矿井废水的“大用处”
随着红柳林井田逐步向西开拓，整个矿井涌水量随着井下巷道掘进面积的增大和已形成的工作面数量增加而呈稳步增长的趋势。据统计，矿井年平均涌水量从2020年的559m³/h到如今年平均涌水量增加至1500m³/h，排水温度为10.3℃-15.8℃。
如何将数量如此庞大的矿井废水二次利用为绿色矿山助力?结合该公司“931”高质量发展战略和“双碳”建设目标，与中国矿业大学(北京)武强院士团队强强联合的煤水热协同共采与矿井地热能综合利用技术便应运而生。
据了解，在现有煤矿开采条件下根据地下热能赋存特点，矿井中地下水与周围岩土及煤层之间的换热，抽取上来的矿井涌水中具有较高的热能，结合热泵技术，充分提取矿井水热能，以用于建筑物供暖、生活热水及大棚养殖，实现减排、降碳，助力于“碳达峰”和“碳中和”目标。
该技术热泵系统由三部分组成：能量采集系统、能量提升与输送系统、能量释放系统。能量采集系统由该公司绿色立体生态修复示范园区DN200主管道开口提供10.3-15.8℃矿井处理后的矿井清水，水质按清水池水质标准考虑，矿井清水经热泵系统换热后回到示范园区800m³蓄水池和矿区DN400的排水管。能量提升系统是热泵主机通过吸收矿井水中的热量，产生50-60℃左右的热水通过末端循环泵输送至采暖房间末端设备。能量释放系统是末端散热器、风盘等装置，通过空气对流、热辐射等散热形式将热量释放给室内，实现供暖(冷)。
11月15日，该项目顺利通过验收并正式投入使用。该技术的成功落地一是实现矿井水资源的二次利用。通过对矿井涌水中余热资源进行深度挖掘，结合水源热泵技术通过少量的电能驱动采集矿井水余热产生高品位的热能，协同构建矿井煤水热协同共采与矿井地热能综合利用开发技术体系，充分开发矿井水余热利用热泵技术，为立体生态示范园内蔬菜大棚、配套用房、示范馆等建筑群提供绿色稳定的优质热(冷)源，以低碳清洁能源助力立体生态园区的绿色高质量发展。二是全面贯彻绿色矿山建设理念，做到节能减排增效。预计每年减少二氧化碳排放约95吨、减少二氧化硫排放约0.05吨、减少氮氧化物排放约0.05吨、减少烟尘排放约0.01吨，每年可以为该公司节省电费约21万元。
