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如何打破煤矸石傳統治理困局

作者: 時間:2022-04-28 瀏覽次數:947

4月22日,自然資源部完成《礦山生態修復技術規范 第1部分:通則》等6項推薦性行業標準的公示工作。記者注意到,在煤炭礦山部分,煤矸石堆放與處置利用被列為主要問題之一,要求掌握排放總量與處置措施、綜合利用等情況,以及排矸場堆放數量和高度、壓占土地面積,堆體工程穩定性,煤矸石自燃等污染與治理,生態重建等情況。

煤矸石是煤礦在開拓掘進、采煤和煤炭洗選等生產過程中排出的含碳巖石,也是我國目前存放量最大的工業固廢之一。實現煤矸石零排放,已成為國家級綠色礦山的硬指標。而據記者了解,由于歷史欠賬多、新增產量大,處置難題讓不少礦區感到頭疼。采取傳統堆存、填埋方式,不僅壓占土地,還易造成土壤及水體污染、自燃危害等多重后果。怎么辦?拓展科學且經濟的綜合利用途徑迫在眉睫。

處置不當問題多,用好則是“寶”

“以煤矸石為代表的工業固廢處置,是事關礦區全產業鏈綠色發展的關鍵一環?!痹谥袊禾繉W會土地復墾與生態修復專業委員會副主任李樹志看來,煤矸石處置不當帶來問題重重,用好則是“寶”?!氨热?,含煤量較多的選煤廠矸石多用于發電,含煤量較少的掘進矸、堆積自燃后的矸石可用于筑路、井下充填和土地復墾回填。此外,煤矸石還有制磚、生產水泥、制備陶瓷等用途?!?/span>

對此,部分礦井已有成功案例。在山東能源棗礦集團岱莊煤業公司,煤矸石被作為主要充填骨料,資源化用于綠色充填開采。從2020年9月試生產以來,該礦到3月底累計消化矸石量9.57萬噸?!拔覀円延?0多年開采歷史,有效可采儲量越來越少。選擇充填開采,起初是想解決保接續、延年限的難題,在此過程中,煤矸石存量壓力得以緩解,可謂一舉多得?!贬访汗静擅簩I主任師趙顯江告訴記者,堆積或填埋看似簡便、成本最低,實際得不償失,“傳統方式非但不產生效益,還導致地面土壤、含水層遭到破壞,后期修復投入巨大,而且不一定能恢復原貌?!?/span>

除了“后處理”,“邊采邊治”的模式也在推行。陜煤集團西安重裝陜西中環公司董事長姚衛平介紹,該公司在黃陵礦業二號煤礦建成了國內首個漿體充填項目,充填與采煤作業相互平行、互不干擾、隨采隨充?!昂唵蝸碚f就是將矸石制成一種漿體,再進行原位充填,在采煤過程中同步把煤矸石處理了。由此,對采煤造成的地表沉陷起到控制作用,矸石不堆積也不會污染地面環境。同樣的思路也可處理井上洗煤廠產生的矸石,做到不出礦、零排放。黃陵項目分為兩期,全部完成后,可覆蓋全礦所有煤矸石?!?/span>

綜合利用遠趕不上矸石產生的速度

處置思路打通了,做起來卻不容易。李樹志表示,當前矸石年產量約占原煤產量的10%-15%。值得注意的是,據記者了解,目前在不少礦井,綜合利用遠趕不上矸石產生的速度。以陜西某煤炭主產地為例,煤矸石及粉煤灰等工業固廢綜合治理形勢嚴峻,在產廢端占比逾65%,在利廢端未實現綜合利用的比例高達 73.5%。

“杯水車薪?!标儽蹦车V人士向記者直言,其所在煤礦選取了煤矸石制磚的方式?!笆褂谜惩林拼u既要取土、也要用煤,煤矸石制磚不存在這些環節,矸石本身含有一定發熱量,放進磚窯就能內燃,不但具備環保、成本等優勢,做出來的空心磚耐壓耐腐蝕、透水透氣性強。但每年產出矸石太多了,制磚只能解決百分之一二十的量,其余仍沒有好辦法解決?!?/span>

記者從多家煤礦了解到,使用煤矸石制備建筑材料,技術層面不存在大的障礙,市場是共性制約?!氨镜劁N量有限,制出的磚要賣到外地。不超過100公里尚有微利,再遠成本劃不來,加上運費到外地競爭力全無?!鄙鲜鋈耸糠Q。

趙顯江也稱,綜合利用是值得鼓勵的方式,但目前還面臨成本壓力?!拔覀儗儆诶系V,矸石產量不算大,在現行煤價下尚可。對于大型礦井而言,實現生態與經濟效益雙收仍是難題,如何實現快速、高效利用是關鍵?!?/span>

李樹志表示,煤矸石利用率總體呈現“東部高、西部低”,但隨著中東部地區矸石排放量下降等原因,煤矸石磚廠越關越少,幾年前基本每個東部礦區都有的充填開采也在減少?!熬C合利用的問題和難點主要在西部。西部礦區產廢量大,固廢利用難度也大,加上生態脆弱、環境容量低,對固廢處置和利用的要求和成本相應更高,多因素造成利用量小?!?/span>

以大宗利用為主要方向

針對處置出現的紕漏,監管絕不手軟。在福建龍巖,原來相對集中堆放煤矸石的矸石山被肆意開挖、四處轉運、分散加工,大面積占用土地資源、破壞山林;山西焦煤集團斜溝煤礦擅自變更建設內容,取消了環評要求建設的煤矸石磚廠等綜合利用建設內容,將產生的所有煤矸石一埋了之……記者梳理近兩年的中央、省級環保督察發現,類似案例不在少數。

“國家已明確禁止新建煤礦及選煤廠建設永久性煤矸石堆場,確需建設臨時堆場,原則上占地規模按不超過3年儲矸量設計,而且應有后續綜合利用方案?!崩顦渲疽卜Q,基于綠色發展要求,從國家到地方的要求均在趨嚴。

如何科學處置?李樹志認為,煤矸石在傳統建筑材料利用方面,繼續提高綜合利用率的難度越來越大,甚至可能逐漸下降。其主要方向應是大宗利用,重點在礦井充填、生態治理、土壤改良、工程建設等方面?!氨热?,煤矸石農業土壤改良和回填采煤塌陷區復墾成本較低,土壤改良煤矸石添加比例可達30%,處置利用量大。利用煤矸石進行路基、建筑地基、建設場地等回填既可滿足工程要求,也能消耗大量的煤矸石,使其變廢為寶?!?/span>

姚衛平透露,陜西中環攻克了矸石的干選、破碎、攪拌、泵送等一系列技術難題,實現漿體、膏體和固體三種方式的綠色環保充填。矸石處置成本可控制在50元/噸以內,均攤到噸煤成本在5元-6元?!案鶕煌牟傻V地質條件、采掘關系和煤礦需求,井下可利用的充填空間不同,實施難度也有差異。當前主要是解決充填成本分攤,煤矸石綜合利用的難題便可迎刃而解,建議在政策層面予以一定支持,調動煤礦開展井下充填的積極性?!保ㄓ浾撸?朱妍)

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