阳泉矿区煤与瓦斯共采成本研究＊

许家林郑爱华

(1.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008; 2.中国矿业大学管理学院,江苏省徐州市,221008)

★专题论坛——瓦斯防治 ★

阳泉矿区煤与瓦斯共采成本研究＊

许家林1郑爱华2

(1.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008; 2.中国矿业大学管理学院,江苏省徐州市,221008)

采用实地调研和作业成本管理方法,对阳泉矿区煤与瓦斯共采成本进行了分析评价。阳泉矿区三矿、五矿的卸压瓦斯开采成本比较分析表明,瓦斯抽采成本受抽采方式及矿井已开采年限等方面的影响显著,阳泉矿区走向高抽巷卸压瓦斯开采成本为0.2～0.4元/m3。

作业成本管理 煤与瓦斯共采 绿色开采 经济评价

AbstractThe co-mining costs of coal and methane gas in Yangquan M ining A rea are analyzed and evaluated by meansof field investigation and operation cost control.It is show n that the division of operation motivations is critical to the accurate calculation of the operation costs. Based upon the analysisof mining costsof methane gas under reduced p ressure in No.3 M ine and No.5 M ine of Yangquan M ining A rea,it is found that the facto rs such as w ay of extraction and the number of years themine has been in service impose obvious influence on extraction cost and the extraction cost ranges from 0.2～0.4 Yuan/m3fo r the methane gas of highly drained roadway under released p ressure of Yangquan M ining A rea.

Key wordsoperation cost control,co-mining of coal&methane gas,green mining,economical evaluation.

长期以来,矿井瓦斯被认为是煤矿生产的“头号杀手”,所以,成功抽排矿井瓦斯是煤矿实现安全生产的首要前提。钱鸣高院士领导的课题组针对煤炭开采所造成的严重环境问题,从长远发展的角度提出了煤矿绿色开采理念。煤与瓦斯共采作为绿色开采技术体系下的一个分支,就是将煤炭和同在于煤层中的瓦斯都作为矿井的资源共同开采,将以安全为目的的被动式瓦斯抽放转变成以资源进行回收利用的主动式瓦斯抽采。

被动式抽放的瓦斯随着煤炭的开采排放到大气中,加剧了全球的温室效应。而以资源进行回收利用的主动式开采,将瓦斯作为一种热值高、低碳的新型洁净能源。这不仅保障了煤矿的安全开采,减少了瓦斯资源的浪费,而且减轻对环境的污染,变废为宝,有效地保护环境。我国瓦斯资源丰富,居世界第三,若能对瓦斯资源做到合理地开采利用,可以进一步改善我国能源结构,减少煤矿瓦斯灾害并提高生产效率和经济效益,改善矿区生存环境和提高生活质量,促进矿区及周边地区可持续发展。

1 研究采气成本的意义

从矿井生产的模式以及产业链来讲,矿井生产仍以煤炭开采为主,瓦斯开采多数只是出于安全生产的考虑,瓦斯尚未作为一种单独的产品,更未产业化。尽管煤与瓦斯共采的技术体系已经提出,但由于缺乏技术与经济管理的结合,对于瓦斯产业化发展,依然存在着诸多制约因素。尤其是瓦斯开采利用经济评价的缺乏,致使瓦斯开采的经济性不明确、环境价值及瓦斯的资源价值得不到足够的认识,还有清洁发展机制 (CDM)的绿色融资优惠并未普惠企业。因此,开展瓦斯开采利用的经济评价研究,走技术与经济有机结合之路,是推进瓦斯产业化发展的关键。而开采成本不仅是经济评价中最基本的数据,也是经济评价的主要内容。因此研究瓦斯采气成本具有重要的理论意义和实践意义。

1.1 理论意义

1.1.1 为全面开展瓦斯的经济评价提供基础资料

目前瓦斯的开采成本尚未从原煤成本中剥离出来,这一方面使得开采瓦斯项目的经济评价面临很大的困难,瓦斯开采的经济性不明确;另一方面,对于开采企业而言,未掌握其成本水平,对其成本管理和控制实为无稽之谈。因此,研究瓦斯成本对其经济评价研究及开采企业成本管理意义重大。

1.1.2 为瓦斯开采成本构成、动因划分以及影响因素分析奠定了基础,搭建了经济评价的平台

本文首次采用实地调研方法,深入阳泉矿区,结合阳泉矿区卸压式瓦斯开采的技术特点,将先进的作业成本管理 (ABM)植入其中。分析其作业流程,研究作业动因,构建作业成本库,同时,剖析了开采技术、开采时间等成本影响因素。该研究不仅为瓦斯成本的剥离提供了思路,而且也为瓦斯开采成本研究奠定了基础,同时也构建起基于作业成本管理的瓦斯经济评价平台。

1.2 实践意义

1.2.1 为归集、剥离瓦斯成本提供可操作的平台

我国对瓦斯的开采成本并没有做过多的研究,而是将其成本直接计入了原煤生产成本,使其成为一种副产品。本文的关键就是根据瓦斯的开采动因,将有关瓦斯的开采成本从原煤生产成本中剥离出来,将其作为一种独立的产品来考核它的经济价值,这为煤炭企业在实际中计算瓦斯成本提供了具有可操作性的平台,同时也为将来煤炭企业加强成本管理,指导瓦斯的开发利用提供了重要借鉴。

1.2.2 为政府制定相关产业政策提供依据

瓦斯开发所需要的投资大、技术难度高、风险度高,需要国家的扶持和帮助。在政府制定相关产业政策时,依据瓦斯开采成本实际,制定有针对性的政策,不仅能更好发挥政策的激励性,而且使政策能够做到有的放矢。

2 卸压式瓦斯开采方式

我国煤矿瓦斯的抽采主要有两种方式:一种是煤层采前预抽,就是指煤层在未开采前,利用煤层自身原有的渗透率进行瓦斯抽采,该方式适应于透气性好、渗透率高的煤层;另一种是采动卸压抽放,就是指煤层开采引起岩层移动,通过煤岩体应力卸压,将渗透率很低煤层的渗透率增大数十倍至数百倍,同时在煤岩体内产生采动裂隙,这就为瓦斯运移和开采创造了条件。我国70%以上煤层为较难抽放的,所以,卸压式瓦斯抽采是我国瓦斯开采的重要途径。

图1 卸压式瓦斯开采示意图

阳泉矿区瓦斯抽采采用卸压式开采方式,其开采工艺见图1。所谓卸压式开采方式就是在煤层上的岩层中间先开一条高抽巷,在采煤的过程中,随着工作面的推进,岩层运动过程中会释放大量的瓦斯,通过高抽巷使岩层中富含的瓦斯得以聚集,再通过泵站的泵加压,使瓦斯通过抽采管路到达地面而非采煤工作面,以保证生产的正常进行,从而高效、安全地开采煤炭和瓦斯。

3 基于作业成本管理的瓦斯开采成本研究

3.1 作业成本管理的含义

作业成本管理 (ABM)是现代企业的一种新型管理理念,是作业成本法的一个扩展和深入。它以作业成本为成本计量手段,通过深入到企业生产经营管理过程的作业层次,把产品成本经由作业同资源消耗直接联系起来,即产品由一系列的作业完成,完成产品的作业消耗的资源构成产品的成本,从而揭示了成本形成的内在机制,并最终把企业管理活动和成本控制有机地结合在一起,为提高管理效率,增强企业竞争能力提供了科学的方法。

3.2 卸压式瓦斯开采成本分析研究

瓦斯卸压式开采的工艺流程如图1所示,瓦斯首先通过岩层运动汇集到高抽巷中,再经过抽采管线抽到泵站,至此,就完成了瓦斯从地下到地面的开采过程。即开采流程为:高抽巷→抽采管路→泵站。

本文仅研究瓦斯从地下开采到地面泵站的所有成本和费用,即开采成本。

3.2.1 作业动因的构成

高抽巷掘进成本、管线的铺设成本、抽采大队的运行成本以及地面泵站的运行成本构成了瓦斯开采的成本。瓦斯的开采是多步骤的,故而应将开采成本的作业在不同的成本库中予以归集。为此,可将瓦斯的开采过程划分为高抽巷掘进成本、管线铺设成本、抽采大队成本和泵站成本4个作业动因库。作业动因分别为高抽巷的掘进进尺、管线的铺设长度、抽采大队的抽采量以及泵站的运行时间。具体的瓦斯开采作业动因构成见图2。

图2 瓦斯开采的作业动因构成

这种成本的搜集、计算方法仅适用于卸压式开采方式。

3.2.2 作业成本的构成

在每项作业中具体包括哪些成本项目,是我们在现场搜集的重要资料,也是我们进行经济评价的必要资料。经过现场调研,将瓦斯的开采成本按照作业程序从原煤成本中逐一剥离出来。

(1)高抽巷掘进成本。高抽巷的掘进成本主要包括进尺数 (每建设1 m高抽巷所需资金)、材料费、人员工资、福利费、折旧、电力费、修理费、租赁费和其他支出等主要成本要素。

(2)管线成本。管线成本主要是指完善和改造矿井瓦斯监测系统与抽放系统的支出,包括管线铺设时的材料费、人工费等,还有管线日常的维修费、折旧费等。

(3)抽采大队运行成本。抽采大队的运行成本主要包括材料费、人员工资、福利费、电力费、折旧费和其他支出,其中,材料项目明细有木材、支护用品、火工用品、大型材料、配件、专用工具、自用煤、劳保用品、建工材料、油脂、乳化液及其他材料。

(4)地面泵站运行成本。其运行成本主要包括材料、人员工资、福利费、折旧、电力、修理费、管线投入和其他支出。

另外,还搜集了全矿瓦斯抽采量,吨煤瓦斯含量,泵站泵的数量、功率及年平均工时等相关资料,为进一步的研究提供数据支持。

4 阳泉矿区卸压式瓦斯抽采成本的实地研究

4.1 阳泉矿区卸压式开采成本构成

根据作业动因的原理,按照原煤成本表中成本项目的明细,将阳煤集团三矿和五矿的瓦斯开采成本从原煤成本中剥离出来,结果见表1。

由表1可以看出,三矿各年抽采单位成本及抽采量波动均较大,瓦斯抽采单位成本从2005年的0.395元降到了2006年的0.2279元,而在2007年又涨到了0.4286元,单位成本很不稳定。观察每个成本库,可以看到,从2005～2006年,泵站成本和管线成本上升较大,而抽采大队成本下降明显,另外,导致抽采单位成本变化的另一主要原因是抽采量的差异,2006年的抽采量是2005年的2.6倍,导致了2005年的瓦斯抽采单位成本几乎是2006年的2倍。而导致矿井瓦斯抽采单位成本由2006年为0.23元,涨到了2007年的0.43元的主要原因是高抽巷成本由2006年的860.22万元上升到了2007年的1715.35万元,成本翻了一倍;另一个较大的因素是管线成本,从 2006年的743.19万元上升到了2007年的1078.93万元;另外,在成本剧增的条件下,该矿瓦斯抽采量不但没有增加,反而下降了11.5%,最终致使瓦斯单位成本上涨了0.2元。

由表1可知,五矿各年的数据相对稳定,各个成本库构成波动不大,另外,瓦斯抽采量也很稳定,所以矿井瓦斯抽采单位成本稳定在0.22元左右。可见,这个新兴矿井的运作还是非常稳定的。

表1 三矿、五矿实际成本构成表

4.2 影响因素分析

在同一个集团下,具有相同的政策环境,且采用相同的开采方式,但三矿的单位成本几乎是五矿的2倍,通过进一步的分析、调查、研究,发现引起差异的主要原因有两个:一是矿井已开采年限不同;二是先前的采煤工艺不同。

4.2.1 时间因素引起的差异

三矿是一个建矿近60年的老矿井,矿井井田面积86.2 km2,地质储量2.23亿 t,可采储量1.33亿t,累计生产煤炭1.69亿t,对于这个超龄服役的衰老矿井而言,其开采难度大,煤炭产量低,那么卸压式开采的瓦斯产量就会随之降低,有关资料显示,三矿3年平均的吨煤瓦斯抽采量仅为11.55 m3/t;而五矿是1984年建矿的,只有20多年的开采历史,矿井井田面积80.2 km2,可采储量4.63亿t,对于这个处于成熟期的矿井而言,其开采较为容易,且抽采量大,3年平均的吨煤瓦斯抽采量为28.89 m3/t。三矿的吨煤瓦斯抽采量已远不如五矿,仅为五矿的三分之一左右。因此,对于三矿这个衰老矿井而言,瓦斯的抽采难度加大,抽采量低,最终导致了瓦斯的单位成本高。

4.2.2 技术因素引起的差异

导致差异产生的另一因素就是先前的采煤工艺带来的影响。对于三矿这个衰老矿井而言,以前采煤所采用的是自上而下的开采方式,即先从离地面最近的煤层开始开采,逐渐向下,对于这个建矿有近60年的矿井而言,现在的工作面在较深的位置,而在采较深的煤层时,上面岩层中富含的瓦斯已经在上面煤层的开采过程中大量释放,所以吨煤瓦斯抽采量较小,单位成本较高;而五矿作为新兴的矿井则恰恰相反,它采取的是自下而上的开采方式,即在下面煤层的采动过程中,上面的岩层会释放出大量的瓦斯,而五矿又处在矿井的兴盛时期,因此,五矿的开采过程中会释放大量的瓦斯,致使吨煤瓦斯抽采量较大,而单位成本较低。

通过上述分析发现:瓦斯开采成本构成与作业成本动因关系密切,作业动因的划分是其成本准确计量的关键。通过对阳泉矿区三矿、五矿的成本比较分析,发现瓦斯抽采成本受抽采方式、抽采技术以及矿井已开采年限等方面的影响显著。

5 结束语

本文基于阳泉矿区卸压式瓦斯抽采,首次对瓦斯开采成本深入实地调研获取资料,并植入作业成本管理理念,进行瓦斯开采成本研究,填补了瓦斯项目经济成本研究的空白。通过分析,掌握了目前瓦斯开采成本的水平,并分析了技术因素和时间因素对开采成本的影响,为其他煤炭企业瓦斯开发利用的成本研究提供了借鉴意义。但值得注意的是,我国瓦斯的抽采方式是多样的,它的开采成本会由于开采工艺的不同而不同,成本要素的核算要符合成本动因的需求。

[1]李树刚,钱鸣高,许家林,缪协兴.对我国煤层与瓦斯共采的几点思考 [J].煤,1999(2)

[2]车长波,邱海峻,刘成林,杨虎林等.国家层面的瓦斯资源评价思路和方法要点 [J].中国瓦斯,2004 (7)

[3]钱鸣高,许家林,缪协兴.煤矿绿色开采技术 [J].中国矿业大学学报.2003(7)

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Cost study on co-m in ing of coal&methane gas in Yangquan m in ing area

Xu Jialin1,Zheng Aihua2
(1.The State Key Lab for Coal Resources&Safe Mining,China University of Mining&Technology, Xuzhou,Jiangsu Province 221008,China; 2.College of Management.,China University of Mining&Technology,Xuzhou,Jiangsu Province 221008,China)

A

许家林 (1966-),男,教授、博士生导师,从事岩层移动与绿色开采方面的研究。

(责任编辑 梁子荣)

国家自然科学基金重点项目(50834005);“煤炭资源与安全开采”国家重点实验室资助课题 (SKLCRSM 08X05)