时代的答卷
——冀中能源邢矿集团金谷煤业矸石返井充填开采侧记
2019年5月，快速发展的邢矿集团金谷煤业获矿井扩能至90万吨报告获批。同时，根据山西省能源局《关于在全省煤炭行业推行绿色开采试点工作有关事项的通知》文件规定，推进煤炭行业坚定走减、优、绿之路，因地制宜推广充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采、矸石返井或不升井等绿色开采技术，试点煤矿实施绿色开采的矿井，在符合《煤矿安全规程》的前提下，可增加一个工作面。根据《山西省煤矿充填开采产能增量置换办法》的通知晋能源煤技发〔2019〕716号规定，实施充填开采的矿井，按照充填矸石量的30%比例折算产能置换指标，可作为产能指标或交易指标使用，同时也可作为资源税减免、资源补偿费减免的补充资料。
顺势而为，谋定而动。具有战略思维的金谷煤业创业者，经过认真分析谋划后，确定了实施矸石返井回填工艺的思路。
金谷煤业地质条件特殊，煤层薄、夹矸量大，每年的矸石堆放和排矸，不仅污染环境，还需要消耗大量的资金和人力。实施矸石返井及充填开采，不仅可以实现“一井两面”生产，还可以通过山西省“产能置换办法”，更好地释放矿井产能，提升企业经济效益。可以说，实施矸石返井回填工艺，是顺应新时代发展潮流、实现企业科学、绿色更高质量发展的一项技术性革命。
思路确定后，金谷煤业积极与煤炭工业石家庄设计研究院通力合作，从项目工艺论证、立项到设备选型再到开工建设，他们拿出当年创造“金谷速度”的拼劲，将各项工作快速推进：22天，完成11101工作面刮板运输机、转载机、采煤机安装；35天，101台支架全部就位……终于，在各方努力下，2020年11月14日，金谷煤业人迎来了11101工作面充填开采系统开机试车的这一天。金谷煤业矸石返井充填开采的原理是原煤开采后，由井下运送至井上洗煤厂，选煤厂经过加工，将洗选后的矸石及煤泥、地面原煤生产系统手选矸通过地面矸石返井运输系统经主斜井、11101轨道顺槽运输至11101工作面采空区，实现矸石返井。在11101工作面布置充填液压支架、卸矸运输机和捣实装置，通过充填捣实，置换出煤炭资源，从而实现采空区矸石“充填开采”。
边采煤、边充填，通过先进的技术设备，以矸石换煤炭，用体积换体积，是矸石返井充填的最大特色。而在11101工作面，他们率先采用了先进的沿充留巷工艺，通过无煤柱开采，最大限度回收资源，避免煤体损失，增加采煤量，实现了煤炭的“颗粒归仓”。
在这里，割煤与充填同步进行，平行作业。其流程是，工作面每割完一排，支架前移，到达预定位置后，开始从机尾向机头充填，整个工作面后溜同时打开三个投料口，当第一个投料口充满关闭捣实后，依次往第二第三个投料口投料捣实，依次类推。当一排全部充满并捣实后，停止第一轮充填，然后将后溜子前移到预定位置，由捣实装置把矸渣推到指定位置接顶，全部捣实后，再将后溜子推到预定位置，开始一个新的循环。
这项创新技术，能给快速发展的金谷煤业带来多少经济效益？据专家评估，按最保守计算，地面排矸成本28.1元/吨，井下每年充填矸石约40万吨，每年仅外排费用就可节约1000多万元。此外，通过实施“充填+留巷”工艺模式，可取消最少10 米宽的区段煤柱，每年可多回收煤柱的效益月1700多万元；沿充留巷后可少掘1条顺槽，仅11101工作面就可节省掘进费用160多万元。
矸石返井充填工艺在金谷煤业的成功应用，使金谷煤业继创下“金谷速度”后，再次在当地树立起了“邢矿人敢拼敢干、精干巧干”的金字品牌。邢矿集团党委书记、董事长赫孟合对矸石返井充填开采项目建设给予高度评价，并要求金谷煤业一班人要继续发扬钉钉子精神，通力合作，攻坚克难，积极推广应用新技术新工艺，实现充填效果最佳化。
战鼓再次摆响，号角更加嘹亮。各级领导的肯定，让金谷煤业人的创业干事的信心更足。截至2021年4月18日，累计回填矸石近13万吨，安全采煤近8万吨，标志着金谷煤业矸石回填项目取得了阶段性胜利。这浓墨重彩的一笔，也已铭刻于金谷煤业的发展史上。
“矸石返井充填工艺，不仅能有效降低企业排矸成本、释放矿井产能、提高企业经济效益，还能担起社会责任，推进企业实现绿色生态发展。这项技术，我们不仅要抓深抓实，更要结合生产实际、大胆探索，积极进行技术改造，聚合实现充填效果最佳、经济效益最佳、整体推进充填开采实现新突破的正能量。”邢矿集团总经理助理、金谷煤业党总支书记、董事长、总经理和金财如是说。
在矿井坚定走减、优、绿之路的同时，金谷煤业将继续加大科技创新步伐，在实践探索中不断推出新技术、新工艺，向着建设生态、绿色、安全、高效的现代化煤炭企业砥砺奋进，阔步前行！
（邢矿集团金谷煤业 杨红杰）