潘璇 尚峻

煤炭是筑牢我国能源安全、工业根基与民生供给的压舱石。伴随“双碳”目标落地实施、工业固废综合治理、耕地永久保护等多重国家战略叠加推进，如何平衡煤炭稳产保供与矿山生态保护，已然成为国内众多老牌矿井亟待破解的共性难题。聚焦矿山矸石露天堆存、“三下”压煤难以开采等痛点，海纳科技权属子公司海纳美腾深耕井下矸石原位处置技术，打造出成熟的采选充一体化开采方案，彻底打破矸石升井处置的传统模式，同步根治固废污染、盘活沉睡压覆煤炭资源，助力煤矿走出“开采地表无痕迹、固废变充填原料、沉睡资源转化增量产能”的可持续开采新路。

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老牌矿井的“心结”：守绿与保产两难困局

地处鲁西南的济宁市，是国家重要粮食主产区。境内良田阡陌纵横、村落厂房密集，矿产开发、耕地保护与群众生活空间交织重叠，在生态红线、资源储量、产能接续等多重约束下，区域内矿区长期陷入发展桎梏，也倒逼一场全流程重构的绿色开采变革加速落地。

传统垮落式开采极易诱发地表不均匀沉降，导致民居墙体开裂、农田损毁、道路基础设施受损，大量被村庄、厂房压覆的优质煤炭资源陷入不能采又弃之可惜的僵局。以当地阳城煤矿为例，矿井原煤含矸率高达25%，过去长期采用煤矸混运升井、地面人工分选模式，不仅挤占主井运力、抬高运维成本，矸石还占用采煤指标，堆积的矸石山更是遗留生态隐患。以往，矸石山覆土复绿、塌陷区后期修复、压煤区域整体搬迁等治理举措，不仅治理投入成本高、修复周期长，且保产能与护生态始终难以兼顾。

一套技术破局：采选充一体化构建地下闭环循环体系

为从源头化解矸石处置、地表塌陷、资源压覆多重堵点，海纳科技旗下海纳美腾对矿山开采理念、井下生产流程与生态治理逻辑进行全方位重塑，研发构建以采选充一体化为核心的绿色开采技术体系，实现了矸石不升井、固废全利用、地表沉降精准可控。整套技术体系的核心，在于把煤炭开采、井下智能分选与采空区充填在井下同步完成，实现无水化精准高效分选出煤与矸石，井下全程封闭无人作业，大幅降低能耗和主井运力损耗。

在阳城煤矿，海纳美腾创新应用的“长壁逐巷胶结充填”工艺，矿井每年产出近30万吨矸石，经井下破碎加工后，搭配电厂粉煤灰、工业炉渣等多源固废科学配比制成充填料浆，通过智能泵送系统输送至采空区连续充填。原本需要外运堆存的工业固废，转化为稳固地层、平衡矿压的充填支撑体，实现煤矸石井下原位消纳、闭环循环利用，从根源杜绝矸石山衍生的各类生态污染。

“唤醒”沉睡煤藏：释放存量压覆资源多元价值

以前，阳城煤矿厂房的正下方，压着数千万吨优质煤，但开采就会导致地表沉陷、建筑物垮塌。现如今，原本因生态安全约束被“封存”的压覆煤炭资源得到了重新释放，这也使不少陷入发展瓶颈的其他老牌矿井重新找到了发展空间。据阳城煤矿副矿长、总工程师王绪奎介绍，该矿自2025年1月投用这项采选充一体化技术以来，依托“以矸换煤”模式大幅增加了优质产能，累计释放建下压覆资源65万吨，采出优质原煤近47万吨，年增加收入3.3亿元，效益提升了27%，矿井服务年限延长11年，相当于再造一个中型矿井。与此同时，通过这种绿色开采方式，矿区的天更蓝、地更净，并彻底解决了采煤塌陷带来的周边村庄民居开裂、耕地损毁等问题。

据了解，这项技术入选全国煤矿充填开采大会《全国煤矿充填开采先进技术与实践案例集》，为类似条件煤矿的未来发展提供了一个可复制的方案。未来，随着采选充一体化技术持续普及，更多矿山将实现矸石就地消纳、压覆资源充分盘活，以绿色循环开采夯实国家能源保供根基，走出一条提质增效的可持续发展之路。