基于科学采矿理论对河南煤炭工业发展的思考

苏永民　李东印　孙文生

摘要：从河南煤炭工业的现状着眼，通过对河南煤炭在全国的煤炭经济地位、资源储量、采煤工艺状况的分析，指出了河南煤炭工业存在的问题，并提出了河南煤炭应抓住机遇，把煤炭企业做大做强、加大科技投入、科学采矿、保护环境等建议。同时，提出矿井转入深部开采后，煤矿设计的思路和理念应进行改革的思想。

关键词：煤炭工业 科学采矿 矿区 煤矿设计

1 河南煤炭工业现状

1.1 在全国的煤炭经济地位 河南省对煤炭的开发利用历史悠久，素有“千载煤州”之称。河南煤炭资源总量中等丰富，品种齐全。煤种主要为无烟煤、焦煤、肥煤、贫煤、瘦煤、长焰煤、气煤等，其中，无烟煤资源储量约占全省煤炭总量的1/3。目前已逐步形成了以平顶山、义马、郑州、焦作、鹤壁、永城六大国有重点煤矿为主体、地方国有煤矿、小煤矿（集体和个体）共同发展的煤炭生产开发格局（表1）。建国后河南煤炭年度产量见图1。

河南省是我国产煤大省，煤炭产量居全国前列（表2、3）。在未来50年中，煤炭作为河南省能源主体的地位不会改变

1.2 资源储量与矿区基本情况 河南省现探明储量24425.11 Mt，预测(含表外) 储量30594.03 Mt，各矿区储量分布见表4，主要矿区的矿井数量与核定生产能力见表5。

1.3 采煤工艺 目前，河南省煤矿中综采、普采、炮采以及较落后的开采工艺并存，其中炮采放顶煤及综采放顶煤是使用较普遍的采煤工艺，采煤机械化程度为60%左右。除部分国有大型煤矿外,多数煤矿是机械化、半机械化和手工作业并存。2005年建成的21对高产高效矿井中，共布置有38个回采工作面，其中，采用综采工艺的为34个，采用炮采工艺的为4个。机械化开采的比例占到了89.5％。

1.4 强力推进煤炭资源整合 煤炭化工产业是河南省重要的支柱和战略支撑产业。为了根本解决目前产业集中度低、资源配置分散、产业结构不合理状况，整合平煤集团、神马集团创建中国平煤神马能源化工集团，整合永煤集团、鹤煤集团、焦煤集团、中原大化、省煤气集团创建河南煤业化工集团，实现以科学发展观为统领，以市场为导向，以合理配置资源、优化结构为重点，以建立现代企业制度、培育优势产业和优势企业为目标。

2 河南煤炭工业存在的主要问题分析

2.1 强度开发，后备资源不足 河南省开采量连续多年居全国前三位，用占全国2%的资源生产出占全国8％的产量，储采比失调已显现出后备煤炭资源的不足。

2.2 环境污染未根本解决 国家和企业没有投入足够的力量来解决煤炭开发与利用中对环境污染问题。煤矿生产对环境的破坏形式表现在：一是对土地资源的破坏和占用。二是对水资源的破坏和污染。三是对大气环境的污染。

2.3 技术落后，人员富集，资源回收率低 煤炭企业普遍存在技术落后、人员素质和资源回收率低下，年生产规模每1万t需要用50人左右的现象。整个煤炭行业远未达到经济有竞争力、充分考虑安全与环境保护的健康发展状态。

2.4 产业集中度仍需进一步提高 河南省通过资源整合，重组和关闭了一大批小煤矿。截至2008年底，全省仍保留各类生产矿井784处，部分煤矿生产能力较小，大中型煤矿只占矿井总数10%，1000万吨规模以上煤炭企业集团产量只占全省产量的50%，需进一步加大资源整合步伐。

2.5 瓦斯灾害问题突出 我省各大矿区均有瓦斯突出矿井，特别是大部分瓦斯突出煤层透气性系数低，本煤层瓦斯治理十分困难。近年来，我省多次发生特别重大的瓦斯事故。

3 对河南煤炭工业发展的思考与建议

3.1 做大做强国有煤炭企业 煤炭化工产业是河南省重要的支柱和战略支撑产业。几大省管企业的强强联合，有利于优势互补，深层融合，统筹利用现有企业的资金、资源、技术、人才等生产要素，集中力量发展优势战略产业；有利于资源整合，集约利用，提升产业集中度，提高资源综合利用水平，增强后备资源保障能力；有利于优化布局，兼顾各方，避免重复建设和无序竞争；有利于形成合理规模，争取国家支持，加快建成国家级大型现代能源化工基地，增强煤炭、化工产品的市场定价主导权，巩固和提高河南在国家能源战略中的地位。

3.2 政策与科技互补，提高资源回收率 截至2002年底，我国探明可直接利用的煤炭储量为1886亿t，人均探明煤炭储量145t。按全国目前年产近27亿t计算，可以保证开采70a。如果产量大幅增长，也许只够用三四十年。过不了多久，煤炭资源将成为中国能源战略中下一个忧虑。因此，在加强煤炭储备的基础上，必须千方百计发展煤炭科技，向技术要产量，用技术提高煤炭回收率。

3.3 提高机械化程度、减人增效 煤矿开采的机械化程度不仅可以提高资源回收率、保护环境、提高生产效率、降低劳动成本，而且可以降低煤矿事故发生率。根据国有重点煤矿采煤机械化程度与百万吨死亡率统计表明[4－5]：机械化程度和装备水平越低，安全情况越差(图2)。

3.4 重视致灾因素、加大科技投入 当前，瓦斯问题，特别是煤与瓦斯突出问题是困绕河南煤炭的主要问题之一。突出煤层不仅掘进开采困难，而且容易出现重大瓦斯事故，造成群死群伤。有必要对河南各矿区不同类型的突出煤层，进行煤层气抽采、先抽后采及保护层开采等的专题试验研究，以达到双能源（煤与煤层气）开采的最佳效果。

同时，河南煤炭开采时间较长，许多矿井已转入或即将进入深部开采，由此所带来的瓦斯灾害、动力灾害、地热异常、支护困难等问题更加突出。尤其是深部开采与浅部开采相比，煤矿设计的思路与原理将发生较大的改变，现有的设计思想必须进行改革。这就要求煤炭工业应该进一步解放思想，加大科技投入，研究与解决深部开采过程中遇到或可能遇到的技术难题，为煤矿的安全高效生产奠定良好的科技基础。