銅川水處理工藝成套

1. 中礦國際工程設計研究院有限公司的公司業務

公司擁有一大批具有豐富的工作經驗、從事過國內外諸多咨詢項目並且熟悉有關政策和法律法規的專業技術人員。健全的企業管理制度，始終遵循國際咨詢業公認的職業准則開展業務，精湛的業務水平，高效高質的服務，贏得了社會各界的廣泛贊譽。
近三年來主要業績: 采礦—礦井：
山西西山晉興能源有限公司斜溝1500萬噸/年礦產資源開發利用方案、項目申請報告
國投哈密一礦1200萬噸/年可行性研究報告評審
內蒙古自治區蘇尼特左旗白因烏拉600萬噸/年礦井礦產資源開發利用方案
大同煤礦集團馬脊樑礦井600萬噸/年石炭二疊系延深改造工程可行性研究、礦產資源開發利用方案、項目申請報告
陝西省黃隴侏羅紀煤田隴縣李家河300萬噸/年井田項目評估報告
三交河煤礦300萬噸/年礦產資源開發利用方案和開發利用方案評審
徐州礦務集團張雙樓煤礦240萬噸/年改擴建項目建議書、可行性研究報告
大同忻州窯礦井230萬噸/年開發利用方案
大同煤峪口礦井210萬噸/年開發利用方案
大同煤礦集團有限責任公司白洞礦180萬噸/年礦產資源開發利用方案
大同煤礦集團有限責任公司大斗溝礦180萬噸/年礦產資源開發利用方案
徐州礦務集團三河尖煤礦180萬噸/年改擴建可行性研究、礦井設計
大同永定庄礦井165萬噸/年開發利用方案
霍州煤電集團呂梁山煤電有限公司方山店坪150萬噸/年煤礦開發利用方案
陝西歐賽利新能源開發有限公司銅川市宜君縣棋盤鎮馬庄120萬噸/年油頁岩開采礦產資源開發利用方案
山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤礦煤炭資源90萬噸/年開發利用方案
榆林市煤炭開發有限責任公司油頁岩開采礦產資源60萬噸/年開發利用方案
采礦—露天
山煤集團河曲舊縣露天煤業有限公司露天煤礦礦產資源300萬噸/年開發利用方案
坦尚尼亞卡布魯露天礦120萬噸/年礦井可行性研究報告
坦尚尼亞基畏那露天礦100萬噸/年礦井項目建議書
神木縣孫家岔鎮陰灣露天煤礦90萬噸/年開采可行性研究報告
選煤廠
山西北方焦化有限責任公司300萬噸/年選煤廠可行性研究報告
陝西省左權永興煤化有限責任公司300萬噸/年選煤廠可行性研究報告
山西朔州平魯區國興煤業有限公司300萬噸/年選煤廠可行性研究報
山西汾西太岳煤業有限公司250萬噸/年選煤廠可行性研究報告
山西益林煤焦有限公司200萬噸/年選煤廠可行性研究報告
山西省襄垣縣大平煤業有限公司180萬噸/年選煤廠可行性研究報告
山西沁源縣明源煤焦有限公司180萬噸/年選煤廠可行性研究報告
徐州礦務集團張雙樓煤礦180萬噸/年選煤廠技術改造項目建議書
等70餘部咨詢文件 公司工程設計技術力量雄厚，業務范圍設計煤炭、化工、建築、電力、環境工程等多個行業。技術人員專業配備齊全，結構合理。目前已形成包括設計大師、研究員、教授級高工、高級工程師、注冊咨詢師、注冊造價師、注冊建築師以及注冊結構師在內的百人專家系統，可以為業主提供從項目建議書到施工圖的全部設計。
采礦
陝西煤業化工集團孫家岔龍華礦業有限公司孫家岔600～800萬噸/年礦井初步設計修改及施工圖設計
大同煤礦集團馬脊樑礦井600萬噸/年石炭二疊系延深改造工程工程設計
徐州礦務集團新疆天山礦業有限公司俄霍布拉克煤礦400萬噸/年礦井改擴建設計
大同煤礦集團馬脊樑礦井300萬噸/年石炭二疊系延深改造工程工程設計
徐礦集團三河尖煤礦礦井通風系統改造（200萬t/a）、礦井設計
神木縣大柳塔東川礦業有限公司首采區150萬噸/年調整方案設計
烏海市中科寶誠煤業有限公司露天煤礦120萬噸/年初步設計及安全專篇報告書
山西臨縣升聚煤業有限責任公司120萬噸/年礦井機械化升級改造設計
山西離石西山亞辰煤業有限責任公司120萬噸/年礦井機械化升級改造
坦尚尼亞卡卡布魯露天礦100萬噸/年礦井設計
等80餘座
選煤廠
匯豐公司上白霜150萬噸/年選煤廠改擴建項目方案設計說明
淮礦集團潘一、潘三600萬噸/年選煤廠技術改造工程
鄂爾多斯市宏潤選煤有限公司500萬噸/年選煤廠設計
上海大屯能源股份有限公司江蘇分公司大屯320萬噸/年、姚橋300萬噸/年、孔庄200萬噸/年選煤系統升級改造
山西通洲集團安達煤業有限公司安達煤礦300萬噸/年選煤廠方案設計
山西長治恆祥焦化有限公司300萬噸/年選煤廠設計
臨縣錦源煤礦有限公司錦源煤礦選煤廠300萬噸/年選煤廠設計
山西北方焦化有限公司300萬噸/年選煤廠設計
陽泉煤業（集團）有限責任公司選煤系統建設項目（孟縣興峪礦150萬噸/年選煤廠）方案設計
山西汾西太岳煤業有限公司250萬噸/年選煤廠設計
山西益林煤焦有限公司200萬噸/年選煤廠設計
山西沁源明源180萬噸/年選煤廠設計
山西沁源康偉180萬噸/年選煤廠設計
印度JIDAL公司700噸/小時選煤廠設計
山西省左權永興煤化有限責任公司150萬噸/年選煤廠設計
山西金桃園煤焦化有限公司150萬噸/年選煤廠設計
建滔(河北)焦化有限公司150萬噸/年選煤廠設計
山西富嘉焦化有限公司150萬噸/年選煤廠設計
山西晉陽煤焦集團有限公司150萬噸/年選煤廠設計
等50餘座
建築：
徐礦集團第一醫院經濟適用房
徐州銅山縣銅山鎮樵村居民安置樓
徐州百泰電力高科有限公司綜合樓
徐州礦務集團龐庄煤礦經濟適用房
徐州奧特勵精鋼結構有限公司
徐州華美潤發商業有限公司大潤發超市二期工程
江蘇徐州機電工程高等職業學校教學樓、宿舍樓
江蘇沐陽計生局綜合樓
江蘇寶勝電氣公司電纜車間
安徽淮北清荷苑小區
安徽省天長市龍隱山莊
鄂爾多斯神東礦區機電設備專業化維修中心配套維修基地
環境工程：
旗山礦-420米水平排水系統改造工程
江津市禾豐化工有限公司終端污水處理工程
山東瀚海化工肥料有限公司終端污水處理工程
山東海化盛興化工公司污水處理工程
青島鹼業股份公司天柱化肥分公司污水處理工程
邳州聯泰化學有限公司污水處理工程
徐州礦務集團三河尖礦水處理工程
徐州張集煤礦改水工程、水處理工程
黑龍江家墾博興化工有限責任公司終端污水處理工程 近三年，已開展12項選煤廠工程總承包，公司將繼續加大工程總承包業務的力度，逐步向國際型工程公司經營模式發展。
山西北方焦化有限責任公司300萬噸/年重介選煤廠（一期）
印度JIDAL公司700噸/小時重介選煤廠
山西益林煤焦有限公司200萬噸/年重介選煤廠
山西沁源明源180萬噸/年跳汰選煤廠
山西沁源康偉180萬噸/年重介選煤廠
山西金桃園煤焦化有限公司150萬噸/年跳汰選煤廠
建滔（河北）焦化有限公司150萬噸/年跳汰選煤廠
山西富嘉焦化有限公司150萬噸/年重介選煤廠
開灤林西礦業有限公司150萬噸/年選煤廠浮選系統改造
山西晉陽煤焦集團有限公司150萬噸/年跳汰+中煤重介選煤廠
山西河津永鑫實業有限公司100萬噸/年跳汰+中煤重介選煤廠
山西京泰煤焦有限公司90萬噸/年跳汰選煤廠 公司在多年選煤設計研究的基礎上，總結經驗，拓寬技術領域，加強相關潔凈煤技術的設計研究和產業建設，建設生態工業系統，發展綠色產品鏈經濟（將上一級生產過程中的廢物依次轉化為下一級生產過程中的原料或能源，在系統內部存在一個協調、互補、共生的關系）。公司在模塊選煤廠、高效選煤廠的工藝和裝備及工程承包方面做了大量工作；並以選煤為基礎，結合煤質及煤泥特點進行了粉煤（或煤泥）成型技術和裝備的而研究試驗，工程設計和工程承包。結合煤矸石特點，進行了煤系共伴生礦物（如煤系高嶺岩等）深加工的研究設計和煤矸石磚廠的研究設計，進行了配煤場和大量的煤矸石電廠的工程設計，構築煤基綠色產品鏈，為建設潔凈煤工業園區奠定技術基礎，並進行了兩個潔凈煤工業園區的規劃設計。
設計了世界第一大煤系高嶺岩深加工廠，開發煤系共伴生礦物加工利用系列技術；設計各類型煤（焦）廠15座，並研究開發了型煤廠的各種成套設備；設計煤矸石電廠26座；設計煤矸石磚廠6座；設計了經濟型水煤漿廠4座。 選煤設備：
公司擁有國際領先水平的重介旋流器、高效跳汰機、高效浮選機、大型直線振動篩(其中，2CWKS4275振動篩為公司研製的大型超靜定網梁結構、國際最先進、國內最大的直線振動篩，可用於煤炭行業選煤廠的脫介脫水或其他行業脫水分級）、大型香蕉篩、液壓自動提耙高效濃縮機、高效離心脫水機、磁選機等全台自主知識產權的選煤先進成套技術與裝備。
選煤設備-大型直線振動篩：
公司成功製造了國內第一台2CWKS系列振動篩，這是目前國內最先進，國產煤炭行業篩面面積最大的振動篩。
2CWKS4275型超靜定網梁激振大型振動篩全篩型採用超靜定網梁系結構技術，並將超靜定網結構技術運用於大型振動篩的整體動態設計；採用大剛度包容體的設計理念；採用雙組超靜網梁激振器結構、板塊式超靜定組合承重梁結構、Y型超靜定組合加強梁結構，形成封閉的整體的具有結構力學特徵的大剛度篩體。雙組超靜網梁激振器結構使網梁自身的結構高度得到成倍提高，多個震源體的組合為大型振動篩所需的激振力提供了條件，它的結構可靠性效果為超大振動篩的發展創造了一條可行的路徑；板塊式超靜定組合承重梁結構使傳統結構的單一承重梁構成了一個整體板塊的平面剛結構，使篩體的抗彎扭能力大大提高，避免了以往因振動篩在使用過程中的多種原因造成的單根承重梁局部失效後對篩體梁系的連鎖破壞和篩體的破壞。雙組超靜網梁激振器結構、板塊式超靜定組合承重梁結構和Y型超靜定組合加強梁結構是2CWKS4275特大振動篩的主要結構特徵，這幾方面除給大型振動篩在加工、組裝、調試及可靠性等諸多方面顯示出優越性外，對大型振動篩的運輸帶來了獨特的方便，該篩型完全可以實現不需要大型起調設備的條件下進行分體運輸和現場組裝。此結構為國際首創，該篩型噪音低、壽命長、處理量大、各項性能指標達到國際先進水平，是替代進口篩的理想產品，可用於煤炭行業選煤廠的脫介脫水或其他行業脫水分級。
2CWKS系列超靜定網梁激振大型振動篩的研製成功填補了國內空白，還將我國大型篩分機械的設計理念和製造技術引領到新的水平。
選煤廠自動化集中控制：
選煤廠全廠集中控制採用先進的網路技術，以PC、PLC、DCS等模式構成基本框架進行順序控制、過程式控制制。根據選煤工藝需要、靈活、可靠地實現對各種洗選設備進行有序的集中控制盒生產管理，為選煤廠安全生產、科學管理高產高效，提供了強大的保障。
技術特點：
1、先進可靠的控制結構 採用高性能的PLC組件，具有運算速度快、處理能力強、穩定可靠地特點。採用穩定的抗噪穩壓結構，可靠的信號隔離技術，具有信號穩定、數據准確、響應速度快。
2、全面的故障分析功能 對工藝設備、生產過程多方位的進行狀態監測，可智能判斷故障原因，評估設備運行狀況，為生產管理協助和突發事件處理提供了有力的直接幫助和科學依據。
3、完善的智能語音提示系統 系統對診斷出的各類故障和錯誤操作進行對應的語音提示，用戶可直接通過聽覺及時了解全廠運轉情況、故障原因等信息，避免了在出現故障時盲目、慌亂而導致故障面擴大，另外也可縮短排障時間。
4、龐大的歷史記錄歸檔功能 系統通過歸檔、存檔生產中的各類運行數據建立設備運轉歷史檔案，可協助用戶更好的維護設備，發揮設備性能，延長設備使用壽命。
5、科學的生產數據分析平台 系統通過對產品質量、生產效益、電介損耗等數據的跟蹤分析，將經濟效益和生產性能建立數據連接，為用戶研究如何提高經濟效益提供了科學依據和數據平台。
6、強大的數據共享網路 系統將生產監控畫面、故障信息、生產報表等數據發布到Internet互聯網上，用戶登錄互聯網即可實現數據讀取和遠程監控。系統可及時通過移動和聯通的GSM網路發布重要生產數據和報警信息，用戶使用手機可隨地、隨時接受報警簡訊。

2. 無錫市純生浩博水處理設備有限公司上海第一分公司怎麼樣

簡介：無錫市純生浩博水處理設備有限公司上海第一分公司成立於2011年10月17日，主要經營范圍為內水處理容設備、凈水設備、環境污染防治專用設備的技術開發、技術轉讓、技術服務、銷售、安裝，銷售日用百貨、針紡織品、五金交電、通信器材（除衛星電視地面接收設施），裝飾裝潢服務等。
法定代表人：王立奎
成立時間：2011-10-17
工商注冊號：310107000635851
企業類型：有限責任公司分公司（自然人投資或控股）
公司地址：上海市普陀區銅川路185號4樓8027室

3. 陝西銅川漆水河概況

漆水河是銅川最主要的河流之一,發源於銅川市印台區焦坪鄉的崾峴梁下,流域面內積為814.70 km2,河長64.2 km,平均比容降11.0‰。主要支流16條,其中北市區13條,流域面積大於50 km2的主要支溝有雷家溝、王家河。漆水河縱貫南北市區,沿河兩岸人口密集,廠礦企業多有分布,流域內涉及印台、王益和耀州區的9個鄉鎮和5個辦事處,總人口38萬餘人,著名的耀州窯遺址和姜女祠就在漆水河邊。位於漆水河上游的北市區是銅川的商貿和文化中心,中下游地區是水泥、建材和陶瓷工業基地。為了解決漆水河的水患問題,新中國成立後,市委、市政府先後投入大量的人力、物力和財力,對市區河道進行了大規模綜合整治。上世紀70年代,掀起了聲勢浩大的漆水河治理運動,歷時3年,分4期完成了艱巨的治河任務,北起馬蓮灘,南至黃堡鎮,建設砌石堤防30km,修建小(二)型水庫4座、淤地壩10座,經過治理,不僅解決了漆水河河床變遷漫溢之弊,擴大了防洪能力,

4. 鄂爾多斯市眾成礦山設備防護有限公司銅川分公司怎麼樣

簡介：鄂爾多斯市眾來成礦山源設備防護有限公司銅川分公司成立於2011年04月02日，主要經營范圍為礦山機械設備及配件、礦用電力通信設備及配件、五金、電纜、電線、消防器材、勞保用品、水處理設備、儀器儀表、橡膠製品、水暖器材、化工產品（不含危險品）銷售等。
法定代表人：王麗濤
成立時間：2011-04-02
工商注冊號：152701000069481
企業類型：有限責任公司分公司(自然人投資或控股)(2130)
公司地址：內蒙古自治區鄂爾多斯市東勝區君泰華府8幢1層1002號房

5. 華能銅川電廠的主要特點

（一）工程建設安全高效。從樁基工程開工以來至雙機投產之日（2007年12月12日），銅川電回廠工程現場答實現了全過程安全「零」目標和786天長周期安全無事故的記錄，未發生任何人身和設備重大事故。「雙投」實際用時21個月零12天，現場土建和設備安裝質量優良率達到99%以上，投產後機組運行穩定，形成可靠生產力。
（二）體現四大節約理念。一是節地，一期工程佔地總面積435畝，比同類型電廠平均佔地水平節約近35%；二是節水，一期工程單位發電水耗僅為0.32千克/千瓦時，處於國內領先水平；三是節能，經過全體職工的共同努力，可實現生產供電煤耗334克/千瓦時，廠用電率5.3%。四是節投資，一期項目實際總投資不到36.51億元，單位裝機容量造價約為3042元/千瓦。
（三）富有環保特色。同步建設煙氣脫硫裝置，脫硫效率可達92%以上；工業廢水和生活污水實現「零排放」；使用EDI電脫鹽水處理技術，實現無酸鹼污染；粉煤灰、渣及石膏綜合利用可達100%。

6. 銅川礦區地質環境保護規劃及關鍵技術研究

根據銅川礦區煤炭開發引起的地質環境的變化，從水資源保護、地面塌陷和地裂縫的治理、矸石山的治理、煤矸石資源化及煤礦瓦斯利用的角度，探討了銅川礦區地質環境保護技術方案。

一、現有的地質環境保護技術方案

1.礦井水處理

銅川礦區現有的8對生產礦井中，僅有4對礦井有污水處理設施，處理後的礦井水一部分用於井下灑水降塵，一部分排放到河流。沒有污水處理的4個礦井的礦井水排到地面，經簡單沉澱處理後，大部分用於井下生產，其餘部分排放。

2.地面塌陷和地裂縫

銅川礦區的采空區全部存在地面塌陷和地裂縫的問題，這些問題的產生給人民的生產和生活帶來了困難。為了了解採煤沉陷的規律，制定合理的防治和治理措施，銅川礦務局委託遼寧工程技術大學和采礦損害和控制中心進行了銅川礦區地面沉陷規律的研究，編制了「陝西省銅川礦區採煤沉陷情況報告」。報告中分析了地面沉陷的原因及地表移動規律，為防治地面沉陷提供了理論依據。對礦區中的地面沉陷和地裂縫進行了調查、觀測，對出現的地裂縫進行了及時回填。

銅川礦區現生產礦井「三下」壓煤十分嚴重(表5-6)，占保有地質儲量的21.8%，以鴨口礦最為嚴重，佔32.8%。「三下」壓煤中，建築物下壓煤所佔比例最大，為總壓煤量的89.8%，而建築物下壓煤中又以村莊下壓煤為主，占其總量的74.1%。在目前的情況下，分布於各井田未采區的村莊不可能實施搬遷，嚴重影響礦井生產接續和開采效益。為了合理規劃開采，提高煤炭資源的回收率和煤礦開采效益，將開采造成的影響降到最低，實現資源開發與環境保護協調發展。為此，銅川礦務局聯合西安科技大學進行了「銅川礦區開采沉陷規律及水源地破壞研究」。報告總結了銅川礦區建築物下不動遷試采工作面和大采深、小采高、小工作面的地表移動變形特徵，從理論和實驗兩方面論證了其機理和可行性，同時，提出了在不同地質、開采條件下的工作面安全開采尺寸。

表5-6 礦區現生產礦井儲量及「三下」壓煤情況表單位:萬t

3.煤矸石的治理和利用

銅川礦區的煤矸石主要以堆存的方式存在於各個溝谷之中，大部分未做任何處理，少部分進行了填埋處理。隨著資源的日益緊張，煤矸石資源化已經成了綠色礦山的必然選擇。銅川礦務局從20世紀70年代就開始了進行煤矸石利用的探索。據有關資料記載，1978年王家河礦在沸騰爐中使用煤矸石;20世紀80年代，曾建設了三里洞內燃矸石磚廠，但現在這兩個礦井已經破產關閉。

現在，銅川礦務局下設有奧博公司水泥廠，每年用煤矸石作為原料燒制水泥，年利用煤矸石量為1.52萬t。銅川礦務局每年還作為燃料出售部分黑矸，年利用量約為3.5萬t。2006年建立了石節礦免燒磚廠，2007年3月建成並投入試生產，年利用煤矸石1.8萬t。銅川礦區的矸石山大都處於自燃中或是已經自燃過，自燃過後產生的紅矸出售給水泥廠，作為水泥的添加料。

雖然經過了上述各個途徑的煤矸石綜合利用，但是利用量與產生量相比，微不足道。2006年銅川礦區煤炭產量為967萬t，產生煤矸石108.9萬t。加大煤矸石的利用量，實現煤矸石的資源化仍是十分艱巨的任務。

二、銅川礦區地質環境保護關鍵技術方案

1.水資源保護的技術方案

銅川礦區水資源保護技術包括兩個方面:一是礦井水的循環利用;一是保護煤炭開采區水資源少受破壞。

銅川區的礦井缺水問題突出，礦井水以酸性水為主。由於酸性礦井水的處理費用較高，而礦井的井下生產用水質量要求較低。當前對酸性礦井水的處理方法以化學中和法最為有效，因而，銅川區的礦井水以中和法為基礎，結合各個礦井的具體情況，可採用直接投入法、膨脹過濾法和滾筒處理法。直接投入法是在酸性礦井水中直接加入石灰粉或石灰乳等鹼性中和劑;膨脹過濾法是利用石灰石等固體中和劑，採用升流式膨脹濾池中和酸性礦井水;滾筒處理法是將石灰石等固體中和劑置於處理機滾筒內，使之在不斷滾動、碰撞和磨碎過程中達到中和的目的。

圖5-16 洗水閉路循環工藝流程

焦坪區的礦井水都是處理達標後排放，這里不再贅述。玉華礦洗煤廠採用洗水閉路循環技術，防止煤泥水排至廠外造成危害。選煤廠的洗水主要包括壓濾機濾液水、高效濃縮機溢流水和煤泥沉澱池溢流水3部分，通過實施煤泥廠內回收，洗水閉路循環技術，達到洗水平衡、洗水全部復用的目標。下面是某礦的洗水閉路循環工藝流程(圖5-16)。

煤炭開采對地表水資源的影響，主要是煤炭開采引起的地下水位的下降，泉水乾涸，致使部分河流斷流。煤炭開采中不達標的礦井水排放，引起地表水體的污染。煤矸石等礦井廢棄物隨意堆放，不採取處理措施，也會引起地表水的污染。因此，對地表水資源保護的主要問題就是對礦井水和煤矸石的治理，消除污染。

煤炭開采對地下水資源的影響主要為含水層、隔水層破壞，致使地下水的補給來源和徑流途徑發生變化，造成區域地下水位下降，甚至降低到隔水層。因此，對地下水資源的保護的技術方案就是要保護含水層和隔水層免遭破壞。這就要求改進採掘方式、頂板管理辦法，防止和減少塌陷的產生，導水裂隙帶的發育不要觸及上覆含水層。如何防止地面塌陷的產生及裂隙帶的發育高度問題，我國已經做了很多這方面的工作，為銅川礦區的各個礦井提供了依據。但是，每個礦的具體條件各不相同，銅川礦務局各礦井的水文地質條件也各不相同，具體的保護技術方案還要結合各個礦井的水文地質條件和採煤方法來確定。因此，為了盡可能地使地下水資源免受破壞，還需要產學研相結合，尋找地下水資源保護和煤炭回採率的最佳結合點。

2.地面塌陷和地裂縫災害治理的技術方案

銅川礦區地面塌陷和地裂縫災害的治理技術方案也包括兩個方面:一是對已經產生地塌陷、地裂縫的治理技術方案;一是為了減少未來地面塌陷和地裂縫的產生的技術方案。

對於銅川市區的沉陷區，復墾後還是以工業用地為主，主要把沉陷區充填即可，因此，可以採用充填復墾。充填復墾可以利用礦區附近的煤矸石、粉煤灰、露天礦剝離廢物等充填採煤塌陷地。

對於銅川市區以外的其他地方的沉陷區復墾以生態復墾、生物復墾為主。生態復墾是將土地復墾工程技術與生態工程技術結合起來，綜合運用生物學、生態學、經濟學、環境科學、農業科學、系統工程的理論，運用生態系統的物種共生和物質循環再生等原理，結合系統工程方法，針對破壞土地所設計的多層次利用的工藝技術。其目的在於促進各生產要素的優化配置，實現物質、能量的多級分層利用，不斷提高其循環轉換效率和土地生產力，獲得較好的經濟、生態和社會綜合效益，走可持續發展的道路。它包括各種土地復墾工程技術的優選，農業立體種植、養殖、食物鏈結構、農林牧副漁業一體化等生態工程技術的選擇，常常通過平面設計、食物鏈設計和復墾工程設計來實現。生物復墾技術是新興的土地復墾技術，是當前國內外研究熱點。生物復墾是根據復墾區土地利用方向，採取包括肥化土壤、微生物培肥等在內的生物方法，改變土壤新耕作層養分狀況和土壤結構，增加蓄水、保水、保肥能力，創造適合農作物正常生長發育的環境，維護礦區生態平衡的技術體系。比如綠肥法，是改良復墾土壤、增加有機質和氮磷鉀等多種營養成分的最有效方法。綠肥多為豆科植物，一般含有15%～25%的有機質和0.3%～0.6%的氮素，其生產力旺盛，在自然條件較差、較貧瘠的土地上都能很好的生長，根系發達，能吸收深層土壤的養分，綠肥腐爛後還有膠結和團聚土粒的作用，從而改善土壤的理化特性。其施用方法是在工程復墾地種植綠肥作物，待其成熟後壓青翻入土壤，可採取單種、間種、套種等種植方式。對於地面塌陷區存在的地裂縫要及時回填，防止土壤養分和水分的流失。

防止地面塌陷和地裂縫的產生的技術就是改進採掘方法和頂板管理辦法。我國在這方面已經做了很多的工作，銅川礦務局也做了很多的工作，力求減少地面塌陷的地裂縫的產生。20世紀90年代初，銅川礦務局根據已設7個觀測站的實測最大下沉值，應用最小二乘法原理求得的回歸預測經驗公式，可以比較准確地預計一般開采工作面采後地表最大下沉值，在相似地質、開采條件下可以繼續使用。銅川礦務局曾經聯合遼寧工程大學和西安科技大學進行了「陝西省銅川礦區採煤沉陷情況報告」和「銅川礦區開采沉陷規律及水源地破壞研究」，對銅川礦區採煤沉陷的規律和主要影響因素進行模擬分析，並給出了研究結論。主要研究結論有:①銅川礦區地表下沉系數影響程度的排序為擾動程度系數—覆岩綜合硬度—表土層厚度—工作面傾向長度—采厚。其中，擾動程度系數、工作面傾向長度、采厚與地表下沉系數正相關，覆岩綜合硬度與地表下沉系數負相關。②采深是影響地表動態變形的主要因素，當采深較小時，開采影響傳播到地表較快，地表下沉變化連續性差，最大下沉速度快，活躍期短，累計下沉量反而更大，地表移動總時間縮短;而當采深大時，地表移動啟動較慢，下沉曲線平緩連續，下沉速度小，且變化也小，活躍期短或無活躍期。③開采速度與開采厚度對地表下沉速度及持續時間有重要影響。開采速度與厚度越大，最大下沉速度越大，活躍期越短而累計下沉量越大，移動總時間相應縮短。④黃土層厚度是影響地表動態移動規律的重要因素。隨著土岩比的增加，地表下沉速度有增大的趨勢，移動持續時間縮短。即土層越厚，活躍期內地表的移動變形會越激烈，由移動變形而產生的地表裂縫也將越多、越大。

3.煤矸石利用的技術方案

(1)黑矸和紅矸作為水泥混合材料

銅川礦區的煤矸石山大部分存在自燃現象，甚至有的矸石山已經自燃了幾十年，燃燒過的煤矸石變成了紅矸，目前對於紅矸的利用，一般情況下是作為水泥的混合材料，銅川礦區的部分紅矸已出售給水泥廠作為配料使用。

生產不同種類的水泥，用作水泥混合材料的煤矸石要求是炭質泥岩和泥岩、砂岩、石灰岩(CaO含量>70%)，通常選用煅燒煤矸石或是煤矸石自燃，煅燒煤矸石或自燃煤矸石含有活性二氧化硅和氧化鋁，可以作為活性火山灰質混合材料使用。銅川礦區的煤矸石屬於火山灰沉積蝕變而成的質量較高的矸石，其特點是化學成分穩定，硅鋁含量較高的粘土類礦物，其化學成分見表5-7。

表5-7 銅川礦區煤矸石化學成分(w_B/%)

用煤矸石作混合材料生產火山灰水泥的生產工藝流程與生產普通水泥的工藝流程基本相同，其生產流程見圖5-17。

圖5-17 煤矸石作水泥混合材料的工藝流程

(2)生產硅酸鹽水泥

以煤矸石作為原料生產水泥，主要是根據煤矸石和粘土的化學成分相近，可代替粘土提供硅鋁質原料，而且煤矸石能釋放一定的熱量，可節省部分燃料。煤矸石代替黃土配料特別易燒，主要是因為煤矸石中含有多種微量元素，如硫、氟、鈦、釩、硼、鍶、鋇等，具有礦化作用，同時煤矸石含有熱能，進入預熱器後能加速物料的預分解，使產量大幅度增長，操作時各級預熱器筒溫度相應降低，不用投資就能達到8級預熱器的效果。

根據陝西華峰建材公司生產火山灰質硅酸鹽水泥中的經驗，用煤矸石替代黃土作為原料生長硅酸鹽水泥，具有眾多的優點。煤矸石配料、摻加混合材料後的水泥早期、後期強度降低幅度小。相比混合材料摻量提高15%以上，減少孰料用量15%，增加紅矸用量15%。孰料價格為180元/t，紅矸價格按20元/t計，火山灰質硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥的差價為10元/t，計算可知每噸水泥的成本降低14元，年產8.5萬t水泥，節約119萬元。

利用煤矸石代替黃土作為水泥配料，能提高回轉窯、水泥磨的台時產量和水泥質量，具有良好的經濟效益和社會效益。

(3)煤矸石作混凝土摻合料

自燃煤矸石或燃燒煤矸石作為混凝土摻合料使用有3個方面的優勢。一是能降低水泥用量，從而降低能源消耗;二是能大量利用煤矸石，降低對環境的污染;三是能改善水泥混凝土的性能，增加水泥混凝土的抗碳化和抗硫酸鹽侵蝕等能力，提高混凝土製品質量和工程質量。這是實現煤矸石資源化、無害化處理的一個重要途徑。

自燃煤矸石或燒煤矸石具有火山灰活性，活性二氧化硅和氧化鋁能與水泥水化過程中析出的氫氧化鈣發生緩慢的「二次反應」，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，與水泥漿硬化體堅固地結合起來，提高混凝土的抗摻性和耐久性。粉狀煤矸石在混凝土中具有超出火山灰活性的特殊物理功能，如增加漿體的體積功能、填充漿體孔隙功能等，使煤矸石混凝土物理化學作用達到動態平衡，起到了使混凝土性能改善和質量提高的作用。

(4)煤矸石作混凝土集料

煤矸石中含有大量的硅鋁物質，其中的可燃物質和菱鐵礦在焙燒過程中析出氣體並膨脹，因此，煤矸石是生產輕骨料的理想原料。煤矸石輕骨料一般是由含碳量不高的碳質岩類、泥質岩類煤矸石經破碎、粉磨、成球、燒脹、篩分而成，也可以將煤矸石直接破碎到一定比例直接焙燒而成。利用煤矸石製造的輕骨料，是具有良好保溫性能的新型輕質建築材料。

(5)白矸作為水泥混合材料和建築材料

銅川礦區煤炭生產中產生的白矸，其主要成分為石灰岩和砂岩。砂岩經過加工可以作為建築材料，也可以作為井下充填材料利用。石灰岩經過加工也可以作為建築材料使用，同時也可以作為生產水泥或生石灰的原材料加以利用。

(6)煤矸石免燒磚

傳統的燒結磚工藝對環境造成二次污染，而且對煤矸石有較強的選擇性。採用煤矸石做原料生成免燒磚，原料選用重點是燒磚困難或不能燒磚的含鐵、硫、鈣、鎂等較高的煤矸石。利用煤矸石制免燒磚，避免了傳統制磚工藝造成的二次污染，同時顯著提高了煤矸石原料的適應性，是今後煤矸石制磚的重要方向。

免燒是以自燃煤矸石或燃燒煤矸石為主要原料，用水泥、石及外加劑等與之配合，經攪拌、半干法壓製成型、自然養護製成的一種砌築材料，其主要工藝流程見圖5-18。

(7)煤矸石混凝土砌塊

以自燃或人工煅燒煤矸石為骨料，水泥等為膠結材料，加入少量外加劑，加水攪拌並經成型、自然養護而成的實心或空心砌塊稱為煤矸石混凝土砌塊。煤矸石混凝土砌塊性能穩定，具有質輕、高強、工藝簡單、成本低、利廢率高、使用效果好的優點，是一種很有發展前途的新型牆體材料。煤矸石混凝土砌塊生產工藝簡單易行，其工藝流程如圖5-19所示。

煤矸石混凝土砌塊的原材料包括集料、膠結料和外加劑。集料為自燃的煤矸石或燒煤矸石，符合JC/T541—94《自燃煤矸石輕集料》的要求即可。膠結料包括水泥、粉煤灰、自燃可燒煤矸石粉等。外加劑為石膏、生石灰等。

(8)煤矸石發電技術

含碳量高的煤矸石(含碳量≥20%，熱值在6270～12550kJ/kg)可以直接作為流化床鍋爐的燃料用來發電。用煤矸石燃燒產能發電工藝簡單:首先，將煤矸石和劣質煤的混合物破碎，粉磨至粒徑小於8mm;然後，由皮帶機送入鍋爐內在循環流化床上進行燃燒，流化床燃燒是靠從床底送進的高壓氣流使煤矸石粉粒在爐床上「沸騰」運動，形成一定高度的流化狀態;最後，燃燒產生的煙塵經除塵器後送入煙道，燃燒產生的灰渣經水冷後泵入灰場。

圖5-18免燒磚工藝流程

圖5-19煤矸石砌塊生產工藝流程圖

4.瓦斯發電技術

瓦斯發電是以瓦斯氣為能源、將瓦斯氣中蘊含的熱能轉化為電能的能量轉換過程。目前實用的瓦斯發電方式主要有燃氣發動機、燃氣輪機和汽輪發電機3種方式。下石節礦於2005年5月建立了3000kWh的瓦斯自備電廠。

5.煤與瓦斯共采技術煤層的采動會引起其周圍岩層產生「卸壓增透」效應，即引起周圍岩層地應力封閉的破壞(地應力降低—卸壓、孔隙與裂縫增生張開)、層間岩層封閉的破壞(上覆煤岩層垮落、破裂、下沉;下伏煤岩層破裂、上鼓)以及地質構造封閉的破壞(封閉的地質構造因采動而開放、鬆弛)，三者綜合導致圍岩及其煤層的透氣性系數大幅度增加，為卸壓瓦斯高產高效抽采創造前提條件。

從卸壓瓦斯流動通道觀點看，采動破壞的造縫作用在采空區上方垂向方向上形成「三帶」:垮落帶(形成貫通采場的空洞與裂縫網路通道)、斷裂帶(形成層向與垂向裂縫網路通道)和彎曲下沉帶(形成層內層向裂縫網路通道)。從卸壓瓦斯流動觀點看，岩層的垮落、自然充填的支撐和壓實等作用，在采空區上方的橫向方向上也產生「三帶」:初始卸壓增透增流帶、卸壓充分高透高流帶和地壓恢復減透減流帶，這橫向的「三帶」在垂向的「斷裂帶」和「彎曲下沉帶」內都存在。

煤層卸壓時采動形成的煤(岩)體變形、破裂和裂隙伸張將大幅度地提高煤(岩)體瓦斯運移的透氣性，產生「卸壓增透增流」效應，形成瓦斯「解吸—擴散—滲流」活化流動的條件。因處在不同區域內的煤岩裂隙分布不同，瓦斯的解吸及流動條件不同，採用合理高效的瓦斯抽采方法和抽采系統，可實現瓦斯資源的安全、高效開采。瓦斯資源的開采減少了卸壓煤層的瓦斯含量，消除了卸壓煤層煤與瓦斯突出危險性，減少了瓦斯向工作面風流中的湧出量，從而為卸壓煤層的安全高效開采創造了必要的條件。

以上只是煤與瓦斯共采技術的理論知識，具體的煤礦的地質條件和煤層情況各異，理論還要與實際相結合，進行產學研相結合，探討焦坪區煤與瓦斯共采技術。煤礦瓦斯治理國家工程研究中心、淮南礦業集團、中國礦業大學、安徽建築工程學院、安徽理工大學等單位產學研相結合，在淮南礦區進行合作攻關，系統地提出留巷鑽孔法煤與瓦斯共采新方法，根據煤層群賦存條件，首采關鍵卸壓層，沿采空區邊緣沿空留巷實施無煤柱連續開采，在留巷內布置上、下向高、低位鑽孔，抽采頂底板卸壓瓦斯和采空區富集瓦斯的煤層瓦斯開采技術，並通過創新快速構建沿空留巷巷旁充填牆體技術，實現與綜采工作面同步推進的煤與瓦斯高效共採的開采方法。創新了「沿空留巷圍岩結構穩定性控制」、「巷旁充填材料研製與快速留巷充填工藝系統集成創新」和「留巷鑽孔瓦斯抽采」等3項留巷鑽孔煤與瓦斯共采技術。焦坪區可以參照淮南礦區的經驗，結合焦坪礦區的地質條件、煤層特徵和瓦斯特徵及下石並進行科學研究，探討適合的煤與瓦斯共采技術。