陕西能源小壕兔煤电有限公司 陕西榆林 719000
摘要：结合煤矿开采伴生的新问题，包括：生态环境、土地恢复治理、水资源综合利用、节能减排等，探讨了绿色智能矿山建设的重要意义和主要途径，旨在说明推广绿色智能矿山的建设，是煤矿企业朝着技术含量高、经济效益好、环境污染少、资源得到充分利用的方向发展，真正实现赵石畔煤矿的可持续发展。
关键词：绿色；智能；生态环境保护；节能减排；可持续发展
一、矿井简介
赵石畔煤矿国家批准建设的榆横—潍坊1000千伏特高压输电工程雷龙湾电厂的配套项目。赵石畔井田位于陕北侏罗纪煤田榆横矿区南区，井田东西长9.8～20.4km，南北宽11.2～20.3km，面积298.5km2，地质资源储量1355.25Mt，矿井工业储量1254.06Mt，设计可采资源量659.79Mt。矿井设计建设规模为6.00Mt/a，服务年限为78.5a，采用立井开拓方式，中央并列式或分区式通风系统，机械抽出式通风方法。矿井采用“一井一面”生产模式，装备一个综采工作面、两个掘锚工作面和一个综掘工作面。配套同等规模的选煤厂，采用重介浅槽选煤工艺，满足电厂和市场产品的不同需求。
二、建设绿色智能矿山的重要性
发展绿色智能的建设，实现以最少的资源消耗和最小的环境影响获得最大的经济效益，保持经济生产的低耗量、高品质、低废弃，从而将经济活动对自然环境的影响和破坏减少到最低限度。对煤、矸石、水等一切可以利用的资源，基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响。采用智能化技术装备，发展中厚煤层的自动化开采技术，围绕矿井灾害防治、机电设备在线监测，实施绿色开采，提高资源回收率、煤炭转化和洁净利用等，提升煤炭开采科技水平和企业自我发展能力，减少资源浪费，提高资源回收率，降低成本，使煤矿健康可持续发展。
推行绿色智能开采技术，保护了环境，减少了污染。实现从“高资源消耗、高污染排放、低经济效益”的“两高一低”发展模式，转变为“资源消耗少、污染排放小、经济效益高”的“两低一高”模式。以牺牲环境为代价追求经济增长的粗放型经济，转变为经济增长和环境保护协同增效的“绿色经济”，从资源掠夺式开发、对生态环境破坏严重的“侵略性型经济”，向人和自然协调发展的“和谐型经济”转变，通过大规模的生态建设，修复受损的生态环境，从“生态赤子”向“生态盈余”转变。绿色智能开采技术的应用无疑给传统的煤矿装备产业注入新的血液，促进传统产业新型化，新型产业规模化，从而带动区域经济和产业经济的可持续发展。
三、赵石畔绿色智能矿山建设的主要途径
1、矸石回填井下，减少占地，防止塌陷，提高资源回收率。
赵石畔煤矿规划一套原矸充填系统，处理规模30万吨/年，项目前期在井田西北部压覆区域布置一个充填开采工作面，该工作面生产能力30万吨/年，主要解决生产期间矸石去向问题，提高矿井资源回收率，后期可以优化工作面布置方式，减少“三角煤”的存在，为矿区环境治理打下坚实的基础。
2、“以治为先，以用为主”构建矿井水循环利用体系。
赵石畔矿井正常涌水量932m3/h，最大涌水量1118.9m3/h，在工业场地规划一套同等规模的疏干水处理系统，矿井水经混凝沉淀、过滤、反渗透工艺处理后，复用于赵石畔电厂、场地消防用水、井下消防洒水、黄泥灌浆用水、工业场地绿化及选煤厂生产补充用水等，提高水资源综合利用率，确保矿井水综合利用率达到90%以上，为构建矿井水循环利用体系、发展循环经济打下坚实基础。
3、高效利用电厂余热，取消煤矿自用煤消耗。
经计算，赵石畔煤矿供热年总耗热量 107315t/a，其中矿井55750t/a，行政生活区38446t/a，选煤厂13119t/a。年耗标煤量 11498.2t，其中矿井5973.3t，行政生活区4119.3t，选煤厂1405.6t。目前赵石畔电厂工业场已规划一套换热站，充分利用电厂余热，为赵石畔煤矿提供可靠的热源，取消煤矿自用煤的消耗，为实现矿区节能减排提供可靠保障。
4、构建“智能生产运行系统”和“智能安全预控系统”两大系统。
赵石畔井田3号煤层呈简单的层状于延安组第三段上旋回顶部产出，层位稳定，全井田可采。煤层倾向北西，倾角小于1°。井田地质条件简单，开采技术条件优越未发现明显的褶皱构造，煤层瓦斯含量低。综合来看该项目具备建设绿色智慧矿山的良好条件。
●智能生产运行系统
该系统整体架构分为设备执行层、传输层、运营管控层、经营管理层，通过设备执行层实现矿井各生产系统的自动化运行，利用传输层实现各子系统数据的无缝接入，基于云计算数据中心，并在其上部署安全生产运营管控平台和煤矿企业经营管理平台，以二维及三维的可视化展示实现人机交互。
●智能安全预控系统
赵石畔煤矿安全预控系统建设以“煤矿安全生产零伤亡”为安全目标，通过风险预判、隐患预治、安全预控三个步骤和管理、技术两种手段，确保人、机、环、管四个方面的智能安全预控。
煤矿安全生产决策中心。该系统作为安全预控各子系统的集中控制与分析决策的控制核心，是“人、机、环、管”四部分集中体现。
风险预判体系，通过各个系统实现对煤矿瓦斯、煤尘、煤自燃、顶板与水害等重大自然灾害、设备及人员的不安全因素和状态的预判，为隐患预治、安全预控提供科学、准确、具有可操作性的量化指标。
隐患预治体系，对风险预判结果中需要治理的安全隐患，分别在开拓开采、排水、通风、防灭火、电气设备和应急与事故管理等六个系统中通过技术创新、设备控制、制度建设、应急救援等技术和手段达到隐患预治的目的。
安全预控体系，主要从采掘安全、煤矿防治水、通风安全、煤矿防灭火、有害气体防治、机电设备安全、煤矿综合安全信息发布系统、安全保障分控中心、动目标运维管理、安全监测环网等方面着手，以危险源为抓手、以系统无缺陷为重点、以切断事故链为突破点，全系统布局、全过程控制、全周期管理，实现安全预控。
赵石畔煤矿从建设之初，始终坚持以绿色智能矿山为本项目建设的主导思想，以科学发展观为指导，践行能源革命，以理念创新、科技创新、管理创新为驱动，以经济效益、社会效益、生态效益协同提高为目标，把以人为本、全面协调可持续发展的理念融入到建设生产管理全过程，通过“智能生产运行系统”和“智能安全预控系统”两大系统，将赵石畔煤矿建设成智能高效、本质安全、管理科学、生态文明、和谐共赢的新型现代化煤矿，为我国绿色智能矿山建设和西部资源合理开发起到良好的示范引领作用。
四、结论
目前我国煤炭产业落后产能规模较大，从业人员多，煤矿重特大事故时有发生，整体国际竞争力较弱，尽管面临着产能过剩压力，但仍需建设一批先进高效、竞争力强的大型现代化煤矿，通过市场机制淘汰落后产能，促进煤炭产业升级和竞争力提升。煤矿开采对环境的影响具有工业污染和环境破坏的双重特征，开采引发地表沉陷、地下水资源减少、环境污染等问题较突出。煤矿的绿色智能开采的实施，将会很好的解决这些问题，并有着巨大的社会效益和经济价值，能使人和自然协调发展，使煤矿企业健康发展，因此绿色智能矿山的建设是赵石畔煤矿实现可持续发展的重要途径。