1、薄煤层的春天薄煤层有望成为许多老煤炭企业的救命稻草。 薄煤层这块鸡肋终于要变身为主菜。 随着中厚煤层与厚煤层因经年开采而渐显“乏力” ,煤炭企业或将一改对薄煤层“暂时搁置”的态度,以缓解资源压力。但对煤炭企业而言,发力薄煤层,并不是一个让人兴奋的选择。 “这是形势所逼。 ” 冀中能源峰峰集团宣传部部长许凯脸色凝重地望向窗外,不远处一座巨大的煤矸石山清晰可见。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物。一般来说,煤矸石山越高,其附近的可用煤炭资源就越少。 冀中能源峰峰集团有限公司(下称“峰峰集团” ) ,原名峰峰矿务局,1949 年建局,2003 年改制为有限公司,是全国煤炭工业和河北省百强企业
2、。但如今,峰峰集团面临着严峻的资源压力。以峰峰集团最老的矿区薛村矿为例,这个已经开采了 50 多年的老矿如今仅剩下薄煤、边角煤和煤柱,不仅资源日渐匮乏,开采难度也日渐加大。 这其实是许多老煤炭企业当下的缩影:经过几十年的发展,煤炭可采资源日趋减少、后备资源不足的瓶颈已成为老煤炭企业头顶上的达摩克利斯之剑。 一时间,薄煤层成为了最触手可及的救命稻草。 许凯向中国经济和信息化记者介绍,峰峰矿区薄煤层地质储量41250 万吨,不仅具有很大的开发空间,同时也会很大程度缓解环境压力,延长企业的“寿命” 。 国家也看到了薄煤层的价值。 国家能源局在新近公布的特殊和稀缺煤类开发利用管理暂行规定中明确指出,国
3、家鼓励开展极薄煤层、薄煤层、厚煤层等开采技术研究,鼓励生产企业采用无煤柱、充填等开采技术,提高资源回采率。至于特殊和稀缺煤类的煤矿回采率,也做出了明确规定:薄煤层不低于 88%,中厚煤层不低于 83%,厚煤层不低于 78%。 让许凯可以缓口气的是,峰峰集团的采煤区被国家划为特殊和稀缺煤类矿区范围,起码国家的鼓励,能让企业吃下一颗定心丸。 薄煤层之惑 业内都承认薄煤层的价值,但敢于真正下手者甚少。 中国薄煤层分布广泛,储量丰富。目前已探明薄煤层可开采储量为61.5 亿吨,约占全国煤炭储量的 20%。某些省区的薄煤层储量比重也尤为可观,例如,四川省占比 60%,山东省占比 54%,黑龙江省占比 5
4、1%,贵州省占比 37%,其他省份如山西、内蒙古、河北、吉林等也相对具有较丰富的薄煤层储量。全国 95 个重点煤炭集团公司的 455 处矿井都赋存有薄煤层,占采储量的 17.67%。 世界范围内,主要产煤国家薄煤层的开采中,都会遇到同样的两个问题,薄煤层储存量与实际开采量不均衡;薄煤层和厚煤层的煤炭产量配比不均衡。 由于薄煤层开采高度低,工作面作业空间极其狭窄,设备的安装、维护以及操作都非常困难,工人的劳动强度很大。另外,加之薄煤层普遍的地质情况复杂,断层多,矿压大,因而相对于厚煤层,薄煤层的产量很低,丢煤的现象严重,单个煤层的产量仅相当于中厚煤层的 1/3。总体来看,薄煤层规模开采的投入成本
5、要比中厚煤层大很多,增加了开采的成本。矿区在投产初期,从成本和收益两方面考虑,都会优先开采中厚煤层和厚煤层。 其实薄煤层也有独特的优势,开采造成的沉陷很小,对邻近的煤层产生的影响也很小。 峰峰集团薛村矿技术部部长董爱国认为,薄煤层的开采是否能够实现配套设备的自动化、规模化,是降低薄煤层开采成本的关键因素。然而薄煤层开采的技术设备落后,部分煤炭企业目前也只是在初步研究试点阶段,无法进行规模性连续的开采,薄煤层被完全解放,或仍需一段时日。 无人开采术 薄煤层是地下开采时厚度介于 0.81.2 米的煤层,如此低的高度,从挖道到之后的人机操作,空间非常有限,因而一度成为煤采禁区。在煤炭资源日渐紧缺的情
6、况下,国家开始大力提倡薄煤层开采技术的研发。“薛村煤矿之前就已经具有薄煤层的开采技术,然而为了克服空间的阻力,减轻工人的操作难度,提高采煤速度,才进一步想到用自动替换人力。 ”董爱国告诉记者。 在测定好的工作面挖掘两条通道,一条用于输煤,一条用于输送设备以及零件,将用于支撑工作区上顶面掩护液压支架安装。其独特之处在于,随着割煤机器向前推进,也会保持同步,而后采煤落在自动传送带上直至井外。割煤、移架、装煤和运输等过程,全部由操作间一名工作人员完成,操作间和工作区移动距离在 200 米800 米之间。 工作过程介绍看似简单,因为功夫在细处。测定工作面数据对于安置设备非常重要,越细致越利于安装,这个
7、数据整理完毕大概需要 13个月时间;工作区设道,要同时照顾到三组设备的同步,这对设备安装工作人员有很高的要求;至于操作间的电缆布线,不允许影响机器的移动。真正采煤工作阶段并不复杂,关键在于前期准备。 董爱国不止一次向中国经济和信息化记者强调综合机组的配套问题。由于每个薄煤层工作面的储煤量都不相同,每进行一次开采,就要重复一次测量过程,更复杂的是设备不能批量使用,需要根据整个工作面的情况调整。标号为 94702 的工作面进行首次试验时,选用了上海创力集团生产的 MG160/360-BWD 型电牵引采煤机,河北天择重型机械公司的 SAC 电液控制系统的 ZY3300/07/13D 型掩护式液压支架
8、,同时配备SAC 电液控制系统的 SGZ-630/220 型刮板输送机。其间发现液压支架板面过长,随后商议将液压支架前梁去掉了 800mm。 通过实施薄煤自动化开采,资源回收率由 68%提高到 98%,原来需要30 人的工作面,现在每班最多需要 8 人,每年可节省工资近 500 万元。仅以冀中能源峰峰集团薛村矿 94702 薄煤层工作面为例,工作面成功实现自动化回采,节省人工 7080 人,每人工资每年按 6 万元计算,一年下来可节省工资 420 万480 万元。 由于开采一次耗费的时间较长,因而都是和其他中厚煤层同时出煤,这是目前薄煤层无法突破的障碍。但是有利于资源的充分回收,延长企业的寿命,因而不少企业都开始尝试薄煤层开采。但已具成熟规模的还是少数,记者了解到,目前除河北省外,山东省、山西省以及黑龙江省等,都已经开始对薄煤层开采的智能化进行研究。 国家煤炭工业协会相关工作人员告诉记者,冀中能源峰峰集团薄煤层的综合开采已经具有很强的竞争优势。在未来,中厚煤层、薄煤层开采会成为辅助动力。