冀中能源：低碳运行生态矿山

煤矿是生产高碳产品的企业，生产高碳能源的煤炭行业在生产过程中如何走低碳运行的道路，转变发展方式，把矿井建设成为生态矿山，是冀中能源集团近年来在大量科技创新和丰富实践的基础上，结合国内外发展形势而提出来的一个全新概念。

现在的煤炭开采理论,是以研究如何安全把煤炭资源采出为主要内容,而低碳运行生态矿山建设要建立一个新的理论体系,即要求在煤炭开采的过程中，不只把煤炭看作是资源，更要把空气、土地、地下水、周围环境等与煤相关，构成环境生态的各种因素，都当作是一种重要的资源，做到科学开发，综合利用。此外，还要将矿区地貌、人文环境、生态环境、资源环境和技术经济环境相互联系起来，对采煤方法 提升改造，构建科学、生态、环保的煤矿生产系统，以最小的生态扰动获取最大经济效益，并在采矿活动结束后通过最小的末端治理，使矿山工程与生态环境融为一体。

冀中能源的低碳运行生态矿山建设，就是要最大限度地减少能源的消耗，最大限度地增加资源和废物的回收复用，最大限度地减少废弃物的排放，集成各项新型低碳运行生态节能技术，嵌入整个生产过程，做到不启动低碳生态技术环节就不能生产，从而使整个生产过程实现低碳生态运行。

实施充填开采

改变煤炭形象

矸石山是煤矿环境不友好的标志，矸石在地面长期堆存过程中，不仅占用土地，还会产生有害气体、分解物，对周边空气和水体造成影响。另外在矸石运输和提升过程中，还需要消耗大量电力、运力资源，造成能源浪费。

为从根本上解决这些问题，冀中能源提出了井下矸石不升井,已经升井的矸石再放回井下,研究一种矸石充填采煤方法,用矸石置换煤炭资源,同时减少地面塌陷。为此，可分五个方面进行研究：首先是矸石不升井，煤矿不建矸石山；二是矸石回填，进而消灭矸石山；三是研究建下综合机械化充填采煤，控制地表沉降，并形成规模化开采；四是研究不同的充填材料，适应不同的矿井需要；五是达到矿井无废渣外排，矿区地面沉降可控，可按计划构建矿区生态环境的最高境界。

围绕这一思路，冀中能源从2002年开始，首先在邢东矿开始了井下矸石巷道充填技术研究，2004年该技术取得成功，实现了矸石不升井，邢东矿建设成为全国第一座没有矸石山的绿色环保矿井。从2006年开始，冀中能源着手开展了工作面充填采煤技术的研究工作，2008年邢台矿第一个建下综合机械化充填开采工作面成功生产，经过两年的考验，地面建筑物安然无恙。接着冀中能源又开始了充填材料的攻关，到2009年，已成功开发出固体矸石充填技术、矸石膏体充填技术、矸石似膏体充填技术和超高水材料充填技术等一系列适应不同地质条件、适应不同材料需求的成套充填采煤关键技术，整个集团公司也实现了充填采煤规模化开采。目前冀中能源已有10个矿在推广应用综合机械化充填采煤技术，已从“三下”压煤中回收资源近200万吨，创造经济效益10亿元左右，更取得了显著的社会效益。

综合机械化充填采煤技术的成功，也带来了低碳运行生态矿山建设的集群式效应：不仅提高了资源回收率，避免了地面沉陷，保护了土地，而且使得矿区地面沉陷变得可控。目前冀中能源正在形成其理论体系，即在设计井下开采的同时，根据水文地质条件、地面实际状况，统一设计地面生态面貌，使矿区生态可控成为可能。

利用煤矿地热源

减少碳排放

煤矿不仅拥有煤炭资源，且煤矿井下开采的特殊工作环境可形成一个巨大的地热源，这是煤矿的一大资源，也是煤矿实现低碳运行的一个其他行业无法比拟的得天独厚的有利条件。

几年来，冀中能源研究利用矿井风和矿井水的地热，用于煤矿供热和制冷，实现了生产煤炭的企业不建锅炉房，不消耗煤炭，取得了非常好的效果。

目前，这项技术已在东庞矿、梧桐庄、云驾岭和章村矿等矿成功应用。此项技术成功应用后，已拆除矿井锅炉房8座，经测算，这些锅炉房的取消，每年可实现节约标煤20172.1吨，按照节约1千克标准煤=减排2.493千克二氧化碳=减排0.68千克碳的标准来测算，每年可以实现减排二氧化碳50289.05吨，减排碳13717.03吨。另外还可以节省大量运行费和人工费，经济效益和社会效益显著。这项技术在冀中能源正在大力推广。据测算，这项技术若在全国煤矿推广，每年利用的热能折合标煤可达2485万吨，可大量节约煤炭消耗，大量减少二氧化碳排放量。

保护水资源

维护环境生态

水是维护生态环境的最重要资源之一，要建设生态矿山，必须要做好水资源的保护。在开采煤炭资源的同时，要利用技术手段实现对水资源的保护。

冀中能源在煤矿的开采过程中利用先进探测手段，查清水系，科学安排生产，减少采矿活动对地下水系的影响；利用注浆技术，控制地下水的径流，减少地下水涌出；对特殊地区，利用充填技术，控制含水层下沉，保护地下水系；对生产中矿井涌出的地下水，积极开展循环利用，通过净化系统处理达标后，用于井上下的生产和绿化，多余部分，用回灌系统注回地下含水层，实现对水资源的保护和循环利用。

通过科学治理，梧桐庄矿井下涌水量由每分钟17.5立方米减少至5立方米。这5立方水经过过滤、消毒后回灌至井田内含水层，真正实现了保水采煤。由于排水量减少，每年矿井可以节省排水电量2187.81万度，（按照节约1度电=减排0.997千克二氧化碳=减排0.272千克碳的标准测算），每年可实现减排二氧化碳21812.5吨。在煤矿开采过程中，地下水位几乎没有受到影响，这对于极端缺水的华北地区，意义非常重大，对生态环境的保护起到了极其重要的作用。根据水文条件的不同，冀中能源目前在三个矿推动这项工作，并将不断总结经验，渐次推广应用。

另外，在废水处理方面，冀中能源还积极实施碧水蓝天工程，“十一五”以来，共计建设生产、生活污水处理厂34座，日处理污水能力达到166144立方米，通过水的循环利用，提高了水资源利用率，减少了对地下水源的抽取，2009年冀中能源矿井水综合利用率达到79.3%，矿井水源井地下水抽取量减少14%，真正实现了对水资源的保护。

利用科技进步

实现节能创新

近年来，冀中能源以“低碳运行生态矿山建设”为目标，以科技进步为手段，扎实推进节能减排工作，实现企业节能创新。

从2008年以来，冀中能源在低碳运行生态矿山建设方面共获得国家级科技奖励3项，省部级科技奖励69项，有90多项科技成果达到国际领先或国际先进水平。通过将这些科技成果在矿井进行有机集成，大大促进了低碳运行生态矿山的建设步伐。例如完成的“矿山大功率高性能电力传动关键技术与应用”项目实现了矿井转子变频调速，该项目不仅技术先进，填补了国内空白，而且节电效果明显，达到了19.6%。

冀中能源还积极淘汰落后产能，开展余热余压利用、绿色照明改造等重点节能工程，推进了节能工作的深入开展，使低碳运行生态矿山建设渗透到生产生活的全方位全过程，有力地促进了矿区生态环境的改善。

优化产业链

构建循环经济

煤炭生产过程中会产生一些副产品，造成资源浪费和环境污染，为此，冀中能源运用低碳循环经济模式优化产业链，将传统的单向直线式经济发展模式变为反馈式循环经济发展模式，利用各个产业链内部消解工业废弃品，积极打造消耗废品的下游产业，使上一级的废物变为下一级的原料，做到了矿井只有煤炭产品输出，无废水、无废渣、无废气外排。通过近几年的尝试，章村矿这一百年老矿基本形成了自己独特的低碳循环经济圈，做到了无废物生产，走出了一条“煤－电－建材”的新型工业化道路。

目前，冀中能源按照科学发展观的要求，以国际化的视野，大力推进低碳运行生态矿山建设，确定将东庞矿、邢东矿、章村矿、邢台矿、梧桐庄矿、云驾岭矿等6对矿井作为低碳运行生态矿山建设的示范矿井。这些矿井将集成应用近年来企业和行业最新的科研成果，按照具体标准分类研究集成各项关键技术，达到煤炭生产与矿区生态环境有机控制的目的，使资源开发与环境保护达到最佳效果。同时，集团所属其他矿井也根据自身情况积极开展低碳运行生态矿山建设工作。这项工作的开展，必将推进冀中能源转变发展方式、结构优化升级，从而改变煤炭行业形象，向低碳运行、资源节约、生态保护、科学发展的具有国际竞争力的大型企业集团全力挺进。

（作者为冀中能源集团副董事长、副总经理）