煤炭與環境綠色礦山的設想與實踐邢茂儉王鳳寅綠色礦山的概念不僅是簡單地把礦山環境進行綠化、美化，而是指礦山企業從資源的開采、運輸到綜合利用全生產過程都貫徹科學和環保理念。
建設綠色礦山要通過調整生產工藝，優化生產布局，開發與應用新技術、新設備等手段，從而實現資源效能的較佳化。綠色礦山是一種對人類的社會環境和自然環境不產生有害影響的潔凈生產模式。
據統計，我國有礦業城市426個，總人口達3.1084億。礦產資源的開采、加工、利用，為我國提供了93%的一次性能源、80%的工農業原料、30%以上的農田灌溉用水和三分之一人口的飲用水。全國礦業城市的國內生產總值達3.0147萬億元，它占全國GDP的37 687萬元，相當于全國人均國內生產總值的465倍。礦山在為社會經濟發展提供巨大貢獻的同時，也在為環境污染付出沉重的代價。尤其是煤炭礦區一座座冒煙的矸石山，晴天馬路灰塵飛揚，下雨天黑泥水遍地，一年難有幾天晴朗的天空。隨著國民經濟的發展，各行業環保資金投入的明顯加，礦山對環保要求的日益迫切，這一狀況正在發生變化。綠色礦山的夢想正在為人們所實踐。在這方面，新汶礦業集團公司良莊煤礦做了有益的大膽嘗試，取得了顯著成效。
一、合理優化資源，潔凈開采運輸采場設計是煤炭資源優化與潔凈開采的關鍵，從采區設計入手，每一層煤都設計單獨的運煤系統、設計單獨的煤倉。在生產運輸過程中，利用煤倉緩沖調節，對不同煤層不同煤質的煤，嚴格執行分運，煤炭升井后，嚴格進行分別存儲，并對分儲的原煤進行煤質檢測化驗，根據用戶要求進行合理配洗，嚴格進行質量控制。
首先，在掘進過程中，對半煤巖巷道嚴格執行分打分裝。即對巷道中的煤先進行打眼爆破，扒裝完后再爆破巖石，杜絕將矸石混入煤中。
在采煤過程中，嚴禁采煤機割頂割底，加強頂板管理，抓好復合頂、托夾矸等頂板破碎段的機道管理，降低漏頂事故，使用竹笆、塑料雙抗網護頂，使漏落的矸石不致混入煤中，多工作面過斷層、變薄帶爆破打放的矸石，嚴格執行“三揀四不上”制度，指定專人揀矸，把揀出的矸石拋入采空區，杜絕煤矸混運現象。同時，在工作面運煤巷下幫開掘峒室，工作面內未揀干凈的矸石，在工作面運煤巷內再揀一遍填入峒室內，確保矸石不混入煤中。制定嚴格的毛煤質量驗收制度，實行以質計量，超灰扣產管理辦法。
　　二、選煤工藝靈活，產品結構優化隨著市場競爭的日益激烈，用戶對煤質要求越來越高。由于礦井各煤層的賦存條件不同，煤質組分也不盡相同，為使洗煤效益較大化，必須調整產品結構，經研究論證，決定加旋流器無壓給料重介質工藝，取代兩臺主洗跳汰機，保留一臺再洗跳汰機，實現重介系統與跳汰系統聯合工藝，取得了理想的效果。
良莊礦針對不同的用戶，不同的產品要求，采取不同的工藝，可以生產不同質量指標的煤炭產品。①對二、四層煤，當分選密度為1.45時，屬中等可選或接近易選，單獨采用跳汰系統即可選出灰分在9.5%~ 10%，硫分小于0.8%的低灰、低硫煤，精煤回收率高達70%以上。產品可用于煉焦配煤、動力用煤或出口精煤。②H、十三層低灰高硫極易選肥煤煤，屬于較受市場歡迎煤種，采用重介系統可生產灰分6%~8%，硫分0.8%~1.2%的精煤，回收率可達70%以上。③根據市場的變化，對不同煤層按照一定的比例，采取重介工藝選出灰分小于8%，硫分小于0. 7%的優質冶煉精煤，也可跳汰、重介同時生產低灰、中灰或高灰精煤，可取得較好的社會、經濟效益。
三、水煤漿制備及燃燒技術我國水煤漿技術經過20多年發展，其制備、燃燒、添加劑等技術己走在世界的前列，由于其具煤炭與環境有燃燒效率高、便于負荷調整、穩定性好、運輸方便且能代替重油燃燒，經濟效益顯著的優點，潔凈燃燒、運輸方便，近年得以迅速發展。但也由于其熱值較低，配套除塵設備系統較復雜，代替全國50多萬臺污染嚴重散煤鍋爐和20多萬臺燃油中小鍋爐尚有難度。由于國際石油市場價格波動的影響，作為較終潔凈煤技術的煤的氣化和液化技術其經濟性也受到質疑和限制。所以，水煤漿作為潔凈煤的一種過渡性產品在近20年內仍有較大的發展空間。為進一步優化產品結構，提高產品附加值，提高燃燒效率，改善礦區環境，良莊礦于2001年12月建成水煤漿一期浮選精煤制漿系統，年生產能力5萬t.二期擴建工程達年產15萬t，于2002年8月建成，采取水洗精煤與浮選精煤混合制漿工乙。
整個工程設計嚴謹科學，利用選煤廠空場和閑置廠房、煤倉。全部投資800多萬元，比相同規模漿廠投資減少一半。該工程有以下優點：1.浮選精煤制漿解決了洗精煤背灰問題，降低較終精煤灰分約0.4%，降低水分約6%，由此而帶來的經濟效益每年600多萬元。2.浮選精煤制漿不破碎、不加水，工藝簡化，投資低。其水分、灰分和穩定性可根據當地市場靈活改變。
四、中小鍋爐燃燒水煤漿技術礦區污染的另一因素是散煤燃燒，這種鍋爐幾乎礦礦都有，供職工澡堂、食堂，其燃燒效率和熱效率都很低，分別約為70%和65%，良莊礦既污染了礦區環境又浪費資源，2001年7月份，對一臺4t/i的鏈條爐進行了改燒水煤漿的嘗試，取得良好的效果，其燃燒效率達到98%以上，熱效率達到80%以上，在除塵方式相同的情況下，煙塵濃度和S2排放濃度都低于燃煤。經測算燃燒水煤漿與燃煤經濟效益比較為1103如果計入環保罰款，其經濟性和環保效益更加明顯，對于中小燃煤鍋爐改燒水煤漿具有較強的推廣價值。在礦區針對不同的中小燃煤鍋爐相繼改造了7臺，效果良好。需要注意的是要積極開發與之配套的除塵設備，由于燃煤與燃水煤漿的很大區別在于渣、塵的流向不同，前者煙道控制在10%左右，后者煙道控制在90%以上。濕法除塵效果好，但容易造成二次污染，需要一定面積沉淀池，所以亟待開發高效低廉干法除塵設備，因為粉煤灰利用技術己成熟。
五、尾礦煤泥處理生產線、礦井水發電良莊煤礦洗煤廠年入洗原煤140萬t，每年產生煤泥14萬t，尾礦經壓濾后，由于其灰分高、熱值低，不適宜遠距離運輸，在礦區一直得不到很好的利用，多為當地老百姓燃用，其利用效率不到30%.也是礦區黑亂臟差的主要污染源，加上礦區地處農村，工農關系復雜，時常影響生產，洗煤的效益得不到體現。為此，我們經過調研論證，決定建設一座3萬kW*h煤泥直燃發電廠，得到國家經貿委發文鼓勵，相關的優惠政策即將到位，可謂一舉兩得。電廠投資1.3億多元，位于洗煤廠工業廣場內，近鄰壓濾車間，煤泥利用管道直接輸送，大大節約了投資，同時利用礦井排水，減少運行費用，實行自發自用，多余電量上網。電廠建成后可實現熱電聯產，礦區集中供熱，對礦區環境面貌的改善和產業結構調整具有重大意義。
良莊煤礦每年煤矸石近30萬t，是礦區環境又一嚴重污染源，并且每年占去大量的耕地。矸石山的自燃己在礦區局部造成酸雨，其對礦區的危害不容忽視，2016年引進消化美國斯蒂爾公司的50F雙級真空硬塑擠出成型機及其關鍵技術。以新排放煤矸石（黑矸）和自燃后的紅矸為原料，根據其可塑性采取真空硬塑擠出成型，隧道窯一次碼燒制成，該產品具有塊大體輕、隔音、隔熱、保溫等優點，在建筑上能提高工效，該項目年產標磚6 000萬塊，消耗矸石20多萬t.節約耕地30多畝，其因利用矸石自身熱量燒結而成，每年可節約標煤1.5萬t，是國家經貿委、建材局積極推廣的項目目前，己在全國各礦區迅速發展。其意義還在于矸石（紅矸）逐步消耗掉后，以電廠粉煤灰代替。礦區可實現固體廢棄物的零排放。
改善礦區環境質量，建設綠色礦山，這一設想己完全變為現實。它不僅可以解決我國礦業城市普遍存在支柱產業單一、后備資源不足、企業包袱沉重、城市與礦山關系不順、環境污染壓力大的問題，礦區及礦業城市改造與建設。良莊煤礦實踐，無疑為礦區或礦業城市發展開創了一條示范新路。