根據目前“雙碳”戰略目標《綱要》文件內容,支持工礦廢棄土地恢複利用,完善土地複合利用、提高礦產資源開發保護水平,發展綠色礦業,建設綠色礦是煤炭行業亟待解決的技術難題。創新礦山環境正效應開發模式與負效應修複治理技術、協同利用礦山清潔能源將成為礦井資源—環境—經濟複合係統健康發展的新目標。
為積極推進“雙碳”戰略目標,提升礦井資源利用率,充分利用封閉盤區中的能源及空間資源,將封閉盤區資源開發利用納入區域經濟和社會發展中,實現資源和資產二次回報,紅柳林礦業公司與國家煤礦水害防治工程技術研究中心主任、中國科學院院士武強及其團隊通力合作打造的“紅柳林煤礦邊角煤水力抽采關鍵技術研究與示範項目”經前期孵化,現已通過陝西煤業專家會審並落地實施。
該項目著眼點在紅柳林井田東翼因無法正規生產遺留下來的邊角煤,利用高壓水流攜砂高效割煤工藝,通過在地麵施工垂直井或水平井工藝將地下煤炭資源采出利用。可實現礦井煤矸石固廢的綜合利用與自我消納,從根本上解決礦井煤矸石外運造成的汙染環境問題。其次該技術實現礦井水的循環利用,該技術可利用礦井湧水配置煤矸石漿液,利用煤矸石的含水性,可減少礦井水的排放,減輕地麵礦井水處理壓力並掌握紅柳林礦井煤矸石流態化充填的最佳參數,確定煤矸石注漿的配套設備選型,形成煤矸石井下流態化充填技術體係,建立紅柳林礦井煤矸石井下流態化充填示範基地,在拓展殘留煤炭資源回采的創新開采模式的同時可以一並解決矸石回填、地下水餘熱利用等煤炭企業急需解決的問題,實現煤、氣、地熱和矸石處理一體化的綠色發展理念。為榆北地區乃至全國其他類似條件的企業規模化無害化處置煤矸石提供參考,具有較強的示範作用。
該技術基於擬開展的開采區域煤層賦存情況,位於南一盤區東翼,邊角煤煤層平均厚度為6.5m,可開采麵積為102萬㎡,地質儲量860萬噸,回收率按照40%計算,可采儲量為344萬噸。合計產煤38574.9噸;實際產煤回收率按照70%計算,煤價520元/噸計算,實際產煤可產生直接收益1419.6萬元;該技術的現場實施周期約為45天,因此采用該方式回采年回收率可采21.84萬噸煤,年直接收益為11356.8萬元。通過該技術提取的地熱能,可供70000㎡建築設施進行供暖製冷。與此同時,該技術在進行過程中所使用的高壓水可使用井下礦井水,極大降低了礦井水外排費用。