關(guān)于沙梁煤礦薄煤層開(kāi)采技術(shù)及管理模式的探討

高鵬

（陜西涌鑫礦業(yè)有限公司沙梁煤礦，陜西 府谷 719407）

1 薄煤層開(kāi)采技術(shù)

1.1 沙梁煤礦薄煤層的賦存情況

沙梁煤礦井田范圍內(nèi)共有兩層薄煤層，其中，51煤層平均厚度1.34米，平均可采厚度1.38米；31煤層分布范圍內(nèi)大部可采，煤層平均厚度0.92米，平均可采厚度1.20米。可布置的正規(guī)面主要分布在51煤（6個(gè)面），31煤（2個(gè)面）。如圖1所示。

1.2 幾種薄煤層綜合機(jī)械化采煤工藝實(shí)例

（1）四川松藻打通一礦。工作面長(zhǎng)150m，煤厚0.9m，煤層傾角3～14°，煤硬度f(wàn)=1.2。采用ZZ220/0.75/1.35型支撐掩護(hù)式液壓支架，KHS-2型緊湊型滑行刨煤機(jī)。運(yùn)行22個(gè)月，產(chǎn)煤28.5萬(wàn)t，平均日產(chǎn)446.7t。

（2）大同同家梁煤礦。煤厚0.9～1.4m，工作面長(zhǎng)128m。采用SMG200-B型雙滾筒采煤機(jī)（采高1.0～1.8m）、ZYB4400/8.5/18型掩護(hù)式液壓支架。最高月產(chǎn)4.0萬(wàn)t，最高日產(chǎn)2554t。

（3）華鎣山廣能集團(tuán)李子埡煤礦。煤層平均采高1.2m、最低采高1.1m，煤層傾角7°。采用ZY2600-07/20型液壓支架。最高日產(chǎn)2471t，最高月產(chǎn)4.6萬(wàn)t。

（4）新汶集團(tuán)。新汶集團(tuán)最早引進(jìn)螺旋鉆法薄煤層采煤工藝，在潘西礦和南冶礦試驗(yàn)成功。該工藝適合煤層厚0.45～1.5m，傾角小于7°的煤層。

（5）匯能煤電集團(tuán)羊市塔煤炭有限責(zé)任公司二礦。煤厚1.04～1.4米，工作面長(zhǎng)236米，采用MG400/890-WD型采煤機(jī)、SGZ800/2×400型刮板輸送機(jī)、ZY6800/09/18型液壓支架、單日產(chǎn)量7000t/d，平均每月產(chǎn)煤20萬(wàn)噸（含掘進(jìn)煤）。

圖1

（6）黃陵礦業(yè)瑞能公司。煤層厚度1.0～2.4米，工作面長(zhǎng)151米，采用MG2X160/710-AWD采煤機(jī)，ZY3600/10/24支架，SGZ730/264刮板運(yùn)輸機(jī)。

1.3 沙梁薄煤層回采工作面設(shè)備選型

1.3.1 液壓支架

鑒于羊市塔二礦和沙梁較近，地質(zhì)情況相似，以及淺埋煤層的特殊性，所以選用和羊市塔二礦同樣的支護(hù)強(qiáng)度為0.8MPa的支架ZY6800/09/18。

1.3.2 采煤機(jī)

采煤機(jī)選用MG250/550-BW型采煤機(jī)。采用騎輸送機(jī)布置和液壓調(diào)速無(wú)鏈牽引方式，裝機(jī)功率250kW，截割電機(jī)采用特別設(shè)計(jì)的充液電機(jī)。最大牽引力300kN，牽引速度0～6m/min，機(jī)面高度為699mm，可適應(yīng)采高為0.85～1.5m薄煤層綜采工作面。

1.3.3 工作面刮板輸送機(jī)

刮板輸送機(jī)選用SGZ764/2×200型刮板輸送機(jī)。該刮板輸送機(jī)能力500t/h，功率2×200kW，安裝長(zhǎng)度200m。

1.4 薄煤層開(kāi)采經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）井巷工程施工進(jìn)度指標(biāo)。依據(jù)施工所采用的機(jī)械設(shè)備，參考鄰近正在建設(shè)的礦井實(shí)際施工水平，結(jié)合我礦開(kāi)拓開(kāi)采特點(diǎn)，對(duì)不同巷道平均成巷單進(jìn)指標(biāo)確定如下：巖巷150m/月，半煤巖巷350m/月。

（2）回采工作面推進(jìn)度。工作面長(zhǎng)度按150米計(jì)算，采用三八制作業(yè)，每天推進(jìn)12刀，日推進(jìn)度9.6米，日產(chǎn)原煤2545噸/d；年生產(chǎn)天數(shù)按300天計(jì)，預(yù)計(jì)生產(chǎn)能力可達(dá)76.4萬(wàn)噸/a。

礦井邊角煤生產(chǎn)需要統(tǒng)籌安排，以三臺(tái)綜掘機(jī)一臺(tái)進(jìn)行采區(qū)準(zhǔn)備、兩臺(tái)回采的配置模式為基準(zhǔn)，預(yù)計(jì)礦井每年探巷開(kāi)拓約4000米，回采生產(chǎn)原煤20萬(wàn)噸/年。

（3）生產(chǎn)布局規(guī)劃。生產(chǎn)接續(xù)安排必須合理避讓上部壓覆煤層，按照先上后下，由遠(yuǎn)及近原則，保持上下層開(kāi)采面錯(cuò)臺(tái)生產(chǎn)，并提前安排上層開(kāi)采區(qū)域頂板卸壓，以免對(duì)下層開(kāi)采產(chǎn)生影響。

（4）產(chǎn)值及投資估算。31煤首采工作面可采出煤量26萬(wàn)噸，按目前噸煤?jiǎn)蝺r(jià)290元/噸計(jì)算，產(chǎn)值7540萬(wàn)元。形成首采工作面總巷道工程量為5000m，按巖巷8000元/m單價(jià)預(yù)計(jì)需要工程投入4000萬(wàn)元；綜采工作面三機(jī)、運(yùn)輸設(shè)備、供水、供電、通訊及監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備投入預(yù)計(jì)6200萬(wàn)元，生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)720萬(wàn)元。即31煤首采面達(dá)到開(kāi)采條件估算總投入1.1億元。31煤層共可布置2個(gè)工作面，共計(jì)可采出煤量47萬(wàn)噸，服務(wù)期0.75年，完成31煤回采共計(jì)投資1.28億元，累計(jì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1.36億元。

51煤形成首采面總井巷工程量11460m，按巖巷8000元/m單價(jià)預(yù)計(jì)需要工程投入9200萬(wàn)元，首采面可采出煤量50萬(wàn)噸，按目前噸煤?jiǎn)蝺r(jià)290元/噸計(jì)算，產(chǎn)值1.45億元。51煤層共可布置6個(gè)工作面，其余5個(gè)工作面共計(jì)井巷工程量22000m，51煤層共計(jì)可采出煤量322萬(wàn)噸，服務(wù)期3.5年，完成51煤回采共計(jì)投資約3億元（不包括設(shè)備），累計(jì)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值約9.3億元。

煤質(zhì)和產(chǎn)量是增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的根本途徑。要從礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)生存發(fā)展統(tǒng)籌計(jì)劃，31煤開(kāi)采必須提前安排準(zhǔn)備，爭(zhēng)取與上層22煤配采，以提高產(chǎn)能、攤薄成本。

2 薄煤層開(kāi)采管理模式探討

要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，可對(duì)以下3種解決方案進(jìn)行分析和論證。

方案一：外委總包模式，即外委單位全面承包采掘工程，組建施工隊(duì)伍，投入設(shè)備，涌鑫礦業(yè)公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)及接續(xù)計(jì)劃，下達(dá)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，對(duì)外委單位所有采掘活動(dòng)進(jìn)行全面監(jiān)管和考核，在結(jié)算方式上由公司按噸煤抽取利潤(rùn)，剩余部分作為承包方收入；

方案二：外委單位承包采掘工程，組建施工隊(duì)伍，涌鑫礦業(yè)公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)及輔助系統(tǒng)設(shè)備投入及設(shè)備運(yùn)行管理，成立輔助區(qū)隊(duì)，在結(jié)算方式上按噸煤、進(jìn)尺向承包方結(jié)算勞務(wù)費(fèi)用；

方案三：外委單位承包薄煤層及邊角煤生產(chǎn)，主采煤層由涌鑫公司自行組建隊(duì)伍，組織生產(chǎn)。對(duì)非主業(yè)部分，通過(guò)公開(kāi)招標(biāo)的形式將餐飲、物業(yè)、安保等業(yè)務(wù)進(jìn)行綜合外包，由涌鑫公司進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管和考核。

針對(duì)沙梁煤礦井下煤層賦存情況，為了有效減少生產(chǎn)成本，建議實(shí)行專業(yè)總包開(kāi)采模式。

推行這種模式，可以有效解決自行開(kāi)采中投入成本高、產(chǎn)量低、礦井接續(xù)困難等突出矛盾，但應(yīng)需要采取以下對(duì)策規(guī)范行業(yè)開(kāi)采承包行為。

（1）建立煤礦專業(yè)開(kāi)采承包商準(zhǔn)入制度。專業(yè)承包商應(yīng)具有獨(dú)立法人資質(zhì)，對(duì)承包商的注冊(cè)資本、管理人員、專業(yè)技術(shù)人員、特殊作業(yè)人員、主要工種、勞動(dòng)用工、安全管理、安全培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等作出明確要求，嚴(yán)格審查準(zhǔn)入條件，由煤炭行業(yè)管理部門(mén)頒發(fā)資格證書(shū)，并實(shí)現(xiàn)年檢制度，確保承包商能獨(dú)立從事煤礦開(kāi)采工作。

（2）開(kāi)采承包商應(yīng)具備相關(guān)的專業(yè)管理能力。承包商應(yīng)當(dāng)配齊各類煤礦管理人員和各類專業(yè)技術(shù)人員，推行煤炭行業(yè)職業(yè)經(jīng)理人制度，設(shè)立生產(chǎn)、技術(shù)、安全監(jiān)察，一通三防，機(jī)電、運(yùn)輸、調(diào)度、地質(zhì)測(cè)量等相關(guān)專業(yè)管理部門(mén)，制訂煤礦管理的各類制度，規(guī)范勞動(dòng)用工管理，規(guī)范職工培訓(xùn)和技能鑒定，確保能夠勝任煤礦專業(yè)管理的各項(xiàng)要求。

（3）開(kāi)采承包商應(yīng)建立系統(tǒng)的職工培訓(xùn)制度。對(duì)煤礦各工種進(jìn)行持續(xù)有效的培訓(xùn)，開(kāi)展各工種職業(yè)技能鑒定，達(dá)到合格等級(jí)者方可上崗作業(yè)。

（4）開(kāi)采承包商應(yīng)規(guī)范勞動(dòng)用工管理，與職工簽訂正式的勞動(dòng)合同，職工參與工傷保險(xiǎn)。

（5）開(kāi)采承包商應(yīng)建立應(yīng)急救援制度，建立礦山救援隊(duì)伍，配備必要的礦山救援裝備和器材。

（6）地方安全監(jiān)察部門(mén)和煤礦業(yè)主要加強(qiáng)對(duì)開(kāi)采承包商的安全監(jiān)管。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)沙梁煤礦井下地質(zhì)條件的實(shí)際情況，在建設(shè)方面必須進(jìn)行設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，有效減少項(xiàng)目投資，以利于建成后盈利能力及企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力；創(chuàng)新煤礦運(yùn)營(yíng)管理模式，最終要形成以目標(biāo)利潤(rùn)為核心，以價(jià)格結(jié)算為紐帶，以政策激勵(lì)為導(dǎo)向，以責(zé)任考核為手段，以宏觀調(diào)控為補(bǔ)充的全新的煤礦運(yùn)營(yíng)管理模式，沙梁煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層多，現(xiàn)代化大型綜采設(shè)備無(wú)法發(fā)揮有效的作用，沙梁煤礦薄煤層開(kāi)采必須改變現(xiàn)在國(guó)有煤礦的運(yùn)營(yíng)模式，若薄煤層開(kāi)采技術(shù)在沙梁煤礦成功實(shí)施，并且能高效回采將帶來(lái)一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)沙梁煤礦煤炭資源管理利用與延長(zhǎng)礦井開(kāi)采壽命具有非常廣闊的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)，也是保證沙梁煤礦保持正常采掘接續(xù)以及生產(chǎn)能力的重要手段。