近日，由中国煤科武汉设计院联合总承包的全国最大智能化矸石充填系统在陕煤集团小保当矿业公司正式投运。该系统年处理矸石量可达200万吨，充填能力为全国最大。这是中国煤科武汉设计院深入实施创新驱动和做强主业战略以来，在大规模矸石处置方面的最新成果，助力实现煤炭资源开发与生态保护的和谐发展。
煤矿矸石是世界也是我国产生数量极大的工业废弃物之一。随着小保当矿业公司一号煤矿、二号煤矿达产，预计每年产生约200万吨矸石，矸石处置的需求十分强烈。
中国煤科武汉设计院项目团队积极应用数十年在煤矿设计建设、浆体长距离管道输送等方面的核心技术优势，攻克了高浓度、低成本和高渗透性能的充填材料制备及输送难题，创新性地提出了分布式充填管网布置形式。在矸石充填项目落地后，为矿区环境生态化、资源利用高效化注入新动能。
据介绍，地面洗选矸石通过多级破碎、筛分，用以破代磨的低成本、低耗能、低排放的矸石制粉工艺制成特定级配的矸石粉料。粉料加水制成特定浓度的均质浆液，充分搅拌形成均质浆体，经长距离充填管道输送至采空区地表钻孔进行注浆充填。同时，该充填系统建成了智能一体化系统，可以实现矸石充填系统成套设备的一体化控制，包括矸石破碎系统、矸石给料系统、制浆及泵送系统等。各项关键数据可实时在线监测，定时自动对成套设备进行健康评估，智能识别设备早期故障和异常状态。充分实现了充填系统的高效运行、智能运维、智慧管理。
在设计过程中，中国煤科武汉设计院项目团队集中力量在技术难题上攻关，加快技术创新成果转化。采用了全国最大型充填泵，最大泵送能力每小时400立方米，高浓度浆体管道水平输送距离达8公里。创下了单体项目建设规模最大、单体项目矸石处置能力最大、高浓度矸石浆体单泵水平管道输送距离最远等多项第一。系统投产达效后，每年将大幅度减少污水处理、矸石外运、环境保护相关费用。
智能化矸石充填系统的正式投运，创建了地面不新增矸石的工程范例，减小了采空区地表沉陷带来的生态环境影响，有效控制了系统投资及对地面空间的占用。进一步为矿区解决了经济发展与生态建设矛盾，为早日实现“双碳”目标贡献央企力量。（陈虎）