“煤矸石是我国存放量最大的工业固体废物之一。我国历史积存煤矸石70多亿吨，每年还要产生煤矸石7亿多吨。煤矸石减量化、资源化、无害化处置是煤炭行业高质量发展的重要课题。”中国煤炭加工利用协会标准委员会主任张绍强说，“当前，煤矸石治理已从‘选择题’变为‘必答题’，从‘被动处置’转向‘主动利用’。”
去年12月，国务院印发的《固体废物综合治理行动计划》明确提出，到2030年，重点领域固体废物专项整治取得明显成效，大宗固体废物年综合利用量达45亿吨。
“煤矸石覆岩隔离注浆充填技术是一项新的煤矸石高效处置技术，为煤炭行业破解固体废物治理难题提供了新路径。”中煤天津设计工程公司党委书记、董事长郭庆华表示。
5月19日，在中国煤炭加工利用协会主办的《煤矸石覆岩隔离注浆充填技术规范》（以下简称《规范》）标准解读会上，相关专家交流技术、经验，共同推动煤矸石减量化、资源化、无害化利用。
技术引领，探索绿色开采新路径
“为解决采动损害与环境问题，中国工程院院士钱鸣高最早提出了绿色开采。如今，绿色开采已成为国际采矿界通用词汇。”中国矿业大学矿业工程学院教授许家林说。
许家林介绍，充填开采是绿色开采的源头技术，在减损开采中起到了积极作用。但充填开采存在产量低、效率低、成本高等问题，推广和应用受到限制。
如何解决充填与开采能力不匹配、相互干扰、效益不均衡的问题？许家林团队经过多年攻关，提出了“一注五减”绿色开采技术框架。其中，“一注”即覆岩隔离注浆充填技术，“五减”即这项技术产生的五大绿色效益——减沉、减震、减排、减漏、减碳。
目前，覆岩隔离注浆充填技术已在安徽、山东、山西等地的100多个长壁采煤工作面推广应用，累计采出“三下”压煤近8000万吨，建筑物下沉系数约0.1，节省搬迁费60多亿元。
“在覆岩隔离注浆充填技术基础上，煤矸石覆岩隔离注浆充填技术创造性地将煤矸石加工为注浆材料，注入井下覆岩隔离层，同步实现煤矸石源头减量、地表沉降控制、地下水资源保护和煤炭资源回收率提高。”郭庆华说。
标准建立，煤矸石充填开采更规范
经过近几年的工程实践，煤矸石覆岩隔离注浆充填技术已实现百万吨级规模化应用，形成“煤矸石不出井、间隙全填充、覆岩稳控制”工艺路径。
“但长期以来，行业缺乏统一技术标准，设计、施工、验收不规范，制约该技术的推广应用。”张绍强坦言。
中煤天津设计工程公司原总经理、煤炭行业工程设计大师李德春表示，此前，在覆岩隔离注浆充填领域实施的标准仅有《覆岩隔离注浆充填浆液压实与泌水特性测试方法》，亟须编制能全面指导覆岩隔离注浆技术应用和工程实施的标准。
在此背景下，中国煤炭加工利用协会组织中煤天津设计工程公司等单位，编制并发布了《规范》。《规范》于2025年12月31日起正式实施。
“《规范》规定了煤矸石覆岩隔离注浆充填技术的总体要求和制浆系统、浆体输送、注浆系统、注浆钻孔、注浆过程控制等环节的技术要求，适用于井工煤矿煤矸石覆岩隔离注浆充填工程的设计、建设和运营。”李德春介绍。
“《规范》的实施在筑牢合规底线、提升技术水平、释放经济价值、引领绿色发展等方面为煤炭行业带来积极影响。”张绍强表示。
应用落地，技术成果转化为生产力
“标准是技术成果转化为生产力的桥梁。”郭庆华说。
在中煤陕西能源化工集团大海则煤矿，矸石仓中的煤矸石经过转载点，被传送至破碎站；破碎后的煤矸石先后进入一级注浆站、二级注浆站，最终到达注浆钻孔，被注入井下，实现煤矸石“零外排”。
“中煤天津设计工程公司大海则煤矿煤矸石覆岩隔离注浆充填项目是陕西省首个规模化应用煤矸石覆岩隔离注浆充填技术的示范工程，具有处理能力大、降低矿井涌水量、不影响煤矿生产、不增加井下安全风险、处理成本低等特点。”该项目负责人武飞说。
该项目自2024年带矸试运行至今，累计处理煤矸石超184万吨，日均充填量3500吨至4500吨，最大日充填量达5000吨，将传统充填方式的处理价格由每吨100元至200元降低至60元以内。
目前，中煤天津设计工程公司已在陕西、内蒙古等地建成多个百万吨级示范工程，累计消纳煤矸石超900万吨。
近年来，包括煤矸石覆岩隔离注浆充填技术在内，我国煤矸石资源化综合治理技术和利用方式百花齐放。
“井下充填开采、矸石山（排土场）绿色治理、提取稀有贵金属元素、制成新型建筑材料和土壤改良剂等技术和利用方式，都取得了良好成效。”张绍强说，希望各方因地制宜、持续探索，共同解决我国煤矸石固体废物处理问题，为守护绿水青山作出更大贡献。
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