全国服务热线bb电子图为霍尔辛赫煤业中部风井采空塌陷离层注浆控制地面降沉技术注浆站。郭永祥/摄
日前，山西焦煤集团山煤霍尔辛赫煤业对外披露，今年年初，该煤业在五盘区3501工作面应用覆岩离层注浆充填开采技术，通过充填粉煤灰等废弃物，多采出价值约5.2亿元的优质煤炭47.5万吨，同时有效防止了地面下沉危害地表建筑物。这一核心技术的攻克和创新应用，不仅实现了以废换“宝”，尽量多地“抠”出了优质保供资源，而且大幅提高了矿井的“含绿量”，为能源革命闯出了一条新路。
山煤国际霍尔辛赫煤业是山西焦煤集团动力煤保供矿井之一，肩负着艰巨的能源保供任务。然而，该煤矿距长子县县城仅5公里，“三下”（建筑物下、铁路下、水体下）煤炭资源量占比约50%，严重制约着矿井的资源开采和可持续发展。
针对“三下”压覆煤炭资源开采难题，山西焦煤联合安徽理工大学等科研院校开展关键技术攻坚，建立了“科技创新+工程设计+第三方数据监测”的霍尔辛赫技术推广应用新模式，并经过近半年反复调研、论证、试验，最终成功在霍尔辛赫矿井五盘区3501工作面创新应用覆岩离层注浆充填开采技术，千方百计安全“抠”出了长子焦化厂（废弃）及县城北外环公路下压的宝贵煤炭资源。
据了解，此项目的开采工艺主要是利用附近电厂废弃的粉煤灰与该矿井废水混合成浆液，通过泥浆泵将浆液充填到地表关键层下，不仅成本低，而且实现了变废为宝。该工艺的技术创新点主要有：煤炭开采后第一时间通过泥浆泵将浆液充填在关键层下方凝固后产生“压下托上”作用，提前预防煤炭开采后地层的下沉，改善了矿区生态环境，为开采“三下”压煤提供了新的技术支撑；充填系统简单独立，规避了传统充填和工作面回采交叉作业带来的不安全因素；首次采用在原注浆孔上层部位选择关键层，实施单孔多级注浆，增强了注浆效果……由此蹚出了一条煤炭安全绿色高效开采的新路径。
注浆充填开采的技术创新成效更是多重呈现：可将3501工作面增加回采长度267米，置换出长子焦化厂保护煤柱的煤炭资源量47.5万吨，价值约5.2亿元；采区回采率由75%提高到89%，有效延长了矿井服务年限，同时处理粉煤灰43万吨，消耗矿井废水30万吨；资源税费由8%减免为4%；科技项目加计扣除减免税约500万元；塌陷治理费用减少约300万元……项目经济效益累计5.47亿余元，同时优化了矿井采掘衔接，增加了瓦斯抽采量，赋能了矿井安全生产，实现了少丢煤、少搬迁和煤炭的绿色开采。
据悉，自今年2月霍尔辛赫煤业开始回采3501工作面，至6月10日该工作面完成末采回撤，经过55次监测和采后3个多月观测，地表建筑物对应的水平、倾斜及曲率等变形指标均满足国家对建筑物一级保护等级的规定要求。目前，该技术已在霍尔辛赫煤业和西山煤电000983)屯兰矿成功应用。
我国以煤为主的能源结构短期内难以根本改变。然而，随着煤矿开采强度的不断增大，因采煤形成的土地沉陷问题已成为煤炭企业发展的瓶颈和当地民生的“痛点”。如何有效减少采煤沉陷，并对已形成的采煤沉陷区进行高效修复治理，同时开采出更多宝贵资源，成为当前摆在全国煤炭企业面前难啃的硬骨头和技术创新的关键点。
山西焦煤集团是我国最大的炼焦煤生产企业，也是保障国家能源安全的砥柱脊梁。统计表明，该集团“三下”煤炭资源约有28.98亿吨，占到集团全部资源量的11.38%。针对制约企业高质量发展的这一瓶颈，山西焦煤集团各层面技术人员锚定目标、持续攻关，继在东曲矿建成应用煤矸石回填系统等绿色高效开采项目之后，近日又成功在霍尔辛赫煤业研发应用了覆岩离层区注浆充填开采技术。这些创新技术的有效应用，实现了对“三下”煤炭资源的科学开采，不但让“三下”压煤开采的“老大难”问题变得不再难，而且有效缓解煤矿生产接续压力，破解制约企业发展的瓶颈，实现对稀缺炼焦煤资源的绿色保护性开采，有力保障矿井安全生产持续稳定。
随着这些技术工艺的进一步推广应用，相信在为煤矿绿色安全高效发展注入强劲科技动能的同时，也必将产生巨大的经济效益、生态效益和社会效益，对保障我国能源安全和社会经济健康发展发挥出重要作用。
