作为黄河上游重要支流大通河的发源地，青海木里矿区是祁连山区域水源涵养地和生态安全屏障的重要组成部分，生态地位极为重要。过去，由于煤炭资源非法开采，剥离物料随意堆放，造成木里矿区高山草甸、冻土层和湿地被破坏，原有水系更改，生态破坏严重，加剧了滑坡等地质灾害的发生。
对此，中国煤炭科工集团提出了“渣山削坡整形、采坑回填缓坡、岩壁修整、土壤筛分及改良、30厘米土层覆盖、乡土植物混播”的综合治理方案。2021年9月，由中国煤科承揽的木里江仓一号井综合整治项目通过青海省省级验收，打造出高原高寒地区矿山生态修复的样板工程。
对中国煤科来说，这只是其绿色发展路上的一个坚实脚印。近年来，中国煤科积极践行“双碳”目标，在绿色开采、清洁能源开发利用、管道输煤等方面持续发力，加速推进绿色发展步伐。
绿色开采，探寻资源利用最优解
绿色开采是实现煤炭资源开发利用最优化和生态环境影响最小化的最优路径。近年来，中国煤科依托强大的科研技术优势，对煤炭绿色开采进行了一系列积极探索。
在保水采煤方面，中国煤科西安研究院提出了煤层开采涌水量动态预测方法和含水层控制疏放技术，研发出长距离定向钻孔注浆帷幕、地下连续帷幕墙建造、全断面引流注浆截流等保水采煤关键技术，实现了矿区地下水、地表水资源原位保护，促进了生态脆弱煤矿区煤—水资源协调开发。
长距离隐蔽悬挂式半封闭截水帷幕示意图
中国煤科开采研究院基于覆岩采动裂隙垂向导水性差异分区特征和采动覆岩隔水特性，提出控水采煤理论与技术。他们通过控制不同分带进入含水层的扰动范围，控制矿井充水量，解决了水体下留设不同类型防水煤岩柱而造成煤炭资源的大量损失、对含水层过量疏放导致地下水位大幅度下降等矿区生态环境破坏问题，实现了“控水保安全，保水促生态”的双重目标。
控水采煤技术
在矸石处置方面，中国煤科西安研究院融合钻探、注浆、水害防治技术优势，研发了集“碎、配、制、充、防”于一体的煤矸石地面与井下协同高效充注及伴生灾害防控技术，为控制矿区地表沉降、充填处置矸石固废，推动实现煤矸石“零排放”目标提供技术支撑。
除了研发以固体、高浓度膏体、似膏体、高水材料等为代表的多种充填采煤技术，中国煤科开采研究院还探索了高碱粉煤灰浆固化二氧化碳井下综合利用技术，实现了粉煤灰固化二氧化碳、粉煤灰注浆防灭火、矿井水循环利用、充填采空区减沉。
在地表减沉方面，中国煤科开采研究院构建了以“开采沉陷预计+杆塔移动变形分析+抗采动影响治理”为核心的沉陷区高压线塔保护性开采技术体系，集“勘查、设计、评估、治理”于一体的采空区治理成套技术以及沉陷区综合利用井上下协同治理技术体系，为采煤区地表减沉和沉陷区综合利用提供了技术支撑。
采空区注浆效果检验三维效果
采煤沉陷区空天地孔协同监测平台
开发清洁能源，助力“双碳”目标实现
为了更好地适应生态文明建设和环境保护的新常态，中国煤科在强化监督管理和加大节能改造力度的同时，通过整合节能环保、清洁能源开发利用等技术，进一步优化资源配置，助力“双碳”目标实现。
2018年12月11日，由中国煤科重庆设计院参与设计的贵州省第一座天然气分布式能源站——兴义清水河天然气分布式能源站并网发电。中国煤科重庆设计院充分运用绿色建筑设计理念及设计方法，采取绿色建材、创新节能、可再生能源利用等技术措施，推动兴义清水河天然气分布式能源站可持续安全高效生产。
作为兴义地方电网的黑启动电源，总装机容量58兆瓦的兴义清水河天然气分布式能源站可实现智能化“一键启动”，机组从启动到带满负荷仅需15分钟，不仅填补了贵州省天然气发电的空白，其削峰填谷的能力可与贵州黔西南州地方电网相互支撑，对提高电网的安全、稳定及经济运行水平，构建黔西南州“大强电网+大产业”具有重要意义。
地热能开发智能管控平台
地热能是绿色低碳、可循环利用的可再生资源，与其他能源相比，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点。早在2017年，中国煤科西安研究院就采用浅层+中深层地热地埋管换热技术，稳步推进地热能的开发、利用和推广。2021年7月，他们成立了地热能开发技术与工程研究所，深耕地热能的开发利用。中国煤科西安研究院将高新院区燃气锅炉低氮升级改造方案调整为中深层地热地埋管供热系统方案，将新建院区原燃气锅炉+冷却塔系统变更为浅层地埋管地源热泵制冷供暖技术系统。
据了解，中国煤科西安研究院浅层+中深层地热供暖（制冷）项目运行以来，每年可以节约煤炭资源4363.29吨，每年可以减少排放二氧化碳1.14万吨、二氧化硫37.09吨、氮氧化物32.28万吨。
管道输煤，探索煤炭运输新方式
在持续推进绿色发展的过程中，中国煤科不断加速技术创新，特别是在管道输煤方面攻关突破了多项关键技术，实现了我国煤炭管道运输从零到一的突破。
管道输煤是将固态煤炭通过加水的方式变成煤浆，再通过泵站加压的方式进行管道输送。2021年11月，由陕煤集团投资建设，中国煤科武汉设计院承担EPC工程总承包的我国首条长距离管道输煤项目——陕西神渭输煤管道全负荷输煤成功，进入试生产运行阶段。
神渭输煤管道全长727公里，设计年输送精煤1000万吨，途经陕西省4市18县（区），全线穿（跨）越工程1537处，其中隧道工程59处、总长55.5公里，穿越铁路26处、公路115处、河流70处，管道全线主要包含供煤、制浆、泵输、储浆、脱水及生产辅助系统等。
由于输煤距离较长，神渭输煤管道共设有五级泵站30台活塞隔膜泵联动，其中最长的泵站间距达到136公里，煤浆以1.8米/秒的速度在管道内运输。抵达终点后，一部分煤浆直接进行化工处理；另一部分煤浆脱水后被还原成固态煤炭，运送到火电厂等。
面对该项目规模大、线路长、工艺系统环节复杂等难题，中国煤科武汉设计院着力攻关长距离、大运量煤浆制备技术，长距离管道输煤系统五级泵站串联同步技术，常规浓度煤浆转化为气化浆制备技术等，填补了我国长距离管道输煤技术的多项空白。此外，管道输煤也成为继铁路、公路、水路三种长距离运煤方式外的第四种煤炭运输方式，这种全新的煤炭物流方式也为煤炭产业转型升级提供了新动能。
来源：新华网
