8月10日，在陜煤韓城礦業(yè)公司象山礦井南一輔助運(yùn)輸大巷內(nèi)，陣陣轟鳴中，一輛支架專用鏟板運(yùn)輸車裝載著兩臺礦用隔爆型移動變壓器，緩緩駛向一條特殊巷道。 

這條長約110米、耗時19天鋪設(shè)的井下巷道底板硬化路面，所用灰色方磚由71噸煤矸石制成，當(dāng)日首次迎來抗壓強(qiáng)度荷載試驗。見到矸石磚鋪設(shè)的路面經(jīng)荷載43.8噸的礦用車反復(fù)碾壓后依舊完好無損，現(xiàn)場參與的試驗人員情不自禁地鼓起了掌。像這樣的試驗，8月11日又陸續(xù)做了3次，均取得了滿意效果。

鋪設(shè)巷道底板硬化路面的矸石磚是陜煤韓城礦業(yè)公司新型環(huán)保建筑材料分公司與西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院聯(lián)合研發(fā)的 “增強(qiáng)型抗壓定制磚”，是用礦井開采產(chǎn)生的煤矸石制成的。試驗成功不僅標(biāo)志著該產(chǎn)品在礦山、隧道等特殊環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域邁出堅實一步，更為井下工程建材升級提供了安全與環(huán)保兼顧的全新解決方案。

矸石磚憑硬實力

成為井下綠色建材

據(jù)新型建材分公司技術(shù)人員介紹，本次試驗為動載試驗，是驗證該路面承載能力與安全性的“終極體檢”。試驗中，工程技術(shù)人員通過在路面施加模擬通車的等效荷載，實時監(jiān)測新修路面的狀態(tài)，并與傳統(tǒng)石硝材料鋪筑的路面展開對比分析，進(jìn)而科學(xué)評估該產(chǎn)品的實際性能是否符合設(shè)計及規(guī)范要求。這些數(shù)據(jù)不僅是新路面交工驗收的核心依據(jù)，更為后續(xù)長期養(yǎng)護(hù)管理決策提供重要支撐。

經(jīng)過2小時反復(fù)碾壓，試驗路面始終平整如初，磚體未出現(xiàn)破損、開裂、起翹等問題，測試圓滿成功。此后，技術(shù)團(tuán)隊又接連開展3次抗壓強(qiáng)度測試，最終結(jié)果顯示：目前研發(fā)投產(chǎn)的第一代“增強(qiáng)型抗壓定制磚”，各項性能指標(biāo)均達(dá)到《煤礦井巷工程質(zhì)量驗收規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，可滿足井下復(fù)雜工況需求。

據(jù)介紹，該磚可承受50兆帕重壓，能有效抵御高溫、高壓、底鼓、潮濕等不利環(huán)境因素，緩沖地壓帶來的沖擊力，保持路基穩(wěn)固，解決了巷道底鼓引發(fā)的路面破損、無法通車、修復(fù)清理困難等問題。同時，其模塊式鋪設(shè)設(shè)計便于后期維修更換，實現(xiàn)“隨壞隨換”，為井下正常生產(chǎn)提供了安全便利的運(yùn)輸通道。加之矸石磚本身具備的高硬度、耐潮濕、透水性強(qiáng)等特點(diǎn)，可快速排水防滑，為礦山、隧道等井下工程提供了安全系數(shù)大幅提升的綠色建材。

三筆“關(guān)鍵賬”

創(chuàng)新帶來多重價值

陜煤韓城礦業(yè)公司所屬礦井多為地質(zhì)條件復(fù)雜、自然災(zāi)害較重礦井。隨著煤礦開采向深部推進(jìn)，地應(yīng)力不斷增大，巷道底板下沉、滲水等問題愈發(fā)突出。如何通過應(yīng)用新型建材為井下巷道“強(qiáng)筋健骨”，提升巷道穩(wěn)定性與安全性？新型建材分公司將這一生產(chǎn)難題化作科研課題，著手開展攻關(guān)。

據(jù)新型建材分公司總經(jīng)理靳曉輝介紹，為研發(fā)出適配井下復(fù)雜工況、可承載千鈞重壓的矸石磚，新型建材分公司工作人員與西安建筑科技大學(xué)科研人員開啟聯(lián)合攻關(guān)：在實驗室反復(fù)測試矸石磚試塊的密度與抗壓強(qiáng)度，針對煤矸石整體強(qiáng)度不及建筑石料的短板，通過精準(zhǔn)添加鋼纖維以增強(qiáng)“鋼筋鐵骨”，利用微硅粉生成凝膠材料提升粘結(jié)性。歷經(jīng)無數(shù)次探索與改進(jìn)，材料配比與生產(chǎn)工藝持續(xù)優(yōu)化，最終造出粘結(jié)性和致密度更高的“增強(qiáng)型抗壓定制磚”。

新型建材分公司安全生產(chǎn)部部長王震給筆者算了三筆“關(guān)鍵賬”，清晰展現(xiàn)該產(chǎn)品的多重價值。

第一是安全賬。試驗數(shù)據(jù)顯示，采用“增強(qiáng)型抗壓定制磚”鋪設(shè)后，路面積水減少90%，路面抗滑系數(shù)提升50%，人員通行效率提高40%。直觀的數(shù)據(jù)表明，該磚顯著改善了井下通行條件，大幅提升了人員與車輛通行安全系數(shù)。

第二筆是環(huán)保賬。本次試驗鋪設(shè)的110米路面（厚度僅15厘米），綜合利用煤矸石71噸。產(chǎn)品采用工業(yè)固廢煤矸石再生材料與低碳生產(chǎn)工藝，較傳統(tǒng)建材減少碳排放30%以上。這不僅為后續(xù)擴(kuò)大固廢資源化應(yīng)用、降低礦區(qū)環(huán)境治理成本開辟了煤矸石不升井再利用的新渠道，更以“矸石變基石、綠色創(chuàng)價值”的實踐，增強(qiáng)了企業(yè)自主研發(fā)信心，激發(fā)了創(chuàng)新活力。

第三筆是經(jīng)濟(jì)賬。“增強(qiáng)型抗壓定制磚”施工便捷，可完全替代混凝土路面，使井下巷道鋪設(shè)綜合成本降低約20%，更關(guān)鍵的是能大幅減少后期維修維護(hù)成本。例如，混凝土地面為一次性投資，底鼓后破碎會產(chǎn)生殘渣；而鋪磚區(qū)域出現(xiàn)底鼓，只需將受損定制磚揭起處理，即可重復(fù)鋪設(shè)，單塊磚可重復(fù)利用5次以上，顯著減少材料成本投入。

布局循環(huán)經(jīng)濟(jì)

持續(xù)實現(xiàn)固廢增值

據(jù)新型建材分公司副經(jīng)理趙俊峰介紹，該公司成立于2019年，專業(yè)生產(chǎn)煤矸石燒結(jié)磚、實心磚、路面磚等產(chǎn)品。

從設(shè)計之初，“綠色制造”便深植其發(fā)展基因：生產(chǎn)車間內(nèi)外構(gòu)建起嚴(yán)密的環(huán)保體系，將清潔生產(chǎn)理念落到實處，是名副其實的“綠色工廠”。

該公司通過配比壓制等工藝，生產(chǎn)混凝土普通磚、裝飾磚等建筑系列產(chǎn)品，生產(chǎn)過程無有害氣體排放，實現(xiàn)污水“零排放”，產(chǎn)品具備極強(qiáng)的耐酸、耐堿、耐磨性，完全符合環(huán)保要求。目前，該公司年產(chǎn)能達(dá)1億塊標(biāo)磚，每年可利用煤矸石20余萬噸，節(jié)約矸石處置費(fèi)用920余萬元，減少矸石占地25畝。

如今，矸石磚在礦區(qū)已廣泛應(yīng)用，既鋪設(shè)在韓城礦業(yè)公司桑樹坪礦修復(fù)后的矸石山農(nóng)業(yè)園，也鋪設(shè)在兄弟礦區(qū)的內(nèi)部道路上。新型建材分公司在滿足韓城礦業(yè)下屬企業(yè)項目自用需求的同時，搶抓外部發(fā)展機(jī)遇，參與建設(shè)韓城市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)秦創(chuàng)原企業(yè)孵化基地，成功入選國能包頭能源有限公司萬利一礦項目建筑材料供應(yīng)商名單，還投身洛川縣蘋果試驗示范園、黃陵縣河道治理等鄉(xiāng)村振興項目。

如今，該公司各類矸石磚產(chǎn)品獲得了更廣泛的認(rèn)可，不僅能為更多城鎮(zhèn)建設(shè)、礦山及隧道井下工程提供安全環(huán)保的建材選擇，還將助力行業(yè)在固廢利用與低碳發(fā)展領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更高質(zhì)量的突破。（田楊  姜愛文）