大力加強(qiáng)煤矸石的綜合利用是節(jié)能降耗，延伸煤炭產(chǎn)業(yè)鏈、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的雙重要求。日前，陜西天地地質(zhì)有限責(zé)任公司EPC總承包施工的小保當(dāng)項(xiàng)目煤矸石漿體充填系統(tǒng)成功投運(yùn)。該系統(tǒng)年處理煤矸石量可達(dá)200萬(wàn)噸，將徹底解決礦區(qū)矸石外排問(wèn)題，減輕采空區(qū)地表沉陷給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響，并為煤炭企業(yè)綠色礦區(qū)建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。

小保當(dāng)煤礦自建成以來(lái)，堅(jiān)持樹(shù)立并踐行綠色發(fā)展觀，向生態(tài)要效益，向生態(tài)要發(fā)展，讓礦山常綠，讓青山常在。根據(jù)預(yù)測(cè)，達(dá)產(chǎn)后的矸石量約為180萬(wàn)噸/年。按照當(dāng)?shù)卣撸辉傩屡ㄔO(shè)矸石尾礦庫(kù)，且周邊工程建設(shè)無(wú)法消耗如此巨大的產(chǎn)量，煤矸石“無(wú)處可去”，已成為制約煤礦高質(zhì)量發(fā)展的重大問(wèn)題。

2021年2月，小保當(dāng)?shù)V業(yè)公司攜手陜煤地質(zhì)天地公司，聯(lián)合陜西省煤田地質(zhì)集團(tuán)有限公司、西安科技大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等多家企業(yè)、高校、科研單位，組織相關(guān)技術(shù)人員，先后到北京、河北、山東、山西、內(nèi)蒙古等地，通過(guò)技術(shù)交流和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的方式不斷探索各種技術(shù)方案，在經(jīng)歷數(shù)次可行性論證的基礎(chǔ)上，于2021年7月編制了《陜西小保當(dāng)?shù)V業(yè)有限公司一號(hào)井采空區(qū)煤矸石充填和地質(zhì)環(huán)境綜合治理技術(shù)方案》，首次提出“地面鉆孔采空區(qū)煤矸石注漿充填”。隨后開(kāi)展了一系列關(guān)鍵技術(shù)研究，攻克了采空區(qū)地下空間分布特征不明確、矸石漿充填工藝參數(shù)難確定、長(zhǎng)距離矸石漿管道運(yùn)輸難、矸石充填對(duì)地下水環(huán)境影響難評(píng)價(jià)、采空區(qū)“三帶”叢式鉆孔施工工藝不成熟等難題，確定了充填工藝流程、充填位置、鉆孔布置和管路布設(shè)的方案及參數(shù)。2022年5月，“小保當(dāng)煤礦采空區(qū)地表沉陷治理技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目采空區(qū)注漿地面充填系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)通過(guò)審查，確定了充填站布置、設(shè)備選型、建構(gòu)筑物及輔助設(shè)施等基本參數(shù)。

陜煤地質(zhì)天地公司小保當(dāng)煤矸石充填EPC總承包項(xiàng)目總投資1.56億元，建成了由破碎篩分系統(tǒng)、成品矸石緩存系統(tǒng)、成品矸石混合攪拌系統(tǒng)、泵送運(yùn)輸系統(tǒng)、叢式鉆孔充填系統(tǒng)五大部分組成的矸石充填系統(tǒng)。首次采用全國(guó)最大型充填泵，配備全國(guó)最先進(jìn)的反擊式破碎機(jī)和沖擊破碎機(jī)，矸石充填能力200萬(wàn)噸/年，創(chuàng)下了單體項(xiàng)目規(guī)模最大、單體項(xiàng)目處置能力最強(qiáng)等多項(xiàng)“第一”，綜合達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

項(xiàng)目多次開(kāi)展關(guān)于綠色礦山發(fā)展的深入探索，積極尋求對(duì)于煤矸石的綠色處理技術(shù)，制定了以消化自產(chǎn)矸石為目標(biāo)、以智能化為手段的煤矸石漿體充填方案，通過(guò)前期設(shè)計(jì)、后期施工、設(shè)備選型、市場(chǎng)調(diào)研、運(yùn)行調(diào)試等一系列工作，歷時(shí)8個(gè)月順利完工。該系統(tǒng)的成功實(shí)施為煤矸石處置開(kāi)辟了新思路，提供了新方法，為解決煤矸石問(wèn)題提供了良好工程示范。

項(xiàng)目以PLC（可編程邏輯控制器）為核心，與操作監(jiān)控計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)儀表等一起，組成了一套包括集中控制、智能視頻監(jiān)控、監(jiān)控大屏、預(yù)測(cè)性維護(hù)的全方位微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了智慧化充填控制，做到了高效泵送、智能運(yùn)維、智慧管理。其中，充填系統(tǒng)采用智能化控制，與煤礦智慧礦山系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫銜接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化、全自動(dòng)無(wú)人化管理，遠(yuǎn)程控制一鍵運(yùn)行、一鍵啟停。

該項(xiàng)目的成功建設(shè)，標(biāo)志著陜煤地質(zhì)天地公司已經(jīng)形成了一套適用于采空區(qū)沉陷、煤矸石注漿充填的技術(shù)體系，打破了原有煤矸石露天堆放處理的粗放思路，為全國(guó)煤礦行業(yè)矸石處置提供了新的方向。  

根據(jù)“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用的指導(dǎo)意見(jiàn)，在后續(xù)工作中需加強(qiáng)煤矸石的綜合利用能力，擴(kuò)大其利用規(guī)模，有序降低其存量，力爭(zhēng)在關(guān)鍵瓶頸技術(shù)上取得突破，建立綜合利用創(chuàng)新體系。不斷推進(jìn)煤矸石在工程建設(shè)、塌陷區(qū)治理、礦井充填等領(lǐng)域的應(yīng)用，有序引導(dǎo)利用煤矸石生產(chǎn)新型墻體材料、裝飾裝修材料等，并在風(fēng)險(xiǎn)可控的前提下深入推動(dòng)其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和有價(jià)組分提取，加強(qiáng)大產(chǎn)量和高附加值產(chǎn)品的應(yīng)用和推廣。