第一篇：煤礦實行原煤洗選調整商品煤品種結構的調研報告

關于**煤礦實行原煤洗選

調整商品煤品種結構的調研

**煤礦經(jīng)過近六年來的技術改造，原煤核定生產(chǎn)能力由建礦時的**萬噸/年提升到了目前的**萬噸/年，而且主要生產(chǎn)系統(tǒng)具有**萬噸/年的生產(chǎn)潛力，市場銷售形勢持續(xù)看好，產(chǎn)銷率連年穩(wěn)定在95%以上的良好水平。在此條件下，如何抓住當前的良好機遇，充分利用

有限的開采資源，進一步增加商品煤品種，穩(wěn)定和提高煤質，提高產(chǎn)品平均售價，提高產(chǎn)品的市場競爭力，是礦井經(jīng)營和技術工作應當積極思考的一個重點問題。

本次調研從對礦井當前煤炭品種結構和市場需求情況的分析入手，結合原煤洗選廠項目的實施，對礦井商品煤品種結構的調整進行科學的規(guī)劃，并初步排定了實施步驟。

一、礦井當前的原煤質量品種狀況

**煤礦目前核定生產(chǎn)能力已達到**mt/a，工業(yè)儲量**億噸；生產(chǎn)的煤炭具有三高(高發(fā)熱量、高化學活性、高揮發(fā))、三低(低灰、低硫、低磷)的優(yōu)點，是理想的動力、化工和民用煤，近年來產(chǎn)品暢銷不衰，深受用戶歡迎。

近年來制約礦井進一步提質增效的一個主要原因是：原煤灰分較高，商品煤品種較少，附加值不高，提價能力有限，不能主動適應市場需求變化。

原煤灰分情況：礦井田內主采煤層僅一層，局部可采2～3層，夾矸層0～10層，一般2～5層，夾矸平均厚0.75m。巖性以炭質泥巖為主，粉砂巖、泥巖次之。在實行機械化傾斜分層綜采放頂煤采煤法條件下，這些夾矸煤在開采過程中無法剔除，并且在采煤的過程中不可避免的有頂?shù)装宓幕烊耄瑥亩乖嘿|量變差，造成原煤灰分相應較高。**省煤田地質局綜合試驗室2004年7月所作的《**公司**煤礦6-2層可選性煤樣綜合試驗報告》顯示，**礦原煤灰分平均為7.96%。礦井2007年煤質報表顯示，原煤灰份平均達到了**%。綜合其它方面的煤質指標，加上開采中的煤質波動，僅能滿足電廠等動力用戶對煤質的要求，而難以達到化工用煤的煤質標準。而目前化工煤比動力煤平均售價高出**元/噸以上，煤炭質量顯然對企業(yè)提價增效形成了嚴重的制約。

原煤品種情況：目前我礦的原煤篩選仍采用螺旋篩分工藝，工藝系統(tǒng)不夠靈活，分級精度低，只有大塊、中塊、小塊、混煤四個傳統(tǒng)品種，不但無法解決原煤質量波動，也無法按照市場需求進行更為細致的品種分級。致使開采過程的煤質難以控制，礦井資源回收率低，人工揀矸和地面二次篩選投入大。因而商品煤提價空間狹小，只能供應市場一般動力煤用戶，無法開拓更多的新用戶。

二、建設原煤洗選廠是實行原煤品種結構調整的前提條件

為了進一步轉變發(fā)展方式，提高發(fā)展質量，更加充分的利用礦井開采資源，不斷提高礦井經(jīng)濟效益，我們從2003年就開始提出了建設現(xiàn)代化原煤洗選廠的構想。此后三年，我們本著促進礦井全面、協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展的理念，對建設原煤洗選廠的可行性進行了多方考察和充分論證。我們認為，建設原煤洗選廠具有以下幾方面重要意義。

1、穩(wěn)定煤質、提高回采率。通過選煤廠洗選，可以使商品煤質量穩(wěn)定，提高礦井采煤的回采率，最大限度的保護煤炭資源，避免了因在沒有選煤廠的情況下為了穩(wěn)定煤質使回采率降低，造成煤炭資源的浪費。

2、增加商品煤品種，提高經(jīng)濟效益。通過煤炭的洗選加工，使商品煤品種由原來的四個等級增加到五個等級以上，可大幅度提高商品煤售價，拓寬市場，爭取到更多的高品質煤用戶，使企業(yè)經(jīng)濟效益更加穩(wěn)定，增強抵抗市場風險的能力。

3、達到節(jié)能減排的目的。煤炭洗選流程能夠對篩選出的矸石進行最精確的分選排放，大大減少無效運輸，避免原煤混入矸石，改變矸石山自燃造成的環(huán)境污染和資源浪費，達到節(jié)能減排增效的目的。

4、實現(xiàn)清潔環(huán)保生產(chǎn)。選煤廠的生產(chǎn)用水為經(jīng)過污水處理廠處理后的井下水，實行循環(huán)補充供給，在生產(chǎn)過程中可以實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)，煤泥水不外排，達到廢水綜合利用的目的。

5、社會效益顯著。實行原煤洗選，能夠有效改善礦井對周邊環(huán)境的影響，帶動地方經(jīng)濟發(fā)展，促進企地關系的和諧。

綜上所述，建設原煤洗選廠是實行原煤品種結構調整的前提條件，同時也是促進礦井科學發(fā)展，實現(xiàn)提質增效目標的必然選擇。

三、原煤品種結構調整經(jīng)濟效益分析

**煤礦洗選廠初設方案將洗選能力確定為200萬噸/年，初期可以滿足**礦生產(chǎn)的全部原煤的洗選任務，同時預留一定能力，可以入選**煤礦或其它礦井的部分原煤產(chǎn)品。這里僅對**礦自身產(chǎn)煤的洗選效益進行預測。

根據(jù)**省煤田地質局綜合試驗室2004年7月所做的《**公司**煤礦**層可選性煤樣綜合試驗報告》，**礦毛煤粒度在50mm以上占45.07%，25—50mm的占15.25%，13—25mm的占10.21%，13mm以下的占32.47%，這一組數(shù)據(jù)反映出**礦原煤塊炭率理論上至少可以達到60%以上（25mm以

上），而實際生產(chǎn)中塊炭率僅達到30%左右，主要原因就在于生產(chǎn)系統(tǒng)塊煤碰碎損失、現(xiàn)有篩分系統(tǒng)的工藝簡單，分級不精密，致使大量小塊、子煤（31.5—10mm之間）進入混煤銷售，形成了難以估量的隱性經(jīng)濟損失。

按照目前初設方案形成的意見，根據(jù)市場需求，洗選后的最終產(chǎn)品可分為洗大塊(80mm以上)、洗中塊(80～31.5mm)、洗小

塊(31.5～20mm)，洗子煤（20～10mm）和末煤(10mm以下不入洗)五個等級。

目前市場對精洗煤產(chǎn)品需求極為旺盛，精洗煤產(chǎn)品不僅是一些特殊行業(yè)的必須能源，如陶瓷制造業(yè)，還是緊俏的化工原料，如化肥制造、煤制氣等，市場售價不斷飆升。2008年一季度，**煤中的精洗大塊、中塊、小塊售價分別達到380元/噸、370元/噸和360元/噸，精洗子煤達到340元/噸，分別比目前相應粒度的大、中、小、混四個普通品種高出40～50元/噸，按**礦年產(chǎn)量150萬噸，其中30萬噸塊煤進行入洗計算，實行原煤五級篩分洗選后，每年至少增加銷售收入1200萬元以上，同時可大大提高礦井資源回收率，減少資源浪費。由此可見，建設原煤洗選廠，實行科學先進的品種結構調整，是我礦轉變發(fā)展方式，提高發(fā)展質量，提高經(jīng)濟效益，實現(xiàn)科學發(fā)展的有效手段。

四、原煤品種結構調整實施步驟

根據(jù)調研掌握的情況，我們先后委托煤炭工業(yè)**設計研究院完成了**礦選煤廠項目的可行性研究和初步設計方案，并取得了國家有關部門的立項批文，從2006年起將該項目列入**公司投資建設計劃，并完成了各項前期工作，今年4月底即將破土動工建設，力爭在今年底或明年初全面建成投入試運行。屆時，我們將以洗選工藝為平臺，正式實施礦井原煤品種結構的調整。實施步驟如下。

**煤礦原煤品種結構調整實施步驟

步驟

順序

實施內容

承擔單位

時間期限

1

原煤品種結構調整前期調研、分析論證，形成原煤品種洗選技術方案。

2

完成原煤洗選廠設計、設備選型及施工方案，并通過審查批準。

3

實施并完成洗選廠工程建設。

4

完成洗選廠生產(chǎn)調試和洗精煤品種調整、質量分析鑒定。

5

開拓市場用戶，完善品種結構。

6

總結技術經(jīng)驗，完善控制煤質品種的技術措施。

第二篇：煤礦充填式開采與無煤柱開采調研報告

關于煤礦充填式開采與無煤柱開采方式的調研報告

陜西旬邑青崗坪礦業(yè)有限公司

為了緩解煤炭資源日趨緊張的局面，安全開采“三下”壓煤，協(xié)調煤炭資源的回收與地面沉陷，處理矸石地面堆積造成的環(huán)境問題，充填式頂板控制方法及無煤柱開采方法逐漸受到人們的重視。2013年8月7日由華能煤業(yè)公司副總經(jīng)理、總工程師鄭鐵騎同志帶隊，各礦業(yè)公司總工程師和技術負責人等一行13人赴河北省冀中能源邢東煤礦和亨建礦參觀學習調研了井下采空區(qū)充填及無煤柱開采應用技術?，F(xiàn)將調研情況匯報如下：

一、充填式開采

（一）冀中能源充填式開采發(fā)展概況

冀中能源股份有限公司針對大量“三下”壓煤問題，煤矸石粉煤灰排放、環(huán)境損害及土地資源問題，在邢東礦首先試驗成功井下巷道矸石充填技術，率先成功研發(fā)建筑物下綜合機械化充填采煤技術，即在充填液壓支架后頂梁的掩護下，利用矸石粉煤灰及高水材料實現(xiàn)了采空區(qū)的充分充填，從而有效抑制覆巖下沉破裂和地表變形量，解放大量呆滯煤炭資源。成功設計了充填綜采的新方法、新工藝，實現(xiàn)了采煤與充填并舉，開創(chuàng)了建筑物下綜合機械化充填采煤技術的新途徑，攻克了巷道充填系統(tǒng)、充填工藝、充填裝備等相關難題，研制了專用于巷道矸石充填的拋矸機，實現(xiàn)了礦井矸石不升井，將邢東礦打造成全國第一座沒有矸石山的綠色礦井。截止目前已經(jīng)實現(xiàn)充填巷道5816米，充填矸石85828立方米，臵換井下煤炭資源53萬噸。經(jīng)濟和社會效益非常顯著。

（二）冀中能源充填式開采的理論

冀中能源成功的充填理論和實踐證明：支架支護強度和充填體密實度是充填采煤控制巖石拉應力和容許沉降空間的關鍵因素，控制著直接頂下沉變形。經(jīng)過研究上部巖層彎曲變形各變量之間的關系，確定了不同巖性條件下的液壓支架支護參數(shù)和充實密實度，控制了上覆巖層的移動，使上覆巖層位移最小，對地表影響最低，達到在采煤過程中控制地表下沉的目的。

（三）邢臺煤礦充填式開采的現(xiàn)場應用

1、基本情況

井田面積為34Km2，其范圍東以F2、F2-1斷層為界，南以F12斷層為界，西北以9#煤層掩蓋接觸線為界。含煤地層為石炭二疊系的本溪組、太原組、山西組。礦井開采初期是一座低瓦斯礦井，但隨著開采深度的逐年加大，瓦斯涌出量在不斷增加，掘進工作面瓦斯涌出量為0.90ｍ3/min，回采工作面瓦斯涌出量達3.54ｍ3/min。

邢臺礦7606充填工作面采用綜合機械化采煤工藝，分層開采，采高3.Om。采煤設備和工藝與普通綜采設備和工藝基本相同，區(qū)別就在架后充填工藝。充填工作主要靠充填開采輸送機和夯實機共同完成的。通過充填開采輸送機的卸料孔將充填物料充填人采空區(qū)內，然后利用夯實機將充填物料推擠接頂并夯實。

2、應用過程

（1）地面建立矸石膏體充填站，先將矸石破碎加工，然后把矸石、粉煤灰、專用交接料和水等四種物料按比例混合攪拌制成膏體漿液，再通過充填泵把經(jīng)大垂深投料系統(tǒng)，運到支架后部的充填刮板運輸機，并進行推壓密實。

（2）充填由固體矸石充填液壓支架和輔助隔離措施形成的密閉空間的過程。整個充填工藝流程可以劃分為矸石破碎、配比攪拌、管道泵送、充填體構筑等四個基本環(huán)節(jié)。

（3）工藝流程：充填工作由4名充填工同時協(xié)調進行，在割煤的同時，進行充填工作，若充填不滿一排，割煤可停下等待充填搗實。其工藝過程如下：割煤的同時在支架拉移后，將充填開采輸送機移至支架尾梁后部，進行充填。充填順序由充填開采輸送機機尾向機頭方向進行，當前一個卸料孔卸料到一定量后，再開啟下一個充填卸料孔，隨即對前一個卸料孔所在支架后部已卸下的充填材料進行夯實，如此反復幾個循環(huán)(一般需要2—3個循環(huán))，直到夯實為止。當整個工作面全部充滿，停止第l輪充填，將充填開采輸送機拉移1個步距，移至支架尾梁前部，用夯實機構把充填開采輸送機下面的充填料全部推到支架后上部，使其接頂并夯實，最后關閉所有卸料孔，對充填開采輸送機的機頭進行充填。第1輪充填完成后將充填開采輸送機推移1個步距至支架尾梁后部，開始第2輪充填，如此反復。工作面自夯式充填液壓支架與配套設備。

（四）調研結論

1、邢臺礦率先研發(fā)了矸石與粉煤灰等充填材料投料運輸系統(tǒng)以及工作面自夯式充填液壓支架等成套綜合機械化充填設備，成功設計了充填綜采的新方法、新工藝，實現(xiàn)了采煤與充填并舉，開創(chuàng)了建筑物下綜合機械化充填采煤技術的新局面。

2、充填式開采有效控制了開采過程中的礦壓顯現(xiàn)，控制地表下沉，減少了對地面生態(tài)環(huán)境的破壞；實現(xiàn)了矸石不升井，煤礦不建矸石山。是一項利國利民的新技術。

二、無煤柱開采

（一）亨健煤礦基本情況

亨健公司煤炭資源緊缺，提高煤炭資源回收率一直是集團公司與我公司領導所重點關注的問題。因此，沿空留巷無煤柱護巷技術它不但能提高煤炭資源開采的回收率，而且也可緩解采掘銜接緊張問題。自2008年10月份開始實施新型高水材料巷旁充填留巷技術,先后在2313工作面、2505工作面、2501工作面成功留巷共計2000余米，并回采過程中逐步對原留巷方案進行了優(yōu)化研究并得到應用，其效果十分顯著。

（二）超高水材料充填留巷在亨健煤礦的應用實踐

通過超高水材料制漿系統(tǒng)將漿液混合經(jīng)過超高水材料漿液輸送系統(tǒng)輸送至充填巷道；背靠工作面兩端頭支架各安設止?jié){掩護支架，保證漿液固化后留巷效果。留巷后巷道寬度約為原巷道的一半，待工作面回采結束后再將巷道擴刷成回風巷，從而實現(xiàn)無煤柱開采，采區(qū)綜合回收率提高10%～20%。

1、巷旁充填工藝

充填前，首先向攪拌桶內蓄水至所需水位，然后啟動攪拌桶，待攪拌桶啟動之后向桶內加料，將料加入桶內之后攪拌3－5分鐘之后開始向充填點供料。充填點接到供料通知后，嚴密監(jiān)控出料情況，待料均勻之后將混合管插入充填袋內開始充填。充填結束之后，泵站開泵供清水，沖洗管路并清理充填點，待所有東西收拾整理好之后，充填即可結束。

2、充填工藝實施方法（1）充填點作業(yè)程序

第一步：在進入充填地點前，必須先敲幫問頂，觀察煤壁、頂板、臨時支架與瓦斯檢測等工作，一切安全正常后方可進入充填點進行作業(yè)。

第二步：拆除上次充填框架及對應的固定點柱，安設好本班充填框架，掛好充填袋，打牢固定點柱等。

第三步：上述工作按要求完成后，信號通知泵站開泵，并通知泵站本次實際充填高度。

第四步：充填過程中，密切觀察充填袋周圍情況，發(fā)現(xiàn)情況及時處理。第五步：充填快接頂時（根據(jù)計算距頂20cm時，管路中剩余漿液即可充實包體），打信號通知泵站，并依據(jù)頂板情況決定是否拆除其上的傾斜抬棚。待充填體完全接頂后，將高壓注漿軟管從充填袋內取出并用細鐵絲捆扎緊充填口。

第六步：沖洗混合器及管路，見清水后通知泵站停泵。

（三）調研結論

巷旁充填體的強度高低直接影響沿空留巷圍巖的穩(wěn)定性。構筑的充填體應能及時提供足夠的支護強度，以控制上位巖層相互間不致于有大的離層，通過對直接頂下沉變形的控制確保老頂在回轉的過程中不斷裂，有效地減少頂板下沉量與作用在巷內支架上的載荷，為留巷成功提供保證。

三、青崗坪煤礦充填式開采與無煤柱開采適用性討論

（一）充填式開采討論

1、青崗坪煤礦“三下”壓煤情況：除地面工業(yè)廣場壓煤可采儲量約154.7萬噸，其他區(qū)域均為山體，無村莊和其他構筑物。

2、充填式開采設備投入與生產(chǎn)成本

充填式開采需投入地面矸石膏體充填站系統(tǒng)一套、大垂深固體投料系統(tǒng)一套、矸石固體充填支架一套，累計一次投入設備成本約為7000萬元。充填式開采增加成本約為100元/噸左右。

3、采用充填法開采工業(yè)廣場壓煤經(jīng)濟效益對比：

（1）總支出約=設備成本投入+原噸煤成本+充填附加成本=7000萬元+260元/噸*154.7萬噸+100元/噸*154.7萬噸=62692萬元

（2）總收入=銷售均價*產(chǎn)量=380元/噸*154.7萬噸=58786萬元 由此可見：總收入小于總支出；利用充填法回收地面工業(yè)廣場壓煤不可取。

4、采用充填法回收正常采區(qū)資源，每噸增加成本約100元，無經(jīng)濟效益可言。

5、冀中能源在井下開采條件比較差、煤炭儲量有限的情況下走出了一條環(huán)保、高效、安全，造福于社會及老百姓的煤礦開采方法其意義無法用金錢來衡量，值得我們學習，但從青崗坪煤礦實際情況出發(fā)不適合采用充填式開采。

（二）超高水材料充填留巷無煤柱開采討論

1、基本情況適用條件對比：青崗坪煤礦井田含可采煤層兩層，4-1煤層為局部可采的較穩(wěn)定型中厚煤層，4-2煤層為全區(qū)可采的穩(wěn)定型厚煤層。4-1煤層與4-2煤層的分岔煤層厚度為1.05～2.42m，平均厚度1.88m，僅在井田東部賦存，與4-2煤層間距為0.9～4.4m，4-2煤層厚度1.15～16.35m，平均厚度為10.26m工作面設計為綜采放頂煤，采高3m放頂高度7.26，采放比1:2.4，符合《煤礦安全規(guī)程》第68條規(guī)定，工作面綜合回收率約為80%；回采工作面平均涌水量約為100m3/h左右。而超高水材料充填留巷無煤柱開采技術適用于3.5m以下煤厚一次采全高綜采工作面。

2、青崗坪煤礦煤層高低起伏最大落差達到45m左右，而且相鄰采面之間的標高差均達到2m以上，局部老空區(qū)易存積水，若采用超高水材料充填留巷無煤柱開采存在密閉不嚴的情況，處理不當極易造成透水事故。

3、根據(jù)青崗坪煤礦初步設計，礦井相對瓦斯涌出量達到9.92m3/t，礦井絕對瓦斯涌出量達到20.86m3/min;實際42101及42102綜放工作面回采過程中相對瓦斯涌出量分別達到2.51m3/t、3.21m3/t，絕對瓦斯涌出量分別達到8.95 m3/min、8.4 m3/min，煤巷掘進頭瓦斯絕對涌出量達到0.63m3/min，總回風巷絕對瓦斯涌出量達到19.2 m3/min，局部瓦斯較高，若封閉不嚴，采空區(qū)瓦斯極易涌入相鄰巷道造成瓦斯積聚。

4、綜放工作面采用超高水材料充填留巷存在封閉不嚴的情況，極易導致采空區(qū)漏風，存在采空區(qū)煤炭自燃發(fā)火的隱患。

結論：超高水材料充填留巷無煤柱開采在青崗坪煤礦基本不適用。

四、具體打算

1、加強對小煤柱開采技術研究，2013年青崗坪煤礦小煤柱開采已被公司列為科技項目，準備在42101及42104工作面搜集開采及礦壓顯現(xiàn)相應的資料，爭取在42103工作面實現(xiàn)12m小煤柱布臵回采工作面，并逐步從12m～8m～6m的小煤柱方向發(fā)展，以提高采區(qū)煤炭回采率。

2、由于青崗坪煤礦初設中沒有設計矸石場，當前開拓掘進及洗煤廠洗選的矸石都通過附近村莊聯(lián)系位臵堆放，不僅處理關系復雜而且污染環(huán)境影響生態(tài)。下一步我們將借鑒邢東煤礦的做法將洗煤廠洗選的矸石及井下開拓掘進施工的矸石充填到采空區(qū)里面或利用回采結束后廢棄巷道進行充填。