晋能控股装备制造集团赵庄二号井：煤矸石“变形计”
记者观察网山西7月13日电（记者 明文 通讯员 姚丹）“乌金”“能源动脉”“工业粮食”，是人们对煤炭的别称，与庞大的供应量相对应的是每年大量产生的煤矸石。面对如此巨量的煤矸石，进行综合处置，从源头解决其污染问题，是煤炭行业转型升级，实现绿色可持续发展的必由之路。可正是这些令人“头痛”的煤矸石，在装备制造集团赵庄二号井却成了“宝贝”。
赵庄二号井核定生产能力为120万t/a，随着矿井的不断开采，矿井生产接续压力日益凸显。如何有效延长矿井服务年限?主动为企业减负，成为该矿可持续发展的当务之急。由于采掘规划部署，该矿“三下”压覆煤量较大，仅依靠综采放顶煤技术难以有效开采压覆资源，如果能把这些资源“吃干榨尽”，就可以解决矿井现在面临的生产衔接紧张。
摸清脑袋，才能装满口袋。2020年，赵庄二号井通过前期大量调研、反复论证研究，积极尝试覆岩离层注浆充填开采。通过地面钻孔向覆岩中产生的离层带中注入粉煤灰作为充填材料，阻止或者减缓离层区上方岩层的进一步下沉，有效减缓地面沉降，从而实现地表减沉的绿色开采。
功夫不负有心人，按照设计方案，2020年该矿成功完成对2307、2309两个工作面的覆岩离层注浆开采工作。工作面累计注灰量32.5万吨，两面共释放原煤62.2万t，实现利润总额1.2亿元。同时，经过地面沉降观测，覆岩离层注浆充填取得了显著的减沉效果，建筑物保护等级达到了一级保护标准。新技术在赵庄二号井得到了成功的应用，已然成为集团公司乃至山西省绿色开采的典范之一。
做到这，赵庄二号井还没“尽兴”。国家及省一系列绿色开采政策，禁止建设永久性煤矸石堆放场，特别是“碳中和、碳达峰”倒逼企业内涵式高质量发展，企业亟需开展矸石不上井、矸石减排、矸石返井、矸石综合利用等基础项目研究。加之粉煤灰价格不断上涨，他们决定用矸石球磨代替粉煤灰充填，将煤矸石制成充填材料替代粉煤灰，通过先进的技术设备，以矸石换煤炭，用废体换实体，让煤矸石“从哪来，到哪去”，力求通过矸石充填最大程度回收煤炭资源，提高煤炭质量，实现安全开采和可持续发展。算清这笔账，他们说干就干。
思路有了，但实施起来却没那么容易。由于集团公司在此项技术上没有成功应用的案例，因此，这条“河”，他们还得自己摸着石头过。该矿注浆项目部部长马刚告诉记者：“在球磨试运转过程中，发现矸石中存在大量的树皮、塑料网片以及井下充填用的高分子材料，在球磨机中无法磨碎，进入泵体后造成活塞堵塞，处理起来时间长，费用高，严重影响注浆系统的运行。”面对困难，为保证球磨注浆系统的高效运行，赵庄二号井注浆项目部技术团队重点攻关，变难题为课题，通过多次研究讨论，结合现场实际情况，决定在球磨系统分级机出浆口处加装两台振动筛，难以磨碎的树皮、塑料网片以及高分子材料等被振动筛筛出后由出渣皮带运出，浆液全部经振动筛过滤后进入搅拌池。
解决了这项难题，项目的进展变得顺利了许多。2022年4月30日，该矿矸石球磨机开始试运行，系统投运后，将煤矸石制成充填材料替代粉煤灰，实现煤矸石资源化利用，达到矸石返井、改善自然环境的目标。“通过2305、2325工作面采用矸石球磨代替粉煤灰充填，四个工作面累计回收煤炭资源159万吨。累计注浆量达到71万吨，其中矸石消耗量达7万吨，‘矸石球磨+注浆’工艺将产生显著的经济和社会效益，为控制矿井地表沉陷，实现矿井采空塌陷治理提供有效示范和实际经验，初步实现‘矸石不出井’，经济效益、社会效益‘双开花’。下一步，我们将实施连采连充工艺。”该矿生产调度部李伟兴奋地算着这笔经济账。
值得一提的是，根据矿井生产规划，连采连充科技项目实施后该工艺单面每年可回收30万吨原煤，矸石作为新工艺的主要填充材料，置换30万吨原煤预计需矸石43万吨，该生产工艺运行后矿井目前自产的矸石无法满足需求，不仅可以实现矸石返井，同时，还可帮助兄弟矿井“消化”部分矸石。对于未来发展，赵庄二号井总工程师王全明充满期待：“我们将积极探索实施绿色充填开采新模式，由生产矿井转变为‘矿井+充填开采试验田’。目前，赵庄二号井正在努力打造充填开采专业化管理和施工队伍，持续推进项目攻关，进一步巩固完善当前工作成果，总结好的经验，为集团公司矸石治理在理念、工艺和队伍上提供借鉴，走出一条独具特色的转型发展道路，为企业推进‘绿色开采’提供‘赵庄二号井方案’。”
从“黑山”到“青山”，再到“金山银山”，初步摸着门道、尝到甜头的赵庄二号井，为企业绿色矿山建设添上了浓墨重彩的一笔。
振动筛图片
记者手记：绿色发展不仅是思路，更是出路。在采访中，赵庄二号井上下用实际行动，让记者深切感受到，是废？是宝？一字之差，也是一念之差。不要让思想先背上包袱，觉得不能用、不想用，而是努力探索能用好用的新赛道、新路径，将经验与实际相结合，找寻适合自身发展的突围良策，才能实现企业内涵式高质量发展。