http://kadhoai.com.cn 2026-04-28 15:09:47 來源:科技日報
神東礦區地處毛烏素沙地與黃土高原過渡地帶,幹旱缺水、地di表biao植zhi被bei退tui化hua嚴yan重zhong,生sheng態tai環huan境jing十shi分fen脆cui弱ruo,礦kuang區qu建jian設she麵mian臨lin超chao大da規gui模mo開kai采cai與yu極ji脆cui弱ruo生sheng態tai環huan境jing保bao護hu的de矛mao盾dun,如ru果guo仍reng走zou傳chuan統tong煤mei炭tan開kai采cai的de老lao路lu,先xian采cai後hou治zhi,勢shi必bi會hui造zao成cheng礦kuang區qu地di麵mian矸gan石shi山shan林lin立li、汙水橫流、煤塵飛揚、地下水嚴重流失、地表植被枯黃,脆弱的生態環境必將麵臨毀滅性破壞;加之礦區煤層埋藏淺,開采漏風嚴重,煤層極易自燃,使礦區的快速和諧發展受到嚴峻挑戰。神東煤炭分公司通過與中國礦業大學、內蒙古農業大學、北京市環境保護科學研究院聯合攻關,突破了製約礦區健康發展的“荒漠化地區大型煤炭基地生態環境綜合防治技術”和“特大井田淺埋藏易自燃防滅火關鍵技術”兩大關鍵技術,取得了創造性成果。
“荒漠化地區大型煤炭基地生態環境綜合防治技術”以地處毛烏素沙地邊緣、生態環境脆弱、自然條件惡劣、而煤炭資源豐富的大型煤炭基地———神shen東dong礦kuang區qu生sheng態tai環huan境jing為wei研yan究jiu對dui象xiang,創chuang造zao性xing地di應ying用yong生sheng態tai係xi統tong健jian康kang理li論lun,成cheng功gong解jie決jue了le在zai生sheng態tai環huan境jing極ji度du脆cui弱ruo條tiao件jian下xia大da規gui模mo煤mei炭tan開kai采cai與yu生sheng態tai環huan境jing保bao護hu之zhi間jian矛mao盾dun的de世shi界jie性xing難nan題ti,創chuang建jian了le荒huang漠mo化hua地di區qu煤mei炭tan開kai采cai過guo程cheng中zhong的de“井上井下互動,大範圍生態環境防治,控製采礦沉陷造成的局部沙化”的主動型生態環境綜合防治技術體係———神東環境防治模式。該項目實現了多項創新:1.首創井下煤炭開采與地麵生態環境相互響應的綜合防治技術,研發出采前生態防護功能圈構建、采中生態保護性采煤、采後生態修複與功能優化等技術,成功解決了大規模開采與脆弱生態環境的矛盾,構建了可持續發展的生態環境係統。2.開創性地將“三圈”模mo式shi應ying用yong於yu荒huang漠mo化hua地di區qu大da型xing煤mei炭tan生sheng產chan基ji地di生sheng態tai環huan境jing防fang治zhi,研yan發fa出chu生sheng態tai防fang護hu功gong能neng圈quan劃hua分fen指zhi標biao體ti係xi與yu構gou建jian技ji術shu體ti係xi。開kai發fa出chu植zhi被bei人ren工gong調tiao控kong與yu導dao向xiang演yan替ti、林分結構優化配置、植物種優化選擇、抗逆生態建設等技術。構建了以外圍防護圈、周邊常綠圈、中心美化圈為基礎的礦區生態防護功能圈。增強了礦區生態係統對大規模開采擾動影響的抵抗能力。3.首創保護地表生態環境的煤礦清潔開采技術。研發出井下輔運係統無軌化、lijiaoxiangdaopingjiaohuadewuyanxiangbuzhijishu,jieheganshijingxiachulijishu,yuchuantongmeitankaicaixiangbi,congyuantoushangxiaochuleyindaguimokaicaichanshengdedaliangmeiganshiwaipaizaochengdezhanyongtudihehuanjingwuran;研發出煤炭生產運輸係統封閉式防塵技術,有效控製了煤塵汙染。4.首創保護荒漠化礦區水資源開采技術。研究揭示了礦區水資源承載力與生態環境的關係,研發了控製地下水流失的開采技術、井(jing)下(xia)水(shui)采(cai)空(kong)區(qu)過(guo)濾(lv)淨(jing)化(hua)技(ji)術(shu)與(yu)礦(kuang)井(jing)汙(wu)水(shui)回(hui)用(yong)技(ji)術(shu),構(gou)建(jian)了(le)礦(kuang)區(qu)水(shui)循(xun)環(huan)利(li)用(yong)係(xi)統(tong),為(wei)大(da)規(gui)模(mo)開(kai)采(cai)與(yu)生(sheng)態(tai)建(jian)設(she)用(yong)水(shui)提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障(zhang)。該(gai)項(xiang)目(mu)經(jing)過(guo)近(jin)18年的技術開發與工程實踐,實現了特大型礦區地麵矸石零堆放、汙水零排放與礦井水資源化利用。在沙漠化地區治理生態麵積185km2,接近開采麵積的3倍(65km2),礦區植被覆蓋率由建設前的11%提高到目前的59.4%,礦區生態環境得到明顯改善,近3年產生經濟效益66.6億元。獲國家專利11項,其中發明專利6項、實用新型專利5項。
“特大井田淺埋藏易自燃防滅火關鍵技術”是針對神東礦區井田麵積大、埋藏淺、漏風嚴重、煤層極易自燃,地表多砂少土,常規防滅火技術難以實施而開發的新技術,項目通過技術攻關實現了“降壓”防火、以“快”防火、以“砂”治火,為億噸級礦區建設和可持續發展提供了重要的技術保障,確保了安全生產。項目核心創新點:1.首shou創chuang稠chou化hua砂sha漿jiang防fang滅mie火huo技ji術shu。針zhen對dui礦kuang區qu多duo砂sha少shao土tu的de條tiao件jian,首shou次ci開kai發fa出chu一yi種zhong能neng完wan全quan懸xuan浮fu山shan砂sha的de稠chou化hua劑ji,獲huo得de國guo家jia發fa明ming專zhuan利li。懸xuan砂sha稠chou化hua劑ji是shi從cong天tian然ran植zhi物wu中zhong提ti取qu出chu來lai的de多duo糖tang聚ju合he物wu,親qin水shui性xing極ji強qiang,在zai水shui中zhong形xing成cheng鬆song散san的de三san維wei網wang狀zhuang結jie構gou,可ke使shi砂sha粒li完wan全quan懸xuan浮fu,形xing成cheng稠chou化hua砂sha漿jiang。稠chou化hua劑ji溶rong液ye具ju有you屈qu服fu假jia塑su性xing流liu體ti特te性xing,在zai低di剪jian切qie速su率lv下xia粘zhan度du高gao,能neng在zai煤mei體ti表biao麵mian形xing成cheng穩wen定ding覆fu蓋gai層ceng隔ge氧yang;在高剪切速率下具有剪切稀化特性,能降低管路輸送阻力,可泵性好、易於噴灑;稠化劑在管道周邊形成邊界層,減小山砂與管壁摩擦、降低磨損;稠化砂漿吸水性高、保水時間長,具有優良的阻化防火功能,無毒無味無害,不汙染環境。2.研(yan)製(zhi)出(chu)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)的(de)稠(chou)化(hua)劑(ji)製(zhi)備(bei)和(he)砂(sha)漿(jiang)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong),其(qi)製(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)及(ji)裝(zhuang)置(zhi)獲(huo)得(de)國(guo)家(jia)發(fa)明(ming)專(zhuan)利(li),可(ke)以(yi)從(cong)原(yuan)料(liao)經(jing)過(guo)消(xiao)化(hua)反(fan)應(ying)直(zhi)接(jie)製(zhi)備(bei)出(chu)稠(chou)化(hua)劑(ji),並(bing)經(jing)上(shang)料(liao)、上砂、攪jiao拌ban和he出chu漿jiang等deng工gong藝yi環huan節jie,生sheng產chan出chu稠chou化hua砂sha漿jiang。通tong過guo可ke編bian程cheng控kong製zhi器qi對dui整zheng個ge工gong藝yi流liu程cheng實shi現xian定ding量liang控kong製zhi。開kai發fa出chu適shi合he特te大da井jing田tian特te點dian的de地di麵mian相xiang對dui固gu定ding製zhi漿jiang,井jing下xia靈ling活huo移yi動dong運yun漿jiang、注漿的防滅火新技術工藝。3.發(fa)明(ming)綜(zong)采(cai)工(gong)作(zuo)麵(mian)輔(fu)巷(xiang)多(duo)通(tong)道(dao)快(kuai)速(su)搬(ban)家(jia)技(ji)術(shu),縮(suo)短(duan)了(le)采(cai)空(kong)區(qu)煤(mei)炭(tan)氧(yang)化(hua)時(shi)間(jian)。在(zai)停(ting)采(cai)線(xian)預(yu)掘(jue)出(chu)平(ping)行(xing)於(yu)工(gong)作(zuo)麵(mian)的(de)回(hui)撤(che)輔(fu)巷(xiang)和(he)運(yun)輸(shu)輔(fu)巷(xiang),在(zai)兩(liang)條(tiao)輔(fu)巷(xiang)之(zhi)間(jian)再(zai)掘(jue)若(ruo)幹(gan)條(tiao)聯(lian)巷(xiang)。靠(kao)工(gong)作(zuo)麵(mian)停(ting)采(cai)線(xian)一(yi)側(ce)的(de)回(hui)撤(che)輔(fu)巷(xiang)作(zuo)為(wei)液(ye)壓(ya)支(zhi)架(jia)回(hui)撤(che)時(shi)的(de)調(tiao)向(xiang)通(tong)道(dao),運(yun)輸(shu)輔(fu)巷(xiang)作(zuo)為(wei)工(gong)作(zuo)麵(mian)液(ye)壓(ya)支(zhi)架(jia)的(de)撤(che)出(chu)通(tong)道(dao),兩(liang)輔(fu)巷(xiang)之(zhi)間(jian)的(de)聯(lian)巷(xiang)則(ze)成(cheng)為(wei)工(gong)作(zuo)麵(mian)多(duo)頭(tou)作(zuo)業(ye)、分段放頂的運輸出口。4.集成創新了特大井田“降壓防火”技術。突破傳統的井田開拓設計理念,取消多盤(采)區布置方式,直接在大巷兩側布置超大綜采工作麵,優化了礦井開拓與通風係統,采用“大斷麵、多通道”巷道設計,創建了低風壓、大風量的特大礦井通風模式,降低了礦井通風阻力。5.集成創新了特大井田“以快防火”技術。優選大功率高強度重型綜采設備、首創井下信息化技術,提升了裝備水平和係統的可靠性,工作麵平均日推進17m,實現了快采;caiyongxiangdaokuaisugefengzhuangzhiheyongjiumibishigongxingongyi。zaidadaoanquangaoxiaodetongshi,shixianlezhudongfanghuo,jidadisuoduanmeiyanghuashijian,youxiaodifangzhimeitanziran。gaixiangchengguozaishendongkuangquhuodelechenggongyingyong,shixianlelingziranfahuo,bingqudezhongdajingjixiaoyi。2005—2007年,通過在礦區大柳塔礦、補連塔礦、石圪台礦、上灣礦、榆家梁礦、哈拉溝礦、烏蘭木倫礦和保德礦的推廣應用,創經濟效益159688萬元。為特大井田建設和礦井火災防治提供了新的技術途徑。