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采空区建成地下水库
广袤的西北地区缺水!对此,大柳塔煤矿总工程师陈苏社体会颇深:“神东矿区属于半干旱气候,干旱少雨。在上个世纪,水厂给矿上供水时有时无,水一停,整个井下生产就停了。”找水,曾经是神东矿区维系生产和生活的一大任务。
现在,情况大为改观。记者来到大柳塔矿的地下水库,这个水库基于超大工作面开采后井下采空区自然边界明显、岩体空隙均匀的实际,采用全新的“地下水库”技术建成。具有遵循地下水的赋存规律、注重煤矿井下水资源保护的特点。
陈苏社说,井下涌水量约400立方米/小时,全部通过不同水平间的连接管道,由注水孔注入22煤层的地下水库,经矸石自然净化过滤后全部进行复用,实现了井下生产污水零升井。
目前,大柳塔煤矿地下水库的总储水量约为710万立方米,相当于一个中型水库。水库水源大部分利用地下水运移、自然压差规律进行收集、输送,具有“循环型、环保型、节能型、效益型”的特点。
杨俊哲介绍说,采空区天然净水厂污水处理量350万立方米/年,是标准的无人、无设备、无电耗、无材耗的“四无”效益型天然污水处理厂。水质化验分析结果表明,矿井水经采空区自然净化后,水质完全可以满足工业和绿化用水要求。
记者了解到,通过这一示范工程,大柳塔煤矿井下每年节约用水280万立方米,节省购水费用4200万元,减少矿井水处理及外排费用1800万元。
截至2015年9月,大柳塔煤矿、上湾煤矿、补连塔煤矿、榆家梁煤矿等15个矿井已经建成35座地下水库,每座平均储水量约71.4万立方米;目前整体储水量达到2499.5万立方米,历史最大储水量达到3100万立方米,相当于地面建设两三座1000万立方米中型水库的蓄水量,大幅减少了外购水和排水等费用,基本解决了神东矿区煤矿生产中供水、排水、污水处理以及防治水灾的问题,矿区中水复用率达到72%,产生了巨大的经济效益和社会效益。
有关资料显示,我国煤矿开采每年产生的矿井水约80亿吨,而利用率仅为25%,其他未能利用的60亿吨水资源,相当于60个储水量1亿吨的大型水库,这对于人均淡水资源远远低于全球平均水平的我国是巨大的资源浪费。我国煤矿大多地处西部北部水资源极度缺乏地区,神东矿井分布式“地下水库”技术的推广应用意义重大。
“通过全面推进矿井水深度处理技术和中水回用技术应用,大大拓宽了西北缺水地区水资源利用潜力。”张玉卓说,未来5到10年内,神华集团还将继续加强保护和改善地下水资源,使西部矿井水利用率由目前的不足30%提高到60%,年节约水资源10亿吨以上。
在煤海上造一片绿洲
在神华准能集团公司,有一个标语随处可见:“你能、我能、大家能,准能”。
“这是我们多年倡导的企业文化。”准能公司总经理张铁毅说。凭着“你能、我能、大家能,准能”这股劲,准能公司已经走出了一条资源效益、生态效益、经济效益和社会效益有机统一的发展路子,在煤海上造出了一片绿洲。
作为全球最大的露天矿井,准能公司如何在沟壑纵横、生态脆弱的土地上既挖煤又造绿洲?抱着好奇和怀疑的态度,记者驱车来到准能公司旗下的黑岱沟露天矿。
通往矿区的道路十分宽阔,路面宽度超过20米,前方引导车的尾部高高地悬挂着一面小红旗。“这里的运煤车轮胎高4米,载重达到300多吨。上下坡时,运煤车看不到路上行驶的其他小汽车。小汽车悬挂红旗,可以提醒大卡车。”张铁毅说。
黑岱沟露天矿矿长刘玉福告诉记者,这里的煤层大约29米厚,按照目前的开采水平,每年可以推进开采约400米,平均开采深度110米左右。
问题是,露天开采怎样造出一片绿洲?记者了解到,方法是这样的:露天矿开挖时,将挖出的好土覆盖到原来生态不好的荒地上,将原来沟壑纵横的荒地变成平整的良田。按矿上的说法,这叫外排场。露天矿开采过程中,不断将挖出的好土回填至矿坑,形成新的良田。按矿上的说法,这叫内排场。
张铁毅告诉记者,针对矿区气候干旱、降水量少、生态环境极其脆弱的特点,准能公司把土地复垦、生态保护、水土保持纳入到“三同时”管理,从2002年开始每吨煤提取0.45元作为复垦及绿化基金。
截止到2015年,准能公司的环保、水保、绿化复垦累计投入37.38亿元,其中环保投入18.43亿元,水保投入5.15亿元,绿化复垦投入13.9亿元;累计完成复垦2303.04公顷,种植各种乔、灌木6400多万株,地被及牧草17.13平方公里;植被覆盖率达75%以上,比原始自然地貌提高2至3倍。
准能公司环境保护部副部长张斌告诉记者,从2012年起,东、西两个排土场种上了玉米、大豆,累计产量达到246万斤。如果按照单产算,是本地村民农作物种植产量的3倍。
“你们要是夏天的时候过来,到处郁郁葱葱,凉风习习,倒像是置身在一座巨大的天然氧吧里。”张铁毅说,目前,矿区生态系统结构由简单趋向繁杂,植物种群由单一趋向多样,水土流失得到治理,已经从荒坡秃顶变成植被覆盖、草木茂盛的人工生态区,生态系统向着良性循环方向发展。
在神东矿区,杨俊哲告诉记者,神华神东煤炭集团在实施绿色开采的同时,也主动实施生态环境保护,在全国煤炭系统中率先建立了生态治理资金长效保障机制,先治后采,采治互动,以采促治,形成了以煤业发展促进生态治理,以生态治理保障煤业发展的良性循环。
经过30多年努力,目前神东矿区的植被覆盖率已由开发初的3%至11%提高到60%以上,累计生态治理面积达245平方公里。神东不仅没有因大规模开发造成环境破坏,而且使原有脆弱生态环境实现正向演替。
记者了解到,目前,神华集团已经有21个煤矿被国土资源部确定为“国家级绿色矿山试点单位”。
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