创新绘就绿色低碳高质量发展新蓝图——砂石企业减碳降碳案例分析

创新绘就绿色低碳高质量发展新蓝图——砂石企业减碳降碳案例分析

中电建安徽长九新材料股份有限公司（以下简称长九公司）是中国电力建设集团有限公司旗下的控股子公司。2016年2月3日，长九公司通过竞拍取得安徽省池州市神山灰岩矿项目采矿权。矿山产品以建筑骨料为主、水泥材料为辅，按照7000万吨/年规模进行建设，在矿区加工成品建筑骨料，并通过总长约13.0千米的长距离带式输送机输送至长江边牛头山专用码头，装船后通过长江水道销往长三角周边地区市场。

神山石灰石矿位于池州市西南方向约37千米处，矿权范围面积4.73平方公里，资源储量约19.08亿吨。矿山分期建设，一期建设规模3500万吨/年，二期建设后规模达到7000万吨/年。

矿山将“双碳”目标进行层层分解落实并配套各项响应机制，监督各项工作的实施。根据矿体开采技术条件，选用高效率、低能耗的工艺技术和装备，多用大型化、自动化电液驱动设备和散装物料连续运输设备，优化开采、运输、加工、堆存等工艺流程和设置配置，提高综合利用率，做到“吃干榨净”。

在矿山建设中，长九公司采取了以下创新举措。

电动矿卡

在国家需求导向及“双碳”战略引领下，汽车全产业“电动化”也在持续推进和深入，燃油重卡转型电动化引起越来越多的重视。

砂石矿山开挖运输场景相对封闭且路线较为固定，非常适合电动矿卡的使用和推广。加快推动电动矿卡在矿山开采中的应用，是提升矿山整体形象、促进绿色建材高质量发展的重要举措。神山石灰石矿一期原布置有近80台自卸燃油卡车，目前已完成30%电动矿卡的替换。

电动矿卡在矿山应用  长九公司/供图

与传统柴油矿车相比，电动矿卡具有零排放、无污染、节能环保、使用成本低等优势。电动矿卡采用“动力电池+双电机+变速箱”的电动技术，高效运输作业，实现真正“零排放”。燃油矿卡日均耗油800升，电动矿卡日均能耗2240千瓦时电，电动矿卡综合经济成本节省超过41%。采用电制动能量回收技术，能将下坡的制动能量回收至电池，实现电能的一部分循环利用。下坡最大节省能耗80%，上坡最大节省能耗40%，提升运营效益。同时，电动矿卡采用的是电控系统，更容易实现设备的智能化改造，为数字砂石矿山建设赋值、赋智、赋能。

凭借在能耗和作业能力方面具备的显著优势，电动矿卡替代传统燃油矿卡将成为行业潮流。未来，新型清洁能源运输车的研发与应用将促进企业完成能源、产业、交通运输的结构调整，推进新旧动能转换和综合智慧能源产业发展，为企业节能减排，为“绿水青山”新建设注入强大动力。

压缩空气储能凿岩

神山石灰石矿国内首次采用“CD568Y重力潜孔钻+电动集中高压远程送风”方式进行穿孔施工。该工艺能够最大限度利用能量，减少远距离送风损耗，具有穿孔效率高、能量损失少，无尘且环保的特点。

矿山全年凿岩穿孔进尺150万米，集中组合式高压压缩空气供气站建设有400平方米压缩空气净化无尘车间，压缩空气储能输气管道8000米、新型储能配气管道5000米，覆盖全部采场，供应近40台多功能凿岩机同时施工。总电功率2800千瓦，总产气量为300立方米/分，压力2.5～5.0兆帕；油动力钻机全年油耗150万米×2.0升/米，300万升/年，按现行油价7元/升，2100万元/年。电动力钻机全年电耗150万米×6千瓦时/米，900万千瓦时/年，按现行电价0.8元/千瓦时，720万元/年，“油改电”后预估能源费用下降65%，碳排放量减少870吨/年。

压缩空气储能（CAES）空气站  长九公司/供图

该技术以电动力高压集气、储能输气、成网配气采矿的方法，实现用清洁能源替代化石能源穿孔爆破。采用压缩空气储能技术，实现凿岩过程中的能量回收，达到节能降耗。“集中供气”后，使得大型钻机小型化，钻机重量下降65%，能耗下降30%，清洁能源利用率达90%，解决了大型露天矿山大量使用石化能源以及使用过程中高能耗、高排放的问题，大型电动牙轮钻带来的架电网、高投入、高耗能、高风险的问题和干法潜孔凿岩粉尘控制难题。

大型溜井平硐联合开拓运输

神山石灰石矿采用直径8000毫米、深度约280米的超大断面超深竖井开拓输送方式。沿矿体走向由东向西平行布置4条直径8米溜井，溜井间距620～800米不等。溜井底部设粗破碎硐室，破碎后的矿石通过胶带运输至加工区。破碎硐室布置在胶带平硐端部，胶带机平硐作为安全出口和出口巷道，硐室另一端与运输平硐相通，作为安全出口和进风巷道。

砂石矿山大多为山坡露天矿床，其比高一般为200～700米，依据矿山地形地质条件，选择“溜井平峒开拓系统、矿石自重运输方式”是砂石矿山独具的优势。这是对比高较大的山坡露天矿床开采的一种行之有效的开拓方案，是砂石矿山节能方式的重要选择。据初步统计，采用矿石自重运输方式的矿山已达100余个，遍布全国各地。以神山石灰石矿年产量7000万吨的水泥矿山为例，据测算，仅以利用高差200米计，选择矿石“自重运输”比“汽车运输”时，1年可少耗油料（柴油、机油）达1.2万吨、节省大型汽车轮胎5000套、少配置40吨汽车150辆。

短流程加工和“无废矿山”

矿山选用单段破碎筛分和骨料整形的加工工艺，采用模块化生产模式。破碎采用新型单段锤式破碎机，具有产量高、破碎比大、粒型好的特点。新型单段锤式破碎机可一次性将原矿破碎至成品料粒度（31.5毫米以下占80%），工艺以多筛少破为主，流程简短稳定，而旋回破碎机仅作为粗破，后端需配置二次、三次破碎，工艺繁琐复杂。新型单段锤式破碎机结构简单新颖，便于维护检修，大大降低了工人劳动强度，而旋回破碎机结构复杂，外形笨重，不便于维护检修。新型单段锤式破碎机两端配置飞轮，运行惯性大，电机工作效率75%，1960千瓦单位时间耗电1470千瓦时，比同类产品节能50%以上，破碎1吨石料仅需0.5千瓦时电。

矿石主要加工为建筑骨料和机制砂，剥离表土大部分用于土地复垦和生态修复，小部分与石粉、泥石屑等作为水泥生产原料，全封闭作业，定点收尘。矿山开采不产生废石、尾矿，资源综合利用率达到100%。矿山建有雨水回收和废水处理系统，经分离处理，做到100%循环利用。通过精细加工，分类堆存和销售，做到了废料的“吃干榨尽”。

物流廊道运输

矿山采用绿色物流廊道将生产的成品混合料输送至码头，廊道全程采用全封闭、降噪、除尘等措施，该输送方式避免了汽车运输造成的道路破坏和环境污染。严格控制运输过程中的扬尘污染，实现无洒落运输。

物流廊道长距离运输  长九公司/供图

物流廊道采用单线单条长距离带式输送机运输物料，总长12.9千米，物料输送能力13000吨/小时，带宽2.4米，带速5米/秒，这种超宽、超长胶带机，综合规模属国内首创。同时根据现场实际地形及地域空间条件，充分利用带式输送机的性能特征，采用直线和3段弧线结合的线型，其中两段的转弯半径为3000米，一段转弯半径为2900米。

若采用汽车运输，道路综合运输距离约27千米，每小时650车次，造成道路破坏、交通拥堵，安全风险大；且撒料、漏料、扬尘、尾气，造成环境污染。而长距离胶带机物料输送综合距离约13千米，节能环保、无噪声污染，实行物联网智能化监控，安全管控程度高，年减少碳排放约2万吨。

绿色低碳生活是一种理念也是一种态度。加大产业结构转型的强度和力度，以数字化来推进低碳化；充分节约资源，发展循环经济；做好能源替代，建设近零排放的能源体系等措施有利于实现“双碳”目标。

神山石灰石矿结合自身特点，发挥超大型项目的优势，通过加工生产过程中的“减碳降碳”，遵循建材行业“宜业尚品、造福人类”发展新目标，为国家总体实现“双碳”目标，发挥行业龙头企业应有的作用。

来源：中国建材报