關于沙梁煤礦薄煤層開采技術及管理模式的探討

高鵬

（陜西涌鑫礦業有限公司沙梁煤礦，陜西 府谷 719407）

1 薄煤層開采技術

1.1 沙梁煤礦薄煤層的賦存情況

沙梁煤礦井田范圍內共有兩層薄煤層，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。可布置的正規面主要分布在51煤（6個面），31煤（2個面）。如圖1所示。

1.2 幾種薄煤層綜合機械化采煤工藝實例

（1）四川松藻打通一礦。工作面長150m，煤厚0.9m，煤層傾角3～14°，煤硬度f=1.2。采用ZZ220/0.75/1.35型支撐掩護式液壓支架，KHS-2型緊湊型滑行刨煤機。運行22個月，產煤28.5萬t，平均日產446.7t。

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

（3）華鎣山廣能集團李子埡煤礦。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2471t，最高月產4.6萬t。

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

（5）匯能煤電集團羊市塔煤炭有限責任公司二礦。煤厚1.04～1.4米，工作面長236米，采用MG400/890-WD型采煤機、SGZ800/2×400型刮板輸送機、ZY6800/09/18型液壓支架、單日產量7000t/d，平均每月產煤20萬噸（含掘進煤）。

圖1

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

1.3 沙梁薄煤層回采工作面設備選型

1.3.1 液壓支架

鑒于羊市塔二礦和沙梁較近，地質情況相似，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強度為0.8MPa的支架ZY6800/09/18。

1.3.2 采煤機

采煤機選用MG250/550-BW型采煤機。采用騎輸送機布置和液壓調速無鏈牽引方式，裝機功率250kW，截割電機采用特別設計的充液電機。最大牽引力300kN，牽引速度0～6m/min，機面高度為699mm，可適應采高為0.85～1.5m薄煤層綜采工作面。

1.3.3 工作面刮板輸送機

刮板輸送機選用SGZ764/2×200型刮板輸送機。該刮板輸送機能力500t/h，功率2×200kW，安裝長度200m。

1.4 薄煤層開采經濟效益分析

（1）井巷工程施工進度指標。依據施工所采用的機械設備，參考鄰近正在建設的礦井實際施工水平，結合我礦開拓開采特點，對不同巷道平均成巷單進指標確定如下：巖巷150m/月，半煤巖巷350m/月。

（2）回采工作面推進度。工作面長度按150米計算，采用三八制作業，每天推進12刀，日推進度9.6米，日產原煤2545噸/d；年生產天數按300天計，預計生產能力可達76.4萬噸/a。

礦井邊角煤生產需要統籌安排，以三臺綜掘機一臺進行采區準備、兩臺回采的配置模式為基準，預計礦井每年探巷開拓約4000米，回采生產原煤20萬噸/年。

（3）生產布局規劃。生產接續安排必須合理避讓上部壓覆煤層，按照先上后下，由遠及近原則，保持上下層開采面錯臺生產，并提前安排上層開采區域頂板卸壓，以免對下層開采產生影響。

（4）產值及投資估算。31煤首采工作面可采出煤量26萬噸，按目前噸煤單價290元/噸計算，產值7540萬元。形成首采工作面總巷道工程量為5000m，按巖巷8000元/m單價預計需要工程投入4000萬元；綜采工作面三機、運輸設備、供水、供電、通訊及監測監控設備投入預計6200萬元，生產準備費720萬元。即31煤首采面達到開采條件估算總投入1.1億元。31煤層共可布置2個工作面，共計可采出煤量47萬噸，服務期0.75年，完成31煤回采共計投資1.28億元，累計實現產值1.36億元。

51煤形成首采面總井巷工程量11460m，按巖巷8000元/m單價預計需要工程投入9200萬元，首采面可采出煤量50萬噸，按目前噸煤單價290元/噸計算，產值1.45億元。51煤層共可布置6個工作面，其余5個工作面共計井巷工程量22000m，51煤層共計可采出煤量322萬噸，服務期3.5年，完成51煤回采共計投資約3億元（不包括設備），累計可實現產值約9.3億元。

煤質和產量是增強競爭力，提高經濟運行質量的根本途徑。要從礦井長遠生存發展統籌計劃，31煤開采必須提前安排準備，爭取與上層22煤配采，以提高產能、攤薄成本。

2 薄煤層開采管理模式探討

要實現經濟效益最大化，可對以下3種解決方案進行分析和論證。

方案一：外委總包模式，即外委單位全面承包采掘工程，組建施工隊伍，投入設備，涌鑫礦業公司負責設計及接續計劃，下達生產作業計劃，對外委單位所有采掘活動進行全面監管和考核，在結算方式上由公司按噸煤抽取利潤，剩余部分作為承包方收入；

方案二：外委單位承包采掘工程，組建施工隊伍，涌鑫礦業公司負責生產及輔助系統設備投入及設備運行管理，成立輔助區隊，在結算方式上按噸煤、進尺向承包方結算勞務費用；

方案三：外委單位承包薄煤層及邊角煤生產，主采煤層由涌鑫公司自行組建隊伍，組織生產。對非主業部分，通過公開招標的形式將餐飲、物業、安保等業務進行綜合外包，由涌鑫公司進行統一監管和考核。

針對沙梁煤礦井下煤層賦存情況，為了有效減少生產成本，建議實行專業總包開采模式。

推行這種模式，可以有效解決自行開采中投入成本高、產量低、礦井接續困難等突出矛盾，但應需要采取以下對策規范行業開采承包行為。

（1）建立煤礦專業開采承包商準入制度。專業承包商應具有獨立法人資質，對承包商的注冊資本、管理人員、專業技術人員、特殊作業人員、主要工種、勞動用工、安全管理、安全培訓機構等作出明確要求，嚴格審查準入條件，由煤炭行業管理部門頒發資格證書，并實現年檢制度，確保承包商能獨立從事煤礦開采工作。

（2）開采承包商應具備相關的專業管理能力。承包商應當配齊各類煤礦管理人員和各類專業技術人員，推行煤炭行業職業經理人制度，設立生產、技術、安全監察，一通三防，機電、運輸、調度、地質測量等相關專業管理部門，制訂煤礦管理的各類制度，規范勞動用工管理，規范職工培訓和技能鑒定，確保能夠勝任煤礦專業管理的各項要求。

（3）開采承包商應建立系統的職工培訓制度。對煤礦各工種進行持續有效的培訓，開展各工種職業技能鑒定，達到合格等級者方可上崗作業。

（4）開采承包商應規范勞動用工管理，與職工簽訂正式的勞動合同，職工參與工傷保險。

（5）開采承包商應建立應急救援制度，建立礦山救援隊伍，配備必要的礦山救援裝備和器材。

（6）地方安全監察部門和煤礦業主要加強對開采承包商的安全監管。

3 結語

針對沙梁煤礦井下地質條件的實際情況，在建設方面必須進行設計方案優化，有效減少項目投資，以利于建成后盈利能力及企業抗風險能力；創新煤礦運營管理模式，最終要形成以目標利潤為核心，以價格結算為紐帶，以政策激勵為導向，以責任考核為手段，以宏觀調控為補充的全新的煤礦運營管理模式，沙梁煤礦地質條件復雜，斷層多，現代化大型綜采設備無法發揮有效的作用，沙梁煤礦薄煤層開采必須改變現在國有煤礦的運營模式，若薄煤層開采技術在沙梁煤礦成功實施，并且能高效回采將帶來一定的社會效益和經濟效益，對沙梁煤礦煤炭資源管理利用與延長礦井開采壽命具有非常廣闊的現實意義，同時，也是保證沙梁煤礦保持正常采掘接續以及生產能力的重要手段。