绿色开采理念在和尚桥铁矿的实践

绿色开采是矿山开采的发展方向,对提高矿石采出率、保护生态环境和实现矿山的可持续发展都具有十分重要的意义。和尚桥铁矿自建矿之初,坚持绿色开采理念,注重生态环境修复工作,在矿山开采过程中实施了一系列的环保举措,如建设生态隔离堤、修建排水沉淀池、使用喷淋系统进行除尘降尘、对固体废物进行开发利用、安装射线法扬尘在线监测仪监测大气中PM10的浓度等,实现了环境保护原态化和资源利用最大化。     

茨竹园石灰石矿山生态环境的保护与治理

随着社会的发展,人们对环境保护的意识逐渐提高,绿色矿山已成为当今矿山的发展方向和目标。本文以茨竹园矿山开采为应用背景,以绿色矿山建设为导向,在规划层面,利用对环境研究和生物多样性调查方法,对矿山进行合理的规划和建设,以实现合理开发资源,提高矿产资源利用率,减少废弃物的排放,有效地保护生态环境,进而实现资源消耗和环境代价最小化的绿色矿山目标,从而满足社会对生态环境保护的需要。     

新近系含水层下厚煤层综放安全绿色开采及水资源清洁利用

煤炭开采在支撑国民经济和社会高质量发展的同时,也对矿区安全、生态环境造成严重影响。为加快推进绿色矿山建设进程,基于安全绿色开采与可持续发展理念,对新近系含水层下采煤的安全性进行了区域划分,提出了将顶板水转化为矿井水的井上、井下联合贯通疏放水及利用技术,解决了松散含水层水害威胁问题,实现了安全高效开采。分析了综放开采地表响应特征,阐明了地表动态演化规律,得到了地表动态移动变形参数;通过对沉陷区破坏程度进行区域划分,以工程复垦与生态复垦相结合的原则,对开采沉陷区实施了土地复垦措施;结合水资源与清洁能源综合利用理念,以全寿命周期理论为基础,建立了矿井供热方式的全寿命周期成本模型,分析研究了合理的矿井热源供应方式。结果表明：疏干排水解放了5.99 Mt的水体下压煤资源,且为覆岩含水层水资源的清洁利用提供了丰富的矿井水余热资源,以不同供热方式的全寿命周期成本进行分析,确定了余热利用是矿井热源供应的最佳方式,具有运行成本少、高效节能、绿色环保等特点,实现了清洁能源的高效利用;同时,以地表移动变形角量参数指导沉陷区土地复垦不仅提高了土地生产力,而且有效改善了矿区生态环境,加快了绿色矿山建设进程。     

东坪金矿矿山恢复治理与可持续发展分析

矿山开采为我国国民经济的发展做出了具大的贡献,但同时造成一系列的地质环境问题,结合实际情况,采取有效措施进行地质环境生态恢复治理。治理工程主要包括采空区填充、边坡生态修复、尾矿库治理等,矿山恢复治理措施也在实践中不断的采用新技术、新工艺以提高矿山恢复治理效果,更好地改善矿区生态环境,并可能使矿山地质环境治理后再利用,使得矿山开采既要金山银山,也要绿水青山,科学地走上一条良性循环之路,实现可持续发展。     

浅谈宋集屯露天矿土地复垦与生态重建

简要介绍了露天煤矿开采后期土地复垦与生态环境建设的重要性及其煤炭开采与矿山生态建设的特点、露天煤矿土地恢复与生态重建的主要技术措施。在矿山经济发展的同时加强生态环境保护,坚持可持续发展战略,合理、有序地利用和保护生态环境,减轻煤炭开采所带来的生态破坏。     

关于煤炭工业绿色发展战略的若干思考 ——基于生态修复视角

煤炭工业正面临着前所未有的环境压力。在生态文明建设、绿色发展已经成为国家战略的新形势下,作为我国主要能源的煤炭工业一定要走绿色发展的道路。从煤炭开采对环境影响的不可避免性和严峻性以及国家绿色发展战略要求的紧迫性等方面阐述了煤炭工业绿色发展的必要性和紧迫性。从主动履行生态修复义务、全生命周期生态修复、开采与环境保护协同发展、边采边复、差异化治理、清洁循环利用和创新发展等方面提出了煤炭工业绿色发展战略的几点思考。认为主动履行生态修复义务是绿色矿山建设的前提,贯穿地质勘探、矿山设计、矿山生产、闭矿4个阶段的煤炭资源开发全生命周期生态修复是实现整体保护系统修复的基础,采复一体化与差异化的治理战略是确保绿色矿山高效建设的保障,清洁利用与创新发展是绿色矿山建设与可持续发展的动力。建议将企业主动履行生态修复和实施绿色开采作为衡量矿山是否是绿色矿山的2大核心指标;全生命周期生态修复、边采边复和差异化治理作为绿色发展的核心战略;以协同发展、创新发展作为绿色发展的核心理念。在矿山设计与生产计划中增加生态修复与绿色开采内容作为当前绿色发展迫切要解决的问题。     

某铀矿开采的生态环境影响评价

在现状调查的基础上,从自然生态环境和社会生态环境两方面建立了生态环境影响评价指标体系,对某铀矿开采所造成的生态环境影响进行了定性分析和定量评价.定量评价结果表明,铀矿的开采使得自然生态子系统某些指标指数略有下降,而社会生态子系统各指标指数多数得到提高,使得矿山总体生态环境质量略有上升.提出的相应生态环境保护措施,对于建设生态型铀矿山具有重要意义.     

尾砂充填脱水工艺研究

在环境意识、提高能效,保护环境、和谐发展的今天,矿产资源开采利用过程中矿山尾砂处理是制约矿山生产、建设的一项重要难题:一是带来矿山投资巨额增加;二是尾砂库需占用大量土地;三是尾砂堆坝和长期管理的维护费用大.为此,分析探讨了云南大姚铜矿尾砂充填脱水工艺问题,意在引导矿山应用尾砂充填工艺,以保护矿山生态环境,提高矿山经济效益.     

风积沙区超大工作面开采生态环境破坏过程与恢复对策

风积沙区超大工作面开采具有所处生态环境脆弱、开采强度大等显著特点,由此引起的生态环境损伤不同于传统开采方法或高强度开采在东部矿山引起的生态环境损伤特征。将风积沙区超大工作面开采生态环境破坏过程划分为岩层破断、地表沉降、地表动植物生境变化与土地利用变化以及矿区生态系统随时间推移演替等4个过程;分析了风沙区超大工作面开采后地裂缝、土壤水、地下水位、植被覆盖与生物多样性等关键生态环境要素的变化规律;提出风积沙区生态环境恢复的对策应是保护与修复并举、自我恢复和人工修复并重,具体需要结合生态环境要素的受损伤程度及生态修复目标确定生态恢复对策。     

保水采煤面临的科学问题

保水采煤理念是基于榆神府矿区开发初期采煤引起的潜水位下降、植被退化而提出的。经过多年理论研究和工程实践,已初步建立了保水采煤技术体系,有效指导了生态脆弱矿区煤炭资源开采和生态环境保护。在国家关于生态文明建设标准日益提高的格局下,我国西部干旱半干旱地区煤水资源共生区生态环境保护面临历史考验。首先综述了保水采煤技术取得的成果,认为地质条件探查、岩层移动、保水采煤方法等方面的研究基本解决了单煤层开采中存在的突出问题,而生态脆弱矿区水与生态约束和生态修复与重构方面的研究滞后。其次探讨了保水采煤领域中5个紧密相关的科学问题,包括矿区依赖地下水的植被对煤层开采的约束程度的识别、量化及监测,大采高和重复采动条件下导水裂隙带高度探测与预测方法,有效隔水层厚度的量化与评价,大采高和重复采动条件下采动岩层(覆岩)控制及矿山生态环境影响机制、矿山生态损害监测与评价、矿山土地复垦与生态重建技术、生态修复策略及效果评价等。在新形势下,矿区生态环境保护的责任和任务重大,有待于投入更多研究来支撑我国西部矿山保水采煤理论与技术的突破,促进绿色矿区建设。     

煤矿区生态文明驱动机理与测度研究 增刊

煤炭资源开发与利用在拉动矿区社会经济发展的同时,也打破了矿区生态环境的原始平衡。矿区生态文明建设,必须追求资源开发与生态建设的并行。本文在系统分析煤炭资源开发利用对矿区生态文明建设双重影响的基础上,研究煤矿区生态文明建设的驱动因子及驱动机理,构建了煤矿区生态文明评价指标体系,探讨了煤矿区特色生态文明测度方法体系,以期为煤矿区生态文明建设提供帮助。     

对我国煤炭主体能源地位与绿色开采的思考

针对我国存在的缺油、少气、相对富煤的能源资源国情,指出我国在相当长的时期内,虽然煤炭的比重将逐步降低,但煤炭主体能源地位短期内难以改变。同时指出,生态环境对煤炭开采和加工利用约束日益增大,绿色开采、清洁高效利用与开发西部煤炭是支撑煤炭主体地位、保障国家能源安全的重大需求。从生态环境脆弱、采动损害严重等方面分析出西部煤炭开发和环境保护矛盾尖锐,通过对地表生态与地下水埋深关系、植被适生水位、采动隔水性变化与隔水岩组的深入分析,揭示了维系地表生态系统的地质条件与采动损害机理,对支撑西部煤炭高质量发展的绿色开采技术进行了具体阐述。     

煤炭革命新理念与煤炭科技发展构想

从重大科学发现对能源科技发展重大促进作用的视角,研究煤炭科技革命的科学基础与技术演进趋势,提出了煤炭开发利用一体化、矿井建设与地下空间利用一体化、煤基多元清洁能源协同开发和煤炭洁净低碳高效利用四大煤炭革命理念;提出了近零生态损害的科学开采、近零排放的清洁低碳利用、矿井建设与地下空间一体化利用、深部原位流态化开采四大领域的全产业链煤炭技术革命路线图。结合我国煤炭开发利用的现状、资源空间分布以及能源结构随时间的变化规律,提出了煤炭革命3.0,4.0和5.0三个发展阶段构想,给出了每个阶段的战略目标;系统阐述了不同阶段实现目标需要突破的重大理论和前沿技术,形成了我国未来30年煤炭革命的技术路线及战略蓝图。     

新疆煤基固体废弃物处置与资源化利用研究

新疆煤炭资源储量丰富,是我国重要的煤炭生产接续区和战略性储备区,开发利用过程中产生的煤基固废合理处置与资源化问题是制约矿区环境保护的难题之一。总结分析了新疆煤基固废的理化特征和分类形式及其产生的地质背景。分析表明:吐哈、准噶尔、伊犁、库拜4大煤田产生的煤基固废的理化特征存在明显地区差异,以低阶烟煤为主的低变质煤田区域的煤矸石多以砂岩、黏土岩、钙质岩为主;通过对典型煤基固废的综合评价,提出了新疆煤基固废梯级资源化利用的产业链布局模式;提出了以煤基固废的就地充填为基础,协同发展保水开采、净水开采、储能开采等煤基固废利用的新方法,探讨了煤基固废-电-化、煤基固废-电-建等高附加值开发利用产业布局模式,详细阐述了煤基固废在发电利用、建材利用、化工产品制备、充填处置及工程填料等方面综合资源化利用方法的原理和技术路线,提出了以合理处置矸石和水资源保护为目标的煤炭资源高效集约化开采技术。研究成果对新疆地区优化煤炭产业布局、煤基固废梯级资源化利用及矿区生态环境保护具有重要的指导意义。     

“双碳”目标下煤炭企业绿色矿山建设路径探究

基于我国以煤炭为主的能源结构特点,指出,煤炭企业建设绿色矿山是践行和实现“双碳”目标的基础与关键。综合评价了“双碳”目标下煤炭企业的发展前景:煤炭生产基地将逐渐北移和西移,将发生跨省区之间的企业重组与融合,绿色矿山建设和绿色开采是未来煤炭企业的发展方向。分析了“双碳”目标下,煤炭企业绿色矿山建设的重要意义。提出,要加大科技支撑力度、立足“双碳”目标、推动清洁生产工艺升级,推进煤矿区生态治理,强化矿井水、烟气、粉尘、噪声处理,加强矿区复垦,推进生态光伏产业建设,提高煤层气综合利用效率,建设零碳矿区示范工程。     

Technology of gas drainage and utilization in Huaibei mining area

With the characteristics of coal seam geology and gas occurrence, a “ground-underground” integrated gas drainage method was formed, which can relieve gas pressure and increase permeability by mining the protection seams in conditional regions. After coal seam gas drainage, high gas outburst seam was converted to low gas safety seam. In the coal face mining process, safety and high efficient coal mining were realized by the measure of gas-suction over mining. In addition to the drainage gas for civil gas and gas power generation, the Huaibei Mining Group has actively carried out research on the utilization technology of methane drainage by ventilation. On the one hand, it can save precious energy; on the other hand, it can protect the environment for people’s survival. In 2007, the amount of coal mine gas drainage was 120 hm³; the rate of coal mine gas drainage was 44%. Compared with the year 2002, the amount of coal mine gas drainage increased by two times. Meanwhile, the utilization rate of gas increased rapidly.     

煤炭矿区能源集成利用方式研究

针对矿区能源孤立开发与利用、综合利用程度低、共享程度低的问题, 结合矿区能源实际情况, 利用集成理论对矿区能源集成利用方式进行了研究。在探究矿区能源关系和能耗特点的基础上, 创建了以错时、互补、顺序利用等为主体的矿区能源集成利用方式。该研究为解决矿区能源孤立开发与利用、废弃能源与再生能源利用率低等问题提供了新思路, 为能源的优化配置提供了新的分析方法。     

高速公路压覆煤炭资源节约与综合利用探讨

随着铁路、公路的不断发展,公路压煤问题成为"三下"采煤新的问题;矿产资源压覆成为建设中亟待解决的问题,体现资源节约与综合利用的时代主题,不仅要满足公路建设的要求,又要达到煤炭资源节约与综合利用的目的;本文依据三下采煤规程,建立数学地质模型,对煤炭资源节约与综合进行了探讨;通过纳黔高速公路经过湾丘煤厂煤炭资源压覆的实例分析,验证了模型的实际意义,实现了煤炭资源节约与综合利用的目的。     

榆神府矿区含水层富水特征及保水采煤途径

榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意义重大。通过分析萨拉乌苏组、烧变岩、风化基岩层等各主要含水层的形成、分布及富水特征,结合矿井首采煤层上覆基岩厚度与矿井目前涌水量情况,将区内生产矿井及待规划区域从"水资源保护与矿井水利用"角度划分为水量贫乏型、水量较丰富型、水量丰富型及地表水体型4种类型,并根据不同类型的分布特征进行了分区。在此基础上,针对不同的水资源保护与矿井水利用类型,分别提出了采空区存储净化、工业利用、农业灌溉、湿地建设和人工湖泊等具体的水资源保护与矿井水利用途径和措施。讨论了"保水采煤"的科学内涵,认为"保水采煤"的基本措施应当包括保护浅部主要含水层和矿井水资源利用两部分,即将"保水"与"用水"相结合,拓展了"保水采煤"的科学含义;建议在矿井规划时,应综合考虑开采损害影响与环境自身修复能力,在满足能源开采经济利益的同时,保证生态环境不发生质的破坏;提出了利用经济效益"反哺"当地生态和"绿色经济"建设的一点猜想,为矿区未来的规划建设提供了一定的参考意义。     

湖矿区分布式生态系统运行机理研究

为实现湖矿区煤炭资源开采的同时保护生态环境,构建了湖矿区分布式生态系统的开采模式,并对该系统的运行机理进行了研究。湖矿区生态系统由生物运行系统、生态水处理及利用系统、土地资源生态开发及利用系统、有机肥料加工系统、能源集成利用系统、固废资源生态利用系统等6个子系统构成,这些子系统既有各自功能又相互作用,形成生命周期机理、代谢机理、平衡机理、组合机理、共享机理和协同机理,这些机理作为湖矿区分布式生态系统的理论依据,通过分布式6大子系统之间资源的循环利用,从而实现湖矿区资源的有效开发、生态可持续发展和经济效应提升,可为其他水下煤炭的开采利用和生态建设提供借鉴。