走進(jìn)晉能控股集團(tuán)長(zhǎng)治公司三元煤業(yè)充填開(kāi)采集控中心，巨大的電子屏上，各項(xiàng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)跳動(dòng)：充填流量130m³/h、管路壓力3.2MPa、單次充填量1500m³……這里，不僅是三元煤業(yè)破解“三下”（建筑物下、水體下、鐵路下）壓煤難題的前沿陣地，更成為晉能控股集團(tuán)煤炭綠色開(kāi)采的生動(dòng)樣本。

近年來(lái)，晉能控股集團(tuán)堅(jiān)持“立足自主、積極合作、創(chuàng)新技術(shù)、加大應(yīng)用”，深化與科研院所、高等院校產(chǎn)學(xué)研合作，加快連采連充技術(shù)、覆巖離層注漿充填開(kāi)采、保水開(kāi)采、煤與瓦斯共采、?。o(wú)）煤柱開(kāi)采等綠色開(kāi)采工藝的實(shí)踐探索，推動(dòng)出臺(tái)了《煤礦體充填開(kāi)采技術(shù)規(guī)范》《煤礦離層注漿技術(shù)規(guī)范》等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，形成資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)的“高利用、低排放、少破壞”的開(kāi)采模式，持續(xù)為煤炭綠色開(kāi)采注入新動(dòng)能。

“資源困局”實(shí)現(xiàn)“綠色突圍”

晉能控股集團(tuán)現(xiàn)有煤礦225座，產(chǎn)能4.6億噸，177座生產(chǎn)礦井，多年來(lái)承擔(dān)著能源保供的重任。然而高產(chǎn)背后，資源瓶頸日漸凸顯。以長(zhǎng)治公司為例，其下轄的13座生產(chǎn)礦井近三年多累計(jì)生產(chǎn)原煤7000余萬(wàn)噸，但超半數(shù)礦井服務(wù)年限已不足10年，“三下”壓覆資源總量占剩余可采儲(chǔ)量的67%。其中，三元煤業(yè)3#煤層壓覆量達(dá)9000萬(wàn)噸以上，占總儲(chǔ)量的六成。

2019年，三元煤業(yè)率先突圍，立項(xiàng)建設(shè)建（構(gòu)）筑物下充填開(kāi)采項(xiàng)目。技術(shù)團(tuán)隊(duì)跑遍山東、內(nèi)蒙古取經(jīng)，歷經(jīng)50多次專題研討，形成5萬(wàn)余字專題會(huì)議紀(jì)要，完成上百次方案調(diào)整，最終啃下硬骨頭。2023年金秋，當(dāng)首批合格膏體通過(guò)2.7公里蜿蜒管路穩(wěn)穩(wěn)注入充填工作面時(shí)，監(jiān)控屏幕前爆發(fā)出許久的掌聲，“地下采煤、地上無(wú)憂”的綠色開(kāi)采模式終于從概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

三元煤業(yè)的技術(shù)突破并非個(gè)例。距其不遠(yuǎn)的趙莊礦二號(hào)井同樣在綠色開(kāi)采領(lǐng)域收獲頗豐。為了提高礦井資源回收率、延長(zhǎng)服務(wù)年限，該井分別于2020年、2023年引進(jìn)應(yīng)用覆巖離層區(qū)注漿充填開(kāi)采技術(shù)和連采連充相關(guān)技術(shù)。其中，覆巖離層區(qū)注漿充填開(kāi)采技術(shù)已累計(jì)回收煤炭資源303萬(wàn)噸，處理煤矸石23.12萬(wàn)噸；同步建設(shè)的煤矸石球磨制漿系統(tǒng)，在保證制漿充填系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了煤矸石返井不外排的目標(biāo)。連采連充技術(shù)則成功開(kāi)采了CT301、 CT312兩個(gè)工作面，累計(jì)回收煤炭資源38萬(wàn)噸，處理煤矸石21.34萬(wàn)噸。

“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”躍升“技術(shù)驅(qū)動(dòng)”

兩年多來(lái)，三元煤業(yè)聯(lián)合中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、華北科技學(xué)院等高校，構(gòu)建起從研發(fā)到轉(zhuǎn)化的全鏈條體系，聚焦膏體配比、充填工藝等核心技術(shù)開(kāi)展攻關(guān)，推動(dòng)科研成果快速落地。其中，兩大綠色充填注漿技術(shù)申請(qǐng)國(guó)家專利25項(xiàng)，發(fā)表相關(guān)論文28篇，獲得科技獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)，《特厚煤層超高支巷安全高效關(guān)鍵控制技術(shù)》更是達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

值得關(guān)注的是，這些技術(shù)創(chuàng)新兼具環(huán)保與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。覆巖離層注漿技術(shù)采用粉煤灰代替水泥作為核心注漿材料，累計(jì)消耗粉煤灰99.24萬(wàn)噸，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、性能可靠、綠色環(huán)保、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)低的優(yōu)點(diǎn)；膏體充填技術(shù)采用礦渣、粉煤灰、煤矸石等固廢膠凝材料替代水泥，不僅降低了膏體制備成本，還節(jié)省了煤矸石、粉煤灰等固廢處理和環(huán)境治理費(fèi)約200萬(wàn)元／年。兩大技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“以廢治沉”，有效保護(hù)了上部地層結(jié)構(gòu)和含水層安全，為礦區(qū)綠色開(kāi)采提供了可復(fù)制的技術(shù)典范。

如今，在集控中心，操作人員只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，便能實(shí)時(shí)精準(zhǔn)調(diào)控井下充填進(jìn)度，開(kāi)采區(qū)域地表沉降量被牢牢控制在10毫米以內(nèi)。

目前，晉能控股集團(tuán)正因地制宜推廣充填開(kāi)采技術(shù)：三元煤業(yè)、中能煤業(yè)、小常煤業(yè)、趙莊二號(hào)井已采用覆巖離層注漿充填工藝；連采連充工藝已在趙莊二號(hào)井運(yùn)用；南河煤業(yè)、潤(rùn)宏煤業(yè)、皇后煤業(yè)等7座煤礦正在推進(jìn)方案設(shè)計(jì)與審批流程；同忻煤礦、塔山煤礦、馬脊梁煤礦已采用采空區(qū)矸石注漿工藝處理矸石。截至今年7月底，6座開(kāi)展充填開(kāi)采的煤礦已累計(jì)置換煤炭資源114.1萬(wàn)噸。

“多元協(xié)同”掀起“綠色浪潮”

晉能控股集團(tuán)的綠色開(kāi)采探索并非局限于充填開(kāi)采技術(shù)，而是通過(guò)小（無(wú)）煤柱開(kāi)采、保水開(kāi)采、煤與瓦斯共采等技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，構(gòu)建起多元立體的綠色開(kāi)采格局。

2024年，集團(tuán)在塔山礦、王莊礦、寺河礦等58座礦井的98個(gè)工作面實(shí)施?。o(wú)）煤柱開(kāi)采技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化巷道設(shè)計(jì)，減少煤柱浪費(fèi)，多回收煤炭715萬(wàn)噸，相當(dāng)于新增一座大型礦井的年產(chǎn)量。2025年，這一技術(shù)在馬堡礦等52座礦井的89個(gè)工作面繼續(xù)推廣，截至7月底已累計(jì)多回收煤炭資源302.5萬(wàn)噸。

在保水開(kāi)采方面，針對(duì)麻家梁礦、榮康礦2座奧灰水帶壓開(kāi)采危險(xiǎn)性較大的礦井，通過(guò)井上下施工常規(guī)、定向鉆孔，對(duì)底板進(jìn)行注漿充填加固治理，有效防止工作面回采過(guò)程中底板擾動(dòng)造成奧灰水突水，保障了工作面安全回采。

成莊礦、寺河礦、長(zhǎng)平礦試點(diǎn)推行煤與瓦斯共采技術(shù)，創(chuàng)新發(fā)展全礦區(qū)、全層位、全時(shí)段的煤礦瓦斯“四區(qū)聯(lián)動(dòng)”井上下聯(lián)合抽采機(jī)制和開(kāi)發(fā)模式，讓瓦斯從“安全隱患”變?yōu)?ldquo;清潔能源”。這套技術(shù)已在山西重點(diǎn)礦區(qū)廣泛推廣，實(shí)現(xiàn)了煤與瓦斯安全、高效、綠色共采。