夏海龍
(山西省大同市 杏兒溝煤業(yè)有限責(zé)任公司,山西 左云 037103)
煤炭資源受到多種因素的影響和制約,無法將全部的資源開采出來,有部分損失量。回采率是采出煤量與所在區(qū)域地質(zhì)儲量之比;回采率的高低,反應(yīng)了煤炭企業(yè)儲量管理和開采技術(shù)水平,是一項重要的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)。
1)煤層厚度。煤層厚度是評價煤層是否具有開采和利用的重要因素,也是選擇采煤方法的依據(jù)。煤層的突然增厚、分叉、變薄、尖滅等變化,直接影響煤礦開采設(shè)計和采掘布署,也會影響掘進率及回采率。
2)礦井水文。對于一些水文地質(zhì)條件中等、復(fù)雜、極復(fù)雜的礦井,由于存在突水隱患,采掘工程、礦井安全受水害威脅,防治水工作難度大。為了避免水害,除了堅持預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則外,還要采取防、堵、疏、排、截的綜合治理措施。
3)礦井瓦斯。瓦斯有可燃性、爆炸性、窒息性。根據(jù)瓦斯的絕對涌出量、相對涌出量、涌出形式,礦井瓦斯等級分為低瓦斯、高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井。為了杜絕瓦斯事故,必須對低瓦斯礦井中的高瓦斯盤區(qū)、高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井,進行瓦斯預(yù)抽,以降低煤層中的瓦斯含量。
4)煤質(zhì)。煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量好壞,直接決定其市場占有份額,會影響到煤炭企業(yè)的成本、售價、發(fā)展、生存。井下賦存煤層結(jié)構(gòu)有的簡單,有的復(fù)雜;有的含硫高,有的含硫低;有的無偽頂或薄層偽頂,有的偽頂可達0.5~1.0m。由于這些影響煤質(zhì)因素的存在,一些煤炭企業(yè)為了提高煤質(zhì),投入大量資金、購置洗選設(shè)備,進行除矸、脫硫;一些企業(yè)由于自身財力有限、無法實現(xiàn)煤炭洗選,對一部分含矸、含硫高的煤層區(qū)域只能放棄開采。
5)礦井地質(zhì)構(gòu)造。主要指褶曲、節(jié)理、斷層,它們常常是巖漿侵入、礦井充水,礦井瓦斯等的控制因素,直接影響礦井的開拓與煤層的開采。主要表現(xiàn)為:這些構(gòu)造分布區(qū)域,井田劃分、井田內(nèi)水平、采區(qū)、工作面的劃分,井田開拓方式的選擇、井下開拓掘進系統(tǒng)的布置,都要考慮這些構(gòu)造的存在,有時要做出較大的調(diào)整,避開地質(zhì)構(gòu)造對煤層破壞嚴重地區(qū)。日常生產(chǎn)中,特別是遇到斷層時,為了確保煤礦安全生產(chǎn),在斷層兩側(cè)往往留設(shè)一定寬度的保安煤柱,造成一定量的煤炭損失,斷層越多、損失量越大。
6)其它因素。例如巖漿侵入體、巖溶陷落柱、地?zé)嵛:?、礦山壓力、煤層頂?shù)装鍘r性及完整性等,這些因素都會增加煤炭損失量、降低回采率。
1)開采設(shè)計布置。煤炭資源回收率的高低,與開拓、開采設(shè)計布置有很大的關(guān)系。有些設(shè)計單位為了煤炭企業(yè)初期節(jié)約投資、早日圈出首采面投入生產(chǎn),將本應(yīng)布置在煤層底板巖層中的開拓巷道卻布置在煤層中;本來煤層埋藏較深、應(yīng)該開拓立井,卻用斜井開拓。這樣,不僅增加了以后井巷維護工作量,而且擴大了保護這些井巷永久煤柱的留設(shè)尺寸,增加了損失量。有些近距離煤層工作面內(nèi)錯布置,致使下層煤工作面順槽煤柱越往下、留設(shè)越大。對于各種保安煤柱的留設(shè),有些煤礦沒有根據(jù)煤層硬度、頂板巖性、巖層跨落移動角、支護方法、層間距等因素科學(xué)合理地計算留設(shè),而是采用傳統(tǒng)經(jīng)驗、出于安全考慮,這些煤柱往往被人為過于放大。還有一些煤礦的采區(qū)、工作面布置不合理,邊角煤增多,無法正規(guī)開采。
2)開采方法。這對提高煤炭回收率是重要的因素。由于不同地區(qū)、不同煤礦、同一煤礦不同區(qū)域的煤層賦存條件的差異,以及煤礦企業(yè)自身經(jīng)濟條件,開采方法呈現(xiàn)出多樣性:有落后的巷柱式、房柱式、刀炮采煤方法;有較先進的普采、高檔普采;有機械化程度高的綜采、綜放等。采煤方法機械化程度越高,煤炭損失量越低,回采率越高。有些煤礦企業(yè)由于采煤方法落后、選擇支架不合理,擅自留設(shè)頂?shù)酌洪_采,降低了煤炭回收率。
礦井儲量管理工作是掌握儲量的動態(tài),分析煤炭的損失,保證煤炭資源的合理開采和充分利用;礦井儲量管理資料是煤炭企業(yè)編制生產(chǎn)建設(shè)計劃的重要依據(jù)。有些煤炭企業(yè)管理機構(gòu)不健全,缺乏儲量管理部門和專業(yè)人員,相應(yīng)制度不完善、日常儲量管理不到位,對于出現(xiàn)不合理的煤炭損失,不能及時有效地進行監(jiān)督、制止,導(dǎo)致煤炭損失量增大、回采率降低。
發(fā)生礦井災(zāi)害會造成很大財產(chǎn)損失,有時還會造成人員傷亡,為了救災(zāi)、安全恢復(fù)生產(chǎn),不得不產(chǎn)生一些呆滯煤量,這些煤量有的能在一定時間內(nèi)解放開采,有的可能長時間無法動用。
依據(jù)上述影響因素,應(yīng)當(dāng)采取下列措施,以達到其降低資源損失量,提高煤炭回收率:①建立儲量管理機構(gòu),招收專業(yè)管理人員,完善相應(yīng)管理制度、資料臺賬,加強日常生產(chǎn)管理,把提高煤炭回收率作為一項重要指標(biāo)進行考核,堅決杜絕不合理損失。②科學(xué)規(guī)劃、周密安排、綜合利用、合理配采煤炭資源,不能吃肥丟瘦,只顧眼前利益,要著眼長遠、考慮企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。③對于一些較早的、勘探程度沒有達到精查的區(qū)域,導(dǎo)致劃分井田、匆忙開工建設(shè)的煤礦企業(yè),必須做好后期補充地質(zhì)勘探工作,查明井田范圍內(nèi)的煤層及地質(zhì)情況,為采區(qū)、工作面、礦井延深設(shè)計提供詳細準(zhǔn)確的地質(zhì)資料,以達到合理設(shè)計、綜合利用煤炭資源之目的。④轉(zhuǎn)變開采方式,提高煤炭開采機械化水平。依靠科技進步和技術(shù)創(chuàng)新,采用先進開采技術(shù),淘汰落后生產(chǎn)工藝,積極推廣壁式開采方式,嚴禁采用巷柱、房柱、高落式等落后采煤方法。有條件的礦井應(yīng)積極嘗試沿空留巷、沿空送巷技術(shù),減少工作面煤柱損失,以提高煤炭回收率。⑤加強邊角煤、以前棄采及擅自留設(shè)頂?shù)仔柽M行復(fù)采的開采技術(shù)與裝備研究,在保證安全的前提下,盡可能減少煤炭損失。⑥我國煤田賦存的煤層,有許多為復(fù)雜結(jié)構(gòu),為了綜合利用資源,適應(yīng)市場需要,有關(guān)煤炭企業(yè)應(yīng)想辦法,增建地面煤炭洗選加工廠,以加強對復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的開采。⑦加強煤礦安全管理,杜絕水、火、瓦斯、煤塵、頂板等礦井災(zāi)害的發(fā)生,保障職工生命安全、企業(yè)財產(chǎn)不受損失,減少和消除由礦井災(zāi)害引起的呆滯煤量。
影響煤炭資源回收率的因素很多,既有客觀自然存在的,也有人的認識水平、知識結(jié)構(gòu)受局限或疏于管理造成的;相應(yīng)采取的措施、對策應(yīng)有針對性。無論采取那種辦法,最終目標(biāo)是提高礦井煤炭資源回收率、延長礦井服務(wù)年限。從煤炭行業(yè)發(fā)展趨勢來講,依靠科技進步,提高煤炭開采機械化水平,整合零散資源,走規(guī)模型、集團型發(fā)展之路,是提高煤炭資源回收率的有效途徑。
[1]中國礦業(yè)學(xué)院編等院校編.中國采煤學(xué)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2003.
[2]淮南、焦作、中國、西安、山西礦業(yè)學(xué)院合編.礦井地質(zhì)及礦井水文地質(zhì)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2009.