陜西中能煤田有限公司榆陽煤礦將在西北率先進行綠色充填開采

    陜西中能煤田有限公司地處榆林市榆陽區榆溪河以西小紀汗鄉、
芹河鄉境內，公司主要從事煤炭開采、煤炭深加工、銷售等生產經營
活動，公司目前下屬一個生產礦井——榆陽煤礦，是榆橫礦區（北區
）總體規劃中的大型骨干礦井之一。
    陜西中能煤田有限公司成立于2003年，是按照現代企業制度組建
的股份制企業，主要由陜西煤業化集團、華電煤業集團、悅達集團三
大股東組成。公司與2007年~2010年完成產業升級改造工程，目前，
中能榆陽煤礦是一個年產300萬噸的大型礦井，先后獲得“國家級安
全質量標準化礦井”、“全國煤炭工業五精管理示范基地”、“榆林
市十佳環境友好企業”、“陜西省園林式綠化企業”等榮譽稱號。
    中能榆陽煤礦目前擁有采礦權井田面積為13.0258平方公里，探
礦權井田面積237.32平方公里。主采煤層為3#煤層，煤層平均厚度約
3.6米，平均傾角0.6。，埋深160~240米，全部實現機械化開采。
    中能榆陽煤礦地處我國東部季風氣候和西北半干旱氣候的過渡地
帶，毛烏素沙漠南緣與黃土接壤結合部，地面多為風積砂區和黃土丘
陵，土地貧瘠，植被條件差，生態環境十分脆弱。而傳統的跨落法開
采必將產生上覆巖層的破損和地表沉陷，造成對水資源和生態環境的
影響。此外，中能所屬的榆陽煤礦井田內地表建筑物眾多，地表沉陷
制約煤礦生產的發展，造成企地關系緊張，為此，需改變采煤工藝，
研究推廣實施充填開采技術，成為建設綠色生態環境，實現綠色開采、
推動科學發展的當務之急。

    奉獻社會，率先進行規?；?、機械化、自動化綠色充填開采

    2011年初，中能榆陽煤礦為了避免能源城市“因煤而興，因煤而
衰”的歷史悲劇再現，積極響應陜西省副省長、原榆林市委書記李金
柱同志在全國“兩會”提出充填式開采的建議，積極引進先進的充填
開采技術，與中國煤炭科學院合作解決三下壓煤的技術難題，實現地
面不塌陷和保水開采，此舉得到了榆林市委、市政府的高度重視，并
支持中能榆陽煤礦成為陜北充填開采的示范單位。
    2011年4月，中能榆陽煤礦與榆林市有關部門組織采礦、機電、
材料、環保等專業的工程技術人員組團，實地考察調研了國內山東、
河北典型礦區綠色充填開采技術現狀、系統工藝及裝備、投入、效益
情況，到中國煤炭科工集團天地科技股份有限公司等單位了解目前充
填開采的最新科研成果和發展方向。通過考察調研，認為在陜北地區
進行綠色充填開采技術是可行的，環境和生態效益巨大，經濟效益方
面還有盈利空間。5月底，中能公司與天地科技股份有限公司簽訂可
《榆陽煤礦“三下”充填開采技術研究框架合作協議》，致力于研發
適合榆陽煤礦地質采礦條件的規?；?、機械化、自動化充填開采工藝
系統、建設綠色充填開采生產礦井。
    2011年6月17日，榆林市能源局邀請的有關專家組織榆林市、榆
陽區各相關職能部門的主要負責人聽取了中能主要負責人和天地科技
股份有限公司相關問題和方案的匯報，經過討論，同意并通過了《陜
西中能煤田有限公司榆陽煤礦綜采面的充填開采技術方案》。會議一
致認為：該方案在技術上是成熟的、經濟上是可行的，陜西中能煤田
有限公司在榆林市率先提出開展充填開采，自承費用，保護生態平衡，
是好事。通過充填開采，可以有效地實現保水采煤，對于保護地表水，
防止地表塌陷，具有深遠社會意義。
    為確保榆陽煤礦綠色充填開采穩步、安全推進，中能公司委托天
地科技股份有限公司進行“陜西中能煤田有限公司榆陽煤礦充填開采
可行性研究報告”，及“陜西中能煤田有限公司榆陽煤礦充填開采面
設計”對榆陽煤礦實施充填開采技術經濟可行性進行論證和設計，并
簽訂了技術合同。
    天地科技股份有限公司在當前煤礦充填開采技術及應用情況分析
總結的基礎上，闡述了榆陽煤礦充填開采的必要性和意義，分析了榆
陽煤礦的地質采礦條件，調研了可利用的充填材料，對作為充填開采
的主要骨料——風積砂進行了基本的物理力學性能試驗。對以風積砂
為主要骨料的充填材料進行了流動性和強度及安全等性能指標的試驗。
根據實驗結果，在分析充填開采效率影響因素，充填開采對環境和水
的影響程度的基礎上，充分論證了榆陽煤礦進行充填開采的可行性，
最終形成本可行性報告。
    9月4日，由中國煤炭工業協會組織，中科院院士宋振騏擔任組長
的專家組對《陜西中能煤田有限公司榆陽煤礦充填開采可行性研究報
告》（以下簡稱《報告》）進行了評審。專家組認為，《報告》提出
采用充填開采的采煤方法，對煤礦保水開采的技術應用和發展具有重
大意義，有利于保護礦區生態環境、促進區域經濟協調發展和社會和
諧，符合國家法律、法規和方針政策，《報告》可作為煤礦充填開采
設計的依據。
    為此，陜西中能煤田有限公司與中國煤炭科工集團天地科技股份
有限公司合作，擬采用當地廣泛存在的風積砂為骨料，因地制宜，共
同研發適合榆陽煤礦地質采礦條件的規?；?、機械化、自動化充填開
采工藝系統，建設充填開采型礦井，這在我國西部規?；a礦井尚
屬首次?！秷蟾妗吩u審的通過，標志著充填開采在我國西北環境脆弱
地區煤礦的應用正式拉開序幕，必將為我國煤炭工業走新型工業化道
路，實現和諧采礦、綠色采礦寫下濃墨重彩的一筆。

           保護環境，走預防為主的新型工業化道路

    中能榆陽煤礦充填開采是利用有效控制地面塌陷的成熟技術。采
用充填開采技術，有利于有效控制地質沉陷，有利于生態環境保護，
有利于提高煤礦生產安全度，有利于提高煤炭的采出率，地表沉降的
減少將有利于改善地企關系，有助于和諧礦區建設。充填開采技術已
為許多國家長期應用，波蘭曾用充填技術將部分城市下壓煤層成功采
出而未使城市受損。我國冶金礦山75%采用充填開采，近些年，新汶、
峰峰、淄博等煤礦區約20多個礦也進行了成功應用。因此綠色充填開
采技術的應用研究對中能榆陽煤礦保護生態環境、控制開采沉陷、保
證水源不受破壞等具有重大意義。
    中能榆陽煤礦充填開采是對礦區水資源的保護。充填開采方法是
在煤炭采出后，上覆巖層未發生移動之前，在規定的循環周期內用充
填材料充填采空區，控制頂板不垮落，老頂不出現周期性破壞，采場
相當于移動的開切眼，上覆巖層形成微創和彎曲下沉帶。這樣就不會
有裂隙發育到地表以至于和地表含水層相同，保護了含水層不被破壞，
維持了原有的地表——地下水系的循環系統，實現保水開采。
    中能榆陽煤礦設計充填所用的水，全部采用礦井廢水，做到循環
利用。而且，由于利用的礦井廢水，減小了煤礦的礦井水處理以及達
標排放量，實現綠色生態環境。
    中能榆陽煤礦采用充填開采后，地表沉降將明顯減少，從而不會
對地表水系的循環自主補給造成影響，保護了區域生態環境。因為，
水環境是一個地區整體生態環境的根本，無論是礦區的土地復墾、綠
化造林還是礦區生態環境的穩定都離不開水環境。通過充填開采，實
現礦區的保水開采，維護了礦區的生態穩定性。同時水資源的保護保
證了當地居民的用水安全和便利，是當地居民與煤礦和諧發展，從這
意義上說，充填開采又有了很好的社會效益。
    中能榆陽煤礦充填開采是對礦區環境的保護。充填開采使得礦區
從傳統的先破壞后復墾的方式變為提前保護為主、邊開采邊保護為主
的新方式，重視初期的保護工作，從而不僅保護了礦區環境，又減少
了煤礦在土地復墾及環境保護工作中的投入，而且最終的環境效果要
遠好于先破壞后治理的傳統方法。同時，由于榆陽煤礦充填開采預計
使用的材料主要為風積砂，這樣在開采的過程中，不僅區內農民的耕
地免遭破壞，而且還可以通過適當的土地復墾手段的實施，將風積砂
采取之后的地表復墾為可利用的土地，在煤礦生產的同時增加了當地
的耕地、林地面積?？梢?，充填開采對于榆林當地是一件“一舉多得”
的事，有良好的環境效益及社會效益。

         務實創新，用先進的生產力打造塞外綠色礦山

    中能榆陽煤礦目前充填開采技術可行性研究暨連采工作面充填開
采設計，包括充填方式的確定、充填材料性能試驗、充填系統的建立、
充填和采煤工藝設計等報告已經通過專家評審。充填開采試驗分“可
研、試采、優化、達產”四個階段?，F已進入連采工作面充填開采工
業性試驗的準備階段，并根據準備情況籌備綜采工作面充填試驗。隨
后進行綜采充填試采工作面試生產，同時開展地表移動變形觀測，井
下礦壓監測，設備可靠性及工藝觀測等工作。最后充填試驗工作面穩
定達到設計生產能力和充填效果時，進行階段性成果總結，最終以規
?；?、機械化、自動化綠色充填開采的經驗向全煤行業推廣。
    陜西中能煤田有限公司已經邁出了綠色充填開采的第一步，他們
有信心、有決心讓綠色充填開采的技術在毛烏素沙漠上開花結果，打
造塞外的綠色礦山，讓榆林的山更綠、水更清、天更藍、人更富、人
與自然更和諧。