哈爾烏素露天煤礦端幫煤回收方案投資經濟性分析

摘 要：本文根據哈爾烏素露天煤礦南端幫的地形地質條件下，確定適合開采的兩種不同方案，針對兩種不同方案所采用的設備及工程技術條件下，兩種方案發生的投資及經濟技術指標進行分析比較，得出兩種不同方案下的結果，供決策實施者參考。關鍵詞：開采工藝；開采方案；技術措施；工程投資；噸煤投資；方案比較；分層；綜放1 概況本次計劃開采區域為哈爾烏素露天煤礦采坑南端幫區域。該區域東南平均長約1.4km，南北寬約460m（北以坑底為界，南以鐵路環線保護煤柱為界），總面積約0.64km2。根據6煤儲量圖，該區域6煤煤厚22.3～26.6m，平均厚度約24m，地質資源量約2150萬噸。2 采煤工藝及方法結合國內井工綜放開采經驗及6號煤層賦存情況，設計采用綜合機械化放頂煤開采工藝。設計6號煤組分兩層進行回采。參照鄰近礦井綜放開采經驗，同時為減少上分層開采時對煤層頂板的破壞影響，設計上分層開采厚取8m，割煤高度取4m，采放比1：1；下分層開采厚度取16m，割煤高度取4m，采放比約1：3。3 井工開采方案3.1 方案一利用露天開采已形成的靠近南端幫坑底區域作為井工開采的工業場地。由采坑南端幫底沿與南端幫垂直方向布置主斜井、副平硐和回風平硐3條井筒及大巷，沿與南端幫平行方向布置回采工作面。設計采用分層綜放進行回采，工作面長度為195m，共布置4個綜采工作面，裝備割煤高度為4m的綜放設備。上分層工作面推進長度約840m，下分層工作面推進長度約860m。3.2 方案二利用露天開采在現狀基礎上正常推進450m后形成的南端幫坑底區域作為井工開采的工業場地。由采坑南端幫底沿與南端幫垂直方向布置主斜井、副平硐和回風平硐3條井筒及大巷，沿與南端幫平行方向布置回采工作面。設計采用分層綜放進行回采，工作面長度為195m，共布置4個綜采工作面，裝備割煤高度為4m的綜放設備。上分層工作面推進長度約1250m，下分層工作面推進長度約1270m。4 存在的問題及建議（1）依《礦區水文地質工程地質勘探規范》（GB12719-91）中的經驗公式驗算，上分層采厚按8m計，冒落帶高度為32m，裂隙帶最大高度82m。靠近坑底附近的工作面局部區域裂隙與地表直接溝通，存在影響井下安全生產隱患。（煤層頂板距地表深度大多為220～40m）。經了解，目前國內成熟的大采高綜放工作面所采煤層厚度普遍在10～15m左右，厚度達20～30m的煤層多采用分兩層綜放進行回采。目前已知在大同塔山煤礦14～20m特厚煤層進行的工業試驗，平均月產量超過90萬噸，年產量達1085萬噸。經咨詢濟南院、大地公司一次開采厚度達20～30m 厚煤層綜放目前處于研究階段。據以上兩方面的考慮，設計初步選擇上分層的厚度為8m，下分層厚度取16m，以減少上分層開采安全風險。①上分層厚度取8m，下分層厚度取16m是否合理，還需進一步研究論證，合理確定分層厚度。②據初步了解鄰近礦井的綜放工作面裝備可適用于上分層；下分層開采時的礦壓機理及對設備的要求需請專業機構進行論證，以保證安全回采。（2）井工建設和開采期間，若采場東南部正常剝離，將影響采坑內正常排土，排土費用將增加，以確定現開采的經濟性。（3）井工開采成本與設備情況及生產組織等方面關系較大，本次是參照鄰近礦井情況進行了估算。（4）地面1#、2#破碎站場地、加水站、油庫特定區、車庫，新觀禮臺將由于井工開采受到破壞。（5）邊幫煤柱采用井工方式回收，按相關規定需辦理開采方式更改手續。（6）若采用綜放一次采全高，建設請有資質的專業機構對采煤工藝、技術裝備、礦壓機理等進行專門研究論證工作。5 結論根據以上分析，哈爾烏素煤礦端幫煤回收，適宜采用井工綜采，采用方案一即利用現有煤坑開井筒，總投資32975萬元；噸煤投資34.20元/噸；方案二利用煤坑推進邊界開井筒，總投資44746萬元，噸煤投資31.33元/噸；原煤單位成本方案一117.8（元/噸），方案二為112.83（元/噸）。投資方可根據要求決定采用具體方案。參考文獻[1]王偉，常治國，段鯤鵬，等.露天礦端幫煤炭資源回收技術方案研究[J].煤炭技術，2013，（11）：45-47.[2]武幸團，王建鑫.寶利煤礦靠幫開采回收端幫壓煤的實踐[J].露天采礦技術，2014，（5）：56-57.[3]常治國，陳亞軍，王偉，等.端幫采煤機回收三角煤資源的可行性研究[J].煤炭技術，2016，（2）：23-25.（作者單位：中國神華哈爾烏素露天煤礦）