煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)研究

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煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)研究

摘要:中國綠色礦山建設(shè)工作已全面開展。對綠色礦山概念進行了闡述,簡要分析了中國綠色礦山的發(fā)展現(xiàn)狀,以及新疆地區(qū)煤炭行業(yè)綠色礦山的發(fā)展形勢,說明了建設(shè)綠色礦山的必要性。以哈密大南湖二礦為例,總結(jié)了大南湖二礦綠色礦山建設(shè)的成功經(jīng)驗,進而為今后煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)提出建議與看法。

關(guān)鍵詞:新疆;綠色礦山;煤炭行業(yè);大南湖二礦

煤炭工業(yè)屬于資源型基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),煤炭占全國已查明能源資源儲量的94%左右。相對于石油、天然氣等資源,中國煤炭具備儲量大、價格低、對外依存度低等優(yōu)勢。依據(jù)國家能源戰(zhàn)略規(guī)劃,截止到2020年形成石油替代能力4.0×107t以上、煤制烯烴2.4×107t、煤制油3.0×107t、煤制天然氣5.0×1010m3的能源格局,初步分析可知需要增加煤炭需求量約6.5×107t[1]。煤炭作為中國的主體消費能源,需求量在未來一段時間內(nèi)會持續(xù)增長,其發(fā)展直接關(guān)系到國計民生。提高煤炭清潔高效利用水平,改變煤炭工業(yè)粗放經(jīng)營現(xiàn)狀,促進煤炭地區(qū)率先實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型,從而帶動其他能源資源產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,在國家政策引領(lǐng)下建設(shè)綠色礦山是新形勢下保證煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

1綠色礦山的概念及內(nèi)涵

“綠色礦山”是指在礦產(chǎn)資源開發(fā)全過程中實施科學(xué)有序的開采,將對礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境的擾動控制在可控范圍內(nèi),實現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境生態(tài)化、開采方式科學(xué)化、資源利用高效化、管理信息數(shù)字化和礦區(qū)與社區(qū)和諧化的礦山[2]。從學(xué)術(shù)上來看,綠色礦山強調(diào)“礦產(chǎn)資源開發(fā)最優(yōu)、礦山環(huán)境量擾動最小”,包括充分估計區(qū)域環(huán)境承載力、優(yōu)化采選過程(無毒、少污染)、修復(fù)和治理礦山生態(tài)環(huán)境等,是礦業(yè)科學(xué)發(fā)展、和諧發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展的必由之路[3]。建設(shè)綠色礦山的目標是以保護生態(tài)環(huán)境、降低資源消耗、追求可循環(huán)經(jīng)濟為前提條件,在實際建設(shè)過程中應(yīng)將綠色生態(tài)的理念與實踐相結(jié)合,貫穿于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的全過程。綠色礦山并不是傳統(tǒng)意義上的將礦山復(fù)墾和綠化,綠色礦山建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,有硬件的綠化施工、節(jié)能減排等,也有軟件的制度完善。綠色礦山建設(shè)以依法辦礦為前提,從礦區(qū)環(huán)境、資源開發(fā)方式、資源綜合利用、節(jié)能減排、科技創(chuàng)新與數(shù)字化礦山、企業(yè)管理與企業(yè)形象六大方面全面貫徹落實綠色礦山的目標,實現(xiàn)環(huán)境效益、資源效益、經(jīng)濟效益、社會效益相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一,解決日漸突出的環(huán)境污染、生態(tài)破壞、能源緊缺等問題,最終建成資源集約型、環(huán)境友好型礦山[4]。綠色礦山概念的提出順應(yīng)了中國生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展的新形勢,闡釋了今后礦產(chǎn)資源科學(xué)合理開發(fā)管理和礦業(yè)發(fā)展的方向。與此同時,礦山企業(yè)應(yīng)與時俱進,堅持可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀,建設(shè)人與自然和諧統(tǒng)一的資源節(jié)約型、環(huán)境友好型礦山,按照建設(shè)和諧社會的總體要求,努力全面實施綠色礦山建設(shè),促進中國綠色礦業(yè)的發(fā)展[5]。

2綠色礦山建設(shè)現(xiàn)狀

在政策引領(lǐng)下,中國綠色礦山建設(shè)已經(jīng)過十余年的發(fā)展,從綠色礦山概念解析、路徑探索到試點示范、制訂標準和全國范圍建設(shè)已取得一定的成果。原國土資源部于2010年印發(fā)了《關(guān)于貫徹落實全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃發(fā)展綠色礦業(yè)建設(shè)綠色礦山工作的指導(dǎo)意見》,明確要求在全國范圍內(nèi)開展綠色礦山建設(shè)。2011年3月,首批“綠色礦山”試點單位正式確立,中國進入綠色礦山試點示范階段。到2016年,中國公布了4批共661個“綠色礦山”試點單位,首批37個,第二批182個,第三批240個,第四批202個,涉及有色金屬、化工、黑色金屬、非金屬、黃金、化工、煤炭、石油和建材等行業(yè)。2017年原國土資源部、財政部等六部委聯(lián)合了《關(guān)于加快建設(shè)綠色礦山的實施意見》。2018年6月,自然資源部印發(fā)了DZ/T0315—2018煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范等九大行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范,使得綠色礦山建設(shè)有章可循、有法可依。新疆、內(nèi)蒙古、陜西、山東、廣東、河南等省級綠色礦山建設(shè)規(guī)范或建設(shè)方案也陸續(xù)出臺,一些地方方案正在公開征求意見中,綠色礦山建設(shè)逐步向規(guī)范化、標準化邁進[6]。從新疆維吾爾自治區(qū)自然資源廳獲悉,截至2018年年底,新疆已建成150個綠色礦山,其中包括26個國家級和6個自治區(qū)級綠色礦山,涉及鐵、銅鎳、金、稀有金屬、鋅、鈾、石油、煤炭、鉀鹽等礦種;2019年新疆新增綠色礦山名錄26個,其中包含新增煤炭綠色礦山10個。新疆煤炭資源豐富,是中國第14個現(xiàn)代化大型煤炭基地。目前,新疆綠色礦山建成進度居全國中等水平,按照規(guī)劃要求,到2020年年底,新疆將建成400個綠色礦山以及6個綠色礦業(yè)發(fā)展示范區(qū)[7],其中,大中型綠色礦山占比達到新疆大中型礦山總數(shù)的70%以上。

3煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)的必要性

從環(huán)保角度來講,傳統(tǒng)的煤炭開采忽略了對環(huán)境的保護和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,因而加強生態(tài)環(huán)境保護是煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)的前提和保障?,F(xiàn)在大部分煤炭地區(qū)經(jīng)過多年的掠奪式開采,人與自然的生態(tài)環(huán)境遭到極大的破壞,主要表現(xiàn)為煤炭開采過程中水土流失、采空區(qū)塌陷、水資源破壞、大氣粉塵污染、煤矸石堆存、地表植被破壞、動物種類減少等,進而引起地表生態(tài)系統(tǒng)破壞等生態(tài)環(huán)境問題[8]。未來煤炭地區(qū)的發(fā)展,應(yīng)嚴格按照DZ/T0315—2018煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范建設(shè),改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)“先污染,后治理”的發(fā)展模式,在資源環(huán)境綜合承載能力評價的基礎(chǔ)上,煤炭企業(yè)在開發(fā)前應(yīng)進行合理的環(huán)境影響評價,制訂合理的開采規(guī)模,加強循環(huán)園區(qū)建設(shè),設(shè)計循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,減少污染物排放。只有將煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)理念在產(chǎn)業(yè)鏈全過程貫徹落實,才能達到生態(tài)保護和環(huán)境治理的目的。從安全角度來講,中國大部分地區(qū)煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜,瓦斯含量高,開采難度大,雖然近年來安全生產(chǎn)技術(shù)水平和安全意識有所提高,但目前中國煤炭開采百萬噸死亡率仍是發(fā)達國家的10倍,煤礦安全生產(chǎn)形勢不容樂觀。根據(jù)中國煤炭安全生產(chǎn)網(wǎng)等的相關(guān)報導(dǎo),據(jù)不完全統(tǒng)計,從2013年到2019年上半年,全國煤炭企業(yè)發(fā)生事故總計2187起,死亡4154人,平均每起事故死亡1.90人。面對煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)的嚴峻形勢,加強綠色礦山建設(shè)已迫在眉睫,完善煤炭綠色礦山管理制度體系,將經(jīng)濟效益、環(huán)境效益與安全生產(chǎn)相結(jié)合,才能實現(xiàn)煤炭企業(yè)社會效益和環(huán)境效益雙贏的循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。

4哈密大南湖二礦綠色礦山建設(shè)

4.1大南湖二礦概況。大南湖二礦是神華國能集團有限公司4×660MW電廠配套建設(shè)項目[9],礦區(qū)位于新疆哈密市南湖鄉(xiāng)哈羅公路80km處,吐哈煤田大南湖礦區(qū)西北部,屬哈密市南湖鄉(xiāng)管轄,距哈密市約84km。礦山設(shè)計規(guī)模1.0×107t/a,采用露天開采方式,于2013年8月開工建設(shè),2014年10月具備年產(chǎn)1.0×107t煤的生產(chǎn)能力,其中,剝離工程采用“單斗—卡車”間斷開采工藝,采煤工程則采用“單斗—卡車—半移動式破碎站—帶式輸送機”半連續(xù)開采工藝。大南湖二礦以“減量化、再利用、再循環(huán)、低碳化”為原則,在煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)中積累了一定的經(jīng)驗。4.2綠色礦山建設(shè)探討。大南湖二礦在綠色礦山建設(shè)過程中,開展了礦區(qū)植被復(fù)綠,其主要工作是通過煤炭資源的降耗、循環(huán)利用,采用先進生產(chǎn)工藝及設(shè)備達到節(jié)能減排的目的,使綠色礦山理念貫穿于煤炭開采、加工、生產(chǎn)、運輸和銷售的全過程,從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的雙贏,實現(xiàn)煤炭企業(yè)有序穩(wěn)健發(fā)展。目前,大南湖二礦綠色礦山建設(shè)項目主要包括以下四大方面:a)做好煤田開采的準備工作以及礦產(chǎn)資源評價研究。大南湖二礦在對礦區(qū)詳勘的基礎(chǔ)上,增加科研投入進行了煤礦開采的可行性研究論證,進而制訂合理的開采方案,以保障礦山經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。b)大南湖二礦積極探索綠色礦業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展模式,初步構(gòu)建了資源-經(jīng)濟聯(lián)動模式。大南湖二號煤礦采用露天開采方式,剝離采用“單斗—卡車”間斷工藝,采煤采用“單斗—卡車—半移動式破碎站—帶式輸送機”半連續(xù)工藝,目前生產(chǎn)規(guī)模為10.0Mt/a,生產(chǎn)原煤運往哈密電廠直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益,促進地方經(jīng)濟發(fā)展。大南湖二礦依托當?shù)氐拿禾抠Y源,在不影響能源安全的前提之下,加快對煤炭產(chǎn)業(yè)進行升級,推動區(qū)域經(jīng)濟社會的穩(wěn)定發(fā)展。大南湖二礦通過技術(shù)創(chuàng)新,優(yōu)化工藝流程,最大程度地利用低品位煤炭;與此同時加強現(xiàn)場生產(chǎn)煤樣采樣、化驗工作,隨時掌握煤中灰分情況,計算合理的配采比例,不斷優(yōu)化采礦設(shè)計和爆破設(shè)計,對各個采煤工作面進行合理配采,以降低生產(chǎn)原煤中Na2O的含量[10],實現(xiàn)了煤炭資源的高效利用,減少了礦山排棄物料對環(huán)境的污染。c)大南湖二礦在環(huán)境恢復(fù)治理方面成功摸索出一條綠色礦山建設(shè)之路。在煤礦開采過程中排出的廢水、粉煤灰等固體廢棄物,以及以瓦斯為首的氣體污染物對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成很大的破壞,大南湖二礦則應(yīng)用先進的清潔技術(shù)、物質(zhì)循環(huán)技術(shù),實現(xiàn)對資源的循環(huán)利用,實現(xiàn)廢棄物的“零排放”。對于地下水資源的保護,大南湖二礦設(shè)立專項基金,對大南湖二礦端幫隔水保護煤柱進行優(yōu)化研究,最終在燒變巖賦水區(qū)域與采掘場之間留設(shè)了一定尺寸的防隔水煤巖柱,將煤礦開采對地下水文環(huán)境的影響降到最低,有效保護了礦區(qū)所在地的地下水資源。此方式有效地解決了煤礦開采伴隨著的水資源疏排與浪費難題,確保了露天煤礦的安全生產(chǎn)[11],對建設(shè)和諧綠色礦山具有積極意義。d)大南湖二礦完善的HSE管理體系是綠色礦山建設(shè)的制度保障,HSE是健康(Health)、安全(Safety)和環(huán)境(Environment)管理體系的簡稱,最早由荷蘭的殼牌公司提出,主要由8個關(guān)鍵因素構(gòu)成,即對外承諾、內(nèi)部實施方針和目標、組織結(jié)構(gòu)體系、文件體系、評價與計劃、實施、監(jiān)測與審核、整改,目前主要應(yīng)用于石油行業(yè)[12]。大南湖二礦成功借鑒HSE管理體系,完善環(huán)保責任制度,任務(wù)到崗、責任到人,企業(yè)設(shè)立專門的人員檢查環(huán)保工作的情況,制訂獎勵機制,調(diào)動員工的積極性,使全員參與綠色礦山建設(shè)。定期開展綠色礦山安全教育培訓(xùn),提高職工的素質(zhì),增強環(huán)保意識。大南湖二礦健全成熟的HSE管理體系是加強礦山環(huán)保工作、構(gòu)建和諧綠色礦山的有效手段之一。

5煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)的建議及看法

中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國,煤炭作為主體能源的地位在未來相當長的一段時間內(nèi)不變,而作為中國能源供應(yīng)主體的煤炭企業(yè),仍將長期擔負國家能源安全、經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的重任[13]。因此,從中國能源資源賦存特點和保障能源安全的戰(zhàn)略出發(fā),將生產(chǎn)運營和新建礦山建設(shè)稱為綠色礦山,將綠色礦山理念融入到礦產(chǎn)資源開發(fā)的全過程。煤炭企業(yè)應(yīng)依靠科技創(chuàng)新,促進煤炭資源的集約、高效、循環(huán)利用。結(jié)合大南湖二礦綠色礦山建設(shè)實際,為今后煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)提出幾點建議與看法:a)煤炭企業(yè)在綠色礦山建設(shè)過程中應(yīng)加大科技創(chuàng)新力度,設(shè)立科技投入基金,通過采用現(xiàn)代科技提高綜采、綜掘等采掘工藝水平,進而提高資源利用率;b)煤炭企業(yè)在綠色礦山建設(shè)過程中應(yīng)強化安全技術(shù)標準和管理制度,健全安全生產(chǎn)責任制,建立各項安全生產(chǎn)管理規(guī)程和安全操作規(guī)程,為員工樹立“精準操作、嚴細管理”的作業(yè)觀;c)煤炭企業(yè)在綠色礦山建設(shè)過程中應(yīng)采取環(huán)境保護措施,爭取做到“三廢”排放符合國家標準,推廣高效、低耗污染處理技術(shù),為職工創(chuàng)造良好的礦區(qū)生產(chǎn)和生活環(huán)境;d)煤炭企業(yè)應(yīng)建立健全數(shù)字化礦山監(jiān)管機制,通過數(shù)字化礦山建設(shè)全面提高礦山的信息處理能力,提高礦山的整體管理水平,降低職工的勞動強度,減少工作量,提高職工的工作幸福指數(shù);e)煤炭企業(yè)應(yīng)構(gòu)建企業(yè)文化,推進和諧社區(qū)文化建設(shè),實現(xiàn)綠色礦山建設(shè)人人參與、人人受益,進而實現(xiàn)企業(yè)、人與自然的可持續(xù)發(fā)展。

6結(jié)語

a)詳細闡述了綠色礦山的概念及內(nèi)涵,詮釋了礦山綠色發(fā)展經(jīng)營的理念,綠色礦山建設(shè)是今后礦山持續(xù)發(fā)展的必由之路;b)系統(tǒng)分析了中國綠色礦山的發(fā)展現(xiàn)狀以及新疆地區(qū)煤炭行業(yè)綠色礦山的發(fā)展形勢,說明了建設(shè)綠色礦山的必要性;c)以哈密大南湖二礦為例,建立了綠色開采科學(xué)化、生產(chǎn)工藝先進化、資源利用高效化、制度建設(shè)合理化的全流程綠色礦山體系,基于大南湖二礦綠色礦山建設(shè)的成功經(jīng)驗,以便為其他地區(qū)煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)提供借鑒和參考。

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作者:李超 單位:國家能源集團神華國能大南湖二礦