某礦加強過程控制提高煤炭質量及效益的探索與實踐

王超

摘 要：本文通過對煤炭開采及篩選過程中的重點過程控制，對礦井煤炭質量的提高進行系統的分析與研究，探索了煤礦企業開展煤質管理工作中加強過程控制運用的系統思維和新方法，并取得了較好的成效。

關鍵詞：過程控制;煤炭質量;效益;探索

該礦所在地區隨著綜合利用電廠及煤化工企業的建成投產，煤炭需求總量呈上升趨勢，對各種商品煤質也提出了更高的要求。該礦執行的是集團公司統一收購政策。據此規定，篩混煤質量每超過計劃值10大卡，噸煤獎勵0.6元，完不成對等罰款。因此，該礦提高篩混煤的質量，才能拿到集團公司的煤質嘉獎，實現經濟收入的最大化。

1 現狀分析

該礦所屬礦業集團結合該礦的生產計劃，將本年度篩混煤收購計劃定為4770大卡。該礦該年度主采7煤和9煤，7煤煤厚平均3.2米，無夾矸，發熱量平均5250大卡，而9煤煤厚平均1.8米，中間含有一層0.5～0.8米的夾矸，發熱量4200大卡。根據各工作面預計發熱量和回采量，加權平均估算出該年度全礦煤質預計完成4600大卡，低于該礦業集團公司給礦上定的煤質發熱量目標值。

2 影響該礦煤質的原因分析

為完成煤炭質量發熱量目標值，該礦對煤炭生產全過程中影響煤質的主要因素進行集中調查分析及專題研究，通過調查分析和現場確認，在過程控制中的某些環節發現以下因素為影響煤質的主要原因。

2.1 配采比例失衡

7煤和9煤配采比例失衡。其中該礦7煤回采量為1143142噸，9煤回采量為1456858噸，比例為1：1.3，而往年此比例為1：1左右。

2.2 頂板離合嚴重

隨著礦井回采水平的延伸，頂板狀況較差，尤其是9煤頂板，多為薄層砂巖和黑色頁巖互層，易離合，且多為碎矸石，不易篩分，對煤質影響較大。

2.3 地質構造復雜

部分工作面屬采區邊角殘塊和煤柱資源，地質構造復雜，斷層多、且頻受煤層變薄、分叉、缺失的影響。

2.4 地面篩分系統陳舊

由于原煤含矸率增大，而篩板多年未更換，碎矸石進入煤流量相應增加。

2.5 煤質考核不到位

煤質考核局限于生產單位，缺乏從地質、設計等單位抓起的源頭管理機制。

3 措施制定

3.1 強化煤系配采，制定專項方案

對煤系發熱量配比計算，要完成年度目標，7煤和9煤系配采量比例要保持在1.2：1以上。月度生產計劃嚴格參照此原則進行制定。工作面遇到地質變化時，及時出臺專項配采方案，如圖1所示。

3.2 頂板離合嚴重區域，加注馬麗散，加固頂板

9煤頂板大部分區域為“千層頂”，多為薄層砂巖和黑色頁巖互層，回采過程中因煤機振動，頂板壓力顯現，面上平均離合0.8m左右的直接頂，且冒落后，多為碎矸石，不易篩分，如圖2所示。

針對9煤某工作面過160米長走向老峒、另一個工作面過上覆7煤采空區的區域等較為嚴重的頂板離合區域實行了加注馬麗散的措施，取得了良好的效果，如圖3所示。

經過測算，該礦9煤采區9542工作面加入馬麗散后，少采出破碎頂板量8000多噸，從生產煤樣分析，整個工作面煤質提高了近150大卡。

3.3 過大型地質構造，及時采取跳面等措施

該礦在7煤采區75212工作面成功跳面回采，累計減少采出矸石量28萬噸，有效的提高了煤炭質量。

其中75212工作面內揭發落差大于20米的走向逆斷層，面內近60架全巖，針對該面中部構造復雜，斷層影響走向較長，毛煤發熱量不足3100 Kcal/kg情況，為穩定該礦煤質，在甩開斷層帶150m的位置重新開跳面切眼，共約減少采出矸石量近9萬噸。跳面后，煤質一直穩定在4800大卡左右，取得了良好的經濟效益，如圖4、5、6所示。

3.4 更換小篩眼圓孔篩，提高篩分效率

早先該礦使用的是50mm*50mm的方孔篩，篩上品日產量近500噸，原煤質量提升300大卡左右。去年4月份，通過更換篩板，現已使用45mm*45mm的圓孔篩，篩上品日產量700噸左右，原煤煤質提升400大卡左右。僅此一項改造，原煤煤質又進一步提高了100大卡。

3.5 擴大煤質獎罰范圍，結構工資改革中加入煤質考核

通過對現存煤質考核體系進行分析，長期以來煤質考核效果不佳的主要原因在于地質、設計、生產部門都秉承“重產量、輕煤質”的傳統思想，自主煤質管理的積極性不高。獎罰的力度和廣度也直接制約了各部門積極進取。針對于此，該礦出臺了《煤質管理規定》。一是煤質考核由生產一線轉向地質、設計部門。全礦月度煤質完成情況和地質、設計部門掛鉤。由于礦井回采塊段地質條件日漸復雜，地質預判失誤對工作面煤質影響日益嚴重;同時設計工作是否考慮回采過程對煤質的影響也至關重要，加大了考核向地質、設計的獎罰力度。二是煤質完成情況和各生產單位月度工資掛鉤，月度工資的10%作為煤質考核，根據煤質完成情況，按完成比例考核發放;超出計劃額度，按相應比例嘉獎。

4 效果分析

4.1 煤質目標完成情況

該礦在過程控制中采取了多種煤質管理措施，效果顯著。全年一次篩后煤質累計4975大卡，超計劃205大卡，如圖7所示。

4.2 經濟效益分析

全礦累計生產260萬噸原煤，其中銷售篩混煤68萬噸，按照集團公司管理收購政策，每超降1大卡，噸煤將獎罰0.06元，全年度，累計獎勵205*0.06*60萬=738萬。在隱性經濟效益方面，因原煤質量的提高，提高了入洗質量，精煤回收率也相應增加，同時降低了運輸和洗煤成本。

5 結語

實踐證明，采取煤系配采、注馬麗散加固頂板、更換小篩眼圓孔篩等方法對煤炭開采及篩選過程進行重點過程控制，可以有效提高礦井煤炭質量，從而產生較好的社會經濟效益。