中煤陕西榆林能源化工有限公司大海则煤矿煤矸石综合利用方案

一、企业概况

大海则煤矿是中煤集团与陕西省政府战略合作框架内打造陕北能源化工基地的重点支撑项目，由中煤陕西公司与榆林市、榆阳区两级政府共同合作开发建设（股比8:1:1）。项目位于榆横矿区北区总体规划西北边界处，行政区划隶属于陕西省榆林市榆阳区小纪汗乡、补浪河乡管辖。矿井开拓采用两个主水平及一个辅助水平开拓全井田，共划分29个盘区，同一水平内按照从上向下的顺序开采，项目配套建设同等规模的选煤厂。

大海则煤矿井田面积265.63km²，矿井田东西长约 12km～22km，南北宽约14.5km；可采储量为 3209.42Mt，服务年限 114.6年。大海则煤矿设计生产能力为 20.00Mt/a，并建有同等规模选煤厂，项目于2012年8月开工建设，并已于2023年8月完成项目竣工环境保护验收工作。

二、煤矸石产生情况

根据大海则煤矿环评批复，大海则煤矿设有1座矸石周转场，占地2.5hm，可容纳40万m³。2022年1月，大海则煤矿选煤厂开始试运行。

三、煤矸石当前处置利用情况

2022年委托陕西汇荣禾能源环保科技有限公司及神木市安博新型环保节能有限公司进行综合利用，利用总量约90万吨（汇荣禾公司约75万吨，安博公司约15万吨）。2023年3月至今所产矸石全部暂存于大海则煤矿矸石周转场，暂存数量约36万吨。

四、煤矸石综合利用方案

4.1实施目标与指标

大海则煤矿煤矸石覆岩离层注浆充填绿色开采项目设计年处理煤矸石量1.50Mt/a，可有效避免固废地面堆放带来的土地污染，减少环境污染，实现矿井煤矸石全部综合利用。

4.2具体综合利用意向

针对煤矸石综合利用，中煤陕西榆林能源化工有限公司报请中国中煤能源集团有限公司设立《基于榆横北区深埋藏大采高充填保水绿色开采研究》重大科技项目。项目基于大海则煤矿深埋藏、大采高、地下残余空间大等特点，通过现场工程实践，总结传统充填开采技术适应性低、能力有限、成本高及影响生产等发展瓶颈，将传统的离层注浆、煤矿防灭火、长距离管道输送等技术进行优化和集成创新，提出了地区适应型、工艺匹配型和经济高效型的煤基固废充填技术，在不影响矿井正常生产的前提下，安全、高效、绿色解决大海则煤矿的矸石排放、保水储水和地面塌陷等技术难题。

本项目由精准制浆系统、管道输送系统和注浆充填系统三部分组成。其中精准制浆系统是在地面建立精准制浆站将矸石、水及添加剂制成特定浓度的矸石浆体；管道输送系统旨在将特定浓度的浆体稳定输送至充填点；注浆充填系统为地面离层注浆系统。

煤矸石覆岩离层注浆是利用破碎球磨设备将矸石研磨，并与水制成一定浓度的矸石浆液，通过管路将制备好的矸石浆液输送至地面钻孔，对受采动影响形成的覆岩离层空间进行注浆充填，可大量消耗煤矸石。同时，离层注浆可以在采空区中部范围形成一定宽度的注浆充填压实承载区，并保持主关键层或目标关键层的稳定，形成覆岩关键层结构—充填区压实承载层—区段隔离煤柱复合支撑承载结构对地表进行控制，从而实现采空地表塌陷的有效控制。

在煤矸石覆岩离层注浆系统发生故障时，期间煤矸石暂存于矸石周转场。

目前矸石周转场暂存矸石将逐步用于煤矸石覆岩离层注浆系统。

五、当前进度情况

当前进度：2024年4月，大海则煤矿煤矸石离层注浆充填系统投运并进行联合试运转，截止2024年11月30日，离层注浆系统累计消耗处理煤矸石约48万吨。

下一步实施计划：稳步提升离层注浆系统煤矸石处理能力，实现矿井煤矸石全部地下处置的目的。