煤炭与环境绿色矿山的设想与实践邢茂俭王凤寅绿色矿山的概念不仅是简单地把矿山环境进行绿化、美化，而是指矿山企业从资源的开采、运输到综合利用全生产过程都贯彻科学和环保理念。
建设绿色矿山要通过调整生产工艺，优化生产布局，开发与应用新技术、新设备等手段，从而实现资源效能的较佳化。绿色矿山是一种对人类的社会环境和自然环境不产生有害影响的洁净生产模式。
据统计，我国有矿业城市426个，总人口达3.1084亿。矿产资源的开采、加工、利用，为我国提供了93%的一次性能源、80%的工农业原料、30%以上的农田灌溉用水和三分之一人口的饮用水。全国矿业城市的国内生产总值达3.0147万亿元，它占全国GDP的37 687万元，相当于全国人均国内生产总值的465倍。矿山在为社会经济发展提供巨大贡献的同时，也在为环境污染付出沉重的代价。尤其是煤炭矿区一座座冒烟的矸石山，晴天马路灰尘飞扬，下雨天黑泥水遍地，一年难有几天晴朗的天空。随着国民经济的发展，各行业环保资金投入的明显加，矿山对环保要求的日益迫切，这一状况正在发生变化。绿色矿山的梦想正在为人们所实践。在这方面，新汶矿业集团公司良庄煤矿做了有益的大胆尝试，取得了显著成效。
一、合理优化资源，洁净开采运输采场设计是煤炭资源优化与洁净开采的关键，从采区设计入手，每一层煤都设计单独的运煤系统、设计单独的煤仓。在生产运输过程中，利用煤仓缓冲调节，对不同煤层不同煤质的煤，严格执行分运，煤炭升井后，严格进行分别存储，并对分储的原煤进行煤质检测化验，根据用户要求进行合理配洗，严格进行质量控制。
首先，在掘进过程中，对半煤岩巷道严格执行分打分装。即对巷道中的煤先进行打眼爆破，扒装完后再爆破岩石，杜绝将矸石混入煤中。
在采煤过程中，严禁采煤机割顶割底，加强顶板管理，抓好复合顶、托夹矸等顶板破碎段的机道管理，降低漏顶事故，使用竹笆、塑料双抗网护顶，使漏落的矸石不致混入煤中，多工作面过断层、变薄带爆破打放的矸石，严格执行“三拣四不上”制度，指定专人拣矸，把拣出的矸石抛入采空区，杜绝煤矸混运现象。同时，在工作面运煤巷下帮开掘峒室，工作面内未拣干净的矸石，在工作面运煤巷内再拣一遍填入峒室内，确保矸石不混入煤中。制定严格的毛煤质量验收制度，实行以质计量，超灰扣产管理办法。
　　二、选煤工艺灵活，产品结构优化随着市场竞争的日益激烈，用户对煤质要求越来越高。由于矿井各煤层的赋存条件不同，煤质组分也不尽相同，为使洗煤效益较大化，必须调整产品结构，经研究论证，决定加旋流器无压给料重介质工艺，取代两台主洗跳汰机，保留一台再洗跳汰机，实现重介系统与跳汰系统联合工艺，取得了理想的效果。
良庄矿针对不同的用户，不同的产品要求，采取不同的工艺，可以生产不同质量指标的煤炭产品。①对二、四层煤，当分选密度为1.45时，属中等可选或接近易选，单独采用跳汰系统即可选出灰分在9.5%~ 10%，硫分小于0.8%的低灰、低硫煤，精煤回收率高达70%以上。产品可用于炼焦配煤、动力用煤或出口精煤。②H、十三层低灰高硫极易选肥煤煤，属于较受市场欢迎煤种，采用重介系统可生产灰分6%~8%，硫分0.8%~1.2%的精煤，回收率可达70%以上。③根据市场的变化，对不同煤层按照一定的比例，采取重介工艺选出灰分小于8%，硫分小于0. 7%的优质冶炼精煤，也可跳汰、重介同时生产低灰、中灰或高灰精煤，可取得较好的社会、经济效益。
三、水煤浆制备及燃烧技术我国水煤浆技术经过20多年发展，其制备、燃烧、添加剂等技术己走在世界的前列，由于其具煤炭与环境有燃烧效率高、便于负荷调整、稳定性好、运输方便且能代替重油燃烧，经济效益显著的优点，洁净燃烧、运输方便，近年得以迅速发展。但也由于其热值较低，配套除尘设备系统较复杂，代替全国50多万台污染严重散煤锅炉和20多万台燃油中小锅炉尚有难度。由于国际石油市场价格波动的影响，作为较终洁净煤技术的煤的气化和液化技术其经济性也受到质疑和限制。所以，水煤浆作为洁净煤的一种过渡性产品在近20年内仍有较大的发展空间。为进一步优化产品结构，提高产品附加值，提高燃烧效率，改善矿区环境，良庄矿于2001年12月建成水煤浆一期浮选精煤制浆系统，年生产能力5万t.二期扩建工程达年产15万t，于2002年8月建成，采取水洗精煤与浮选精煤混合制浆工乙。
整个工程设计严谨科学，利用选煤厂空场和闲置厂房、煤仓。全部投资800多万元，比相同规模浆厂投资减少一半。该工程有以下优点：1.浮选精煤制浆解决了洗精煤背灰问题，降低较终精煤灰分约0.4%，降低水分约6%，由此而带来的经济效益每年600多万元。2.浮选精煤制浆不破碎、不加水，工艺简化，投资低。其水分、灰分和稳定性可根据当地市场灵活改变。
四、中小锅炉燃烧水煤浆技术矿区污染的另一因素是散煤燃烧，这种锅炉几乎矿矿都有，供职工澡堂、食堂，其燃烧效率和热效率都很低，分别约为70%和65%，良庄矿既污染了矿区环境又浪费资源，2001年7月份，对一台4t/i的链条炉进行了改烧水煤浆的尝试，取得良好的效果，其燃烧效率达到98%以上，热效率达到80%以上，在除尘方式相同的情况下，烟尘浓度和S2排放浓度都低于燃煤。经测算燃烧水煤浆与燃煤经济效益比较为1103如果计入环保罚款，其经济性和环保效益更加明显，对于中小燃煤锅炉改烧水煤浆具有较强的推广价值。在矿区针对不同的中小燃煤锅炉相继改造了7台，效果良好。需要注意的是要积极开发与之配套的除尘设备，由于燃煤与燃水煤浆的很大区别在于渣、尘的流向不同，前者烟道控制在10%左右，后者烟道控制在90%以上。湿法除尘效果好，但容易造成二次污染，需要一定面积沉淀池，所以亟待开发高效低廉干法除尘设备，因为粉煤灰利用技术己成熟。
五、尾矿煤泥处理生产线、矿井水发电良庄煤矿洗煤厂年入洗原煤140万t，每年产生煤泥14万t，尾矿经压滤后，由于其灰分高、热值低，不适宜远距离运输，在矿区一直得不到很好的利用，多为当地老百姓燃用，其利用效率不到30%.也是矿区黑乱脏差的主要污染源，加上矿区地处农村，工农关系复杂，时常影响生产，洗煤的效益得不到体现。为此，我们经过调研论证，决定建设一座3万kW*h煤泥直燃发电厂，得到国家经贸委发文鼓励，相关的优惠政策即将到位，可谓一举两得。电厂投资1.3亿多元，位于洗煤厂工业广场内，近邻压滤车间，煤泥利用管道直接输送，大大节约了投资，同时利用矿井排水，减少运行费用，实行自发自用，多余电量上网。电厂建成后可实现热电联产，矿区集中供热，对矿区环境面貌的改善和产业结构调整具有重大意义。
良庄煤矿每年煤矸石近30万t，是矿区环境又一严重污染源，并且每年占去大量的耕地。矸石山的自燃己在矿区局部造成酸雨，其对矿区的危害不容忽视，2016年引进消化美国斯蒂尔公司的50F双级真空硬塑挤出成型机及其关键技术。以新排放煤矸石（黑矸）和自燃后的红矸为原料，根据其可塑性采取真空硬塑挤出成型，隧道窑一次码烧制成，该产品具有块大体轻、隔音、隔热、保温等优点，在建筑上能提高工效，该项目年产标砖6 000万块，消耗矸石20多万t.节约耕地30多亩，其因利用矸石自身热量烧结而成，每年可节约标煤1.5万t，是国家经贸委、建材局积极推广的项目目前，己在全国各矿区迅速发展。其意义还在于矸石（红矸）逐步消耗掉后，以电厂粉煤灰代替。矿区可实现固体废弃物的零排放。
改善矿区环境质量，建设绿色矿山，这一设想己完全变为现实。它不仅可以解决我国矿业城市普遍存在支柱产业单一、后备资源不足、企业包袱沉重、城市与矿山关系不顺、环境污染压力大的问题，矿区及矿业城市改造与建设。良庄煤矿实践，无疑为矿区或矿业城市发展开创了一条示范新路。