摘要:近年(nian)來,中節能(neng)(neng)(neng)寧(ning)夏新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)股份有限公(gong)司(si)(si)(以下(xia)簡稱(cheng)中節能(neng)(neng)(neng)寧(ning)夏公(gong)司(si)(si))致力(li)于廢棄(qi)礦井瓦斯(si)綜合(he)治理技術(shu)(shu)的研發(fa)及(ji)推廣(guang)應用、廢氣(qi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和可燃工業廢氣(qi)的回收利用及(ji)處理、再生清潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的開發(fa)、礦山生態(tai)治理及(ji)技術(shu)(shu)研發(fa)等業務,公(gong)司(si)(si)通過技術(shu)(shu)研究創新(xin)、產學研結合(he),對(dui)國內現(xian)有廢棄(qi)礦井瓦斯(si)災害(hai)治理技術(shu)(shu)、廢棄(qi)礦山治理及(ji)生態(tai)修復技術(shu)(shu)等進(jin)行研究,形成一套專業的研究體系(xi)和技術(shu)(shu),為(wei)更好(hao)的推動行業的發(fa)展,促進(jin)當地經(jing)濟和社會(hui)發(fa)展,實現(xian)美麗中國美好(hao)愿景打(da)下(xia)堅(jian)實基礎。
關鍵詞:廢棄礦(kuang)井瓦斯治理
廢棄資源清潔利用
黃河流域生態治理
背景:隨(sui)著中(zhong)國經(jing)濟進(jin)(jin)入新常態,能源結構(gou)不(bu)斷調整(zheng)(zheng),環境(jing)治理力度(du)加(jia)大,煤(mei)炭需(xu)求減少,政府加(jia)快推(tui)進(jin)(jin)煤(mei)炭行(xing)業整(zheng)(zheng)合重組、關閉落(luo)(luo)后(hou)(hou)煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang),逐步淘汰落(luo)(luo)后(hou)(hou)產(chan)(chan)能,煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)數(shu)量(liang)將進(jin)(jin)一(yi)步減少。據不(bu)完(wan)全統計,“十二五”期間淘汰落(luo)(luo)后(hou)(hou)煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)7100處(chu)(chu),淘汰落(luo)(luo)后(hou)(hou)產(chan)(chan)能5.5億(yi)噸(dun)/年(nian),其(qi)中(zhong)關閉煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)產(chan)(chan)能3.2億(yi)噸(dun)/年(nian)。到2020年(nian),我(wo)國去產(chan)(chan)能煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)數(shu)量(liang)將達(da)到1.2萬(wan)處(chu)(chu),到2030年(nian)數(shu)量(liang)將達(da)到1.5萬(wan)處(chu)(chu)。這(zhe)些廢棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)保有(you)瓦(wa)斯儲(chu)量(liang)達(da)萬(wan)億(yi)立方米量(liang)級,而且大部分為(wei)中(zhong)、高瓦(wa)斯礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)。 由(you)于廢棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)的瓦(wa)斯逸散(san)極
易發生爆炸(zha),引(yin)起(qi)礦山(shan)及周邊塌陷滑坡、井下積(ji)水造成(cheng)水體污(wu)染、瓦斯泄露(lu)導致溫室效應加劇等(deng)危害,全(quan)國大量關停的煤礦猶(you)如隨時可能爆炸(zha)的炸(zha)彈威脅著生命安全(quan)和生態(tai)環(huan)境的平衡(heng)。
責任行動:針對(dui)日益(yi)凸顯(xian)的(de)廢棄礦井(jing)(jing)(jing)的(de)瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)逸(yi)散容易發(fa)生爆炸,嚴(yan)(yan)重(zhong)污染(ran)環境(jing),引(yin)起(qi)塌陷滑(hua)坡(po)、矸石污染(ran)、井(jing)(jing)(jing)下積水(shui)危害(hai)(hai)等(deng)災害(hai)(hai)性問(wen)題,通(tong)過廢棄礦井(jing)(jing)(jing)瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)綜合治理關鍵(jian)技(ji)術(shu)的(de)應用(yong),分別從廢棄礦井(jing)(jing)(jing)瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)資(zi)源量評估、采(cai)空區及(ji)(ji)裂隙區瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)高效排采(cai)技(ji)術(shu)、廢棄礦井(jing)(jing)(jing)瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)運移規律及(ji)(ji)富集區布井(jing)(jing)(jing)技(ji)術(shu)、關停(ting)煤礦礦井(jing)(jing)(jing)水(shui)治理及(ji)(ji)資(zi)源化利(li)(li)用(yong)技(ji)術(shu)、超低(di)濃(nong)度瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)利(li)(li)用(yong)技(ji)術(shu)、低(di)濃(nong)度瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)利(li)(li)用(yong)裝置及(ji)(ji)關鍵(jian)部件創新、商業模式及(ji)(ji)產(chan)業化推廣研(yan)究等(deng)方面展開(kai)研(yan)究,最(zui)終解決廢棄礦井(jing)(jing)(jing)瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)所造成的(de)重(zhong)大安全隱(yin)患、生態環境(jing)的(de)嚴(yan)(yan)重(zhong)破壞、廢棄礦井(jing)(jing)(jing)水(shui)污染(ran)的(de)防(fang)治、廢棄瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)資(zi)源的(de)浪(lang)費等(deng)問(wen)題,促(cu)進關停(ting)煤礦轉型脫困、增(zeng)加新的(de)就業崗位、增(zeng)加清(qing)潔能(neng)源供應,開(kai)辟新的(de)經濟增(zeng)長點(dian)。
項目采用實(shi)證法(fa)、案例法(fa)、對(dui)比分析(xi)法(fa)等方法(fa)進行撰寫(xie),實(shi)證研(yan)究(jiu)、案例研(yan)究(jiu)以及(ji)經驗總(zong)結是以廢棄礦(kuang)井烏蘭和石(shi)嘴(zui)山兩(liang)個示范基地(di)為依托,針對(dui)不同關停煤礦(kuang)的情況,研(yan)究(jiu)總(zong)結出廢棄礦(kuang)井瓦斯綜合治理前治理和后治理兩(liang)種模式。
前(qian)(qian)治理(li)模式是(shi)在(zai)礦(kuang)井(jing)關停未封(feng)閉前(qian)(qian),在(zai)井(jing)下進行瓦斯氣(qi)和涌(yong)水抽排(pai)系統改造,巷道(dao)封(feng)堵(du),達到礦(kuang)井(jing)關停后(hou)仍可繼續抽排(pai)井(jing)下涌(yong)水和瓦斯氣(qi)的要(yao)求,實(shi)現廢(fei)棄礦(kuang)井(jing)瓦斯綜合治理(li)和資源化(hua)利用(yong)。
后治理模式主(zhu)要是對高瓦(wa)斯礦井已經關停封(feng)井閉(bi)坑后的條件(jian)下,在地(di)面(mian)通過實(shi)(shi)施地(di)面(mian)卸壓鉆(zhan)孔系統(tong)性工藝(yi)技術(shu)對廢棄礦井瓦(wa)斯進行治理,實(shi)(shi)現廢棄礦井瓦(wa)斯綜合治理和生態(tai)環境修復。
履責(ze)成(cheng)(cheng)效:中(zhong)節能(neng)寧夏(xia)公司(si)建設了國內首個示范(fan)項目(mu)基地,成(cheng)(cheng)立了國內首個廢棄礦井瓦斯綜合(he)治理研(yan)究(jiu)院(yuan)。示范(fan)項目(mu)先導(dao)性方案、可行性研(yan)究(jiu)報(bao)告已分(fen)別(bie)通(tong)過中(zhong)國工程(cheng)院(yuan)袁亮院(yuan)士、武(wu)強(qiang)
院士為組長的(de)專(zhuan)家組評(ping)審,并獲得高度評(ping)價。
自主創新“廢棄礦井瓦斯綜合治理關鍵技術”成果被評價為“國際領先”水平,并于2018年6月錄入國家科技成果庫;該項技術取得2018年度自治區科學技術進步二等獎和綠色礦山科學技術獎技術研發類三等獎。通過在公司示范基地的應用,2015年至2019年11月累計發電量19632.48萬KWh,減排CO2 109.07萬噸,2016年至今累計科技成果轉化收入7960.09萬元。
以(yi)此項(xiang)目為(wei)依托,中(zhong)節(jie)能(neng)寧(ning)(ning)夏(xia)公司被認定(ding)為(wei)“國(guo)(guo)(guo)家(jia)高新(xin)技(ji)術企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)”、寧(ning)(ning)夏(xia)回族自治區(qu)“專精特新(xin)”企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)及“科(ke)(ke)技(ji)中(zhong)小型企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)”、國(guo)(guo)(guo)家(jia)級(ji)“科(ke)(ke)技(ji)型中(zhong)小企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)”,被評為(wei)寧(ning)(ning)夏(xia)回族自治區(qu)第(di)(di)一批(pi)資(zi)(zi)源綜合利用(yong)示范(fan)企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)和第(di)(di)二(er)批(pi)自治區(qu)級(ji)中(zhong)小企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)創(chuang)業(ye)(ye)(ye)(ye)創(chuang)新(xin)梯隊企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)。“廢棄礦井瓦斯綜合治理和資(zi)(zi)源化利用(yong)示范(fan)項(xiang)目云(yun)網(wang)管理平(ping)臺”被列(lie)為(wei)國(guo)(guo)(guo)家(jia)工信(xin)部(bu)制(zhi)造業(ye)(ye)(ye)(ye)“雙創(chuang)”平(ping)臺試點(dian)示范(fan)項(xiang)目。獲得國(guo)(guo)(guo)家(jia)科(ke)(ke)技(ji)部(bu)組織(zhi)的“第(di)(di)六屆(jie)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)創(chuang)新(xin)創(chuang)業(ye)(ye)(ye)(ye)大(da)賽(sai)”寧(ning)(ning)夏(xia)賽(sai)區(qu)二(er)等獎、國(guo)(guo)(guo)賽(sai)“優秀企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)”;國(guo)(guo)(guo)家(jia)工信(xin)部(bu)組織(zhi)的“創(chuang)客(ke)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)”雙創(chuang)大(da)賽(sai)企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)組100強(第(di)(di)46名(ming))。榮(rong)獲中(zhong)國(guo)(guo)(guo)節(jie)能(neng)環保集團節(jie)能(neng)類技(ji)術發明一等獎、科(ke)(ke)技(ji)進(jin)步二(er)等獎和技(ji)術革(ge)新(xin)一等獎各1項(xiang),技(ji)術革(ge)新(xin)三等獎2項(xiang)。
獲得(de)授權(quan)(quan)專(zhuan)(zhuan)利19項,其(qi)中發明(ming)專(zhuan)(zhuan)利2項。1項PCT專(zhuan)(zhuan)利已(yi)取得(de)國(guo)際檢索(suo)報告。發表(biao)專(zhuan)(zhuan)業論文11篇,形成了自主知識產權(quan)(quan)體系并通過知識產權(quan)(quan)貫標(biao)認(ren)證。
2019年(nian)12月5日作為(wei)重點(dian)企業受邀參加國(guo)家(jia)(jia)能(neng)源局(ju)綜合司《關于召開關閉礦井殘存煤層氣開發利(li)用技(ji)術交流會》,提出行(xing)業推廣存在的困難和建議,取得了能(neng)源局(ju)及業內(nei)權威的認同。國(guo)家(jia)(jia)能(neng)源局(ju)擬對(dui)國(guo)內(nei)“五大區(qu)”推出重點(dian)企業先(xian)行(xing)先(xian)試,實施該區(qu)域內(nei)行(xing)業推廣,目前政(zheng)策制定及先(xian)行(xing)先(xian)試企業名冊正在擬定中(zhong),出臺后能(neng)夠有效促進行(xing)業產業化(hua)推廣。
展望:中(zhong)節能(neng)寧夏公(gong)司(si)開(kai)創(chuang)了中(zhong)國廢(fei)(fei)棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)瓦(wa)(wa)斯(si)(si)綜合治理行業之先河(he)。下(xia)一(yi)步(bu),公(gong)司(si)在建(jian)設國內一(yi)流(liu)廢(fei)(fei)棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)瓦(wa)(wa)斯(si)(si)綜合治理及利用示范(fan)基地(di)(di)的同時,申報組(zu)建(jian)廢(fei)(fei)棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)瓦(wa)(wa)斯(si)(si)治理院士工作站,并以將(jiang)企業標(biao)準上升為行業標(biao)準為目(mu)標(biao),制定并發(fa)布實(shi)施廢(fei)(fei)棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)瓦(wa)(wa)斯(si)(si)綜合治理和資(zi)源(yuan)化利用系統企業標(biao)準。通過地(di)(di)面卸壓鉆孔排采(cai)工藝(yi)技(ji)術(shu)、采(cai)動裂隙區地(di)(di)面鉆孔,實(shi)現(xian)廢(fei)(fei)棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)井(jing)(jing)下(xia)密(mi)閉空(kong)間(jian)殘(can)(can)存(cun)(cun)的低濃度(du)瓦(wa)(wa)斯(si)(si)資(zi)源(yuan)回(hui)收再利用,有(you)效消除殘(can)(can)存(cun)(cun)瓦(wa)(wa)斯(si)(si)從地(di)(di)表裂縫逸出造成的潛(qian)在安全隱患;通過廢(fei)(fei)棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)水處理與(yu)循(xun)環利用技(ji)術(shu)研究,實(shi)現(xian)廢(fei)(fei)棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)井(jing)(jing)下(xia)采(cai)空(kong)區涌水治理;通過廢(fei)(fei)棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)瓦(wa)(wa)斯(si)(si)綜合治理利用、碳匯造林實(shi)現(xian)廢(fei)(fei)棄(qi)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)生(sheng)態環境(jing)修(xiu)復(fu)。