绿色开采的“上河实践” 榆林市上河煤矿率先实施绿色开采技术纪实
本报通讯员冯伟王峰峰
煤矿开采与环境保护、城市发展、水资源保护等问题一直在矛盾中纠结，困扰着企业的发展。如何在发展经济的同时保住青山绿水？榆林市上河煤矿率先实施充填开采技术，即向煤矿采空区输送沙石、粉煤灰、膏体等充填材料，并在充填体保护下进行采煤的一项新技术。充填开采属绿色开采技术体系的重要组成部分，是提高回采率、减少环境破坏的最有效方式，不仅实现了对村庄、建筑、河流等“三下压煤”的开采，大大延长了矿井服务年限，而且提高了资源回收率，解决了固体废弃物的排放问题，杜绝了污染物外排，实现了绿色开采。
上河煤矿于1997年4月建成投产，矿区地处毛乌素沙漠南缘，井田面积2.977平方千米，现有地质储量1141.7万吨，可采储量479.7万吨。
探路 实施充填开采技术 延长矿井服务年限
为了提高煤炭资源回收率，延长矿井服务年限，榆林市上河煤矿于2016年7月决定引进胶体充填开采技术，进行充采试验，建设绿色煤矿企业。
2017年3月，由榆阳区煤炭局指定上河煤矿为充填开采试点煤矿。2017年6月，上河煤矿启动充填开采技术应用，在经历了数月的建设、调试期后，在3216工作面针对原材料的配比、机械设备及工艺的配套进行了一系列试验，同年8月底成功试充填了5个条带。同年9月，对充填开采方案设计进行了评审。2018年1月，上河煤矿委托设计单位根据井下开采条件及试采过程中遇到的具体问题，针对条带开采参数、开采回填工艺、监测方案和运输、通风、排水等系统作出适当调整，编制了《榆林市上河煤矿风积沙似膏体充填开采方案设计（变更及补充）》。
上河煤矿严格按照设计方案执行，地面建设充填站包括风积沙堆场、风积沙原料仓、水泥仓、粉煤灰仓、储水罐、厂房等；试验工作面采用EBZ200型悬臂式掘进机割煤、ZL18FB型轮胎式防爆装载机装煤、WC3型防爆胶轮车运煤。目前，3216试验工作面已完成第一阶段14个条带及采空区充填、第二阶段的6个奇数号条带煤柱及其采空区域充填，正在进行第三阶段的奇数号煤柱置换工作，基本达到设计要求的验收进度。
经过监测，充填体实测强度8.22MPA，大于设计要求的6.47MPA。上河煤矿开展此项技术应用至今，在煤矿3216工作面取得了局部成果。地面设备、设施工作稳定、正常，且充填量有保障；井下施工，工艺工序合理有效，不产生窝工及各种浪费；在充填体稳固且承压力满足置换强度的前提下，接顶情况良好，满足充后置换开采的条件；针对成本情况，目前综合成本在可接受范围内，并通过项目持续性开展，还有降低成本的空间；通过井上下监测设备、设施所反馈的数据来看，地表暂无大幅沉降，且有效保护了该矿所属范围的水资源、地面设施不受破坏；通过该技术的引入及项目的逐步完善，不仅为该矿增加了收益，且一劳永逸地解决了上河煤矿所面临的采空区塌陷、地表破坏、排污等问题。
今年6月，验收委员会对上河煤矿进行了现场检查验收，同意该煤矿风积沙似膏体充填开采项目工程阶段性成果通过验收。专家组一致认为，上河煤矿实施充填开采技术为全省首例，为全省煤矿充填开采进行了积极探索，具有很强的推广意义。
成效 解决地表沉降问题 提高煤矿经济价值
推动煤炭产业向“生态环保型”转变，第一个层次是尽量减少对生态环境的影响，第二个层次是不影响生态环境，第三个层次是主动改善生态环境。上河煤矿率先实施充填开采，实现了榆林煤炭行业所期待的由被动治理向主动防治转变，是煤炭产业向“生态环保型”转变的生动典型。
上河煤矿实施充填开采，可以延长矿井服务年限5年左右，对当地的经济、就业、税收与群众的生活改善都起到良好的作用。总之，应用充填开采技术，在更加安全的前提下，提高了回采率，并有效保护了水源地不受破坏、地表不产生塌陷，杜绝了煤矿开采后采空区所遗留的诸多安全隐患，也相对提高了煤矿的经济价值，为地方带来了一定的社会效益。
上河煤矿率先实施充填开采技术，为陕西煤矿企业绿色开采和可持续发展探索出一条新路子。“上河经验”值得其他煤矿企业借鉴和推广。目前，上河煤矿实施的充填开采技术已向榆阳区10家保水采煤矿井推广。
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