山西文龙中美环能科技股份有限公司：“黑科技”为煤矿注入“绿动力”

图为同忻二风井回风余热利用项目。文龙中美供图

　　位于太原长风商务区的山西文龙中美环能科技股份有限公司（以下简称“文龙中美”），员工不过百余人。作为国家级专精特新重点“小巨人”企业，它用17年时间，在煤炭绿色开采、工业余热利用、矿用环保新材料三个领域，交出了一份亮眼的成绩单。

采煤不见煤 矸石不出矿

　　煤矿有两大难题：一是“三下”压煤采不出，二是煤矸石堆成山。所谓“三下”压煤，是指因地面存在建筑物、水体或铁路等设施而无法直接开采或需特殊技术处理的煤层资源。
　　如何破解？灵感来自井下。煤层采空后，上覆岩层中某些坚硬的关键层下方，会产生一个暂时空着的空间——专业上叫“离层”。文龙中美团队把煤矸石、粉煤灰磨成细粉，加水搅拌成浆，用高压泵通过钻孔打到离层里。浆液沉淀、压实、硬化，变成一块人造“石柱”，把关键层牢牢托住。地面不沉，压着的煤就能安全采出。
　　这套覆岩离层注浆防治采煤沉陷技术，从图纸到落地，用了8年。2021年，山西焦煤旗下的霍尔辛赫煤业成为第一个“吃螃蟹的人”。该矿是山煤国际的动力煤主力生产矿井，也是山西焦煤能源保供的主要单位之一，年生产能力400万吨。井田上遍布大小村落、焦化厂、加油站等，“三下”压煤总量可观。2022年2月，注浆启动。4个月后，3501工作面安全采出压煤47.5万吨，消化粉煤灰43万吨，处理矿井水30万吨。地面沉降达到国家一级保护标准。
　　四年时间，四个工作面，技术连升三代。2022年12月，中国煤炭工业协会鉴定：达到国际领先水平。此后，该技术连续入选自然资源部《矿产资源节约与综合利用先进适用技术目录》，并先后获得中国煤炭工业科技进步奖一等奖、中华环保联合会科学技术一等奖、山西省科技进步奖一等奖。
　　在霍尔辛赫，安全高效采出“三下”优质煤炭资源约500万吨，资源化消纳煤矸石等煤基固废314.3万吨，创造直接经济效益约60亿元，形成了“采煤不见煤、矸石不出矿”的绿色发展格局。

产煤不烧煤 供热不冒烟

　　煤矿生产需要大量供热——井筒防冻、职工洗浴、建筑供暖。过去，这靠烧锅炉，既耗能又排污。
　　文龙中美另辟蹊径：把煤矿生产过程中废弃的热量收集起来，变废为宝。他们研发出矿井回风热能梯度高效利用、矿井水余热利用、空压机余热利用、洗浴废水余热利用等九大核心技术。
　　同忻煤矿二号风井过去靠3台10t/h热风炉解决井筒防冻。改造后，采用矿井回风热能梯度高效利用技术，每年节约标煤9683吨，减排二氧化碳2.5万吨。年运行费用较电锅炉节约1439.4万元，较燃气锅炉节约1672.77万元。
　　塔山煤矿二风井场区清洁能源综合改造项目创造了零下34摄氏度极寒天气下余热供热的“奇迹”。该项目每年减排二氧化碳1.27万吨，运行费用年节约1500万元，仅为传统锅炉的1/3。
　　在淮河能源集团张集矿，矿井回风余热利用供热系统总供热能力达1.68万千瓦，替代了原有4台燃煤锅炉。项目实施后实现废热回收、变废为宝，每年可减排二氧化碳1.55万吨、二氧化硫118.9吨、氮氧化物59.4吨。年运行费用仅204.5万元，较电锅炉节约908.9万元。
　　产煤不烧煤、供热不冒烟的美好愿景在多个矿区落地。

液压液“换血” 不停产置换

　　在煤矿井下，液压支架是支撑工作面的“钢铁脊梁”，而液压液就是它的“血液”。传统液压支架乳化液以矿物油为基础，含芳烃、硫化物等成分，属于危险废物。一旦跑冒滴漏，容易污染土壤和地下水，收集难、处置成本高。
　　文龙中美的子公司——山西文龙中美绿色开采科技有限公司，与中国日用化学研究院有限公司强强联合，成功开发出环保型矿用液压支架浓缩液。新产品摒弃矿物油，采用可再生原料，生物降解率达72.48%，超过国家标准的70%，无重金属、低毒性。经检测，其润滑性、防锈性、稳定性等关键指标均优于行业标准。
　　2024年12月至2025年2月，该产品在山西焦煤山煤国际庄子河煤业15106-1工作面进行了75天井下实地试验。期间工作面遇到地质构造变形，支架压力大幅增加，但浓缩液表现出超强的润滑性能，阀组、千斤顶及液压系统运行良好，无生锈、无腐蚀，未出现任何环境问题。试验结论是：与传统产品完全相容，可在不停产情况下完成置换。
　　据介绍，这款环保型浓缩液大规模推广后，将有效降低煤矿危险废物排放，助力绿色矿山建设。目前，该产品已入选太原市“先投后股”首批支持项目，获得500万元资金支持，正在加速产业化进程。

本报记者张卉