步入鄂尔多斯葫芦素煤矿，干净整洁的矿区让人仿佛置身公园。在矿区北部的厂房内，伴随着机器轰鸣声，一台巨大的蓝色球磨机缓慢旋转，连接的管道如同手臂伸向不远处的矿井。
这里便是国内顶级规模的矸石覆岩隔离注浆充填项目。矿区工作人员告诉《中国能源报》记者，通过球磨机将煤矸石碾磨成浆注入采煤形成的离层空间，不仅有效处理了煤矸石，还实现了煤矿保水、止沉、防冲、减震等多效合一。
事实上，这只是采选充一体化技术应用的一个缩影。近年来，随着煤炭清洁高效利用和绿色开采要求慢慢地增加，作为一种绿色开采技术，采选充一体化技术受到更多重视，在慢慢的变多的煤矿得到应用。
采选充一体化技术将煤矿开采、选煤处理与矿山充填密切结合，通过信息化、自动化、智能化手段，实现煤炭开采、洗选与充填作业的无缝衔接，进而达到安全、高效、绿色的目标。
事实上，这一技术主要围绕煤炭生产的“老大难”——煤矸石展开。煤矸石是煤炭生产和洗选过程中排出的含碳岩石，也是我国存放量最大的工业固废之一。有关的资料显示，我国煤矸石累计堆放量超70亿吨，年排放量约占煤炭产量的10%—20%，仅2023年就新增排放量8.25亿吨。大量煤矸石堆放易造成滑坡、土地污染、水体污染等，煤矸石自燃还会造成大气污染。绿色低碳发展背景下，合理有效处理煤矸石，成为煤炭企业迫在眉睫的任务。
而采选充一体化技术，为处理煤矸石提供了重要方法。据中国工程院院士赵跃民介绍，井下煤炭分选是采选充一体化技术的关键环节，可减少地面矸石无效运输，降低储存和分选成本，解决矸石占地及地面采动破坏等问题，减少环境污染、节省土地资源。未来结合负碳固碳充填技术，将助力实现“双碳”目标。
“采选充一体化集成技术的出现，是对煤矿开采技术体系的全新升级与整合，不但可以解决当前开采过程中遇到的诸多难题，还可以为煤矿企业实现高效、绿色、智能化发展提供有力支撑。”中国煤炭加工利用协会理事长马剑介绍。
资料显示，经过20多年发展，我国选煤方法日趋成熟，选煤工艺日益完善，实现了从跳汰主导到跳汰和重介并存、从湿法一家独大到湿法和干法协同互补、从不分级混煤分选到窄粒级高精度分选的历史性跨越，研发出一大批具有自主知识产权的高效选煤工艺与成套装备，成功跻身国际先进行列，基本满足不同原煤的分选加工需求。
同时，以百万吨煤矸石新型覆岩隔离注浆充填技术为代表的充填技术不断取得突破，助力煤矿实现绿色、安全、高效、智能开采。据中国矿业大学教授许家林介绍，目前，该技术已在安徽、山东、山西、河南、河北、江苏、内蒙古等地100多个煤矿工作面推广应用，采出压煤近8000万吨、处理固废2000万吨。2012年以来，累计实现产值100亿元以上，近3年直接经济效益达27.12亿元。
“全国多座煤矿尝试采用从采煤到选煤再到充填的一体化煤炭生产作业模式，这些煤矿走出了一条具有广泛推广价值和可借鉴的生态之路，其共同特点之一便是建立起‘采煤+选煤+充填’全闭环流水线绿色作业体系，不同工艺环节高度匹配，同步高效一体化运转。”中国煤炭工业协会副会长刘峰指出，采选充一体化帮助煤矿实现“采煤不见矸，采煤不破坏自然生态”的目标，为“低碳—高精”煤炭生产新业态注入活力。
刘峰认为，采选充一体化涉及矿井、采区、工作面的布局和设计施工，以及开采工艺、运输提升、原煤洗选、洗矸、煤泥固废处置和综合利用等多个专业、多个工种岗位，且前后搭接、互相影响。“如何统筹协调不是简单一句话的事情，而是要精心布局、精准调度、精细化运转的综合性能力建设。”
中煤天津设计工程有限公司相关负责人坦言：“选煤厂各智能化分选环节仍存在‘各自为政’的问题，智能化选煤厂暂时缺少成熟统一的全流程决策与协同控制系统。人员巡检、煤样采制化、厂房清扫等用人多、工作强度大的环节还需进一步突破，选煤厂全流程优化决策协同控制应是今后的研发重点。”
此外，技术层面也待持续发力。“国家政策正引导选煤厂向大型化方向发展，选煤厂亟需单系统单台套适配年处理量1000万吨及以上的大型高效分级、分选设备。但目前大型筛机、破碎机等设备或设备关键部件仍采用进口产品。”上述负责人呼吁，行业需尽快突破关键大型洗选设备技术壁垒，努力提高洗选厂设备国产化率。
许家林表示，充填材料不足限制了覆岩隔离注浆充填效率的进一步提升。将煤炭开采与利用过程中产生的固废与二氧化碳重新返回地层，可以在解决充填材料不足问题的同时，达到减沉、减漏、减震、减排、减碳的“一注五减”效果，实现煤炭资源绿色开采与低碳利用，但二氧化碳的存储模式、注充工艺以及技术评价和监测都还有待进一步研究。
步入鄂尔多斯葫芦素煤矿，干净整洁的矿区让人仿佛置身公园。在矿区北部的厂房内，伴随着机器轰鸣声，一台巨大的蓝色球磨机缓慢旋转，连接的管道如同手臂伸向不远处的矿井。
这里便是国内规模最大的矸石覆岩隔离注浆充填项目。矿区工作人员告诉《中国能源报》记者，通过球磨机将煤矸石碾磨成浆注入采煤形成的离层空间，不仅有效处理了煤矸石，还实现了煤矿保水、止沉、防冲、减震等多效合一。
事实上，这只是采选充一体化技术应用的一个缩影。近年来，随着煤炭清洁高效利用和绿色开采要求不断加强，作为一种绿色开采技术，采选充一体化技术受到更多重视，在越来越多的煤矿得到应用。
采选充一体化技术将煤矿开采、选煤处理与矿山充填密切结合，通过信息化、自动化、智能化手段，实现煤炭开采、洗选与充填作业的无缝衔接，进而达到安全、高效、绿色的目标。
事实上，这一技术主要围绕煤炭生产的“老大难”——煤矸石展开。煤矸石是煤炭生产和洗选过程中排出的含碳岩石，也是我国存放量最大的工业固废之一。相关资料显示，我国煤矸石累计堆放量超70亿吨，年排放量约占煤炭产量的10%—20%，仅2023年就新增排放量8.25亿吨。大量煤矸石堆放易造成滑坡、土地污染、水体污染等，煤矸石自燃还会造成大气污染。绿色低碳发展背景下，合理有效处理煤矸石，成为煤炭企业迫在眉睫的任务。
而采选充一体化技术，为处理煤矸石提供了重要途径。据中国工程院院士赵跃民介绍，井下煤炭分选是采选充一体化技术的关键环节，可减少地面矸石无效运输，降低储存和分选成本，解决矸石占地及地面采动破坏等问题，减少环境污染、节省土地资源。未来结合负碳固碳充填技术，将助力实现“双碳”目标。
“采选充一体化集成技术的出现，是对煤矿开采技术体系的全新升级与整合，不仅能解决当前开采过程中遇到的诸多难题，还可以为煤矿公司实现高效、绿色、智能化发展提供有力支撑。”中国煤炭加工利用协会理事长马剑介绍。
资料显示，经过20多年发展，我国选煤方法日趋成熟，选煤工艺日益完善，实现了从跳汰主导到跳汰和重介并存、从湿法一家独大到湿法和干法协同互补、从不分级混煤分选到窄粒级高精度分选的历史性跨越，研发出一大批具有自主知识产权的高效选煤工艺与成套装备，成功跻身国际先进行列，基本满足多种原煤的分选加工需求。
同时，以百万吨煤矸石新型覆岩隔离注浆充填技术为代表的充填技术不断取得突破，助力煤矿实现绿色、安全、高效、智能开采。据中国矿业大学教授许家林介绍，目前，该技术已在安徽、山东、山西、河南、河北、江苏、内蒙古等地100多个煤矿工作面推广应用，采出压煤近8000万吨、处理固废2000万吨。2012年以来，累计实现产值100亿元以上，近3年直接经济效益达27.12亿元。
“全国多座煤矿尝试采用从采煤到选煤再到充填的一体化煤炭生产作业模式，这些煤矿走出了一条具有广泛推广价值和可借鉴的生态之路，其共同特点之一便是建立起‘采煤+选煤+充填’全闭环流水线绿色作业体系，不同工艺环节高度匹配，同步高效一体化运转。”中国煤炭工业协会副会长刘峰指出，采选充一体化帮助煤矿实现“采煤不见矸，采煤不破坏自然生态”的目标，为“低碳—高精”煤炭生产新业态注入活力。
刘峰认为，采选充一体化涉及矿井、采区、工作面的布局和设计施工，以及开采工艺、运输提升、原煤洗选、洗矸、煤泥固废处置和综合利用等多个专业、多个工种岗位，且前后搭接、互相影响。“如何统筹协调不是简单一句话的事情，而是要精心布局、精准调度、精细化运转的综合性能力建设。”
中煤天津设计工程有限公司相关负责人坦言：“选煤厂各智能化分选环节仍存在‘各自为政’的问题，智能化选煤厂暂时缺少成熟统一的全流程决策与协同控制系统。人员巡检、煤样采制化、厂房清扫等用人多、工作强度大的环节还需进一步突破，选煤厂全流程的优化决策协同控制应是今后的研发重点。”
此外，技术层面也待持续发力。“国家政策正引导选煤厂向大型化方向发展，选煤厂亟需单系统单台套适配年处理量1000万吨及以上的大型高效分级、分选设备。但目前大型筛机、破碎机等设备或设备核心部件仍采用进口产品。”上述负责人呼吁，行业需尽快突破关键大型洗选设备技术壁垒，努力提高洗选厂设备国产化率。
许家林表示，充填材料不足限制了覆岩隔离注浆充填效率的逐步提升。将煤炭开采与利用过程中产生的固废与二氧化碳重新返回地层，可以在解决充填材料不足问题的同时，达到减沉、减漏、减震、减排、减碳的“一注五减”效果，实现煤炭资源绿色开采与低碳利用，但二氧化碳的存储模式、注充工艺和技术评价和监测都还有待进一步研究。
