淺談海外煤礦EPC工程項目開發管理

呂勝海 董慧瑩

（1.中國煤炭開發有限責任公司，北京 100011；2.中國政法大學，北京 100088）

近幾年，國內經濟增速放緩，煤炭產能過剩，伴隨去產能及相關產業政策的出臺，國內煤炭建設項目數量急劇減少，行業競爭壓力日趨嚴峻[1]。當前“一帶一路”倡議作為我國提出的新型國家戰略，為各行業經濟帶來新的發展機遇。我國煤炭產業作為重要的能源基礎工業，憑借幾十年工藝技術和生產制造等方面的經驗積累，具備參與這一重大戰略的雄厚基礎[2]。而煤礦采礦工作本身就具有高風險，且在實踐工作中存在很多安全隱患，如頂板冒落、煤炭自燃及瓦斯爆炸等災害[3]。本文以土耳其某井工煤礦為例淺談如何安全、高效和可持續的開發和管理海外煤礦EPC工程項目。

1 土耳其煤炭市場現狀

根據2019年BP世界能源統計年鑒數據，中國探明儲量為1415.95億t，全球占比為13.2%，2019年標煤生產量和消耗量分別占全球47.6%和51.7%。土耳其探明儲量115.25億t，硬煤（煙煤和無煙煤）儲量僅為5.5億t，2019年標煤生產量和消耗量分別占全球0.4%和1.07%，硬煤進口量為3800萬t左右，詳細數據如表1所示。土耳其政府為保障本土能源安全，鼓勵本地煤炭項目開發，很多1000kcal/kg～2000kcal/kg極低熱值的褐煤仍開采用于火力發電，本地煤炭項目開發市場前景廣闊。

2 項目概況

該項目位于土耳其北部宗古爾達克地區，黑海沿岸，是土耳其重要的硬煤產地。該項目距離首都安卡拉300km，附近有大型公路和港口，交通運輸條件良好。礦權總面積約50km2，總資源量約為5.73億t，探明儲量約為1.7億t，約占土耳其硬煤儲量的31%。該礦井煤平均熱值約為5600kcal/kg，屬于高熱量、中灰、中高揮發分、低水，煤質較好的動力煤；煤層分布較為均勻，厚度1.1m～4.5m不等；埋深約為500m～700m，一期擬開采14個煤層，可開采儲量約為7980萬t。

業主前期已投入大量資金完成了大部分基礎設施建設，包括3個直徑均為8m的立井井筒，井筒長度分別為700m、580m和730m，用于人機材運輸和通風，立井井架、井口房、絞車房、箕斗和罐籠等基礎設施也均已完成，部分工程設備需要進行替換或者更新；還完成了約21500m的主巷道施工建設，主要為帶式輸送機大巷、輔助運輸大巷和回風大巷，巷道采取“三心拱”斷面設計，斷面凈面積為24m2，采用TH型鋼+錨網噴的支護方式，主要有設備運輸、皮帶傳遞、瓦斯抽采和正常通風等功能。

表1 2019年BP世界能源統計年鑒數據

3 設計方案

3.1 巷道優化設計

已完工的24m2大巷斷面凈面積偏大，因此設計中就未施工的大巷進行斷面優化，優化后斷面采用直墻半圓拱型，采用“鋼筋網+錨桿+錨索”一次支護，“29U型鋼棚+噴射混凝土”進行二次支護。但經與業主溝通后得知，按照當地監管部門要求，原巷道設計和支護工藝均已取得當地安監部門許可，若有更改，則需由更改方承擔認證成本和由此產生的全部責任。因此考慮到實際情況，決定按照原有設計方案推進。此次優化也提示我們，在海外項目開發過程中，要考慮到項目東道國和業主實際的發展水平和安監體系，不能單純帶入中國發展現狀和設計理念，以免“水土不服”。

3.2 采煤方法和設備選型

根據井田開拓現狀，項目采用綜合機械化采煤工藝方法，該工藝能有效優化采煤步驟，并在采空區、煤礦開采機裝運等工作中用機械取代人工操作，以此在提升采煤工作效率和質量的基礎上，為煤礦企業發展創造更多效益[3]。根據煤層厚度和分布情況，擬同時開采A和B煤層，其中A煤層厚度范圍為1.0m～2.4m，工作面長度范圍為380m～1015m；B煤層厚度范圍為1.8m～4.5m，工作面長度范圍為350m～2100m。A煤層與B煤層有部分重疊，為了保證生產的連續性，兩個工作面同時開采，每個工作面設備均“一采一備”。

綜采設備包括采煤機、液壓支架和刮板輸送機以及其它輔助設備。厚煤層采煤機采高為2.0m～4.2m，功率為2200kW，液壓支架初撐力6413kN，支架中心距1.75m，刮板輸送機的總功率P=1050kW，輸送能力Q=1800t/h；薄煤層采煤機采高為0.85m～1.7m，功率為420kW，液壓支架初撐力6000kN，支架中心距1.75m，刮板輸送機的總功率P=400kW，輸送能力Q=800t/h。土耳其采用歐標CE認證體系，井下設備必須通過AT-EX防爆認證，因此在項目開發前期就必須對對認證標準、條件以及范圍進行合理規劃。

3.3 礦井提升設備

1號立井井筒直徑8.0m，主要承擔礦井的進風、主、輔助運輸任務。井筒內設置兩套提升系統，其中一套擔負礦井煤炭提升任務，另一套擔負礦井升降人員、提升物料的任務；2號立井井筒直徑8.0m，主要承擔礦井生產期間的輔助運輸、回風任務和掘進期間的排矸任務；3號立井井筒直徑8.0m，設置兩套提升系統，一套擔負礦井升降人員、提升物料的任務，另一套擔負礦井升降人員的任務。

3.4 井下主運輸設備

井下主運輸設備包括工作面可伸縮帶式輸送機、大巷帶式輸送機和分岔溜槽，一岔進入1號筒倉，另一岔經帶式輸送機配入2號筒倉，最終將原煤運至1號、2號筒倉。原煤經1號、2號筒倉緩沖后，由倉下兩臺帶式給料機分別給至帶式輸送機，經箕斗定量裝載設備稱重后裝入箕斗，由一對25t立井提煤箕斗通過1號立井提升至地面，輸送量Q=2200t/h，帶寬B=1400mm，帶速V=3.15m/s。

3.5 瓦斯抽采設備

該礦井各煤層瓦斯含量介于0.3m3/t～11.25m3/t之間，屬于高瓦斯礦井。土耳其對井工煤礦瓦斯含量有嚴格管理標準，其中生產工作面瓦斯含量不得超過1.5%，主要巷道瓦斯含量不得超過1%。對煤礦中的瓦斯進行抽采，不僅能夠在很大程度上降低瓦斯對煤礦造成的威脅，還能將抽采出的瓦斯經過處理進行再次利用，降低安全風險的同時，充分利用資源[4]。

項目將在礦井3號井場地建一座瓦斯抽采泵站，布置一套高瓦斯抽采系統和一套低瓦斯抽采系統，每套瓦斯抽采系統均布置2臺水環式真空泵，1臺工作，1臺備用，在工作面掘進和綜合開采的同時同步開展瓦斯抽放工作，安排合理的抽采工藝，確保瓦斯充分釋放，保障生產安全。

3.6 移動制氮設備

A工作面開采時需要注氮量為375m3/h，B工作面開采時需要注氮量為750m3/h，全礦井注氮量為1125m3/h。考慮到項目井下注氮地點分散、地表至井下工作面距離遠（＞5km）、制氮設備能力較小（＜1000m3/h），本項目采用井下移動式制氮站制氮。在兩個首采工作面附近的大巷聯絡巷內，新建一座井下移動制氮硐室，隨每推進三個回采工作面移動一次。硐室內安裝3臺礦用井下移動式碳分子篩制氮裝置，2套工作，1套備用；每套制氮裝置氮氣產量800m3/h，氮氣純度97%，輸出壓力0.8MPa。

4 項目優勢和開發難點

4.1 土耳其市場政策優勢

土耳其政府鼓勵本地煤礦和煤電一體化項目開發，對于獲取投資項目激勵證書且手續齊全的項目給予一定的優惠政策，比如境外采購的永久設備直接免征關稅和增值稅，而不是“先繳后退”，大大降低稅收成本；為了保護本地煤炭市場定價，政府頒布了相關法令對進口硬煤到港價進行限價，限制底價為70美元/t，一定程度上保證了本地開發商銷售收益；對于使用本地煤達到一定比例的發電企業，在上網競價時給與一定比例的電費補貼，保證發電企業收益。

4.2 中國煤炭產業鏈優勢

經過幾十年的發展，中國已形成煤炭勘查設計、煤機裝備制造、井田施工建設和后期運營維護等國產化全產業鏈，并在此基礎上通過自主研發創新向智能化方向發展。與此同時，中國還是煤炭生產和消費大國，行業內積累了大量的科技人才和產業工人，解決了諸多行業難題。在世界“去煤化”趨勢下，中國煤炭正朝著綠色、清潔和低碳方向邁進，中國資本、中國標準和中國術結合在一起將發揮出巨大的規模效應和整體優勢，有利于為境外業主提供全方位的優質服務。

4.3 文化差異致使本地融合有一定難度

土耳其對外國勞工簽證有嚴格的限制，外籍勞工與本地勞工比例不高于1∶5。土耳其國內也有成熟的礦業從業和相關執業人員，國家相關機構對井下工作時間和周工作時長有嚴格的限制，施工企業必須嚴格執行，否則可能面臨監管機構的嚴厲處罰，甚至停工停產。中資礦企首先應重視企業文化與本地文化的融合，建立本地員工庫，按照當地法律法規合法合規施工和生產，合理安排施工計劃，確保施工和生產順利進行。

4.4 里拉貶值導致融資難度加大

近年來，土耳其經濟快速發展的同時也積累了大量外債，未來幾年將是償債高峰期。新冠疫情加劇了世界范圍的流動性短缺，新興市場貨幣貶值壓力加大，今年以來土耳其里拉貶值幅度超過40%。這也導致土耳其本地公司財務費用增加、外幣債務負擔擴大以及資產嚴重縮水，從而導致本土開發商資信能力和融資能力降低，項目開發易而落地難，需要中資企業帶來更多的融資渠道推進項目落地。

4.5 合理平衡安全、進度和成本之間的關系

煤礦建設遇到的不可預見情況較多，因此合同談判時應預留充足的建設工期，充分做好項目現場人機材以及法律法規的相關盡調工作，構建合理的安全管理和施工執行體系，建立健全風險管控和預警機制，不能為了進度和成本而犧牲安全。做好精細化和高效化管理，提前利用情景模擬和壓力測試等多種方式對施工方案進行推演，做好各種突發情況預案，安全、高效、合理的組織施工。

5 結論

綜上所述，我國煤炭行業經過幾十年的快速發展和創新，積累了大量項目開發和執行經驗，在設計建設、裝備制造和運維服務方面具有一定的產業鏈優勢。隨著“一帶一路”倡議不斷推進，中資煤礦企業“走出去”步伐不斷加大，在發揮技術優勢的同時還要構建風險防控體系和應對措施，需要考慮國別風險、行業政策、發展現狀、市場環境和業主資信等多方面因素，對于東道國行業標準、市場需求、設備防爆認證、設計工藝許可和勞工比例限制等要有充分的了解和預案，安全、高效和可持續的推進海外項目落地。