无废、无尾生态智能矿山建设模式探讨

传统矿山针对采选作业产生的废石、尾砂等固体废弃物,除了部分用于回填井下采空区外,大部分固体废弃物主要通过修建尾矿库、排土场或者尾砂干堆的方式进行地表堆存处理。固体废弃物的堆放占用大量土地,污染周边环境,也容易引起尾矿溃坝、排土场滑坡坍塌等重大安全事故,严重的破坏了生态环境的和谐。本文提出了一种金矿无废、无尾生态智能矿山的建设思路,通过对废石和尾矿进行无害化处理和梯级回收资源化利用,新建矿山不设尾矿库和排土场,从生产源头上减少了固废的产生,转变了传统矿山固废污染治理的思路,同时为企业增加了额外收益,符合生态矿业可持续发展的需要。

脉内无固废精准开采采矿方法在嵩县山金的应用

嵩县山金北翼矿体走向长度短、平均厚度薄、矿体倾角小、地质品位低、岩石稳固性较差,采用盘区机械化上向水平分层进路充填采矿法开采,采切工程投入大,成本费用高,安全投入及风险更大。针对该类矿体,提出了一种脉内无固废精准开采采矿方法,通过构筑人工假巷形成运输条件,人工架设钢溜井形成行人、放矿、通风、泄水条件,采矿工作完成后通过脉内悬吊1 m^(3)铲运机完成机械化出矿及设备换层工作,采用分层充填采矿法充填采空区,提高回采效率。与原采矿方法进行技术经济对比,采用脉内无固废精准开采采矿方法经济效益更好,不需要布置分段巷、采场联巷等掘进工程,在工程投入方面可节约23.2万元,不产生掘进废石,实现了脉内无固废开采的目的。现场试验结果表明:该开采方法具有开采精度高、采(出)矿效率高、采矿损失贫化低、安全投入小、经济效益高等优点,推广前景较大。

双碳目标下“煤基固废-CO_(2)”协同充填封存技术构想

“双碳”目标的提出给煤炭行业绿色低碳发展带来了新挑战和新要求。针对煤炭开发利用全生命周期过程中“煤基固废-CO_(2)”双重近零排放的要求,通过探究煤炭开发利用过程中的碳排放源,结合现有充填开采技术,提出了以“煤基固废-CO_(2)”近零排放为核心的协同充填封存技术构想,以实现煤炭开采与“煤基固废-CO_(2)”充填封存的“内部闭圈消化”。基于矸石零排放研究团队相关成果,提出了三类功能性充填材料,其中第一、二类充填材料可控制覆岩移动和构筑充填单元体,形成以煤层底板、充填体、煤柱及上覆顶板为边界,地质盖层为最后屏障的CO_(2)地下封存空间;第三类充填材料可与CO_(2)发生化学反应,实现对CO_(2)的矿化封存。基于此,分析了“煤基固废-CO_(2)”协同充填封存的关键问题:煤层赋存地质条件评价;CO_(2)封存空间稳定性控制;CO_(2)封存能力估算;CO_(2)充注效果监测与调控;CO_(2)封存安全风险应急处理。该构想的提出可为我国煤炭行业低碳绿色发展提供新思路。