中國儲能網訊：近年來，露天礦山開采日趨大型化和生態(tài)化。鑿巖施工是露天礦山開采的第一道工序，隨著行業(yè)的發(fā)展，大型礦山開采鑿巖化石能源消耗大、粉塵控制難、廢舊回收再利用不充分等問題日益突出，加上國際原油價格的不斷飆升及國家環(huán)保安全管控日趨嚴格，對鑿巖施工技術的提升勢在必行。
湖北楚道鑿巖工程有限公司是一家專業(yè)從事巖石爆破鉆孔施工的企業(yè)，30年來公司專注鑿巖，先后參建了三峽工程大壩下岸溪人工砂石料場開采、大壩基坑、人工五級船閘結構物基礎開挖鉆孔施工。2008年后，主要承接大型露天礦山穿孔工程，實現(xiàn)了非煤礦山年穿孔進尺900多萬米，年采礦能力8億噸，各類礦石累計近3億立方米/年，施工規(guī)模全國領先。
壓縮空氣儲能設備 湖北楚道鑿巖工程有限公司/供圖
“壓縮空氣儲能（CAES）綠色低碳濕法采礦技術改變了大型露天礦山開采鑿巖施工的傳統(tǒng)方式，對鑿巖施工行業(yè)的技術提升和生產效率的提高具有重要意義。”湖北楚道鑿巖工程有限公司相關負責人表示，大量使用化石能源且使用過程中能耗高，大孔徑爆破中使用大型電動牙輪鉆帶來的架電網、高投入、高耗能、高風險是影響鑿巖成本、鑿巖效率的關鍵，解決這兩大難題必須堅持科技創(chuàng)新，破除傳統(tǒng)鑿巖機械理論束縛。
談到這項成果的創(chuàng)新點，公司相關負責人指出，該技術首先實現(xiàn)了壓縮空氣供給系統(tǒng)的油改電，使用清潔的電力能源替代化石能源減少了碳排放。其次儲能采礦實現(xiàn)了錯峰用能、高壓儲能、能量回收一體化。其中，“無油鉆爆”法為國內外首創(chuàng)，契合國家能源發(fā)展戰(zhàn)略；“無塵鑿巖”法解決了行業(yè)內長期存在的痛點；“一機通用”大孔徑鉆爆替代牙輪鉆機，解決大型礦山對牙輪鉆的依賴；智能化動力站，減少了勞動力的使用，實現(xiàn)了“有人巡視、無人值守”管理，取消了空壓機操作工；以管代罐、儲輸一體，提高了施工效率；管道冷凝水回收利用，節(jié)約了生產用水。
此外，該技術還采用了遠程智能化操控系統(tǒng)、空氣預過濾凈化系統(tǒng)，不僅改善了施工作業(yè)環(huán)境，還提高了勞動生產率。對此，公司的客戶給予了高度評價：這項技術使公司生產效率由85%提高到98%。其中，采用獨創(chuàng)的無動力孔底濕法除塵，還減少了施工作業(yè)區(qū)降塵用水，使用水量下降30%；采用壓縮空氣儲能（CAES）技術，提高了電能利用率，公司鑿巖鉆孔施工用電單耗，綜合能耗降低35%；采用研發(fā)的“三廢”再利用技術，提高了“三廢”利用率，由86%提高至95%，減少了“三廢”的處理費用；整套技術節(jié)地節(jié)水節(jié)能及減排效果顯著，為礦山開采提供了優(yōu)質的專業(yè)化服務。
壓縮空氣儲能壓氣站 湖北楚道鑿巖工程有限公司/供圖
據了解，這一成果已在國內黑色金屬、有色金屬和建筑材料等50多個大中型礦山應用，取得了顯著的社會、經濟和生態(tài)環(huán)保效益。
在由中國砂石協(xié)會近日組織的壓縮空氣儲能（CAES）綠色低碳濕法采礦技術科技成果評價/鑒定會上，以中國工程院院士蘇義腦為組長的專家組對這項成果給出了“成果整體達到國際先進水平，其中在壓縮空氣儲能、濕法除塵等方面達到國際領先。成效顯著，推廣潛力大，建議進一步加大成果的推廣應用”的高度評價。
專家組認為，該成果具有以下幾個方面的特點。
一是該成果設計應用組合式高壓壓縮空氣供氣站作為集中動力源，替代傳統(tǒng)的應用柴油驅動，大幅減少了化石能源的消耗和碳排放、大氣污染物排放，提高了運行效率。
二是開發(fā)輸送壓縮空氣的新型高壓柔性輸氣管，攻克了遠程輸氣壓降的難題，實現(xiàn)了系統(tǒng)壓力恒定。替代了傳統(tǒng)配氣中使用的鋼管和橡膠鋼絲管，解決了傳統(tǒng)配氣管道因重量大收放、布設的困難。配氣管網互聯(lián)互通，多臺鉆機不同步鑿巖作業(yè)中，實現(xiàn)壓縮空氣能量的回收利用，節(jié)能效果明顯。
三是研發(fā)了潛孔鉆機無動力濕法除塵技術，作業(yè)粉塵達到或優(yōu)于國家標準。研發(fā)了利用余熱在高寒地區(qū)鑿巖鉆孔施工的除塵水箱防結冰系統(tǒng)，解決了高寒地區(qū)除塵水結冰無法使用的難題。
四是研發(fā)了多功能潛孔鉆機、潛孔錘小孔徑專用鉆具（孔徑45～90mm），使現(xiàn)有潛孔鉆機孔徑范圍擴展到45～250mm，攻克了潛孔鉆機不能打小孔的難關，實現(xiàn)了大孔徑施工中替代了牙輪鉆，大幅度降低設備投資成本。
本文原載于《中國建材報》4月11日12版
