变废为宝,以水赋能
变废为宝,以水赋能
随着井田逐步向西开拓,整个矿井涌水量随着井下巷道掘进面积的增大和已形成的工作面数量增加而呈稳步增长的趋势。据统计,矿井年平均涌水量从2020年的559m³/h到如今年平均涌水量增加至1500m³/h,排水温度达到10.3℃-15.8℃。
面对数量如此庞大的矿井涌水量,如何将矿井水摇身一变为安全高效生产注入全新动力?为此,红柳林矿业公司结合“931”高质量发展战略和“双碳”目标建设总体目标,积极与国内科研院所和高校接轨,强强联合,多措并举“碳”寻矿井水的“蜕变”之路。
走进井田东翼5-2煤工作面地表,一台台科技感爆棚的先进设备和生产工艺映入眼帘。为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。公司与国家煤矿防治水中心主任、中国科学院院士武强团队通力合作的“红柳林煤矿边角煤水力抽采关键技术研究与示范项目”便应运而生并落地生花。据了解,该技术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的同时实现矿井水的循环利用,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,建立矿井煤矸石井下流态化充填示范基地,从根本上解决矿井煤矸石外运造成的污染环境问题。
此外,在现有开采条件下根据地下热能赋存特点,矿井中地下水与周围岩土及煤层之间的换热,抽取上来的矿井水中具有较高热能利用热泵技术,充分提取矿井水热能,以用于建筑物供暖、生活热水及大棚养殖,实现减排、降碳。目前“煤水热协同共采与矿井地热能综合利用技术”已通过验收并正式投入使用。该项目通过对矿井涌水中余热资源进行深度挖掘,结合水源热泵技术通过少量的电能驱动采集矿井水余热产生高品位热能,为立体生态示范园内蔬菜大棚、配套用房、示范馆等建筑群提供绿色稳定的优质热(冷)源,实现了矿井水资源的二次利用,以低碳清洁能源助力立体生态园区的绿色高质量发展。“该项目预计每年减少二氧化碳排放约95吨、减少二氧化硫排放约0.05吨、减少氮氧化物排放约0.05吨、减少烟尘排放约0.01吨,每年可以为公司节省电费约21万元。”谈及起“煤水热协同共采与矿井地热能综合利用技术”的优点,该公司地测防治水部负责人信心满满的讲到。
废水重获“新生”,让绿色成为高质量发展“底色”,该公司在矿井水资源二次利用的创新利用上,走出了“红柳林样本”,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科学有效参考。