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      山西金土地生態環境治理科技股份有限公司 為實現“雙碳”目標 蹚出一條創新之路
      發稿時間: 2022-03-18 來源:山西綜改 【字號:

      據省統計局、省自然資源廳數據記載,2020年山西省煤炭產量約為10.2億噸,而矸石山是煤礦最顯著的標志之一,采煤時,煤矸石會被分離出來堆放在一邊,久而久之堆積成山,造成大面積土地資源浪費、環境污染與安全隱患。矸石山自燃過程中,會釋放產生大量的SO2、H2S、P2O5、CO 等有害氣體,威脅居民健康,帶來安全隱患與環境風險。

      山西綜改示范區山西金土地生態環境治理科技股份有限公司(以下簡稱“金土地”)長期專注于煤礦區排矸場、污染礦區、荒山、采石場及污染河道等困難立地條件下的生態治理相關的學術研究、科技推廣、成果轉化,為山西轉型發展、實現“雙碳”目標作出了積極的貢獻。

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      從“火焰山”到“花果山”

      每年春天,山西焦煤西山煤電屯蘭礦的矸石場充滿了生機,大片的植被沐浴在春風里,一到夏天,這里的小山坡上都會開滿野花,和以往寸草不生,煙霧繚繞的矸石山沒有一點關系,這樣的景象離不開金土地的治理?!斑@座山坡原本是山西焦煤西山煤電屯蘭礦的矸石場,十幾年來大量堆放的煤矸石不僅占土地,自燃后產生的有害氣體,嚴重影響了周邊生態環境。傳統的治理方法,大多數是把矸石用土掩埋后,再做片石和水泥護坡。這種辦法剛開始看著不錯,可用不了幾年,護坡表面就開始脫落,需要一次次返工,費力花錢,效果還不好?!苯鹜恋囟麻L王志勇告訴記者。

      傳統的這種治理方法,專業上叫作剛性治理,隨著時間的推移存在很多弊端,為了解決這一問題,金土地發明了一種柔性治理方法,通過徹底滅火、穩固山體、生態恢復三個步驟,把矸石山恢復到它幾千年以來應有的生態系統。

      住在山西焦煤西山煤電屯蘭礦的居民紛紛表示:“以前這個矸石山經常是著著火,冒著煙,尤其下過雨之后,煙霧騰騰的,遠處根本看不清這座山,經過金土地的治理,這里短短幾年時間就實現了從‘火焰山’到‘花果山’的神奇轉變?!?/p>

      傳統治理方式治標不治本

      尤為關鍵的是,目前多數矸石山處于自燃狀態,不僅大量排放SO2、CO、H2S和NO2等有毒有害氣體及鎘、鉛、汞、鉻、砷、銅、鋅等重金屬離子,而且還產生大量的有機污染物,從而導致周邊土壤、水體和大氣質量的整體下降。僅以SO2排放為例,按照我省50%的矸石在堆積過程中發生自燃,平均含硫1.5%計算,僅SO2排放一項即高達1280萬噸,以50年燃盡估算,我省每年因煤矸石自燃排放的SO2約為25.6萬噸,約占我省SO2年排放量的三分之一。更為嚴重的是,自燃矸石山易引發爆炸,一旦危害較大的水煤氣(類似瓦斯)爆炸發生,將發生惡性后果,例如群體性傷亡,河流堵塞等。如果煤矸石存量較大,對環境會帶來很大的危害。

      當前,相關的環境恢復治理、土地復墾、礦山生態環境保護與恢復治理等技術標準,對矸石山自燃及環境綜合治理的適應性較差,缺乏針對性強的矸石山生態環境恢復治理方面的技術規范。矸石山傳統治理模式多依靠分層覆土、挖除火源、注漿等工藝進行簡單滅火,表面上矸石山自燃問題得到了初步控制,但矸石山治標(滅火)不治本(復燃)的現象屢見不鮮。因此,矸石山治理項目普遍會陷入重復治理、重復投資的惡性循環?!绊肥骄C合治理技術是一套系統集成技術,系統滅火防復燃、山體整形排水、生態恢復各環節相互聯系缺一不可。人為割裂三者間的系統性,滅火、山體整形、生態修復各自為政,實踐中自燃風險高?!蓖踔居赂嬖V記者。

      28種方法化廢物為資源變包袱為財富

      矸石山自燃和空氣流通形成的供氧機制有關,排矸場坡面存在的溝蝕、裂隙,以及矸石山未進行有效的碾壓夯實導致不穩定沉降,形成了沿山體結合部的小裂隙,成為空氣進入矸石山的入口,同時矸石自上而下傾倒給深部供氧提供了條件,誘導矸石山內部的氧氣流動,使得矸石山出現自燃。

      基于熱量聚散梯度理論和進風通道分析,金土地提出了系統滅火防復燃技術體系,其中包括分層碾壓、挖除滅火、復合式擋墻、復合式排洪管涵、環坡腳封閉滅火、表層噴漿輔助滅火、田字形開溝注漿滅火、山體結合部灌漿滅火等28種治理方法。

      與此同時,金土地還搭建起了自燃風險預警系統及煤矸石在線監測平臺,通過治理前監測全面準確掌握矸石火情分布,指導工程設計;治理中檢驗治理工藝有效性,根據測溫結果實時調整治理工藝;治理后全面檢驗治理工程的治理效果及矸石堆體內部溫度變化趨勢,真正實現一站式污染場地修復服務?!盎瘡U物為資源、變包袱為財富,是實現煤矸石綜合利用的必由之路,也是生態文明建設的迫切需求。因此,在進行充分的風險評估及建立完善的監測體系的基礎上,對新排煤矸石進行無害化處置后實現資源化封存,待資源化、產業化、規?;夹g成熟后對其進行資源性利用,是徹底解決矸石占地、污染及自燃的根本性措施?!睂τ诿喉肥C合利用,王志勇說出了自己的見解。

      在雙碳背景下開展煤矸石資源化利用、研發及封存是實現煤企低碳轉型和高質量發展的必由之路。利用豐富的矸石山土地資源,發展煤企背景下的光伏產業,是當前傳統煤企向新能源綠色發展的主戰場。尊重自然和科學規律,以系統方法論為指導,以矸石山實時智能長期監測系統為基石,因地制宜,一山一策,多技術手段集成配套,科學處置矸石山的全生命周期各技術環節,耦合矸石山治理與光伏產業化建設,在確保矸石山長期安全穩定的基礎上,達到矸石山的光伏產業化利用、矸石資源化封存以及固碳減排的低碳轉型和高質量發展目標,同時實現農光互補,振興鄉村經濟,鞏固扶貧成果。 (葉芝花?)?

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