“将煤矸石变废为宝是件骄傲的事”

阳光和煦,登上国家能源集团神东煤炭补连塔煤矿二号辅运平硐对面的山顶极目远眺——樟子松与紫穗槐苍翠挺拔,就如列队的卫士守护着这片土地;紫花苜蓿织就翠绿绒毯,大果沙棘茁壮生长,复垦区呈现出一派生机盎然的自然画卷。谁能想到,这里曾是一座堆积如山的矸石场?

在高质量发展的春天里,神东煤炭集团(以下简称神东)以绿水青山就是金山银山理念为指引,积极贯彻“黄河流域生态保护和高质量发展”国家重大战略,将煤矸石土地复垦综合利用作为“降碳、减污、扩绿、增长”的新质生产力实践,通过科学施策与持续攻坚,让昔日的矸石山蝶变为农耕绿洲,绘就美丽矿区建设新篇章。

控源头 以减量化破题

作为拥有13矿14井、年产1.6亿吨原煤的特大型煤炭基地,神东的煤矸石产率达10%,其中煤基固废99%为煤矸石。若不能妥善处理,每年超千万吨的煤矸石堆积将侵占土地并威胁生态环境。

挑战显而易见:历史遗留煤矸石存量庞大,综合利用缺乏成熟经验;相关法规标准尚待完善,固废产业链仍处于培育阶段。如何变废为宝?神东以源头减量和高效利用为突破口,让“黑色包袱”转化为“绿色基石”。

各生产矿井积极创新实践,通过优化工作面设计、采煤和掘进过程控制,努力从源头减少排矸量。上湾煤矿以精准探测优化开采方案,实现多采煤、少出矸;将回采结束后遗留下的回撤通道、硐室等巷道改造为井下排矸空间,构建“矸石不升井”模式。石圪台、榆家梁等煤矿利用边角煤区域掘进排矸巷,以煤矸石回填废弃巷道或铺垫道路,实现就地转化。

政策东风助力实践。2021年,国家发展改革委联合九部门印发《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》,指出在煤炭行业推广“煤矸石井下充填+地面回填”,促进煤矸石减量。神东积极响应,率先在保德煤矿应用覆岩离层注浆充填技术——将煤矸石磨成超细粉末,和水泥、粉煤灰混合成“魔法膏体”,通过高压泵送到采空区,变成坚固的充填墙,充填能力达150万吨/年,有效抑制地表塌陷。

目前,神东已开展4类9项煤矸石井下充填技术应用:乌兰木伦等3座矿井建成280万吨/年井下充填系统,大柳塔等6座矿井680万吨/年采空区注浆充填项目正稳步推进。从排放、回填垫路再到膏体固墙,煤矸石逐渐摘去“生态负债”标签。

育新业 以产业化致远

在补连塔煤矿,环保组组长乔柄霖翻开档案图册,往日的沟壑纵横与今日的绿意盎然形成鲜明对比。面对黄土高原丘陵区干旱少雨、生态脆弱的挑战,神东在此实施“基于无害化的煤矸石土地整治与复垦技术研究与工程示范”项目,通过采用膨润土改性延展型防渗技术、浆体仿生土煤矸石生态回填技术、表土改良与复垦技术、土壤地下水环境风险监测与评价技术等一套煤矸石土地整治回填技术,将20万吨煤矸石转化为350亩复垦耕地。

煤矸石分层回填技术使沟壑变平川,既控制水土流失,又提升土地涵养能力。如今,樟子松、油松在此茁壮成长,构筑起立体生态屏障。10公里外的石圪台煤矿复垦区同样见证“点石成绿”的奇迹——80厘米厚的“矸石夹心土层”上,紫穗槐与沙棘已形成连片绿洲。

“虽工作艰辛,但我们不觉得苦,将煤矸石变废为宝是件骄傲的事。”神东生态环境管理中心杨少博的话语道出建设者心声。开发至今,神东累计转化1.59亿吨煤矸石,新增可利用土地2725亩、水地1220亩,实现生态效益与经济效益双赢。

“这是一个美丽的地方,生活在这里的人们肯定很幸福。站在山上,完全想不到地底下有源源不断的煤炭被开采出来,从高空也看不到煤的任何痕迹,这就是一幅人与自然和谐共生的美丽画卷。”2024年9月,“一带一路”国际媒体走进神东参访时,斯里兰卡“一带一路”信息网创始主任亚西鲁·拉纳拉贾不由感叹。

强创新 以高值化赋能

在哈拉沟生态示范基地,煤矸石正经历华丽蝶变:经破碎研磨后,煤矸石粉与土壤混合烧制的环保砖,既替代黏土砖构筑园路花坛,又以多孔特性成为生态保湿材料。这种全程以煤矸石粉为热源、零燃煤添加的工艺,在突破环保瓶颈的同时创造了经济价值。

在神东,煤矸石除了用于填沟造地外,还被运用到制砖、制砂、制陶粒等方面,成为新的效益增长点。

目前,神东13个矿井附近,协议委托属地村委会已建成7座煤矸石砖厂,年生产煤矸石砖5.4亿块,年利用煤矸石约160万吨,煤矸石砖具有孔隙多、吸水率高等优点,重金属含量满足标准要求,是一种性能优良的生态保湿材料。这种砖的烧制过程也仅用煤矸石的粉面为热量源,不用添加煤,环保之困破解了,还带来了经济效益。大柳塔煤矿附近建成一个150万吨煤矸石制砂项目,煤矸石制成的砂可以用作替换混凝土中的砂砾石骨料。布尔台煤矿年400万立方米煤矸石制陶粒及余热发电项目正在探索推进中。

面向零碳发展的“煤景”,神东创新技术模式,为煤矸石高质效、规模化高值利用开辟了新途径,不仅重塑矿区土地空间格局,更将为“双碳”目标下能源产业绿色转型提供现实路径。期间,神东主导编制的《土地整治煤矸石回填技术规范》填补了我国煤矸石土地复垦相关技术空白,已成为行业标准正式实施。

40年来,神东以实现煤炭清洁利用为己任,在煤矸石应用于复垦的深层土壤防渗层构建与深部土壤重构技术、沉陷区表层土壤重构技术、煤矸石复垦技术等方面先行先试,采煤沉陷区变身生态公园,万亩荒漠披上绿装,变身606平方公里的绿色版图,为西北沟壑区煤矸石土地复垦利用提供经验借鉴,更用实际行动探索出一条“产煤不见煤、采煤不见矸、矸石不外排”的煤矸石治理之路。

把握发展契机,拥有发展魄力,创新发展理念。沐浴着暖阳,神东正向着清洁绿色的方向奋力生长。

图为经过治理的补连塔煤矸石复垦示范区新貌。

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