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榆家梁煤矿煤矸石综合利用方案

发布时间:2022-12-17 09:45 来源:固废与辐射监管科
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第一章 企业概况

一、企业生产的基本情况

榆家梁煤矿位于陕西省神木市店塔镇境内,井田面积56.33km2,矿井开采4-2(平均厚度 3.75 m)、4-3(平均厚度 1.34m)和 5-2煤层(平均厚度3.93 m)煤层。目前矿井4-2煤层已开采完毕,4-3、5-2两层煤同时开采。矿井设计产能1840万吨/年,原核定生产能力1630万吨/年,2017年变更为1300万吨/年,2022年9月核减产能为800万吨/年。榆家梁煤矿配套有选煤厂,洗煤厂洗选能力1800万吨/年。

榆家梁煤矿处于末采期阶段,产能逐年递减,2021年商品煤产量900万吨,2022年商品煤产量计划700万吨。截止2022年2月底,矿井剩余保有资源量5935万吨,剩余可采储量3977万吨,剩余服务年限6年。其中全矿井残留煤资源量统计,残留煤资源主要分为边界煤柱、停采煤柱区、大巷煤柱区三个实体煤柱区域,估计剩余资源总量为1765.8万t,预计可采储量为1269.4万t。在综采工作面开采结束之前,如能够对残留煤柱资源进行解放,作为矿井的配采工作面进行开采,既能大宗处理煤矸石固废,又能提高矿井资源回收率,延长矿井服务年限。

榆家梁煤矿机关设“八办一中心”,区队设置为“两综一连掘一综掘十辅助”十四个区队。目前在册员工839人。榆家梁煤矿《营业执照》《采矿许可证》《安全生产许可证》《排污许可证》《取水许可证》以及各类环评水保等手续齐全且在有效期内。

二、企业工业固体废物的产生情况

榆家梁煤矿将井下产生的煤矸石全部充填至井下排矸巷,洗选产生的煤矸石一部分用于周边厂矿综合利用,剩余部分煤矸石运往排矸场填沟造地、复垦绿化。榆家梁煤矿2021年洗选煤矸石产生量约为124.6万t,由于榆家梁煤矿属于末采矿井,根据生产接续安排,预计2027年矿井回采完毕,产量逐年降低,煤矸石也相应逐年减少。根据预测五年实施期内榆家梁煤矿煤矸石产生量约400万吨。

三、煤矸石当前处置利用情况

榆家梁煤矿在用5-2煤2号排矸场占地面积约为18.82hm2,设计可容纳540万立方米矸石量,排矸场于2014年11月建成并进行排矸,截止2018年11月累计排矸280万立方米,截至2021年底剩余库容量90余万吨。

根据2021年统计,榆家梁煤矿选煤厂产生124.6万吨煤矸石,2021年榆家梁煤矿与神木市东银洁净型煤有限公司签订了《煤矸石综合利用合同》,其中31.3万吨煤矸石运至神木市东银洁净型煤有限公司综合利用,剩余约93.3万吨运至排矸场处置。

2022年预计产生洗选煤矸石120万吨,1月-8月煤矸石运至神木市东银洁净型煤有限公司综合利用后将剩余矸石用于制砖。2022年9月和10月煤矸石排放至排矸场。榆家梁煤矿2022年10月27日与神木市店塔镇杨伙盘机砖厂签订了煤矸石综合利用合同,11月开始将煤矸石运至砖厂制砖。计划11月开始排矸场临时采取覆土绿化措施,暂不排放矸石,作为临时紧急排放矸石场所。

第二章  工业固体废物综合利用方案

四、工业固废综合利用总体目标

根据国家相关政策要求,煤矸石、煤泥应实现全部综合利用。

榆家梁煤矿煤泥全部进入洗选系统装火车进行综合利用。煤矸石全部综合利用于制造空心砖和井下充填等材料。预计到2024年工业固废的综合利用率达到100%。

五、具体综合利用途径

方案一:煤矸石制砖

榆家梁煤矿与神木市店塔镇杨伙盘机砖厂签订煤矸石综合利用合同,煤矸石用作神木市店塔镇杨伙盘机砖厂制作空心砖的原材料。神木市店塔镇杨伙盘机砖厂,2020年投产,生产规模6000万块/年煤矸石空心砖,投资600万元。

方案二:煤矸石井下充填项目

榆家梁煤矿煤矸石井下充填项目,计划对近5年(2023年-2027年)的煤矸石进行高效环保、无害化处理,切实解决排矸问题,矸石处理能力80万吨/年(实际处理能力最大达到120万吨/年),矸石总处理量预计400万吨。剩余部分用于周边厂矿综合利用以及排矸场紧急排放等。

六、项目实施计划

实施项目的工作进度进度安排如下:

方案一:煤矸石制空心砖

榆家梁煤矿与神木市店塔镇杨伙盘机砖厂签订了合同,该机砖厂配套年产6000万块矸石页岩空心砖项目已建成。

方案二:煤矸石井下充填项目

(1)项目内容:

①巷式充填方法是像一般采面一样布置巷道,在回采区域内间隔掘进巷道,巷道掘通后,首先通过地面矸石井投料、运矸皮带运输、抛矸机抛矸充填并捣实,然后再注浆胶结,凝固稳定后再沿着充填体掘进巷道、充矸、注浆胶结,最终实现整块资源的全部回收。

②充填工艺主要包括连采掘巷、地面矸石投料、井下运矸、支巷充矸和注浆等,充填工艺简单,能够实现采煤、充矸、注浆主要工序平行作业,生产能力较大。采用这种方式,可以实现洗选矸石处理、煤柱资源的全部回收、保护地面生态环境等多个目标的统一,是一种经济、环保的边角煤柱资源回收方式。

(2)项目进度:该项目进度计划共分为以下四个阶段,分别为施工准备阶段、项目设计阶段、项目建设阶段、验收试验阶段,目前项目处于施工准备和设计阶段。项目工期目标为原计划“2022年8月底建成,9月投产运行”,但第一处选址因土地手续现从新选址在工业广场的周转材料队院内,按照最新安排计划2023年10月投入生产。

榆家梁煤矿煤矸石井下充填项目实施进度计划表

第三章 保障措施

七、成立领导小组

1、组织领导及责任划分

矿井成立了《榆家梁煤矿充填开采项目实施推进项目组》,为落实环境保护责任,保障企业安全绿色发展,解决榆家梁煤矿煤矸石综合利用和52煤一盘区边角资源回收问题,公司决定在我矿实施条带胶结膏体充填技术,实现井下煤矸置换,提高资源回收率,多回收煤炭资源,减缓资源枯竭引起的产量降幅,延长矿井服务年限,经矿内研究决定,成立榆家梁煤矿充填开采项目实施推进项目组,实现项目按期落地实施。

2、工作制度

(1)周例会制度:项目实施推进项组原则上每周召开一次周例会,总结本周工作进展,回复督办落实情况,安排下周工作计划,编写周例会纪要,下发工作督办。

(2)项目部制度:项目组成员要加强与中矿大贝克福尔公司的沟通、协调和配合,负责项目全程管理工作,积极推进前期手续办理、设计、设备采购、施工、联合试运转、竣工验收等工作,保障项目按时间节点完成既定任务;审核充填开采规程、措施;深入现场动态监督检查,确保施工质量。

(3)协同办公制度:工作组成员按照组长分工,履行职责,按计划完成协同工作,确保项目实施进度。

八、管理保障措施

1、为配合区域开采工作,要制定专门的开采作业规程,并成立专门队伍加强对采煤工作的领导。

2、充填开采时,应严格控制充填材料质量,保证充填材料用量与压煤开采空间的协调,确保充填率达到设计要求。

3、开采过程中,应严格按照设计的开采方案进行,保证充填区域的充填质量。

4、开采过程中,设专人定期巷道变形进行观测,若发现异常情况,要及时分析、研究,并采取相应措施,必要时调整开采方案。

5、开采过程中,加强瓦斯监测,严格按照《煤矿安全规程》规定执行。

6、建立健全畅通的矿井、采区和工作面疏排水系统。在试采期间要保证备用水泵处于随时开机运行状态。

7、在试采工作面配备良好的照明信号装置、通讯电话、语音广播系统,电话要能直接与地面调度室联系。

8、充填开采过程中,观测充填体受力变形情况,结合岩移观测数据分析,发现问题及时调整材料配比,保证充填体的强度和抗变形能力。

九、资金保障措施

为确保生产、经营、生活、工作的产序进行,该项目榆家梁煤矿已立专项资金,资金为自筹。项目总经费概算为3635.0万元,其中直接费为3587.0万元,间接费为48.0万元。

十、技术保障措施

1、技长期以来,国家能源投资集团及榆家梁煤矿积极探索矿井残留煤资源开采与煤矸石综合处置方法,为此,在 2020 年,以“连续采煤机充填开采关键技术研究”为题立项。

2、2020 年底开始,与中国矿业大学、徐州中矿大贝克福尔科技股份有限公司进行多次榆家梁煤矿现场调研和充填技术交流。根据调研结果及榆家梁实际条件,特形成《榆家梁煤矿煤矸石井下填充项目方案》报告,作为本项目实施的技术要求。

十一、安全保障措施

充填开采实质上是以煤矸石等固废置换井下煤炭资源,提高资源回采率的同时,因其开采扰动影响小,矿山压力显现低,能够大大提升矿井回采的安全保障度。