累計解放村莊壓煤6700萬噸，節(jié)省搬遷費用80多億元……11月5日，一場關于煤礦綠色開采的全國性大討論在河南鄭州展開，當天下午，“三下”壓媒安全高效綠色開采專題研討會上，眾多行業(yè)專家學者交流碰撞，探討煤炭工業(yè)前沿技術。其中，安徽淮海實業(yè)發(fā)展集團有限公司旗下子公司——中勘資源勘探科技股份有限公司（以下簡稱“中勘科技”）帶來的一項創(chuàng)新技術成為全場矚目的焦點。

釋放村莊下的“沉睡資源”

煤炭是我國能源安全的“壓艙石”，而“三下”（建（構）筑物下、鐵路下、水體下）開采一直是制約行業(yè)發(fā)展的棘手難題。

據(jù)統(tǒng)計，我國“三下”壓煤約140億噸，其中僅村莊下煤炭儲量達到52.21億噸，占總儲量的38%。在人口密集、村莊分布較為集中的冀、魯、豫、皖等平原地區(qū)，村莊下煤炭儲量占全國村莊下煤炭儲量的55%以上。

“如能將‘三下’壓煤采出 50%，就可供60余個年產(chǎn)百萬噸的大型礦井生產(chǎn)100多年?！敝袊禾抗I(yè)協(xié)會副會長孫守仁的話，凸顯了回收“三下”壓煤與邊角殘煤、釋放“沉睡”資源，的緊迫性。

然而，開采困難不容小覷。中勘科技華中事業(yè)部黨支部書記郭詠介紹：“過去，開采村莊下的煤炭往往需要整村搬遷，耗資巨大，動輒十幾億?！卑岵黄?、遷不動、矛盾多、維穩(wěn)難的是常態(tài)。

技術也是個“老大難”?！耙坏╅_采不當后果不堪設想。”孫守仁舉例分析，承壓水體上開采不當引發(fā)的突水事故占水害事故的 1/4左右，充填體冒落、采充失衡或充填不接頂?shù)葐栴}也常誘發(fā)事故，而矸石山、尾礦庫一旦發(fā)生事故多為重特大事故。

“生態(tài)之痛”同樣不容回避。地表沉陷是煤礦開采的直接后果，它會像多米諾骨牌一樣，接連破壞耕地、污染水資源、損毀建筑物。再疊加煤矸石與礦井水的雙重污染，最終導致環(huán)境狀況急劇惡化。

如何既釋放“三下”資源、促進地方發(fā)展，又保障礦井安全、化解環(huán)保壓力，成為煤炭行業(yè)高質量發(fā)展的核心課題。

多年來，產(chǎn)學研用各方在“三下”綠色開采領域領域開展了大量創(chuàng)新實踐，一系列成果相繼涌現(xiàn)。其中，中勘科技交出了自己的“破局”答卷——公司研發(fā)的“采動離層注漿充填技術”正深刻改變傳統(tǒng)采煤方式，為礦區(qū)“三下”采煤和沉陷治理提供了全新解決方案。

“老大難”有了“新解法”

“煤層埋深多少米可以采用這項技術？”“注漿后地面會不會抬升？”……活動中，中勘科技的展臺吸引了眾多煤炭生產(chǎn)企業(yè)和科研單位的代表駐足，一個等比例縮小的模型將“采動離層注漿充填技術”的原理直觀展現(xiàn)在眾人面前。

“煤層上方的土壤就像三明治，開采后土壤層會出現(xiàn)一個彎曲下沉帶，如果不進行處理，沉降會逐步反映到地面，最終形成塌陷區(qū)?！爆F(xiàn)場工作人員介紹，該技術就是通過科學布置地面注漿孔，向土壤相應層位精細注漿，實現(xiàn)沉降可控的效果。

據(jù)郭詠介紹，該項技術最早由蘇聯(lián)學者在19世紀提出，1985年至2000年間，我國多地相繼開展了工業(yè)性試驗，但減沉效果無法滿足實際需求。中勘科技在此基礎上，自2009年開始聯(lián)合淮北礦業(yè)集團、中國礦業(yè)大學持續(xù)摸索、攜手攻關。

攻關過程并非一帆風順。“注漿首先不能影響采煤安全，其次要起到減沉作用，達到‘下壓上托’的效果，”郭詠向記者解釋道，掌握注漿的材料、時機和土壤層位至關重要?！熬拖翊禋馇蛞粯?，既要吹得起來，又不能讓它破了?！?/span>

為保證注漿質量，公司組織專業(yè)團隊跑遍全國市場調(diào)研，經(jīng)過不停的實驗對比，提出采用罐裝粉煤灰替代散灰注漿；為了提高智能化建設水平，團隊不斷優(yōu)化注漿系統(tǒng)，完善自動下料、自動配料攪拌、系統(tǒng)數(shù)據(jù)在線觀測等一系列智能化配置……相關負責人單凌銘回憶:“在一次次工程實踐中，我們不斷總結積累經(jīng)驗，逐漸掌握了注漿層位的選擇、壓力的控制、材料的多樣化等技術環(huán)節(jié)?！?/span>

十幾年攻堅克難，中勘科技形成了一套自己的注漿工藝流程和配套技術，一場關于采煤方式的革命逐步席卷全國。目前，該技術已在6省15家煤炭企業(yè)成功應用，全國市場占有率達70%以上，累計解放村莊壓煤6700萬噸，節(jié)省搬遷費用80多億元，保護耕地4.4萬余畝，實現(xiàn)了“采煤不遷村”的突破。

“通過我們主動介入，‘三下’采煤從過去‘被動修復’轉向‘主動防控’?！敝锌笨萍级麻L余波說，村莊不用搬遷，地上的耕地、鐵路得到了保護，煤矸石等固廢“變廢為寶”，中勘科技正用實際行動證明：經(jīng)濟效益和生態(tài)效益可以兼得。

提供綠色開采“中勘方案”

日前，中勘科技研發(fā)的三項充填開采核心技術，成功入選“全國煤礦充填開采先進技術與實踐案例集”。在此次專題研討會上，公司特邀專家倪建明分享了多個成功的工程范例，展現(xiàn)了“三下”綠色開采的“中勘方案”。

位于河南登封的鄭州煤電告成煤礦，上覆陽城遺址，且所處地質運動活躍。應用注漿充填技術后，不僅采出原煤163萬噸，文物也得到了妥善保護，是全國首例重點文物下采煤的成功范例。

在安徽亳州，淮北礦業(yè)袁店二礦某采區(qū)被1200戶居民壓覆，預計搬遷費用4.5億元。中勘科技施工隊進駐后，工作面平均下沉量僅為1.64cm，水平、傾斜變形幾乎為0，實現(xiàn)“采煤不遷村”。

河南神火煤電梁北煤礦位于禹州市城南6km，被村莊、省道、平禹鐵路、各類工廠等壓覆。注漿工程完工后共采出壓煤76萬噸，有效控制了地表沉陷，保護了洗煤廠、鐵路隧道的安全。

……

應用效果好不好，客戶的評價最有說服力。“這項技術為我們解決了大難題！”研討會后，晉能控股集團三元煤業(yè)總工程師陳全秋的感慨道出礦方心聲。據(jù)介紹，該礦區(qū)緊鄰長治市區(qū)，位于城郊結合部，周圍住戶較多，“三下”壓煤量占總儲量的60%以上?！叭绻患皶r解決這個問題，我們礦可能5年內(nèi)就要關停。”

在生死存亡之際，中勘科技的注漿充填開采技術讓三元煤業(yè)重新看到了曙光?！皯眠@項工藝后，累計釋放壓煤240萬噸，為我們創(chuàng)造了14億的利潤！”陳全秋告訴記者，不僅三元煤業(yè)，周邊其他礦區(qū)也陸續(xù)采用該項技術，延長礦井生命周期。

從省內(nèi)走向省外，從安徽走向全國，中勘科技以真本領、硬功夫推動傳統(tǒng)粗放型開采向“采煤不沉降、固廢再利用”的綠色發(fā)展新范式躍升，在全國多座礦井打造了綠色開采示范工程，贏得市場點贊、成為行業(yè)標桿。

“綠色就是效益，環(huán)保就是競爭力”。余波表示，希望通過大會平臺，讓先進技術更快落地，讓綠色發(fā)展理念深入人心，助力全行業(yè)破解“開采與環(huán)?！钡拿軉栴}，為能源行業(yè)綠色低碳發(fā)展注入新動能。