煤矸石回填井下：绿色开采不是梦

一直以来，煤矸石污染和采空区地质灾害，成为煤矿企业面临的仅次于安全的“伤脑筋”难题。

今年4月初，太原东山煤矿有限责任公司在全省率先应用煤矸石井下充填技术，将井下采煤时产生的煤矸石，经过破碎后，直接充填到采空巷道里，不仅有效地解决了困扰煤矿企业的“煤矸石”“采空区”问题，而且提高了煤炭回采率，增加了企业的经济效益。4月23日，本报以《矸石不出井，回填采空区》为题给予了报道，引起广大读者的关注。5月17日，省环保部门组织有关专家在东山煤矿召开了煤矸石井下充填技术研讨会；同日，省煤炭厅相关负责人带队实地调研后，将其作为全省煤矿企业应用煤矸石井下充填技术的 “试验田”。5月19日，记者特邀太原东山煤矿有限责任公司董事长、党委书记张洪恩，太原理工大学矿业工程学院教授田取珍，山西省环保厅环境科学学会秘书长宋建民就煤矸石井下充填的技术特点、应用效益和推广价值进行了对话。

技术优势比比看能有效解决煤矸石出井带来的诸多问题，用煤矸石直接回填采空区一举多得

记者：煤矸石井下充填技术是什么时候出现的？

田取珍：采空区充填技术在我国上世纪五六十年代就有。当时采用管道输送水沙来充填采空区，由于所用的河沙资源有限，加上投入成本很高，就放弃了。以后，又出现过用黄土作为充填材料，但这种方法又破坏了土地，现在也很少采用了。用煤矸石进行大规模井下充填是以后的事情了。

宋建民：其实单讲煤矸石回填采空区，我国很早就有，但那时是用很原始的手工回填方法。大约2004年前后，山东的煤矿最先采用煤矸石井下充填机械进行采空区充填，以后河北的一些煤矿也采用了这项技术。

张洪恩：东山煤矿采用的煤矸石井下充填技术就是从山东、河北引进的，经过了我们的改造，以适应东山煤矿采空巷道充填的要求。

记者：目前，综合利用煤矸石的方法很多，像煤矸石发电，用煤矸石制耐火砖、制水泥、做复合肥、煅烧高岭土等……比较起来，煤矸石井下充填的技术优势体现在哪里？

田取珍：目前最成熟的利用方法是煤矸石发电，它是利用煤矸石低热值与煤炭掺和燃烧发电，但这种方法存在着煤矸石出井占地、污染环境的问题。利用煤矸石制砖的方法也比较成熟，但必须使用大量粘土，还得烧煤。由于煤矸石中含有多种有害元素，制成耐火砖是否环保，还有待研究。其他如制水泥、做复合肥、煅烧高岭土等，附加值低、用量不大、形不成规模，且仍然无法摆脱二次污染的困境。

煤矸石井下充填技术是把井下产生的煤矸石加工处理后，直接充填到采空区里，既防止了煤矸石出井带来的占地和环境污染，又消除了采空区地质灾害；同时，置换出煤炭资源，解决了水体下、建筑物下、铁路下和岩溶水体上即 “三下一上”开采的技术难题，可谓一举多得。

张洪恩：东山煤矿采用煤矸石井下充填技术，也是看中了这项技术的诸多优点。

记者：煤矸石是有毒的固体废物，填充到采空巷道里会不会对周围环境，如土壤、地下水造成污染？

田取珍：这个担心没必要。煤矸石填充到百米深的采空巷道里后，对土壤、地下水不会起到任何污染作用。

投入产出算算账不走先污染再治理的老路，可实现经济、环保与社会效益的“多赢”

记者：煤矸石井下充填是一项新技术，东山煤矿敢于投资1500多万元率先采用，成为全省第一个 “吃螃蟹”的企业，是基于哪些方面的考虑？

张洪恩：作为一座有着80多年开采历史的国有老矿，东山煤矿敢于投巨资采用煤矸石井下充填技术，有经济、环保、社会多方面的考虑。东山煤矿是城郊矿，年设计生产能力150万吨，每年产生煤矸石大约15万吨。由于距离市中心仅8公里，煤矸石污染导致的环保压力非常大，占地处理费用也越来越高。煤矿开采范围内，有许多建筑物、铁路、高速路等，占压煤炭资源有1亿多吨，造成煤炭资源浪费，矿井服务年限缩短，采空区地质灾害时有发生。

从2009年开始，我们派人去河北、山东等地煤矿考察，并走访了相关科研部门，通过分析，我们认为，煤矸石井下充填技术符合东山煤矿的实际要求，有效解决其所遇见的问题，可实现经济、环保与社会效益的 “多赢”，最后下决心投巨资采用这项技术。

记者：据了解，东山煤矿从2010年3月就开始进行煤矸石井下充填试运行，效果如何？

张洪恩：从目前看效果显著。以前我们处理煤矸石是先污染再治理，采用荒沟堆积覆盖黄土后植树的办法，仅2007年至2010年治理煤矸石山投入资金就达2000多万元，采空塌陷区治理也投入大量资金。同时，由于煤矸石占地，与周围村民经常发生矛盾冲突，严重影响了正常的生产秩序。

采用煤矸石井下充填技术后，每年井下产生的煤矸石不用出井，就全部被采空巷道 “分光吃尽”了，全年充填采空巷道2838米，充填率达到98%以上；每年可节约排矸费450万元，减少排污费4162万元；置换出煤炭近13.8万吨，实现销售收入5520万元。与周围村民的关系也融洽了。

宋建民：应用煤矸石井下充填技术，非常符合采矿业的 “来自于地下，再还原地下”的绿色环保理念。

推广前景有几何近万座煤矸石山无归宿，井下回填利于山西生态环境恢复

记者：煤矸石井下充填技术六七年前就有了，为什么山西煤矿企业采用的不多？

张洪恩：这还是一个认识问题，与经济、社会的发展也有很大关系。以前，人们的环保意识没有现在这么强，对土地重要性的认识也没有现在这么深。加之，山西煤矿企业大部分在荒无人烟之地，把煤矸石往矿井外一堆就可以了。另外，采用煤矸石井下充填技术还需要一笔不小的投入，企业要算自己的经济账，不会有多大动力。

宋建民：国家生态环境保护的法律法规没有认真落实也是一个原因。

记者：山西煤矿多，东山煤矿采用的煤矸石井下充填技术是否在全省具有推广价值？

宋建民：从保护环境的角度讲，我认为山西推广煤矸石井下充填技术意义重大。我手头上有份资料：据统计，目前山西煤矸石积存量已达10亿吨，大小煤矸石山堆积近万座，占地约25万亩，且每年还在以10%左右的速度递增，已成为大气污染和侵蚀土地的元凶。

仅在山西累计8000平方公里的矿区，采空区就多达5000平方公里，引起严重地质灾害的有2940平方公里以上，波及1900多个村子、上百万人。作为国家煤炭资源可持续发展试点省份，煤矸石井下充填技术推广，有利于山西生态环境的恢复。

田取珍：煤矸石井下充填技术在山西煤矿很值得推广。不过，东山煤矿采用的煤矸石井下充填技术，是一种干式巷道充填技术，工艺流程相对简单，资源采出率虽有50%，但也不算太高。还有一种湿式即膏状体充填技术，它是把煤矸石磨成粉，制成浆，形成膏状物，通过管道输送到井下各充填点，可以对长壁采煤工作面综采支架采空区进行充填，资源采出率可达100%。应用这种技术，城市建筑垃圾也可作为充填材料，为建筑垃圾找到了一条新的出路。

张洪恩：下一步东山煤矿也将采用膏状体充填技术，现在正在进行技术研究。我们还打算在公司的所有煤矿中推广这项技术，实现绿色矿山不是梦。另外，建议有关方面在资金、政策等方面予以扶持，让煤矸石井下充填技术在山西省煤矿中尽快应用起来。