1984年8月31日,中国人自己设计、自己建设的第一座现代化露天煤矿——霍林河南露天矿在内蒙古自治区建成投产。

霍林河矿区位于内蒙古东部科尔沁草原,地处大兴安岭西南麓,煤田面积540平方千米,蕴藏有133亿吨优质褐煤,可供火力发电使用。该地区煤矿覆盖层浅,地形构造简单,易于露天开采。霍林河矿区的正式投产,标志着中国露天煤矿建设进入了现代化新时期,也为国内其他露天煤矿的建设提供了宝贵经验。

亘古荒原上的勘探大会战

1957年,霍林河流域有牧民报告说此地发现了裸露的煤矿。1959年,内蒙古自治区呼伦贝尔盟地质分局第一地质大队赴霍林河流域开展勘探。但霍林河煤田地处中蒙边境国防前沿,距蒙古边境直线仅120公里,地势平坦开阔。

随着国民经济发展,吉林省每年煤炭缺口达200万至300万吨,众多企业因缺煤被迫停产。为突破工业发展瓶颈,吉林省将煤炭工业发展重点转向霍林河煤田开发,迫切希望启动这一大型煤田项目。1973年8月1日,吉林省煤炭工业管理局成立霍林河煤田开发筹备处,编制完成《霍林河矿区沙尔呼热露天煤矿建设计划任务书》和《霍林河煤田开发综合规划意见》,并上报国家相关部门,使国家层面全面掌握霍林河煤田情况。

1975年6月10日,周恩来总理对霍林河煤田开发作出大力发展的重要批示,为该项目定下基调。自此,这一大型能源基地建设正式纳入国家发展规划。1976年初,近4000名建设者陆续进驻这片荒原,正式开启霍林河煤田勘探开发大会战。

煤矿露天开采独占优势

煤炭,作为一种可燃性有机岩,主要分为褐煤、烟煤、无烟煤以及半无烟煤四大类。在人类取暖、冶金及化工等多个关键领域,煤炭均扮演着举足轻重的角色。

千百万年前,地球表面曾广布茂密的森林植被。随着时光流转,这些植物逐渐堆积,并因地质运动的推动而深埋地下。历经漫长的地质变迁,它们最终转化为煤炭。而煤矿正是这些煤炭资源高度集中的区域。依据煤层所处位置的不同,煤炭开采主要分为露天、地下及海底三种模式。

对于浅层煤层,即距离地面较近的煤层,工人会采用露天开采的方式。具体操作中,他们会在地表埋设炸药,炸松煤层上方的矿土,随后利用挖掘机与卡车协同作业,移除煤矿上方的废弃矿土,使煤层显露。接着,工人们会运用气锤、炸药等工具,将大块煤炭爆破成小块,再由拉煤车运出。这便是露天开采的全过程。


露天采矿

然而,若煤层距离地表较深,无法通过大面积挖掘表土进行开采,则需转向地下开采。地下开采主要包括长壁开采、连续开采、爆破开采及短壁开采四种方法。尽管这些方法各异,但相较于露天开采,其工序更为复杂,且危险系数也显著提升。

尽管露天开采具有技术门槛低、成本低廉及经济价值高等优势,但其适用性完全取决于煤层位置,非人力所能轻易改变。因此,在全球煤炭生产中,露天开采仅占约40%的比例。剩余的60%则几乎全部源自地下开采,而海底开采的产量则相对较少,几乎可忽略不计。

鉴于煤炭资源的形成需经历复杂的地质变化与漫长的时间积累,故并非所有国家都拥有煤炭资源。但值得庆幸的是,我国煤炭资源极为丰富。据相关数据显示,全球煤炭蕴藏量约为13.6万亿吨,而我国煤炭资源约占全球总量的11%。

一部建设者与环境斗争的奋斗史
霍林河露天煤矿的开发建设,堪称一部建设者与自然环境顽强搏斗的奋斗史诗。

当年,勘探队员与建设工人们生活、工作条件异常艰苦,住的是帐篷或窑洞,吃的是大碴子配白菜汤。但即便如此,他们仍坚定决心,要扎根霍林河,奉献于此。1977年冬,霍林河遭遇罕见大雪,人们居住的地窑被雪掩埋,有人冻伤,甚至有人不幸冻死。然而,这并未吓退建设者,反而让他们更加坚定了建成霍林河矿区的决心。

霍林河煤矿位于高寒地带,所产为低热值褐煤。针对此,煤矿创新设计了“单斗—卡车—半固定破碎站”的采煤与剥离工艺,并采用多分区同时纵采,开发了冻土爆破技术等。这些创新大幅提升了褐煤开采效率,降低了成本,为国内外高寒地区褐煤露天矿开发提供了宝贵经验。

同时,霍林河露天煤矿也面临能源开采与环境保护的平衡难题。矿区开发导致草原面积缩减,土地裸露,畜牧业受损,生态遭受重创。为此,当地政府积极应对,实施矿山地质环境恢复治理,利用遥感技术实时监测环境,并研究植被恢复。特别是南露天煤矿,将采矿与生态发展紧密结合,遵循“设计先行、硬件支撑、软件提升”的思路,在采矿设计中融入生态保护,硬件上试验无人值守,采用防冻粘抑尘等新型装置,力求在开采的同时,最小化对草原生态的破坏。大力推动自卸车无人驾驶、换电重卡等绿色技术落地应用。借助大数据、云计算等智能技术,围绕生产全流程,加快数字化矿山建设步伐,全力打造智慧、绿色、经济又高效的“新潮矿山”。

霍林河煤矿的勘探与开发,堪称我国能源开发建设史上的伟大创举。在国家能源紧缺、东北地区资源濒临枯竭的艰难时刻,它的建成投产,有力缓解了东北地区的能源紧张状况,对推动东北及内蒙古东部地区的经济发展具有重大战略价值。

参考来源:新华社、中国科协企创中心、《通辽日报》

来源: 江苏省科学技术协会