近日，由中國煤科武漢設計院聯(lián)合總承包的全國最大智能化矸石充填系統(tǒng)在陜煤集團小保當?shù)V業(yè)公司正式投運。該系統(tǒng)年處理矸石量可達200萬噸，充填能力為全國最大。這是中國煤科武漢設計院深入實施創(chuàng)新驅(qū)動和做強主業(yè)戰(zhàn)略以來，在大規(guī)模矸石處置方面的最新成果，助力實現(xiàn)煤炭資源開發(fā)與生態(tài)保護的和諧發(fā)展。

煤礦矸石是世界也是我國產(chǎn)生數(shù)量極大的工業(yè)廢棄物之一。隨著小保當?shù)V業(yè)公司一號煤礦、二號煤礦達產(chǎn)，預計每年產(chǎn)生約200萬噸矸石，矸石處置的需求十分強烈。

中國煤科武漢設計院項目團隊積極應用數(shù)十年在煤礦設計建設、漿體長距離管道輸送等方面的核心技術(shù)優(yōu)勢，攻克了高濃度、低成本和高滲透性能的充填材料制備及輸送難題，創(chuàng)新性地提出了分布式充填管網(wǎng)布置形式。在矸石充填項目落地后，為礦區(qū)環(huán)境生態(tài)化、資源利用高效化注入新動能。

據(jù)介紹，地面洗選矸石通過多級破碎、篩分，用以破代磨的低成本、低耗能、低排放的矸石制粉工藝制成特定級配的矸石粉料。粉料加水制成特定濃度的均質(zhì)漿液，充分攪拌形成均質(zhì)漿體，經(jīng)長距離充填管道輸送至采空區(qū)地表鉆孔進行注漿充填。同時，該充填系統(tǒng)建成了智能一體化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)矸石充填系統(tǒng)成套設備的一體化控制，包括矸石破碎系統(tǒng)、矸石給料系統(tǒng)、制漿及泵送系統(tǒng)等。各項關(guān)鍵數(shù)據(jù)可實時在線監(jiān)測，定時自動對成套設備進行健康評估，智能識別設備早期故障和異常狀態(tài)。充分實現(xiàn)了充填系統(tǒng)的高效運行、智能運維、智慧管理。

在設計過程中，中國煤科武漢設計院項目團隊集中力量在技術(shù)難題上攻關(guān)，加快技術(shù)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化。采用了全國最大型充填泵，最大泵送能力每小時400立方米，高濃度漿體管道水平輸送距離達8公里。創(chuàng)下了單體項目建設規(guī)模最大、單體項目矸石處置能力最大、高濃度矸石漿體單泵水平管道輸送距離最遠等多項第一。系統(tǒng)投產(chǎn)達效后，每年將大幅度減少污水處理、矸石外運、環(huán)境保護相關(guān)費用。

智能化矸石充填系統(tǒng)的正式投運，創(chuàng)建了地面不新增矸石的工程范例，減小了采空區(qū)地表沉陷帶來的生態(tài)環(huán)境影響，有效控制了系統(tǒng)投資及對地面空間的占用。進一步為礦區(qū)解決了經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)建設矛盾，為早日實現(xiàn)“雙碳”目標貢獻央企力量。（陳虎）