生机盎然的三月，地处毛乌素腹地的小保当矿业公司，春的气息扑面而来，温暖的阳光照耀着矿区个每一个角落，沉睡了一个冬天的小草即将苏醒，在土壤里伸着懒腰试着把头探出来，整个矿区焕发着勃勃生机。在日渐浓厚的绿意中，全国最大智能化矸石充填系统在陕煤小保当矿业公司成功投运，即将承担200万吨/年的矸石处理量，助力该公司实现煤炭资源开发与生态保护和谐发展，走出一条生态优先的绿色发展道路，书写出又一年“春天的答卷”。
PART1
从“谋一域”到“谋全局”
找准关键激发生态环保新活力
有煤就会有矸石，作为煤炭生产的衍生物，矸石会对大气、水源、土壤产生污染，这是所有煤炭企业的老大难问题。如何最大限度的保护环境，让经济效益和生态效益“握手言和”？
公司自成立以来，始终坚持绿色低碳发展观，向生态要效益，向生态要发展，全力推进生态保护修复，把矸石“放回”矿山的“肚子”里封存，让矸石充填赋予绿色开采新动能。
几年前，“矸石充填”对公司而言，还是一个未知领域。随着一、二号煤矿全面转入生产型矿井，面对达产后每年100余万吨的矸石量，矸石处置的需求日趋强烈，这就需要从全局角度思考如何提高生态环保新动能。
思想上率先破冰，行动上才能突围。公司党委书记、董事长杨征带头开展对标学习，多次组织设计方案研讨，于2021年7月正式启动《采空区煤矸石充填和地质环境综合治理技术方案》编制，着眼打造全域多要素、立体化的生态“大格局”，成为公司坚定不移走绿色低碳发展之路，推动企业加快转型发展赛道上奋力奔跑的代名词。
近一年的探索和研究，公司先后联合陕西省煤田地质集团、自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室、西安科技大学等多家企业及科研单位，提出了矸石采空区注浆充填的思路，2021年10月设立了《采空区地表沉陷治理技术研究与应用》这一科研项目，并顺利通过陕煤集团立项评审，开始踏上建设全国规模最大、处置能力最大的矸石充填系统的道路。
2022年5月，总体技术方案确定后，项目正式开工建设，吹响了改善矿区生态与生活环境，解决经济发展与生态建设矛盾，助力实现“双碳”目标，推进黄河流域生态保护和高质量发展的响亮号角。
PART2
从“精准施策”到“落地生根”
瞄准前沿赋予绿色发展新动能
矸石充填是实现绿色高效开采的“利器”，面对日趋紧张的环保政策及形势，早日建成便能早日投入使用，为此公司提出了保证矸石充填系统施工的具体方案。
施工过程中，公司紧盯时间节点，抢抓有利时期，倒排工期，加快施工进度，定期组织召开项目建设推进会，围绕人员和设备投入、现场作业安全保障等问题进行协商。成立矸石充填系统建设小组，统筹兼顾，负责协调施工组织、提供技术支撑、破解施工难题、保证工程安全质量，助力项目建设高质量完成。
一步一个台阶，一步一个脚步，半年多的时间，从零到有，公司在摸索中前行，在奋斗中进取，矸石充填工期提前1个月完成，期间不断改进设计方案，加快项目建设。
在公司各项资源全面保障情况下，筛分破碎车间、成品矸石仓、充填泵站等土建工程顺利完工，同时铺设了矸石浆运输管道，完成了两组丛式注浆钻孔施工，经过联合调试，各项功能均满足项目设计要求，年处理煤矸石量达到200万吨的充填系统正式投入运行。
为保障与井下采空区衔接相匹配，公司积极探索寻求高效注浆工艺，不断升级改进现有注浆系统，最终大幅度提升了单日注浆量，取得了注浆300m³/h提升至350m³/h的重大突破！
“随着矸石充填项目的成功应用，地面洗选出的矸石得到就地处置，创建了地面不新增矸石的工程范例，减轻了采空区地表沉陷带来的生态环境影响，为矿区环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化注入新动能。”杨征介绍道。
PART3
从“循规蹈矩”到“向前一步”
重点跨越引领矸石充填技术新发展
矸石仓中的矸石缓缓地通过输矸皮带进入筛分破碎车间，两级破碎后筛选破碎合格的矸石颗粒进入矸石缓冲仓，通过一定比例加水制成特定浓度的浆液，经工业充填泵加压后，顺着长距离充填管路输送至采空区地表钻孔……走进公司矸石充填站，抬眼望去便是整齐划一、排列有序的智能矸石充填成套系统。
抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来。面对采空区地下空间分布特征不明确、矸石浆长距离管道运输、采空区“三带”丛式钻孔施工工艺不成熟等难题，没有成熟的经验可借鉴，公司便集中力量在绿色“卡脖子”技术难题上进行攻关，加快技术创新成果转化。
矸石集中制浆输送至采空区地表充填钻孔距离长达7.8公里，是国内目前最长的矸石浆运输管道，一旦管道堵塞，轻则延误充填进度，重则导致管道报废，针对这种情况，公司组织专业技术人员积极探讨技术创新路径，运用多相流数值模拟技术，构建了最优管道运输关键参数，从而攻克了矸石浆长距离管道运输难题，同时采用智能回溯+AI识别，对长距离充填管道进行实时监测，对堵管隐患及时进行安全闭环。
“我们通过自主探索，结合流变模型和管道阻力模型，设定了模型边界，模拟了7.8公里管道运输过程，明确了管道出口压差、阻力分布以及粒径体积分布等关键参数，实现单组丛式充填井充填量7万吨。”公司党委副书记、总经理薛晓强介绍道。
公司不断在原有基础上探索，充分结合智能化矿井建设优势，按照“保障安全、先进实用、经济可靠”的原则，公司建成了智能一体化充填系统，实现了注浆系统的高效泵送、智能运维、智慧管理，确保系统的高度集成、总体优化、安全可靠。
智能化矸石充填系统的成功投运，为矸石处置开辟了新思路，提供了新方法，同时也大大提高了充填效率，形成了独具矿井特色的智能化高效充填模式，为榆神矿区保水采煤提供了有效的技术支撑。
绿色矿山建设没有休止符，小保当矿业公司将以咬定青山不放松的执着、行百里者半九十的清醒，既谋划长远，又干在当下，以生态优先推进绿色发展，创造绿色低碳发展增长模式，为陕煤集团矢志跻身世界一流企业做出应有的贡献。
来源：陕西小保当矿业有限公司
