將原本廢棄的粉煤灰與煤矸石制成漿液充填到礦井下,，一舉兩得實(shí)現(xiàn)了支撐開采煤層上部關(guān)鍵層與消化固體廢棄物,。將洗澡水、礦井水等廢水余熱回收利用,，幫助煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)大幅度的降本增效……位于長風(fēng)商務(wù)區(qū)的山西文龍中美環(huán)能科技股份有限公司(以下簡稱“文龍中美”),，通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,，為無數(shù)煤炭企業(yè)提供了綠色開采方案，用一個個低碳“黑”科技打造出一處處高效“綠”家園,。
吞廢吐“金”——用固廢充填地層
位于長治市長子縣的山煤國際霍爾辛赫煤業(yè)煤矸石注漿站,，在機(jī)器的轟鳴聲中，粉煤灰以及破碎后的煤矸石骨料通過皮帶輸送機(jī)傳至制漿機(jī),，與礦井水混合后制成漿液，再通過明渠流入攪拌機(jī)進(jìn)行二次攪拌,，最后通過注漿泵將灰色的漿液緩緩注入礦井下的離層空間……而遠(yuǎn)在幾百公里外的文龍中美智控中心,，正通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù),、云計(jì)算技術(shù)將礦區(qū)設(shè)備運(yùn)行狀況,、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時顯示到智慧大屏上，不僅能遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備狀態(tài),，還能通過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化生產(chǎn)流程,，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控。綠色開采及項(xiàng)目管理技術(shù)研究院采礦設(shè)計(jì)師石瑞琪介紹,，霍爾辛赫煤業(yè)使用的正是由文龍中美開發(fā)的“覆巖離層注漿充填技術(shù)”,，將粉煤灰、煤矸石等工業(yè)固廢制成漿液作為充填物,，充填到井下離層空間,。所謂離層，是指由于煤炭開采導(dǎo)致煤層上覆巖層塌陷而形成的一定空間,。
這一技術(shù)的核心在于,，上覆巖層中需要有一層或幾層關(guān)鍵層,，能與塌陷層形成較大的離層空間，通過離層注漿充填形成“離層區(qū)充填體(壓實(shí)區(qū))+煤柱+關(guān)鍵層”的承載體,，實(shí)現(xiàn)對采空區(qū)地表沉降的有效控制,。文龍中美自主研發(fā)的這一工藝有效破解了制約煤礦綠色開采的“環(huán)境、安全,、資源”三大難題,，解決了困擾煤礦多年的采空區(qū)塌陷問題，實(shí)現(xiàn)了科技創(chuàng)新與工程實(shí)踐相結(jié)合,、工程設(shè)計(jì)與運(yùn)營管理相結(jié)合,、注漿工藝與開采工藝相結(jié)合?？偨Y(jié)以往實(shí)踐,，文龍中美創(chuàng)立了“科技創(chuàng)新+工程設(shè)計(jì)+第三方數(shù)據(jù)監(jiān)測”的霍爾辛赫模式，實(shí)現(xiàn)了資源價值最大化與環(huán)境效益最佳化,，為煤電企業(yè)實(shí)施綠色生產(chǎn),、全民建設(shè)“無廢城市”，進(jìn)行了有益探索,，極具復(fù)制及推廣價值,。
截至目前，該工藝已幫助霍爾辛赫煤業(yè)安全高效采出“三下”(建筑物下,、鐵路下,、水體下)優(yōu)質(zhì)煤炭資源近500萬噸，處置煤矸石等煤基固廢380萬噸,，獲得資源稅退稅1666萬余元,，創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益約60億元，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了真正的吞廢吐“金”,。
據(jù)了解,，山西作為我國煤炭大省，每年穩(wěn)定貢獻(xiàn)13億噸~15億噸煤炭,。初步估計(jì),，全省“三下”壓覆煤量約300億噸，煤矸石累計(jì)堆存量超過20億噸,。文龍中美“覆巖離層注漿防治采煤沉陷技術(shù)”開辟了“以矸換煤”矸石資源化利用新模式,，成功入選自然資源部《礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)目錄(2022)》，榮獲2023年度中國煤炭工業(yè)科技進(jìn)步一等獎,、2024年度中華環(huán)保聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)一等獎,，研究成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。這一綠色開采技術(shù)的推廣應(yīng)用,，將使我省眾多煤礦延長服務(wù)年限20年,，賦能山西煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展,，鞏固能源“壓艙石”地位。
余熱利用——讓廢水加熱凈水
“預(yù)熱水池32.2℃,、浴池水箱41.9℃……”在文龍中美智控中心的藍(lán)色大屏上,，杜兒坪礦及鎮(zhèn)城底礦洗浴廢熱利用工程、屯蘭煤礦空壓機(jī)余熱利用工程等多個項(xiàng)目實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)不停變換著,。綠色開采及項(xiàng)目管理技術(shù)研究院副總工程師張文杰介紹,，智控中心可以將不同煤礦數(shù)以億計(jì)的數(shù)據(jù)信息及時反饋，可隨時與生產(chǎn)現(xiàn)場聯(lián)動,，大幅提高生產(chǎn)效率,，實(shí)現(xiàn)“運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之外”,。
對于煤礦企業(yè)而言,，職工每日洗澡是必備操作。普通的洗澡水溫度在40℃以上,，洗澡廢水溫度一般在35℃左右,。人們洗澡利用的也就是相當(dāng)于5℃左右的水溫對應(yīng)的熱能，剩余的熱量白白流走,。在洗澡耗水量驚人的煤礦企業(yè),，這種熱能浪費(fèi)觸目驚心。多年前就注意到這一問題的文龍中美董事長江河確信,，煤礦職工洗浴廢水是撬動資源復(fù)用的大杠桿,，組織團(tuán)隊(duì)攻克余熱資源回收利用技術(shù)。把大約35℃的洗澡廢水中蘊(yùn)含的熱能提取再利用,，讓低溫清水吸收高溫廢水熱量實(shí)現(xiàn)加溫,。
2013年，煤礦洗浴廢水余熱利用技術(shù)研發(fā)成功,，獲得國家專利，2014年開始在相關(guān)企業(yè)推廣應(yīng)用,，2015年在山西焦煤西山煤電東曲礦成功應(yīng)用,。該技術(shù)通過一次換熱和污水源熱泵，分別提取洗浴廢水熱量,，加熱自來水,，滿足礦工洗浴需求，一舉替代原有燃煤,、燃?xì)?、燃油、甲醇鍋爐,。制備一噸洗浴水(42℃)僅需3千瓦時電量,，成本是燃煤鍋爐的三分之一,、燃?xì)忮仩t的四分之一，熱效率是空氣源熱泵的3倍,。東曲礦每日洗澡水用量高達(dá)1500立方米,，和改造前的燃煤蒸汽鍋爐相比，每年僅洗澡一項(xiàng)就可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用595萬元,，節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤5349噸,，減排二氧化碳1.3萬余噸，實(shí)現(xiàn)了能源的循環(huán)利用和大氣污染物零排放的目標(biāo),。
文龍中美研發(fā)團(tuán)隊(duì)乘勝追擊,，讓空壓機(jī)余熱利用技術(shù)、礦井回風(fēng)熱能梯度高效利用技術(shù),、礦井水余熱高效利用技術(shù)等9大核心技術(shù)相繼登場亮相,。其中，礦井回風(fēng)乙二醇雙級提熱熱泵技術(shù)入選自然資源部《礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)目錄(2019)》,。
低碳發(fā)展——用科技成就未來
公司董事會秘書侯瑞虹介紹,，文龍中美從2009年4月創(chuàng)立以來專業(yè)從事節(jié)能環(huán)保、工程設(shè)計(jì),、新技術(shù)開發(fā),。多年來，錨定“綠色開采,、余熱利用,、火電調(diào)峰”三大戰(zhàn)略，聚力引才引智,，建立起由2位院士領(lǐng)銜的外部專家智庫,、自主培育“三晉英才”掛帥的60多位骨干研發(fā)團(tuán)隊(duì)，先后承擔(dān)山西省重大專項(xiàng)1項(xiàng),、中央引導(dǎo)地方資金支持項(xiàng)目1項(xiàng),、省市級研發(fā)項(xiàng)目8項(xiàng)。累計(jì)獲得13項(xiàng)發(fā)明專利,、59項(xiàng)實(shí)用新型專利,、6項(xiàng)體系認(rèn)證和6項(xiàng)軟件著作權(quán)。是山西省14家國家級專精特新重點(diǎn)“小巨人”企業(yè)之一,、山西省工人先鋒號,、新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表、山西省綠色開采專業(yè)委員會依托單位,。2024年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入1.5億元,、納稅額2147.36萬元。
未來，文龍中美將全面貫徹新發(fā)展理念,，聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域,，服務(wù)國家戰(zhàn)略，持續(xù)打造新質(zhì)生產(chǎn)力,，主動嵌入煤礦“全生命周期”管理,。
在煤礦綠色開采方面，文龍中美將繼續(xù)優(yōu)化數(shù)智覆巖離層注漿防治采煤沉陷技術(shù),，實(shí)現(xiàn)煤矸石等固廢的無害化處置和資源化利用,，打造智能化、生態(tài)型煤礦,。在工業(yè)余熱資源化利用領(lǐng)域,，將進(jìn)一步升級礦井回風(fēng)熱能梯級高效利用等技術(shù)，提升余熱回收效率,，實(shí)現(xiàn)零碳排放,，為煤礦提供清潔能源解決方案。在煤礦低濃度瓦斯利用技術(shù)方面,，將推進(jìn)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,，同時積極參與碳排放交易市場，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造額外的經(jīng)濟(jì)效益,，助力煤礦在節(jié)能減排的同時實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的增長,。在綠色環(huán)保型液壓支架乳化液方面，將繼續(xù)研發(fā)更加環(huán)保,、高效的液壓支架乳化液產(chǎn)品,，降低其對環(huán)境的影響，減少污染物的排放,，同時提高液壓支架的工作效率和使用壽命,，為煤礦的綠色開采提供有力支持，為煤炭行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)加油助力,，書寫壯麗篇章,。
