煤矿清洁生产实践与分析

摘要：清洁生产是实现污染控制由末端控制向生产全过程转变的重大举措。文章以山东省某煤矿为例，介绍了其清洁生产审核的总体情况及典型的方案，同时研究了矿区实施审核对优化产业链的意义和作用，并对该矿区在未来发展中规划、产业结构调整及持续发展等方面提出了建议。

关键词：煤矿清洁生产；产业链；矿井水回收利用；煤矿“人体管理模型”

中图分类号：X383　文献标识码：A　文章编号：1009-2374(2011)12-0085-03

山东是我国矿产资源种类齐全、资源较丰富的省份之一，开发利用程度较高。矿产资源的大规模开发，在使山东省成为矿业大省的同时，也使其成为我国矿山环境问题较突出的省份之一。其中突出的环境问题包括地面塌陷、矿渣尾矿危害及矿山排水与闭坑对地下水资源的破坏等。在企业环境问题突出，且将经济效益作为主要追求目标的情况下，单纯依靠末端治理已不能有效地控制矿区的各种污染。清洁生产是环境保护战略由被动转为主动行动的一种转变，通过对生产全过程的排污审核，筛选并实施污染防治措施，消除和减少生产过程中产生、排放的污染物，达到预防污染、提高经济效益的双重目的。

一、煤矿开展清洁生产审核实况

山东省某煤矿是一个开采50余年的老矿，年生产能力270万吨，依靠科技进步的发展，该煤矿由单一的原煤生产发展成为集煤炭生产、矸石发电、煤焦化工、建筑建材、汽车维修、商务流通、餐饮服务、电子印刷为一体的现代化综合企业。但是，在经济飞速发展的同时，面对煤炭资源逐步枯竭的严峻现实以及带来的众多环境问题，该企业决定大力推行循环经济发展模式，积极开展清洁生产审核。

(一)全员参与，落到实处

煤矿在审核期间，组织多期清洁生产知识培训，全矿员工层层传达，形成一个庞大的网状结构，不仅提高了员工的可持续发展意识，而且增强了参与清洁生产的积极性、自觉性。各分公司均结合企业文化，在矿区主要干道设置清洁生产相关内容的宣传图板，使清洁生产的思想深入人心，在全矿范围内形成了“从我做起、从现在做起”的浓厚清洁生产氛围，促进了各项工作的顺利开展。

(二)切实可行的清洁生产方案

煤矿通过发动全体员工，提出了很多利于公司发展的合理化建议，审核小组通过对管理、系统优化、生产技术、设备更新、废弃物循环利用等方面的调研论证，汇总分析出251个方案，可行的无低费方案233个，中高费方案14个，共投资1556.591万元，取得的总经济效益3862.43万元。其中较典型的方案出自洗运、焦化和热电公司。

1、XG3032E型跳汰机取代原LTG型。洗运公司原采用LTG侧鼓式跳汰机，其特点是适于煤质较好的原料煤，对粒度要求也相对较严格。随着井下采场变迁和采煤机械化程度的提高，原煤中间物含量偏高，细化程度加大，这样导致了煤炭的洗选加工出现物料分选界限不清，床层分离不明显的现象。通过选用对煤质变化适应能力强的XG3032E型跳汰机，物料错分配现象基本杜绝，精煤产率提高2.7％，产品质量稳定。

2、生产监控系统的启动。在审核过程中，焦化公司通过物料衡算，发现由于生产过程参数确认不准确，导致资源未达到最大化、最优化利用。为此，采用先进和成熟的技术设计生产联动调度监控系统。其中，数字视频图像采集系统是通过设置在各监测点的摄像设备对敏感的生产过程进行监控，并将实时数据存于监控图像数据库中；实时信号采集系统将焦炉换向室、鼓冷参数和粗苯生产过程所有仪表参数由计算机集中至调度中心实时监测并存档，为调度决策提供依据；生产调度管理信息系统由若干个子系统共同构成，对企业的各生产环节进行管理，各管理子系统可通过网络共享中心数据库的数据，并能相互通讯和对实时数据的变化进行响应。焦化公司生产监控系统如图1所示：

3、矿井水回收利用。煤矿在开采生产过程中，矿井巷道内的地下渗水经过简单的处理后直接排放，造成了水资源的极大浪费。在对原有矿井水处理设备进行改造的基础上回用渗水，有效地节约了水资源，并带来一定的经济效益。热电公司通过地下集水池汇集渗水，经高压泵提升进入沉淀池，在进沉淀池前加入PAC絮凝剂，沉淀池出水口再加入PAM助凝剂，通过管道混合后进入竖流式一体化净水器，在净水器的斜管沉降室内沉降处理，然后流经底部过滤室，过滤后出水进入中间消毒水池，出水便可用于开采洗选、电厂冷却塔补给、焦化生产等(见图3虚线所示)。该方案年利用矿井水146万吨，既减少了向微山湖内排放的水量，又节约了新鲜水资源，效益十分显著。

(三)创新管理模式

煤矿通过自主创新的“人体管理模型”将企业的管理水平提升到了一个新高度。基本方略位于“人体管理模型”的底部，是企业发展的基础；企业文化位于大脑部位，是一切工作的灵魂；学习型组织位于心脏部位，是企业发展不竭的动力和源泉；准军事化管理和自主管理位于手臂部位，是企业规范化管理的基石和真谛；安全管理和市场化管理位于腿部部位，是企业生存发展的保障和立足之本；企业远景位于模型背景的上方，是企业发展的目标和方向。该模型是对煤矿改革创新历程的真实描述和再现，充分体现了“安全是天，以人为本”的管理理念。煤矿“人体管理模型”见图2：

二、实施清洁生产促进煤矿产业链优化

产业链的构建对于增强煤炭企业效益和实现煤炭企业可持续发展具有重要的意义。从企业的可持续发展角度出发，基于产业链模式的煤炭企业发展战略，煤矿必须依托创新，构建特色产业链，走适合自身发展的独创性之路。

清洁生产解决污染问题的层次之一是通过外部循环使本企业污染物成为其它企业的原料。围绕这一理念，煤矿利用一切可利用的资源，进行产业扩张，已形成了一个相互关联的产业链。气体制造公司生产的氮气供给负责采煤掘进的煤业公司，用于井下防尘灭火；采掘出的原煤送洗运公司进行筛选，挑拣出的矸石运往矸石山，用于回填造地；分选出的洗矸、煤泥通过输煤系统供热电公司发电，产出的蒸汽供洗运、粉煤灰制砖公司与焦化化产车间生产使用以及各分公司供暖；精煤作为焦化公司炼焦的原材料，生产的产品除焦炭外，还包括煤气、苯、焦油及甲醇，煤气部分供给住户使用，部分供热电公司发电；燃料燃烧后产生的少量炉渣和收集的粉煤灰作为水泥厂和砖厂制造水泥和粉煤灰砖的原料；大量炉渣与水泥则运往新型建材厂作为制造水泥砌块的原材料。由此构建的“煤―电―焦―建”新型模式，将矿上所有资源利用最大化，各分公司彼此相互依存，稳步发展。煤矿产业链示意图见图3：

产业链的优化是为解决企业生产过程中产生的中间产物而提出的，这些中间产物虽然不能利用于原有的生产系统，但却可利用其为原料开发新型生产工艺，构建共生系统，在为企业解决废弃物的同时，获得新的经济效益。煤矿根据生产流程，审核生产全过程的物耗能耗情况、工艺技术路线及各排污点位，结合生 产负荷、物料衡算、实际监测情况等，通过各项指标评价其清洁生产水平，然后选择各种先进的综合利用技术作为依托，进而不断地完善各生产细节，优化各生产参数，使矿区内各种资源得到最佳配置、废物得到有效利用、环境污染降低到最低限度。

三、对矿区未来发展的建议

煤矿在初具规模的产业链基础上大力推行清洁生产，解决了各分公司暂时存在的一些问题，也给煤矿又一次注入了新鲜的血液，但是就企业的长远发展来看，清洁生产的全过程实施扮演着更加重要的角色。

(一)做好开发专项规划

规划是做好各项工作的前提和基础。在制定发展规划时，应把煤炭资源开发利用作为一个专题进行研究，在国家产业政策和发展战略的允许空间内，制定出切实可行的地区煤炭资源勘查开发利用规划。煤矿也应进一步把煤炭资源的开发利用以具有约束力的规范性文件固定下来；并充分利用政府调控手段和管理权限，促使矿区制定开发利用方案、煤炭深加工项目、生态环境保护、地质灾害防治等专项规划。

(二)拉长拓宽产业链

煤炭企业的产业链是以原煤开采为基础，生产经营系列煤炭产品和与之相关联的下游产品或者从事相关的煤产品链条。我国大型煤炭矿区的产业链模式多种多样，均是由矿区的特点和条件决定的。

煤矿的产业链为“煤―电―焦―建”的综合开发模式，该模式存在着很大的发展潜力，由于煤矿焦化公司规模相对来说较小，下一步应逐步扩大焦化生产规模，大力发展煤化工，形成以主业延伸上下游的多元产业链。这种内涵式产业链延伸，通过技术创新增加矿区的生产过程，提高矿区产品的加工程度，增加了原有产品的技术含量，也相应的增加了产品的附加值，从纵向解决矿区产业链过短的问题。此外，矿区可通过产业的调整，发展“煤―电―铝”产业，这种外延式产业链以煤炭主业的生产和经营为起点，以电力的综合运用为中介，以技术创新为主体，进一步延伸至铝业等，从横向解决矿区产业链过窄的问题。这样以煤、焦促化工，以煤、电促铝，以铝带动材，建材联合协作发展，最终可实现产业的优化组合。

(三)区域创新下的产业发展

任何产业和企业的发展都必须依托于一定的地域空间，因此将产业发展作为一个区域问题来看待，对企业的综合发展有重要的实际意义。煤矿是一个发展多元化的企业，要进一步实现这一区域的协调发展，必须依靠区域创新。区域创新包括创新环境、创新主体、创新网络、创新活动几方面内容。其中，创新环境包括基础设施、资源和社会环境，它是区域创新的基础条件；创新网络为互动学习和相互合作提供了平台，旨在促进知识、生产或服务的发展；创新主体和创新活动是核心，这几方面的结合和相互作用，能显示区域创新的能力和质量。煤矿区域创新视角下的产业发展见图4。

(四)清洁生产的持续性

清洁生产是一项长期性的战略，一轮审核的结束不是整个清洁生产工作的结束，而是下一轮审核工作的开始。煤矿在此轮清洁生产审核工作中，发现了大量的清洁生产机会，按照实施进度将所有方案逐一实施，达到了本轮审核的预期目的。在审核工作接近尾声的同时，清洁生产审核小组又确定了下轮新的审核重点，进一步挖掘企业的清洁生产潜力。同时，还制定了科技开发计划，包括矸石山的整治和综合利用、矿井水的深度利用等项目，不断地解决困扰矿区多年的问题。因此，只有通过持续的清洁生产，巩固上轮方案的实施结果，进一步寻找新的清洁生产方案，才能保证通过清洁生产给企业源源不断地带来效益。

四、结语

清洁生产将整体预防污染的环境战略持续地应用到生产过程、产品和服务中，通过审核不断地实施利于企业发展的新方案，从而达到节能、降耗、减污来实现增效的目标。煤炭企业通过清洁生产审核带来的效果尤为明显，矿区资源循环利用产业网状链依托创新，把经济发展、环境保护、社会效益统一起来，从三维分裂的发展走向三维整合的发展，以达到“三赢”的目的。