慈林山煤业下组煤开采的可行性分析

白智勇

摘要：潞安集团慈林山煤业有限公司经过近60年的开采，上组煤3号煤资源已近枯竭，为保证矿井可持续发展，延长矿井服务年限，稳定职工队伍，必须尽快部署矿井下组煤9、15号煤层的延续工作，保证矿井水平接续。

关键词：慈林山；煤矿；下组煤；可行性

Abstract: Lu'an Group CI Lin Shan Coal Limited company after nearly 60 years of mining, on group coal No. 3 coal resource is close already dried up, in order to ensure the sustainable development of the mine, prolong the service life of the mine, stabilize worker team, it must as soon as possible deployment of lower group coal mine 9 coal seam No. 15, a continuation of the work, ensure mine level connection.

Key words : Cilin hill; coal mine; the lower coal group; feasibility

中图分类号：TD82献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）12-0020-02

经过近几十年的快速开采，我国许多煤业集团即将进入或已逐步进入资源枯竭期。特别是山西各大煤业集团如潞安、晋城、西山、阳泉及大同等均或多或少地面临着这个问题。为此，无论从拓展资源的角度、还是为解决衰老矿井的继续生产问题，必须加紧研究下组煤的开采问题。本文以慈林山煤业公司慈林山矿井下组煤开采为例，探讨、分析下组煤开采的可行性。

一、下组煤地质条件及特点

1、地质构造

1.1井田地质

根据地质测量及钻探资料，区内发育地层包括奥陶系中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t），二叠系下统山西组（P1S）、下石盒子组（P1x），上统上石盒子组（P2s）及第四系中、上更新统（Q2+3）。

1.2地质构造

本区在区域上属山西台背斜沁水坳陷的东南部，受区域构造的影响，矿区内构造大致可分为两组。一组为NE、NW向的断层为主，一组为NEE向的背 、向斜。井田内共发现断层4条，最大断层为庄头断层，断距120～200m；向背斜11个，陷落柱21个，最大350×220m，未发现岩浆岩侵入，矿井地质构造属简单型。

2、煤层及煤质

2.1煤层

井田内煤层主要分布在二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。

山西组含煤1～3层，一般2～3层，煤层总厚0.46～7.55m，平均4.52m，含煤系数8.12%。其中3号煤层位于本组下部，厚度大且稳定。

太原组含煤10～11层，煤层总厚1.50～9.87m，平均7.03m。主要可采的9号煤层位于二段底部，15号煤层位于一段的中上部，局部可采的14号煤层位于一段顶部。9号煤埋深110～247m，15号煤埋深160～284m，煤层倾角3°～8°。

9号煤层位于太原组三段底部，下距K4石灰岩0.50～8.48m，平均1.56m，煤层厚0.36～1.63m。平均1.27m，结构简单，属稳定的全区可采煤层之一。煤层顶板为石灰岩、泥岩，底板为泥岩、细粒砂岩。

15号煤层位于太原组一段中上部，上距K2石灰岩2.00～7.95m，平均3.17m。煤层厚1.80～5.99m，平均厚3.50m。结构较简单，含1～2层夹矸，属稳定的全区可采煤层。煤层顶板为泥灰岩、钙质泥岩或泥岩，底板为泥岩，砂质泥岩。

2.2煤质

9号煤层：

原煤灰分（Ad）为15.03%～26.96%，平均20.13%，为低灰～中灰煤。洗煤灰分（Ad）为8.07%～12.33%,平均9.69%，为低灰～高灰煤。

原煤硫分（St,d）为1.06%～2.82%，平均1.86%，为中硫～中高硫煤。以中高硫煤为主，中硫煤分布在井田东部。洗煤硫分（St,d）为0.74%～1.86%，为中低硫～高硫煤。

15号煤层：

原煤灰分（Ad）为20.03% ～30.81%，平均25.98%，为中灰～高灰煤。洗煤灰分（Ad）为5.57%～13.21%，平均8.35%，为特低灰～高灰煤。

原煤硫分（St,d）为2.58%～10.84%，平均6.16%，为中高硫～高硫煤，以高硫煤为主。洗煤硫分（St,d）为2.29%～4.85%，平均3.15%。从各种硫测试结果看15号煤层以硫化物硫为主。因此，洗选后，煤中硫分含量有大幅度降低。

15号煤经洗选后，硫分较高，根据《燃煤二氧化硫排放污染技术政策》3.1条，除非供给装有脱硫设施并达到污染物排放标准的用户，否则不能进行开采。

9号煤层属中热值～特高热值煤，15号煤层属低热值～高热值煤。

总体而言，相对于矿井中煤质好、赋存浅、地质条件较好、开采比较容易的上煤组3号煤而言，下组煤煤质较差，为国家限制开采的高硫、高灰煤种，主要用途为动力用煤和民用煤，原煤售价较低，经济效益较差。

二、下组煤开发的可行性

1、煤炭开采的可行性

本井田15号煤层硫分平均为6.16%，高于DZ/T0215-2002规定的计算指标，按规定不应列入本矿井资源量。但从能源利用的角度分析，本矿井如不进行15号煤层开采，将大大降低本矿井的可采储量，因此在着重研究15号煤脱硫、回收排放二氧化硫等技术的基础上，应研究15号煤层开采问题，以提高资源回收率。

潞安集团已建成“煤基合成油”项目，该项目是国家“863”项目和中科院创新工程重大项目的延续。其主要产品为柴油、石脑油、LPG及少量混合醇燃料。根据工艺生产，在气体净化工序设脱硫和硫回收装置，使工艺气中的硫得以回收利用，从而能够使用高硫煤作为原料。因此，慈林山15号煤销路问题是可以解决的。

2、采煤方法及工艺

根据慈林山矿井9、15号煤煤层赋存条件、顶底板岩性及地质构造，设计采用走向长壁与倾斜长壁相结合、一次采全高综采采煤工艺，全部垮落式管理顶板。

9号煤层平均厚度1.27m，结合9号煤层的赋存条件、矿井开拓部署和矿井设计生产能力，9号煤层可装备一个薄煤层滚筒采煤机综采工作面或装备一个薄煤层刨煤机综采工作面保证产量。为此，针对本矿井9号煤层的开采，对枣庄矿业集团滨湖煤矿薄煤层开采进行了专项调研，为降低资金投入及生产成本，提高生产率，设计对9号煤层装备一个薄煤层滚筒采煤机综采工作面。现9号煤层回采工作面已投产，效果良好，日产1500～1800t，平均月产5000t。

3、经济效益分析

本项目总投资20869.63万元，吨煤投资347.83元。

项目财务内部收益率为14.03%，大于基准收益率10%，总投资收益率13.79%。

该项目具有较好的盈利能力。