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煤炭企业能量储备和环保控制模式

2005/4/25 10:47:24       
  开采和加工煤炭时,自然环境保护要达到一定标准。通过分析煤炭开采及加工利用的环境保护状况,发现主要环保技术决策和措施只是减轻和部分消除了生产活动产生的后果,并没有从根本上解决问题,只是局部恢复了被破坏的自然环境,比如土地复垦,矿井水澄清,在热能和其他装置中扑尘和收集瓦斯等,能局部降低煤矿对周围环境的负面影响。因为并没有消除环境破坏的根源,所以,受影响地区有时难免发生生态急剧恶化,如要根治则耗费甚大。

  应该说,在某种程度上,煤炭企业具有提高效益和保护生态环境的潜力,在能量生产和消费间尚有大量未利用的资源储备。在制定和采用有效的能量储备工艺基础上,要研究生产过程的优化,如采用不排矸、少排矸的开采工艺。

  煤炭企业的环境保护工作,取决于合理组织采煤和煤炭加工工艺。应使工艺合理并能保护资源,综合利用煤矸石,避免或减少采煤和煤炭加工利用过程中向周围排放污染物,使之达到环保标准,避免土地破坏,使用水形成闭路循环,热能结构也形成闭路。这就需要一种制约(生态和经济)系统,该系统有采煤和加工煤炭尽可能合理的工艺导向和技术决策。

  煤炭生产环境保护工艺是按对周围环境影响范围划分的。比如,为了减小对水和土地资源的危害,基本方法是采用不排矸采煤,为减轻对大气污染,采用能量储备和净化及捕尘回收瓦斯的工艺。

  当前社会向市场经济过渡,燃料和能量需求增大。由于燃料和能量成本猛增,采煤和运输以及环境保护的总费用和单位费用也在增大,这使人们目前更重视能量储备问题。

   图1 能量储备和煤炭企业环保控制模式(略)

  有效地减小对自然环境的负面影响就要在采煤主要工艺和电力及燃料需求方面,建立相互关联的生态技术系统。要有效地利用自然资源,应采用无矸石生产工艺,并开发煤炭企业能量供给需求平衡的能量储备生产工艺。组建煤业热电集团公司,能使之获得更大的效益。这种集团公司能使燃料产地能量供给网路中的能量损失大为降低,并可有效地利用采煤废物(沼气、低温矿井水、风流、烟气、循环水等)的能量。在煤业热电集团公司中,燃煤废渣量比在矿井锅炉中多得多,可利用这些废渣充填井下采空区,以避免废渣堆放压占土地,采空区充填能防止矿山地表塌陷破坏,从而可节省治理塌陷的复垦工程费。以罗斯托夫煤业有限责任公司奥布哈夫斯基矿为例,组建热电集团公司具备有效的技术经济性。

  已开发出了图1所示的煤炭企业环境保护控制模式。其基本原则是:有效的能量储备、环境保护效果好和无矸石开采工艺,以实现生态化生产。

  能量数据和生态环境状况指数输入数据库后,可建立企业生态能量状态信息图,按录入的结果查明有问题的“瓶颈”之处,制定能量储备和环保措施规划,实现投资回收期最短的能量有效设计。

  可见,煤炭企业能量需求初步优化时,不但要考虑经济性(减少能量资源消耗),还要考虑生态效益。

  建立观测和自动监测网站和信息处理中心。按监控系统能量、资源消耗和生态恢复系统,考虑企业的生态环境状况,控制能量需求和环境保护活动。

  煤炭企业环境保护控制模式的主要对象有3类:第一,能量保障对象,包括变电所、供电网、锅炉房和压风机房;第二,生产主要工艺对象(排水、通风、提升设备、井下运输、采掘机组);第三,辅助生产设施。

  模式里控制煤炭企业环境保护的主要原则是:单位产品热能资源消耗越小的企业,则热能资源利用质量越高;生产时排放的废物越小,产生的有害物质、土地破坏和资源荒废水平就越低;环境保护设备和运行耗费越小,采矿生产的生态安全性越高。热能资源(包括再生资源)有效的利用,通过采用环境保护生产工艺来实现。

  为获得补充能量,控制模式中包括的所谓再生能量资源,指有一定热能潜力的可利用的废弃物,如沼气、锅炉烟气、压风机房循环水、矿井风流和矿井水等。此外,矿井排出风流的动能和煤层抽出的沼气化学能也可利用。为得到高效燃料,需改善煤质,即通过煤的洗选、压制型煤以及开发煤水燃料等来实现。

  煤炭企业环境保护控制模式,是矿山能量储备和生态环境保护方面研究活动成果的总结,今后在组织煤炭企业环境保护活动时,如果与该模式一致的话,即可获得上述的经济效益和生态效益。

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