程晨,李剛

摘要 石圪節(jié)煤業(yè)公司是潞安最早的一對礦井，有80余年開采歷史。近年來，3號煤資源已近枯竭，礦井靠回收煤柱和開采兄弟礦井的少量資源來維持生存。為了延長礦井壽命，穩(wěn)定職工隊伍，潞安礦業(yè)集團(tuán)公司決定以石圪節(jié)為試點(diǎn)開采15號煤，進(jìn)行下組煤水平延深。

關(guān)鍵詞 石圪節(jié)；煤礦；潞安；下組煤；可行性

中圖分類號TD745 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0071-02

煤炭作為我國現(xiàn)階段所使用的最重要資源之一，經(jīng)過近幾十年的快速開采，許多大中型煤礦企業(yè)即將進(jìn)入或已逐步進(jìn)入資源枯竭期。作為產(chǎn)煤大省的山西，各大煤業(yè)集團(tuán)如潞安、晉城、西山、陽泉、大同等均或多或少地面臨這個問題。這些煤礦或調(diào)整布局，降低產(chǎn)量，或關(guān)停并轉(zhuǎn)，另謀生計，或開拓延深，開發(fā)下組煤等等。

然而對于開發(fā)下組煤，具有與上組煤不同的地質(zhì)條件和特點(diǎn)，生產(chǎn)技術(shù)方式以及經(jīng)濟(jì)效益等也存在較大差異。鑒于此，在開發(fā)下組煤時應(yīng)首先從以下幾個方面探討、分析（以石圪節(jié)煤田內(nèi)下組煤實際情況為例）。

1 下組煤地質(zhì)條件與特點(diǎn)

1.1 地質(zhì)構(gòu)造

1）井田地層

井田大部分地區(qū)為第四系黃土層所覆蓋，僅在沖溝處有二疊系上統(tǒng)上石盒子組和下統(tǒng)下石盒子組基巖零星出露，基本為一全掩蓋區(qū)。根據(jù)鉆孔揭露，地層由老至新有：奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組和峰峰組、石灰系中統(tǒng)本溪組、石灰系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、二疊系下統(tǒng)下石盒子組、二疊系上統(tǒng)上石盒子組、第四系。

2）井田地質(zhì)構(gòu)造

石圪節(jié)煤田位于沁水煤田的東部邊緣，井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，地層走向近南北，向西傾斜?？傮w以寬緩的向斜、背斜為主。地層傾角較平緩，一般3°~6°。礦井3號煤層生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)斷層17條，落差小于10m；發(fā)現(xiàn)陷落柱7處，一般在30m×70m，最大90m×300m，未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入，綜觀全井田地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)屬簡單類型。

1.2 煤層與煤質(zhì)情況

1）井田煤層

井田內(nèi)主要含煤地層為石灰系上統(tǒng)太原組和二迭系下統(tǒng)山西組。

山西組：含煤2層~4層，含煤地層厚度48.50m~67.60m。平均厚57.59m。煤層厚度5.55m~7.46m，平均6.68m，含煤系數(shù)0.08％~0.13％，平均0.12％。其中3號煤層位于本組中部，全井田可采（大部分以采空），其余煤層均不可采。

太原組：含煤地層厚度為93.64m~134.60m，平均厚118.27m。煤層總厚4.17m~13.63m，平均8.24m，含煤系數(shù)0.04％~0.11％，平均0.06％。含煤10層～15層至上而下編號的有7、8-1、9、11、12、13、14、15-1、15-2、15-3號煤。其中15-1、15-3號煤層全井田大部可采，8-1、9、14號煤層局部可采，15-2號煤層零星可采，其余煤層均不可采。

2）煤質(zhì)特點(diǎn)

8-1號煤為低灰~高灰、低硫~高硫、高熱值之焦煤，原煤經(jīng)洗選后灰分降至12%左右，硫分降至2%以下，可作為煉焦用煤。

9號煤層為中灰~高灰、中高硫～高硫、中熱值之焦煤，原煤經(jīng)洗選后灰分降至12%左右，硫分降至2%以下，可作為煉焦用煤。

15-1號煤為低灰～高灰、中硫～高硫、低熱值～特高熱值貧瘦煤，可作為動力用煤及煤變油用煤。

15-3號煤為低灰～高灰、低硫～中高硫、中熱值～特高熱值貧瘦煤，可作為動力用煤。原煤經(jīng)洗選后灰分降至10%左右，硫分降至2%以下，可作為煉焦配煤及煤變油用煤。

總體而言，相對于礦井中煤質(zhì)好，賦存淺、地質(zhì)條件好、開采比較容易的上組煤層來說，下組煤煤質(zhì)較差，為國家限制開采的含硫高，灰份高的煤種，主要用途為動力用煤和民用煤，其原煤售價比較低，經(jīng)濟(jì)效益較差。

2 下組煤開發(fā)的可行性探討

2.1 采煤方法及采煤工藝

為提高礦井的機(jī)械化程度，在地質(zhì)條件適宜的情況下，應(yīng)盡量選擇綜采工藝，減輕工人的勞動強(qiáng)度。在采煤方法的選擇上，優(yōu)先考慮傾斜長壁采煤法，其巷道布置簡單，巷道掘進(jìn)與維護(hù)費(fèi)用底，投產(chǎn)快，運(yùn)輸系統(tǒng)簡單，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益比較顯著。由于煤層比較薄，在保證設(shè)計年產(chǎn)量的同時，采煤工作面推進(jìn)長度及巷道掘進(jìn)率比較高，在無形中增加噸煤成本。所以在選擇采煤方法時要綜合考慮各方面條件，對采煤方法進(jìn)行綜合評價及方案優(yōu)化。

薄煤層開采存在以下不利因素：

1）機(jī)械化程度低。采煤工作面空間狹小，工作條件較差，給設(shè)備設(shè)計制造和井下移動帶來諸多困難；

2）產(chǎn)出效率低。由于煤層厚度變化、斷層等地質(zhì)構(gòu)造，對薄煤層開采影響較大，生產(chǎn)能力低，一般薄煤層單產(chǎn)只為中厚煤層的1/3或更少；

3）投入產(chǎn)出比高。因為效率低，掘進(jìn)率高，其開采成本明顯高于中厚煤層，而經(jīng)濟(jì)效益不如中厚煤層。

2.2 準(zhǔn)備方式、采區(qū)布置及采掘裝備

在準(zhǔn)備方式的選擇上，在技術(shù)可行的多中準(zhǔn)備方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較之后確定，采區(qū)式準(zhǔn)備方式目前是我國常用的準(zhǔn)備方式。

開采近距離煤層組時，設(shè)置一部分共用的采區(qū)巷道老進(jìn)行開采，可以減少工程量并獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)地質(zhì)條件的不同，在采用采區(qū)聯(lián)合布置時可選擇集中聯(lián)合布置和分組集中聯(lián)合布置方式。

由于下組煤層屬于薄煤層開采，煤層賦存不穩(wěn)定，煤層變異性大，煤層夾矸多，回采巷道中為半煤巖巷掘進(jìn)，故在選擇采掘設(shè)備時要充分考慮到掘進(jìn)機(jī)及采煤機(jī)切割巖石的問題，應(yīng)選擇大功率的掘進(jìn)機(jī)和采煤機(jī)。

2.3 下組煤開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益概況

由于下組煤煤質(zhì)較差，含硫高、灰分高，所以必須進(jìn)行洗選加工，并配煤銷售，在當(dāng)前國際和國內(nèi)形勢下，資源礦產(chǎn)類產(chǎn)品在中長期內(nèi)，價格應(yīng)保持緩中有漲的趨勢，雖然職工工資、材料、職工福利等原煤成本項目都在增加，但可以相互抵消對原煤成本的影響。

3 下組煤開采綜合分析

3.1 必要性

我國薄煤層資源豐富，1.3m 以下煤層可采儲量約占全部可采儲量的20%。搞好薄煤層機(jī)械化開采對于煤炭資源保護(hù)和利用，對于延長礦井開采壽命和實現(xiàn)高效開采都具有重要意義。

雖然在下組煤開采過程中會遇到種種難題，但是對于下組煤的開采卻是必須要做的，不論從國家保護(hù)煤炭資源、提高資源回收率的目標(biāo)出發(fā)，還是從穩(wěn)定職工、增加就業(yè)崗位的方面考慮，開發(fā)下組煤對于國家、社會均是利大于弊的。

3.2 技術(shù)及經(jīng)濟(jì)分析（參照煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院石圪節(jié)煤礦初步設(shè)計）

1）項目總投資的概算

順序 單位工程或環(huán)節(jié)名稱 概算價值（萬元） 噸煤投資（元） 占總投資比例（%）

2）年銷售收入、銷售稅金及附加的估算

（1）根據(jù)當(dāng)?shù)氐V區(qū)近幾年的平均銷售情況，確定礦井原煤售價為180元/t（含稅價）。按設(shè)計生產(chǎn)能力1.2Mt/a計算，礦井年銷售收入為21 600萬元。

（2）銷售稅金及附加的計算

銷售稅金及附加包括增值稅、資源稅、城市維護(hù)建設(shè)稅及教育費(fèi)附加。增值稅：銷項稅13%，進(jìn)項稅17%，城市維護(hù)建設(shè)稅按增值稅的1%，教育費(fèi)附加按增值稅的3%分別計算。

資源稅執(zhí)行財稅[2004]第187號文的規(guī)定，按3.2元/t計取。

在正常年份計算銷售稅金及附加為2 500萬元。

3）利潤、投資利潤率及投資利稅率的計算

根據(jù)以上參數(shù)計算正常年份的年利率總額為1875萬元，所得稅后利潤為1 406萬元。

根據(jù)以上分析，全部投資稅后內(nèi)部收益率為11.70%，大于相應(yīng)的基準(zhǔn)收益率10%，稅后財務(wù)凈現(xiàn)值為3 347萬元，大于零，說明石圪節(jié)下組煤工程除能滿足行業(yè)最低要求外，還有盈余，且固定資產(chǎn)投資借款償還期（從借款開始年算起）為6.28年，因而在財務(wù)上是可以接受的。另外下組煤開發(fā)在技術(shù)上也是可行的，因此在項目準(zhǔn)備前聯(lián)系當(dāng)前實際情況做好原煤成本核算及經(jīng)濟(jì)分析便可以。

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