經濟開采破解薄煤層礦井發展瓶頸

文/任立民 王成

山東新汶礦業集團新陽能源公司針對新礦井投產后遇到的資源條件等諸多方面的制約，用經濟開采來破解薄煤層礦井遇到的難題，圍繞“經濟開采，科學發展”主題，多管齊下，多措并舉，取得顯著成效。

找準發展短板，開啟科學發展新境界

新陽能源公司為薄煤層礦井進行立井單水平開拓，共有8個可采煤層，原煤含矸量大。大量矸石造成煤質差，原煤噸煤成本高，礦井經濟效益低下。煤層薄、含矸量高、斷層多，直接帶來礦井實際生產掘進率高、工人勞動強度增大和選煤廠效率低等問題，成為嚴重制約經濟效益的短板。

公司目前開采的1層、5層、7層均為薄煤層，生產能力較低，可采煤層0.70～1.20m,且部分煤層含夾矸0.10～0.20m。進入煤倉系統的煤矸比例約為0.46∶0.54，若按傳統開采方式，每天將產生矸石量2000 噸，全年將產生70萬噸左右的矸石。僅2009年1月份，主井10.1萬噸的提升量中矸石含量就達到了6.2萬噸，如此多的矸石嚴重制約和影響了礦井運行質量。2008年試生產，公司生產原煤21.6萬噸，矸石產量卻高達40萬噸，主井提升系統處于超負荷運行狀態，提升能力受到嚴重影響。當年公司經營維艱，處于虧損狀態。如果不改變思路，繼續按照傳統模式發展生產，不僅礦井效益難以提高，而且將帶來嚴重的生態環保問題，企業勢必陷入難以擺脫的困境。

思路決定出路。新陽能源公司領導班子認識到礦井要生存，要走出一條薄煤層礦井發展的路子，就必須解放思想，打破傳統的思維方式，擺脫傳統的發展思路，要依靠科技進步，走“綠色開采、經濟開采、安全開采”之路，努力降低成本，追求效益最大化。

創新發展模式，開辟經濟開采新途徑

創新的思維帶來創新的實踐，新陽能源公司從調整礦井生產布局、優化采區設計、采用沿空留巷技術、實施煤矸分離等方面入手，制定切實可行的措施，全力推進礦井安全開采和經濟開采。

1.確定礦井開拓重點，優化采區設計。經過反復分析調研，新陽公司調整生產布局，舍棄了煤層薄、夾矸厚，沒有開采價值的一采5層，將二采1層轉為主攻采區，將三采區作為重點接續采區。在此基礎上，不斷優化采區設計，全面推動經濟開采。將1703工作面由傾斜條帶開采改為走向條帶開采，優化煤層賦存條件相對較好的中間塊段，增加工作面有效可采量2.9萬噸，減少搬家次數4次，節省搬家費用100萬元以上，節省巷道1430米，節省掘進成本429萬元。

2.從源頭上減少矸石產出和升井量。矸石量大是影響礦井效益、制約企業發展的一大障礙。對此，新陽能源公司從源頭抓起，在生產過程中實行“一條龍”矸石治理。

一是采用沿空留巷技術。目前在2702采用沿空留巷210米，支護強度達到預期的效果。各掘進區在各自施工掘進迎頭裝矸石袋，由生產服務工區統一運送到指定地點，2702、2101兩個工作面完成護巷開采，消化矸石0.8萬噸，少升井矸石0.96萬噸。

二是嚴格控制采高。二采7層工作面回采面采高控制在1.1米以內，循環減少割底矸石量37噸，全年減少矸石量3.6萬噸。

三是優化掘進巷道斷面，適當減小巷道的高度和寬度以有效控制矸石。在保證采掘施工安全間隙和滿足巷道正常使用的前提下，確定機掘、炮掘回采順槽和鉆采面標準斷面，按確定的優化斷面和現實斷面比較，全年少產生掘進矸石3.7萬噸以上。在皮帶運輸巷道采用“異形”斷面，約減少矸石量0.5萬噸/年。

四是采取煤矸分離措施。在一采煤倉增設鐵篦子，將工作面帶出的大矸石擋住，對篩上剩余物采用人工揀選的方式杜絕塊煤流失。一采區在掘進工作面布置水平倉，掘進工作面分打分裝，充填一采7層工作面隅角和五層鉆巷。在二采區煤倉附近補打矸石倉，新倉容量550m3,設專用繞道，將二采1層、二采7層掘進矸石及采區煤矸石分打分裝分運，實現煤矸分離，約分出矸石量4.69萬噸/年。

五是改造選煤廠動篩分選系統。充分擴大動篩跳汰機入洗量，加大塊矸石的提前排出，減少進入重介精選系統的矸石量。改造后的動篩系統，僅選煤加工費和節電兩項就可節省費用270萬元。2009年共少產生矸石11萬噸以上，分離矸石13萬噸。

3.持續開展技術攻關和科技創新。

一是針對礦井煤層薄、矸石多的實際，開展煤矸分離和矸石充填技術研究，探索適合本礦特點的充填技術，減少主運系統的運輸量和礦井排矸量，作為一項長期的重點科研課題積極開展科技攻關。

二是積極開展螺旋鉆采煤機小型化研究。在1502工作面成功使用了螺旋鉆機，解決了復雜地質條件下厚夾矸薄煤層開采難題。使用螺旋鉆機開采，不僅用人少、效率高，而且安全性高、產量穩定。

三是圍繞節電、節能、節水，做好節能減排。調整檢修時間，將原來每天的檢修時間改為用電峰時檢修，采區設備檢修也安排在每天電峰時，每天可節約電費1189元。水泵避峰填谷，針對礦井涌水較大，控制夜班排水水位，利用夜班谷期將水倉水位排至最低，早班峰期不開泵，下午平期少開泵，做好峰谷分時用電。壓風機、主副井絞車等大型設備執行好定時停機制度。交接班時間、峰期減少開機臺數。采區掘進皮帶機執行定時集中出矸，杜絕了在沒有矸石的情況下空開皮帶機。

四是鼓勵職工科技熱情，積極開展小改小革活動。掘進專業利用三噸底卸式礦車裝運掘進工作面半煤巖，解決了大斷面掘進工作面排矸時間長的難題。

4.實施綜合利用，打造循環經濟產業鏈。圍繞建設“本質安全型、資源節約型、生態環保型現代化礦井”目標，新陽公司積極打造“煤—電—建”循環經濟產業鏈條，按照生態、環保要求，探索循環經濟的發展模式。圍繞大力消化煤附產品的目標，電廠積極研究煤矸石燃燒發電技術，實現全煤矸石燃燒。在此基礎上，新上了一條煤泥泵送系統，實現了煤泥燃燒發電，降低發電成本。矸石磚廠以消化礦井生產的全部煤矸石為目標，在產品質量和創新上作文章，加快“L”型磚、“U”型磚、城市綠化用磚等新型產品研制開發。同時拓寬銷售渠道，逐步占領了濟南、濟陽、商河等地的建材市場。2009年，電廠實現利潤300萬元，磚廠實現利潤200萬元。礦井經濟運行質量明顯提升，綜合盈利能力大幅提高。