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合理開發與利用薄煤層

時間:2014/12/28 21:04:28

       
    我國薄煤層資源豐富,儲量占全國煤炭儲量的20%。但由于薄煤層開采難度大、投入產出比低等原因,不少煤礦為了追求高產和高利潤,將薄煤層擱置,造成薄煤層賦存煤炭采出率低。隨著煤礦開采強度的增大與技術的提高,合理開發與利用薄煤層逐漸被提上日程——
  何以待“薄” 可采儲量中 薄煤占二成
  薄煤層看似薄,其開采意義卻很“厚”。
  我國薄煤層資源豐富,分布面廣,而且煤質好。據統計,全國薄煤層的可采儲量占全部可采儲量的20%。全國近80個礦區中的400多個礦井中,就有750多層為薄煤層。
  據中國煤炭機械工業協會理事長張勇介紹,現在薄煤層保有工業儲量為98.3億噸,截至2012年底,可采儲量為61.5億噸。其中,厚度在0.8米~1.3米的占86.02%,小于0.8米的占13.98%;0.8米~1.3米的緩傾斜煤層占73.4%,開采條件相對較好。一些地區薄煤層儲量比重很大,例如,貴州省37%,山東省52%,四川省60%。
  盡管有較好的儲存條件,但由于受“一大三低”(勞動強度大、機械化程度低、安全系數低、工作效率低)的影響,每年從薄煤層中采出的煤量僅占全國總儲量的10%,而且還有繼續下降的趨勢。
  “產量與儲量的比例嚴重失調,造成國家資源的浪費,礦井服務年限縮短。”張勇說。
  有業內專家表明,由于受工作面空間的限制,薄煤層一直是煤炭開采的薄弱環節,設備的能力、安裝、檢修、操作等均受到很大限制。此外,由于難以進行有效開采,部分條件極為復雜的薄煤層只能棄而不采,資源損失嚴重。
  因此,怎樣在“夾縫里淘金、骨縫里剔肉”就成了業內一個重要的課題。
  一個薄字 三個難點
  雖然大家一致認準了薄煤層機械化開采這個方向,但由于開采煤層厚度小,與中厚及厚煤層相比,機械化開采也存在一些難題。薄煤層采高低、工作條件差、設備移動困難,尤其是綜采工作面,當最小采高降到1.2米以下時,人員出入工作面及作業都非常困難。
  同時,薄煤層采煤工作面接替緊張。隨著長壁機械化采煤技術的發展,工作面推進速度加快,但由于薄煤層工作面回采巷道為半煤巖巷,巷道掘進手段沒有多大的變化,仍然是打眼放炮、人工裝煤。由此,造成掘進速度慢,薄煤層綜采工作面接替緊張。
  中國煤炭機械工業協會高級顧問許亞雄認為,煤層厚度變化、斷層等地質構造對薄煤層長壁工作面生產影響大,給薄煤層長壁綜采或機采工作面布置帶來困難。薄煤層長壁機械化采煤工作面的投入產出比高。經濟效益遠遠不如開采厚及中厚煤層工作面。薄煤層綜采工作面的設備投資大,單產和效率只有中厚煤層綜采工作面一半左右。
  我國薄煤層開采一般采用人工炮采或長壁機械采煤兩種方法。從人工炮采轉為機械采煤,對于許多中小煤企來說,是一個華麗的轉型。
  據山東省沂源縣魯村煤礦生產經理劉清海介紹,作為年設計生產能力15萬噸、核定生產能力21萬噸的煤炭生產企業,如何控制成本、提高產能、實現礦井的長治久安一直是他們追求的。現在,主管部門對煤炭生產企業要求越來越高、標準越來越嚴。小煤礦本身底子薄,所以,為了企業生存而追加的安全生產投入近年來迅速增長。人工炮采容易發生事故,而一次死亡事故就會讓小煤礦傾家蕩產,甚至無力生存。所以,他們從減少用工,提高產能,實現煤礦安全生產、清潔生產的角度出發,下定決心采用機械化采煤,使自己在日趨嚴峻的安全生產形勢下有了一席立足之地。
  “煤炭企業人工成本已成為第一成本。煤炭行業進入‘嚴冬’、煤炭價格‘跳水’、產能嚴重過剩嚴重影響著煤炭企業。如果還采用人工炮采,對于企業的成本控制和招工都有大影響。”貴州省習水縣泰龍煤業公司總經理陳永剛坦言。
  煤厚為標準 可走三條路
  專家建議,我國薄煤層機械化開采有三條路可走:對煤層厚度在1.5米~2.0米以上的,儲存條件簡單的緩傾斜式或傾斜煤層,應選擇綜合機械化開采;對煤層厚度在0.75米~1.5米以下的,應選用淺截深、速度快、適應性強的滾筒采煤機和單體支柱、刮板輸送機組成的高檔普采;而對煤層厚度在0.5米~0.7米以下的緩傾斜煤層,儲存不復雜,頂底板穩定的,應選用爬底板采煤機。
  在具有30余年機采歷史的湘煤集團寶源礦業公司,其煤層厚度為0.8米~1.5米,同一個工作面的煤層坡度就在10度到35度之間跨越,地質構造復雜。但在這種情況下,其焦煤年產量卻從2004年的34萬噸快速上升到如今的50萬噸。寶源公司分管機電的副總經理袁建行一語道出了其中的秘訣:“面對困難的生產條件,通過加大技改投入,著力組織薄煤層高檔普采機械化采煤技術攻關,取得了明顯的經濟效益。”據了解,寶源公司近年來先后購進4臺電牽引薄煤層機組,成為其提產提效的“倍增器”。
  專家坦言,作為中小型煤礦的薄煤層開采,推行機械化采煤,實現高產高效目標不能急功近利,應優先推廣高檔普采工藝。這是在當前情況下,最可行的辦法和理想選擇。如果因地制宜,采用合理的開采方式,增加工作面長度,加快截深和切割速度,提高采掘自動化,薄煤層的開采前景還是十分光明的。
  對此,具有多年開采歷史的陜西省延安市子長縣興旺煤礦就是很好的明證。該礦總工程師江國慶說,該礦從提高資源回收率、提高全員效率、提高安全系數出發,布置了高檔普采工作面。薄煤層機械化成套設備應用攻關成功后,該礦取得了明顯的經濟效益。他們購進了電牽引薄煤層機組,高檔普采比炮采效率提高兩倍以上,大大降低了工人的勞動強度。
  薄煤層開采的復雜性,決定了選擇好開采方式是一個方面,而管理、工藝、技術等也必須緊密結合,才能發揮出組合拳的威力。
  對此,江國慶一再強調,要注意薄煤層工作面設備選擇與工藝分析。回采工藝選擇的合理與否是采煤面高產高效的決定性因素之一。其與設備的選擇、員工的綜合素質、煤層傾角有密切關系。盡管采煤機械化水平是煤礦高產高效的必由之路,但薄煤層地質復雜、遇構造難以通過,會出現采煤機組不適應地質條件或不配套、勞動作業循環不容易組織等情況。故應根據實際情況選擇合理的采煤工藝及參數。
  山東能源淄礦集團埠村煤礦生產副礦長康俊才認為,工作面合理工藝參數的確定,是配套設備實現工作面高產的基礎。截深的選擇、支護與移架方式、采煤機進刀方式都應重點關注。同時,工作面管理是提高薄煤層開采效率的保障。工作面過斷層或褶曲等地質構造時,工作面設備難以適應地質條件,必須強化工作面生產管理,采取有效的控制措施,降低設備故障率,提高工作面開機率。
  對于保障薄煤層安全高效開采的其他保障措施,康俊才強調,要特別注重支護方式的選擇。合理控制采高,保證機組正常運行空間;加強機電設備管理,提高開機率;強化職工技能培訓,嚴格工程質量管理等方面也不容懈怠。
  提升安全性和經濟性的路線圖
  薄煤層機械化安全、經濟開采是一項世界性難題,目前各產煤國都在進行努力探索。
  《煤炭工業發展“十二五”規劃》重點任務中明確提出:“加強科技創新,提升科技支撐能力——推進煤礦重大裝備國產化。重點開展年產千萬噸級綜采成套裝備、薄煤層機械化開采裝備、短壁綜采裝備、煤巷快速掘進與支護成套裝備、礦井新型輔助運輸裝備、礦井信息網絡自動化系統,以及關鍵元部件的研制及示范應用”。這為我國煤炭機械裝備發展指明了方向。
  為了進一步貫徹落實《煤炭工業發展“十二五”規劃》,中國煤炭工業協會、中國煤炭機械工業協會日前發布了《關于推進煤炭裝備制造業“十二五”發展的指導意見》,提出“鼓勵企業由單機制造為主向系統集成、產品成套為主轉變”。該意見在重點任務中提出:組織開展12項關鍵技術攻關,其中第五項關鍵技術就是“組織開展薄、極薄煤層開采刨煤機成套的制造技術攻關”。
  張勇指出,山東先河悅新機電公司經過多年的努力和實踐,已研制開發了MG100/111-TD型、MG2x100/480-WD型有鏈和無鏈電牽引等5種不同規格的系列薄煤層采煤機。這些采煤機已成為薄煤層開采中的主要國產機型,現在又成功配套了高檔普采工作面和綜采工作面的成套設備,使年產量達到30萬噸。
  四川雅安市斑鳩煤業公司是一座年生產能力為15萬噸的礦井。多年來,煤層薄、構造多等現實狀況成為該公司推廣機械化開采的瓶頸。自采用薄煤層成套設備后,工作面人員減少一半,每小班月產量由1萬噸增加到1.5萬噸,月增利潤30萬元。
  煤機裝備 水平是關鍵
  隨著煤炭生產和建設的發展,煤機產品品種越來越齊全,不同形式的采煤和采掘成套裝備層出不窮,部分產品技術水平已達到了世界先進水平。我國煤機裝備制造業產量和規模位居世界第一。
  張勇介紹,目前涉及生產煤炭機械裝備并取得“安標”許可證的企業總數約5000家,煤炭機械制造工業總產量達500萬噸,位居世界第一。2012年,我國煤炭機械行業工業總產值達到了1345.66億元,同比增加了28.9%。生產采煤機1600臺,掘進機2500臺,刮板運輸機4651臺,液壓支架突破10萬架。
  我國是全球最大的煤炭機械需求市場,未來5年到10年仍面臨良好的發展機遇。現有煤機企業銷售總額過百億的有中國煤礦機械裝備有限責任公司、天地科技股份有限公司和鄭州煤礦機械集團股份有限公司3家國有企業。
  不可否認,我國煤機裝備制造業存在的問題比較突出。產能明顯過剩,存在大而不強、高端和關鍵設備仍然依賴于國外進口的問題。市場價格競爭激烈,科技創新能力得不到提高,缺乏核心競爭力。受煤炭行業大環境影響,煤礦拖欠煤機企業債務增多,煤機企業效益明顯降低。
  同時,許亞雄指出,我國薄煤層開采機械化水平相對較低,是制約我國煤炭工業整體機械化水平的瓶頸,是難以提高資源開發效率的關鍵所在。因此,在“十二五”期間,加快重點任務——薄煤層開采成套設備技術推廣和運用意義深遠。
  對于下一步的發展方向,張勇認為,煤機企業要重點加快五個轉型:一是加快從注重發展工業向先進制造業、高新技術產業和現代服務業協同發展轉型;二是從偏重引進資金向重視引進先進技術、科學管理和高素質人才轉型;三是從注重規模擴張向注重質量效益提升轉型;四是從依靠政策優惠向提升綜合服務功能轉型;五是由消耗環境資源向環境友好型轉型。實施品牌創新戰略,打造出中國煤機的“升級版”。(秘書處)

作者:不詳 來源:網絡
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