绿色矿业,建设绿色矿是煤炭行业亟待解决的技术难题。创新矿山环境正效应开发模式与负效应修复治理技术、协同利用矿山清洁能源将成为矿井资源—环境—经济复合系统健康发展的新目标。
为积极推进“双碳”战略目标,提升矿井资源利用率,充分利用封闭盘区中的能源及空间资源,将封闭盘区资源开发利用纳入区域经济和社会发展中,实现资源和资产二次回报,红柳林矿业公司与国家煤矿水害防治工程技术研究中心主任、中国科学院院士武强及其团队通力合作打造的“红柳林煤矿边角煤水力抽采关键技术研究与示范项目”经前期孵化,现已通过陕西煤业专家会审并落地实施。
该项目着眼点在红柳林井田东翼因无法正规生产遗留下来的边角煤,利用高压水流携砂高效割煤工艺,通过在地面施工垂直井或水平井工艺将地下煤炭资源采出利用。可实现矿井煤矸石固废的综合利用与自我消纳,从根本上解决矿井煤矸石外运造成的污染环境问题。其次该技术实现矿井水的循环利用,该技术可利用矿井涌水配置煤矸石浆液,利用煤矸石的含水性,可减少矿井水的排放,减轻地面矿井水处理压力并掌握红柳林矿井煤矸石流态化充填的最佳参数,确定煤矸石注浆的配套设备选型,形成煤矸石井下流态化充填技术体系,建立红柳林矿井煤矸石井下流态化充填示范基地,在拓展残留煤炭资源回采的创新开采模式的同时可以一并解决矸石回填、地下水余热利用等煤炭企业急需解决的问题,实现煤、气、地热和矸石处理一体化的绿色发展理念。为榆北地区乃至全国其他类似条件的企业规模化无害化处置煤矸石提供参考,具有较强的示范作用。
该技术基于拟开展的开采区域煤层赋存情况,位于南一盘区东翼,边角煤煤层平均厚度为6.5m,可开采面积为102万㎡,地质储量860万吨,回收率按照40%计算,可采储量为344万吨。合计产煤38574.9吨;实际产煤回收率按照70%计算,煤价520元/吨计算,实际产煤可产生直接收益1419.6万元;该技术的现场实施周期约为45天,因此采用该方式回采年回收率可采21.84万吨煤,年直接收益为11356.8万元。通过该技术提取的地热能,可供70000㎡建筑设施进行供暖制冷。与此同时,该技术在进行过程中所使用的高压水可使用井下矿井水,极大降低了矿井水外排费用。