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八月的双鸭山,广袤的农田铺展成一幅壮丽的画卷,水稻从孕穗到抽穗,丰收的喜悦近在眼前。而在这片被誉为“耕地中的大熊猫”的黑土地之下,一场关于环境保护与资源开发的创新实践正悄然孕育。
黑土地和永久基本农田
2025年4月,由中国煤科北京华宇编制的《双鸭山东辉煤矿环境影响报告书》获生态环境部批复,成为《中华人民共和国黑土地保护法》实施以来首个获批的涉及黑土地的煤矿项目。北京华宇创新黑土区充填开采环境保护方案,为全国同类项目提供了可复制的“绿色方案”。而这份沉甸甸的报告背后,是一场持续了六年,关乎“保护饭碗田”与“保障能源安全”之间的艰难博弈。
困局:黑土地保护与能源保供的两难
将时间的指针拨回到2019年,在双鸭山郊外的旷野上,曾经机器轰鸣的煤制芳烃项目厂区已是芳草萋萋,由于配套的东辉煤矿迟迟未能开工,这个承载着区域能源转型希望的项目,已在岁月的侵蚀中搁置了整整三年。“东北地区煤炭自给率不足30%,可就在这片黑土地的深处,2.46亿吨优质气煤的储量正静静地沉睡,像一块被遗忘的璞玉,等待被唤醒的时刻。”北京华宇环境工程设计研究院副院长张伟至今依然记得项目启动时,团队成员站在东辉煤矿项目区的田埂上满眼惆怅。三年时光荏苒,荒草枯了又青,可那份焦灼与期盼,依旧在项目团队成员的记忆里清晰如昨。
配套煤制芳烃项目
东辉煤矿的现实困境堪称两难选择:井田地处松花江流域冲积平原黑土地分布区,76%为永久基本农田。若沿用传统开采方式,采煤沉陷将导致地表大面积积水,严重破坏黑土地及永久基本农田生态环境。“‘饭碗田’的红线绝不能碰!”一边是闲置的工厂和迫切的能源需求,一边是“捏把黑土冒油花”的良田,“我们像站在跷跷板的中间,动哪边都会失衡。”张伟回忆。
东辉煤矿井田
破题:全井田充填开采的技术革新
针对东辉煤矿条件的特殊性和复杂性,北京华宇联合设计和建设单位历经多轮方案比选与技术论证,创新提出了将东辉煤矿建设成为“我国首个全井田、全煤层充填开采煤矿”的总体解决方案,旨在实现煤炭资源开发与生态保护的协同优化。
2024年8月,多名业内权威专家齐聚一堂,为东辉煤矿项目“会诊”。“必须跳出先破坏后修复的老路!”来自北京华宇的煤炭行业工程勘察设计大师张安林指出,“东辉煤矿的特殊性要求技术路径必须彻底革新,采用膏体充填技术是解决需求的关键,而‘连采连充+膏体充填’相结合的工艺则是当前条件下的最优解。”这一结论为僵局破解带来了关键转机。
在此基础上,项目组组建了涵盖环保、水文地质、生态等领域的专项团队,通过现场踏勘与多维度分析,创新性提出将现有煤矿矸石山资源作为充填材料的绿色利用方案,实现固体废弃物的资源化利用。同时,项目团队突破传统评价模式,在沉陷预测模型构建、导水裂缝带发育计算、土地损毁评估等环节均建立了全新的评价体系,首创“土壤侵蚀-沉陷-积水耦合”评价模型,构建黑土层剥离、存储、回填的全过程保护方案,并通过三维模拟动画演示实现技术成果可视化,为方案落地提供了科学支撑。
双赢:生态效益与经济可行性的平衡
技术成功应用后,预计将为东辉煤矿带来多种生态效益:地下水水位埋深将大于1米,地表积水面积将由50%变为全井田不积水,永久基本农田受影响程度将由67%的重度破坏减缓至全部为轻度影响,最大导水裂缝带发育高度将由64米降低至5.58米,避免了矸石堆存污染。同时,利用现有矸石山作为充填材料,将释放13.73公顷被占压的黑土地,进一步保护了黑土地资源。
该方案的经济效益同样显著,土地复垦、环境修复费用将大幅降低,叠加村庄下压煤置换、资源税减半等收益,项目全生命周期实现“经济-生态”双赢。
“该方案是发展方式的转型,为矿区可持续发展提供了有力支撑,实现了从资源依赖型开发向生态优先、绿色开发的根本性转型。”项目负责人彭喜曦坚定地表示。
启示:绿色发展需要因地制宜的创新
“‘东辉模式’的核心,在于坚持‘生态优先,科技赋能’。”北京华宇环境工程设计研究院院长秦红正总结,“面对资源开发与环境保护的矛盾,需避免‘一刀切’,通过技术创新与多方协作,才能找到真正的平衡点。”
如今,东辉煤矿的成功实践已成为煤炭行业绿色转型的“华宇样本”,其探索提出的充填开采环境保护方案不仅解决了黑土地保护难题,更实现了能源保障与生态平衡的双重目标,为行业树立了“资源开发与生态保护协同优化”的新标杆。未来,这一技术有望在更多黑土区煤矿推广应用,其必将成为守护“大国粮仓”的黑土根基、筑牢国家能源安全的坚固屏障,成为推动煤炭行业向生态友好型发展转型的关键引擎。(彭喜曦)