摘要：煤炭是不可再生的珍貴資源，通過地質普查、詳查和精查，實際可供回采的煤炭資源量仍十分有限。提高煤炭資源回收率，珍惜煤炭資源，最大限度地延長礦井開采壽命，是關系到礦區(qū)長遠發(fā)展和職工切身利益的大事，對煤礦科學發(fā)展具有重要意義。對資源回收率方面存在問題，以國投新集能源股份有限劉莊煤礦為例進行煤炭資源回收分析，探討提高資源回收率的管理對策，促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：煤礦 資源 回收率

中圖分類號：F27文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2011）25-0036-02

一、劉莊煤礦概況

國投新集公司劉莊煤礦位于安徽省穎上縣。井田面積約90平方公里，地質儲量15.6億噸，可采儲量6.8億噸，設計生產(chǎn)能力800萬噸/年，配套建設選煤廠。該礦2003年開工建設，2006年10月建成試生產(chǎn)。在礦井建設中，大膽創(chuàng)新，瞄準國內外現(xiàn)代化一流技術水平，以優(yōu)化設計、應用新技術、提高礦井裝備水平為手段，先后獲安徽省科技進步一等獎、國家“魯班獎、中國第一對數(shù)字化礦井、全國煤炭工業(yè)特級安全高效礦井”等殊榮。該礦西三采區(qū)的東半?yún)^(qū)地層走向北東東，傾向南東，平均傾角8°。西三采區(qū)的西半?yún)^(qū)位于謝橋向斜軸的轉折端，地層走向由北東轉為南北，傾向南東到東。工作面為傾斜長臂布置，煤層發(fā)育穩(wěn)定，分析對比勘探鉆孔資料，平均厚度5m～6m。該礦五個主采煤層平均厚度2.5m以上，煤層傾角較平緩，結合國內外煤炭開采技術的發(fā)展和國投新集礦區(qū)綜采實踐，選擇以綜采為主的采煤工藝。

二、煤炭資源回收存在的主要問題分析

國家和行業(yè)部門已制定了煤炭資源回收管理辦法等相關政策、文件，采取多項措施提高煤炭資源回收率，取得了一定的效果。但丟失浪費煤炭資源的現(xiàn)象仍然存在，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.對資源回收管理認識不到位。缺乏對煤炭資源回收率重要性的認識，身在煤礦不珍惜煤炭；缺乏對煤炭資源與經(jīng)濟效益關系的認識，急功近利，只看眼前利益，沒有認識到提高煤炭資源回收率是關系到礦井壽命和長遠發(fā)展的一件大事。煤炭是不可再生的能源，中國又是能源消費大國，為國家充分回收煤炭資源，避免浪費，是煤礦專業(yè)技術管理的一項基本工作。應加大宣傳力度，充分認識煤炭是不可再生的資源，事關礦區(qū)長遠發(fā)展，從而自覺做好資源回收管理工作。

2.現(xiàn)場管理中缺少監(jiān)督制約機制。進一步健全機構，完善制度，落實責任，嚴格考核獎懲制度。要嚴格資源回收責任的落實，各項獎懲措施必須到位。特別是加強現(xiàn)場管理，在考核采煤區(qū)產(chǎn)量和煤質的同時，要認真對照實際煤厚和回采距離情況，準確測定煤炭資源實際損失量，制定嚴格的獎罰措施。對頂?shù)酌夯厥涨闆r現(xiàn)場驗收，加倍獎罰，利用經(jīng)濟杠桿調動職工回收資源的積極性。在厚煤層發(fā)育穩(wěn)定的井田，布置回采工作面時，要充分考慮對資源的回收，盡量減少損失和不必要的浪費。對于中小型斷層，甚至規(guī)模稍大一點的斷層，在進行超前探測、排除安全隱患后，工作面能跨過斷層布置的，盡量跨過斷層布置，以延長工作面、采區(qū)及礦井的服務年限。

3.開采方案選定不盡合理。設計回采工作面時，丟失邊角塊段較多、較大。支架選型不合理，存在丟底煤現(xiàn)象，中厚煤層未分層開采，底煤損失較大。部分礦井損失量圖標注不全、不規(guī)范，損失沒有統(tǒng)計或少算損失量等。要確保煤炭資源顆粒歸倉，應從管理創(chuàng)新和科技創(chuàng)新入手，采取綜合措施。進一步做好資源管理基礎工作，儲量管理基礎資料齊全，全面實現(xiàn)標準化管理、微機管理、動態(tài)管理。儲量管理人員要深入井下，現(xiàn)場監(jiān)督檢查，注重收集第一手資料。在填繪圖紙、填寫賬卡時，執(zhí)行審核、檢查制度，力求數(shù)據(jù)準確、來源可靠，儲量計算有依據(jù)，采出量、損失量統(tǒng)計數(shù)字真實、及時、準確、清楚，圖、文、表對應。發(fā)現(xiàn)丟失煤量行為要及時核實、匯報，及時采取措施補救。儲量管理工作要有一定的連續(xù)性，人員調動時要做好交接工作，并補齊所有的資料和數(shù)據(jù)。

4.地質信息技術研究不到位。要加強地質信息研究，采用高分辨率三維地震勘探技術等先進的探查方法，摸清資源賦存情況，準確地劃分采區(qū)內的綜采塊段、普采塊段和其他塊段。布置工作面時避開斷層帶，實現(xiàn)地質信息超前預測，把地質、設計、安全有機地結合起來。在編制采區(qū)設計方案時，要組織設計、采掘、儲量管理等技術人員進行討論會審，確定開采程序，做到合理配采。對于煤層賦存條件發(fā)生變化，出現(xiàn)大中型地質構造和煤層變薄等情況，影響正常開采時，地質及儲量管理人員要與設計人員一起分析研究煤層賦存變化情況，優(yōu)化設計方案，改進采煤方法，減少面積損失，并實現(xiàn)邊角殘煤的安全回收，最大限度地減少丟煤量。在布置回采工作面時，要合理加大采區(qū)階段的走向長度和傾斜長度，從而減少采區(qū)階段煤柱。要根據(jù)煤層賦存情況選擇合理的采煤方法，盡量一次采全高或分層開采。在巷道掘進過程中，采用沿空掘巷方式，減少階段煤柱損失。要開展建筑物、水體和鐵路“三下”采煤技術研究，在確保安全的前提下，有效解放煤炭資源。學習科技先進單位的“三下”開采技術，如近水體煤層開采、矸石充填開采、永久煤柱等技術，安全有效地回收煤炭資源。

5.爭取政策支持，開采非經(jīng)濟可采煤層。對一些構造多的非經(jīng)濟可采煤層，專門研究并爭取國家相關政策支持，如減少礦井資源補償費征收的優(yōu)惠政策等。開展對賦存相對穩(wěn)定的薄煤層開采技術研究，提高薄煤層開采的機械化程度和單產(chǎn)單進水平，實現(xiàn)薄煤層經(jīng)濟開采?？朔簩勇癫厣睢⒌刭|條件復雜、斷層多、落差大等諸多困難，堅持正規(guī)開采與邊角煤回收相結合，大力開展科技攻關、優(yōu)化設計、科學組織生產(chǎn)，實現(xiàn)安全經(jīng)濟回采，最大限度地提高煤炭資源回收率。

三、優(yōu)化設計，提高資源回收率的對策

認真貫徹落實《煤炭法》、《礦產(chǎn)資源法》、《礦產(chǎn)資源法實施細則》等法律法規(guī)，堅持依法生產(chǎn)，加大資金投入，突出開采方案的優(yōu)化，注重精采細收，實現(xiàn)煤炭資源利用的最大化。

1.優(yōu)化采區(qū)、工作面設計和巷道布置。加大礦井生產(chǎn)補勘，充分勘察采區(qū)地質條件。所有采區(qū)設計前實施三維地震勘探和鉆探施工。根據(jù)斷層走向科學布置采場，采取“刀把式”、“條帶式”、“旋轉式”等方式優(yōu)化工作面設計。充分挖掘礦井資源回收利用潛能，在保證安全的前提下，最大限度減小工作面煤柱損失，實現(xiàn)煤炭資源最大限度回收。

國投新集公司劉莊煤礦強化過斷層技術措施，減少斷層丟煤。為減少過斷層影響時間，需要加大頂板管理力度，防止揭露斷層造成的片幫冒頂事故。西三采區(qū)工作面回采時，總結并吸取經(jīng)驗，安全控制綜采工作面平穩(wěn)地過斷層。工作面過斷層時，盡量破斷層下盤的煤層底板軟巖施工，避開斷層上盤煤層頂板的堅硬砂巖。工作面為傾斜長臂布置，工作面為俯采，為防止滑架、倒架以及便于輸送，回采過斷層時，綜采支架及刮板輸送機的最大坡度控制在8°~12°之間。這類斷層對生產(chǎn)影響時間最長，長距離伴隨工作面，但影響支架數(shù)量少，對頂板控制有利。落差小時沿下降盤底板回采，可不丟資源；落差大時頂板易破碎，沿上升盤底板回采，斷層斷開煤層時割底板回采，盡量減少資源損失。劉莊煤礦西三采區(qū)工作面過斷層，由于事先不清楚斷層的確切位置及延展長度，本著有疑必探、先探后掘的原則，均采取了超前探測措施。排除安全隱患后，為了有利于生產(chǎn)且盡可能快地追上對盤落下去的煤層，采用后退臥底法施工。借鑒以往過斷層經(jīng)驗，將工作面向北延伸到煤層露頭的80m防水煤柱線，可增加80萬～100萬噸的儲量（不包括掘進煤量），不僅創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益，而且對于緩解礦井生產(chǎn)接替緊張的不利局面，起到了巨大的扭轉作用。劉莊煤礦西三采區(qū)工作面的設計跨過斷層為提高資源回收率奠定了基礎。借鑒西三采區(qū)工作面掘進時過斷層的經(jīng)驗，實際揭露25m落差斷層，將工作面風巷一側布置為刀把型，采用上、下兩個切眼。最終西三采區(qū)工作面機巷長度向北延伸了536m，工作面增加了可采儲量100萬噸，創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益7億元。西三采區(qū)工作面的成功延伸，不僅保證了資源的充分回收，在創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟效益的同時，也為緩解礦井接替緊張的不利局面，起到了一定作用，為礦井實現(xiàn)產(chǎn)能提升奠定了堅實的基礎。

2.優(yōu)化綜采設備選型配套。根據(jù)煤層厚度變化較大實際，凡是大于4m煤厚的煤層，均采用綜放配套設備，在采煤配套設備選型方面，綜放面支架選用低位放頂煤支架，提高放煤效果。工作面選用帶鏟煤板的刮板運輸機，實現(xiàn)工作面浮煤的鏟裝一體化，減少了浮煤丟失。針對煤層厚度變化大的實際，采用大采高綜采配套設備。劉莊煤礦結合國內大采高高產(chǎn)高效工作面采煤機配備及發(fā)展趨勢，選用德國艾柯夫公司生產(chǎn)的SL500型電牽引采煤機，裝機總功率為1 715kW，采高達5.18m、截深為1m。工作面實行兩班采煤，一班檢修；采煤班每班割煤6～7刀，每刀進尺1m。綜采工作面配備高強度支撐掩護式液壓支架，并配有進口電液控制系統(tǒng)，其他裝備也采用具有國內先進水平的綜采配套設備。

3.優(yōu)化工作面回采工藝。加大工作面初采期間采煤機采高，增大支架支撐力，確保頂煤盡快跨落和及時放煤。采用一刀一放，對局部難放的頂煤采取多架同時放煤，放煤工序與割煤、移架相配合。在放煤速度慢時，及時停止割煤與移架，最大限度回收工作面頂煤。加強工作面過斷層期間頂?shù)酌夯厥眨畲笙薅葴p少煤炭損失。嚴格按設計停采線進行停采，接近停采線時加大采高，按工作面停采設備撤除需要距離上網(wǎng)。劉莊煤礦五層主采煤層平均厚度都在2.5m以上，煤層傾角平緩，主要塊段構造簡單，適合綜合機械化開采。根據(jù)煤層開采條件，結合當前煤炭開采技術的發(fā)展水平和礦區(qū)綜采實踐經(jīng)驗，選擇以綜采為主的采煤工藝。劉莊煤礦建立健全提高資源回收率的管理機制，認真分析資源回收率方面的存在問題，從管理創(chuàng)新和科技創(chuàng)新入手，大力開展科技攻關，采取綜合措施，在提高煤炭資源回收率方面取得了顯著效果。