【摘 要】 我国是煤炭生产大国,同时也是消费大国,由于认识上的偏差以及技术上的落后等原因,使得煤炭相关产品没有得到充分利用,不仅造成了煤炭资源的巨大浪费,同时也造成了严重的环境污染问题,阻碍了我国经济的可持续发展。随着经济的发展,人们思想观念的不断更新,节能减排的观念逐渐被应用到各个行业的生产和经营中,尤其是在煤炭企业更为广泛。文章从煤炭企业节能减排工作的难点入手,对其相应的解决措施进行探讨。
【关键词】 煤炭企业; 节能减排; 难点; 对策
煤炭工业在我国国民经济的发展中起着重要的推动作用,也是我国可持续发展战略中的能源保障,具有较高的战略地位。然而近年来,随着煤炭资源的大量开发和使用,对我国造成了严重的环境问题,也造成了资源的大量浪费。根据国家能源局主导的《煤炭工业“十二五”发展规划》(征求意见稿)和《煤炭工业节能减排工作意见》的要求,本着“技术上可行、经济上合理、安全可靠”的原则,应加快推进我国煤炭工业节能减排工作的实施,使能源消耗、资源浪费和环境污染最小化,生产效益最大化,实现环保与经济的双赢,最终达到煤炭工业发展可持续化的目标。
一、煤炭企业节能减排的紧迫性
(一)煤炭工业的基础性地位
丰富的能源是促进国家经济发展的主要动力,也是促进现代文明发展的物质基础,确保自然能源安全可靠的供应,是促进社会持续和稳定发展的保证。我国具有较为丰富的煤炭资源,而煤炭工业在我国的国民经济发展中也占据着重要的地位。
(二)煤炭企业能耗分析
煤炭行业是我国九大能源消耗行业之一,其整体的能源利用率不高,仅为28%,比我国能源利用率的全国普遍比例低4个百分点,比发达国家的能源利用率则低了将近10个百分点。据统计,2007年煤炭行业能源消费 8 500多万吨标煤,占当年煤炭产量的5.48%。如果计算煤炭洗选损失,全行业自身用能折合商品煤消耗量近1.8亿吨,这是我国2007年社会煤炭消耗量的8.39%。近年来,由于我国煤炭资源与区域经济发展呈逆向分布,形成的“西煤东运,北煤南运”的格局难以改变,大量原煤长距离运输、直接燃烧,白白浪费掉的煤炭资源难以计数。因此,提高能源生产利用效率,整体实现煤炭生产和利用的集约化、科学化,对煤炭行业来讲势在必行,也是国民经济健康发展的内在要求。
二、煤炭企业节能减排工作的难点
(一)政府对企业下达的节能量目标,与经济发展对企业能源的需求量之间有着较大的出入
很多煤炭企业历经多年的发展,尤其是一些具有几十年开采历史的矿业集团,已经进入了衰退期,而煤炭的开采水平却是逐年上升,也就是说,在同样的条件下,在对相同的资源进行开采时,需要更大的能源消耗。而面对同等的能源开采量,想降低能源消耗是十分困难的,尤其是一些具有几十年开采经验的老井,产量急剧下降,但其排风以及排水等消耗却并没有减少,反而是逐年增加。产量的下降造成了能源综合能耗的上升。
(二)政府对排污总量的控制目标,与企业发展对排污量的需求之间存在着突出的矛盾
如果没有对排污量的控制指标,则没有煤炭企业的发展。对于一些老牌的矿业集团来说,对排污量的控制尤其是对二氧化硫排放量的控制是一个十分困难的问题。
(三)科技的进步速度无法满足节能减排工作的需要
在节能减排工作方面,仍然存在着大量的问题无法解决,有些问题虽然能够解决,但是也仅仅停留在理论阶段,缺乏实现的生命力。
(四)专业人才的缺乏,无法满足新时期节能减排工作的需求
节能减排工作由于不是煤矿生产中的主体专业,大多数人认为其并不像安全生产那么重要,更加无法在短期内看到如经营产生的效果,因此受重视程度不够。节能减排工作没有一个具有现实约束力的条款,使得节能减排工作在人们的心中地位欠缺,节能减排意识也十分淡薄。从执行层面上看,煤炭企业缺乏能够专门从事并且实现节能减排工作的人员;从管理层面上看,当节能减排工作与其他工作发生冲突时,人们往往将节能减排工作放于次要的地位,很少有管理者能够正确、妥善处理好节能减排与其他管理活动之间的矛盾;从战略层面上分析,作为决策者,能够切实站在企业长远发展的角度,对节能减排进行客观的认识,认真分析问题和解决问题的管理者十分少见。
(五)对节能减排工作效率缺乏一个完善的考核标准
能源无法进行准确地计量,使得能源的基数无法进行准确度的测量,也就无法确定考核标准以及考核周期。
三、煤炭企业节能减排工作的策略
(一)节能策略
1.节煤技术
(1)加大对难采煤层的开采利用。根据即将开采的煤层的实际情况,结合目前所掌握的开采技术以及所拥有的设备和工艺,对开采技术进行合理选择,减少由于不合理的开采而引起煤炭资源的损失,进而提高煤炭企业对煤层的开采效率和使用效率。同时,不断加强对难采煤层的开发和利用,尤其是十分薄的煤层,应当加强对其开采的范围和力度,使煤炭资源得到充分的利用。
(2)工业生产和生活节煤。增强烧炉工的节能意识,提高烧炉工的操作水平,同时在设备的选择上,尽量选择高效和清洁型的节能锅炉,这在节能减排方面会取得十分明显的效果。同时,对于煤炭燃烧产生的煤泥以及煤渣等废弃物进行充分的回收和利用,以此达到节约用煤的目的,进而提高煤炭企业的经济效益和社会效益。
2.节电技术
(1)尽量选择合适的煤矿层进行单层的准备和单层的开拓,而对于比较大型的矿井,则可以适当的选择分区开拓的方式,在巷道的布置方面,尽量选择简单的分布方式,避开岩巷,减少电网的敷设,实现节电。
(2)矿山机电设备节电。在煤矿的开采过程中,需要使用大量的体积庞大、用电负荷较大的机电设备。而在设备的选择上,也应当尽量选择高效和节能的设备,主要遵循以下几个方面的原则:选择节能型的变压器,对传统的耗能高且工作效率低的老式变压器进行必要的淘汰;对机电设备的运行方式进行优化,大量使用变频技术以及无功补偿技术等;对通风设备、排水系统等主要的机电设备进行改造,使其耗能大幅度降低,实现节电的目的。
(3)矿井供配电技术。在开采时,如果遇到生产能力较大时,则以110kV供电作为首选。当需要使用的机电设备单机功率达到200kV时,则可以考虑使用高压供电。对于供电系统的配置,要使其布局合理,并积极推广自动化和信息化的管理方式,对用电情况进行及时监测,通过信息化管理逐渐完善煤炭企业的生产与管理,减少由于供电的消耗而造成的损失,进而降低开采所需的电能的消耗,节约电能。
(4)矿山照明节电技术。煤炭企业的生产需要24小时不间断作业,因此其在照明领域所消耗的电能比一般行业都要高出许多。同时,其对照明设备的要求也较高,如照明的时间要长、范围要广,并且亮度要能够适应井下作业的需要,因此,在煤炭开采时所使用的照明设备应当是高效节能的,并且对照明的电路进行合理设计。在照明控制技术方面也有着较高的要求,为了节约电能消耗,可以通过太阳能、风能等节能措施实现照明。
(5)对矿井的部署形式进行合理布局,采用巷道布置,对于一些可有可无的生产环节则可以省略,提高节能效率。在矿井中,尽量选择一矿一面的生产模式,实现工作面、采区、全矿井等几个方面全面集中的生产管理,以此实现煤炭企业的生产和经营目标,提高煤炭企业的经济效益和社会效益。
3.节水、节油、节材料
(1)节水。在煤炭企业中的节约用水主要可以通过对生产用水和生活用水的节约两个方面来实现,始终要遵循一水多用的原则。生产用水中主要包含洗煤用水、锅炉中的水、冷却用水等,经过有效的回收和利用,可以将生产用水进行循环使用。同时,加强员工的节水意识,在生产和生活中养成自觉节约用水的习惯。
(2)节油。在煤炭企业中,主要的耗油包括煤矿设备所使用的液压油以及润滑油等,为了使煤矿企业的生产中实现节油的目的,应当对油的使用进行合理规划,增加对设备耗油指标的管理,在用油的过程中进行合理配置,减少漏油现象,进而达到降低油耗、节约用油的目的。同时,也能够减少由于油的使用对煤矿所产生的污染。
(3)节材料。在生产的过程中对木材和钢材的节约使用也是节能中的主要内容,由于木材和钢材的过渡消耗,不仅造成了煤炭企业成本的增加,同时也是对资源的一种浪费。在节约材料的使用方面,可从以下方面来进行:对采煤的方法和技术进行改进,主动推广机械化采煤,对于一些较小的煤矿,更要加强机械化开采的力度;大力推广井下巷道支护技术,尤其是在小煤矿的支护中,加强锚杆、锚喷网技术的使用;提高木材和钢材的重复使用率,不断开发新的节能材料,以及推广新的节能技术,实现节约材料的目的。
(二)煤矿的减排技术
1.煤矸石的减排措施
(1)减少煤矸石的开采量。对矿井的开拓和井下巷道系统的布置上应当尽量简便,减少对煤矸石的开采,多掘煤巷、少掘岩巷;开采时采用单层开拓时,则尽量使用单巷布置;如果有合适的矿井,则可以积极采用倾斜长壁采煤法、充填法开采技术;严格控制巷道断面的掘进量,减少超挖超掘;加强顶板管理,减少采掘工作面矸石的掺入量等。
(2)矸石不出井、就地消化处理。可采用宽巷掘进工艺,将掘出的矸石就地堆砌在宽巷的一侧或两侧,作为巷旁支护;在井下一些永久性煤柱内开掘专用硐室或巷道储矸,直接充填采空区、废弃的巷道或硐室;作为沿空留巷的巷旁支护材料等。
(3)充分利用自然条件划分矿井和采区,既减少了煤炭损失,降低了开采技术上的难度,同时也降低了矸石的产生量。
2.矿井废水减排措施
(1)对矿井地区的水文地质资料进行必要的总结,根据矿井周围的水源条件,对地下水以及地表水和大气降水等水文资料进行整理和分析,同时对矿区周围地质的含水层情况以及地下水的径流条件进行考证,对矿井水的补给水源进行明确,在矿井前期进行必要的涌水探测,对矿井内的防、排、疏等制定合理措施,选择合适的排水设备。
(2)大力推行保水开采技术。当井下开采遇到含水较多的含水层时,应当以填充法作为首要的选择方法,确保煤层顶板的含水量不受影响;如果煤层遇到较强的含水层时,则应当在布道时尽量避开含水层,并且与其保持一定的距离进行开采,当开采时遇到有河流的地标时,则应当采取特殊的开采方法。
(3)当遇到比较旧的窑洞或者采空区积水的情况时,要确保对煤柱的保护,同时对渗水的裂缝进行及时修补和填充,并且及时对排水管道进行疏通;在针对巷道进行挖掘和煤炭的开采时,始终要坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,当遇到有疑问时,则应当立即停止掘进,防止出现误传现象,造成透水事故的发生。
3.矿井废气减排措施
煤矿开采过程中,产生的废气主要有采矿废气、燃煤废气等,这些废弃的主要组成元素是甲烷,同时包含大量的一氧化碳、一氧化氮、二氧化碳、二氧化氮以及硫化氢等有毒气体。
(1)采矿废气的减排。采矿废气指的就是在采矿的过程中所产生的有毒气体,主要包括井下瓦斯、爆破、人员呼吸等活动所产生的废气。根据相关规定,在对原有煤矿进行改建或者扩建时,其使用的瓦斯技术应当实行瓦斯矿井共采技术,并且在开采过程中执行先收取瓦斯后进行开采的原则。如果遇到地质条件很符合的矿井,则可以实行煤的地下气化技术,直接对煤层气进行开采。另外,减少爆破作业也是废气减排的一个有效途径。开采和挖掘工作都尽可能使用现代化机械进行作业,使爆破钻孔参数得到优化,对爆破所使用的药量进行严格控制,以有效减少爆破产生的废气。
(2)自燃废气的减排。自燃废气指的是煤矸石发生自燃的过程中所产生的废气。为了减少自燃废气的产生,应当加强对容易自燃的煤层进行有效监测,对煤层的自燃性质较强烈的采空区,可以使用灌浆或者喷洒的方式使用阻燃剂;如果地面堆放的煤矸石存在着较大的发生自燃的可能性,则应当定期进行洒水和通风等措施,避免自燃情况的产生。
4.粉尘减排措施
(1)湿式作业。主要包括:湿式凿岩、湿式钻眼、洒水防尘、喷雾降尘、煤体注水、水泡泥和水封爆破。湿式作业是矿井防尘的一项重要措施,具有简单易行、费用小、效果好等特点。
(2)开采技术措施。采煤机采用高压喷雾或高压水辅助切割降尘技术;掘进面采用内外喷雾相结合的方法,降低掘进机切割部的产尘量和蔓延到巷道中的悬浮粉尘;在煤炭破碎及装卸点喷雾洒水,减少粉尘的生成量;综采面液压支架放顶煤时,尽量选择低位放顶,并在放煤口喷雾洒水等。
(3)其他措施。加强开采地区的通风情况,同时使风流得到较大程度的净化,去除空气中的泡沫和粉尘,可以采用在巷道中进行水幕设置等措施,而对于粉尘较多的地区,则可以采用封闭抽取的方式,同时应当注意的是加强工作人员的防护措施。
结束语
近年来,经济的不断发展也对生态和环境造成了严重的污染,随着环境问题逐渐受到人类的重视,节能减排理念成为了现代企业生产和管理中的一个重要标准。节能减排关系着企业的生存和发展,同时也能够有效地降低企业的生产成本,优化企业的生产体系,使企业产品和服务得到最优配置,在提升企业的社会形象,增强企业核心竞争力方面有着重要的促进作用。只有不断坚持节能减排,才能促进企业向着健康持续的方向发展。
【参考文献】
[1] 许祥左.煤炭企业节能减排工作的难点及对策[J].采矿技术,2008(3).
[2]