薄煤層不再是煤炭開采源的“雞肋”

    我國薄煤層資源豐富，儲量占全國煤炭儲量的20％以上。但由于薄煤層開采難度大、投入產(chǎn)出比低等原因，不少煤礦為了追求高產(chǎn)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，合理開發(fā)與利用薄煤層逐漸提上日程。
    開采前景相當(dāng)可觀
    過去，成本高效益低開采難度大，薄煤層被冷落，同時也因其豐富的儲量，和較好的煤質(zhì)，被人們所念念不忘，成為煤炭儲量中“食之無味，棄之可惜”的“雞肋”。
    我國將厚度小于1.3米的煤層劃分為薄煤層。業(yè)內(nèi)人士告訴記者，薄煤層空間狹小，使得設(shè)備安裝、維護(hù)和操作比較困難，工人勞動強度大。加上工人工作空間小，瓦斯排放也比較困難。此外，薄煤層開采推進(jìn)速度比較快，采掘接替比較緊張，相對于中厚煤層，薄煤層產(chǎn)量低；并且，開采受煤層厚度變化和復(fù)雜地質(zhì)條件影響明顯，因此成本比較高。
    由于上述原因，薄煤層采煤機(jī)械化程度和工作面單產(chǎn)和效率較低，造成薄煤層大量積壓未采現(xiàn)象，有些礦井甚至采用了采厚丟薄的開采方式。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，薄煤層采出量僅占全國總產(chǎn)量的10.4％。
    隨著煤礦開采強度的增大，我國近半數(shù)以上產(chǎn)煤區(qū)已經(jīng)屬于資源匱乏區(qū)，厚煤層與中厚煤層的可采儲量日益萎縮。而采厚丟薄的開采方式，不僅造成煤炭資源浪費，還留下不少安全隱患。
    數(shù)據(jù)顯示，在已探明礦區(qū)中，超過85%以上的礦區(qū)均有薄煤層分布。薄煤層分布廣泛，一些省份的薄煤層所占比重比較大，如安徽省占72％，四川省占51.8％，山東省占43.9％，貴州省占37.2％。這塊誘人的“雞肋”，開采前景可觀。
    機(jī)械化開采是趨勢
    薄煤層賦存條件不穩(wěn)定，工作面開采受高度限制、破巖及裝備等因素影響，造成薄煤層開采難度大。開采的特殊性，使得薄煤層機(jī)械化開采發(fā)展較為緩慢。
    我國厚煤層及中厚煤層開采已經(jīng)基本實現(xiàn)了機(jī)械化，逐漸向自動化方向發(fā)展。據(jù)了解，對薄煤層開采，相當(dāng)一部分礦區(qū)還在采用傳統(tǒng)的炮采，或者開采工藝的機(jī)械化程度較低，工作面產(chǎn)量小效益差，工人勞動強度大，安全也沒有保障。
    隨著國家及煤炭企業(yè)對薄煤層開采重視程度的提高，我國薄煤層機(jī)械化開采技術(shù)與裝備開始快速發(fā)展。專家表示，目前，我國已經(jīng)基本解決了近水平及傾斜1米以上薄煤層的機(jī)械化開采問題，其中高效開采問題還沒有得到完全解決。實現(xiàn)薄煤層安全高效開采，根本出路在于機(jī)械化。
    據(jù)介紹，目前國內(nèi)外薄煤層機(jī)械化開采主要集中于近水平及緩傾斜煤層。長壁綜合機(jī)械化開采、螺旋鉆機(jī)開采和連續(xù)采煤機(jī)房柱式開采，是較為成熟的工藝。近年來，不少礦區(qū)為實現(xiàn)薄煤層全自動開采，進(jìn)行積極的探索。
    鐵法能源公司小青礦W-703工作面是我國第一個薄煤層全自動開采工作面，填補了國內(nèi)薄煤層高產(chǎn)高效機(jī)械化開采的空白。本報記者從鐵法能源公司了解到，鐵法礦區(qū)探明煤炭儲量22.59億噸，其中薄煤層儲量為6.2億噸，占礦區(qū)煤炭儲量的26%。
    小青礦相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，如果采用薄煤層長壁機(jī)械化開采難度大，投入產(chǎn)出比高，經(jīng)濟(jì)效益差。采用傳統(tǒng)的炮采工藝，產(chǎn)量低、工人勞動強度大，還不能保證安全。如果放棄不采，又造成資源的極大浪費，縮短礦井的服務(wù)年限。
    記者進(jìn)一步了解到，為安全、高效開采薄煤層資源，鐵法能源公司進(jìn)行了廣泛調(diào)研、科學(xué)論證，采用多種先進(jìn)技術(shù)集成和配套整合創(chuàng)新，最終成功實施了從德國進(jìn)口核心技術(shù)與國產(chǎn)配套技術(shù)相結(jié)合的方案。此外，對國內(nèi)無法加工制造的刨頭及驅(qū)動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等核心技術(shù)及裝備進(jìn)行引進(jìn)，而與之相配套的液壓支架等設(shè)備均由國內(nèi)設(shè)計配套。經(jīng)過探索，我國第一套薄煤層刨煤機(jī)組終于實驗成功。
    2000年，該機(jī)組在小青礦W-703工作面成功投入使用，使我國成為繼德國、美國之后，世界上第三個擁有這種先進(jìn)開采技術(shù)的國家。在22個薄煤層工作面推廣應(yīng)用后，已經(jīng)創(chuàng)造了刨煤機(jī)最高日產(chǎn)9126噸，最高月產(chǎn)16.5萬噸的記錄。
    保護(hù)資源漸成共識
    2012年12月24日，國家發(fā)改委發(fā)布《生產(chǎn)煤礦回采率管理暫行規(guī)定》（以下簡稱《規(guī)定》），并于今年1月9日起施行?！兑?guī)定》要求，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)地質(zhì)條件和煤層賦存狀況，選擇合理的采煤方法，不得吃肥丟瘦、浪費煤炭資源。礦井開采煤層群時，應(yīng)當(dāng)按照由上而下的順序進(jìn)行開采，不得棄采薄煤層。
    《規(guī)定》要求：井工煤礦煤層厚度小于1.3米的采區(qū)回采率必須大于85％，露天煤礦煤層厚度小于1.3米采區(qū)回采率必須大于70％。不少礦井已經(jīng)開始部署落實，記者從開灤集團(tuán)了解到，該集團(tuán)總經(jīng)理裴華在集團(tuán)2013年經(jīng)濟(jì)工作會議上明確要求：“加強薄煤層開采技術(shù)研究，探索出適合開灤薄煤層的低成本、安全高效的開采模式。”
山東兗礦集團(tuán)北宿礦是一個薄煤層老礦井，該礦在管理上做文章，“投入大、產(chǎn)出小，利潤空間狹小，要想提高經(jīng)濟(jì)效益，就必須精打細(xì)算，算好節(jié)約挖潛帳，努力實現(xiàn)管理創(chuàng)造價值。”北宿礦黨委書記張勇表示。記者了解到，今年1-2月，通過對地面揀選、半煤巖巷道實施分打分裝工藝，累計多回收煤炭1.3萬噸。
    此外，記者從淮南礦業(yè)集團(tuán)了解到，為有效地治理瓦斯，淮南礦區(qū)打破傳統(tǒng)的自上而下的煤層開采程序，在煤層群中選擇突出危險性較弱的薄煤層作為保護(hù)層首先開采，并且強制規(guī)定厚度大于0.8米的保護(hù)層必須開采。
    作為已開采53年的老礦井，冀中能源峰峰集團(tuán)薛村礦，在二采區(qū)94702薄煤層工作面采用薄煤綜采遠(yuǎn)程自動化開采，解放出500多萬噸煤炭，直接延長5年礦井服務(wù)年限，同時消除了瓦斯突出危險。二采區(qū)區(qū)長陳俠表示：“通過實施薄煤自動化開采，資源回收率由68%提高到98%，原來每班需要30人的工作面，現(xiàn)在每班最多需要8人。”