衰老矿井面临的问题及对策探讨

吴学材

(福建煤电股份有限公司，福建 龙岩 364021)

通常情况下，判断矿井衰老矿井的判断标准为：大型煤矿剩余服务年限为10年，小型煤矿剩余服务年限为5年。然而由于改革开放后我国的社会发展速度不断加快，各领域对煤炭资源的需求量也大幅升高。前些年，很多矿井的开采速度不断加快，致使很多矿井超负荷、超能力生产，造成资源回收率低，矿井剩余资源急据下降，很多矿井大大宿短了设计的服务年限，虽然在生产年限上没有进入矿井的衰老期，但矿井的可采储量已经所剩不多，当矿井中可采的储量少于开采设计量的15%时，也可视为矿井进入衰老期。在福建省，衰老矿井大量存在，探讨衰老矿井开采技术与管理措施十分必要。

一 延长衰老矿井服务年限的意义

采煤企业与其他企业有所不同，所生产的产品主要来自于矿井内有限的煤炭资源，因此随着煤矿生产时间的推移，每个矿井最终都会走向衰竭;开采条件普遍较差，矿井储量逐步枯竭，可采储量少，矿井“三下”压煤严重，安全隐患增多，矿井离退休、富余人员多以及生态环境恶化严重，搬迁、治理、复垦任务艰巨等。

另一方面，随着国家经济的发展，需要的能源急剧膨胀，煤炭作为第一能源，需求日益紧张，煤炭资源越来越少，尽管世界各国都在努力开发新能源，但是在现阶段以及未来很长一段时间内，煤炭仍然是社会发展中不可缺少的资源。

第三，随着我国经济的高速发展，人民生活水平的提高，国家对安全生产越来越重视，安全监管越来越完善，需要煤矿安全投入也越来越大，安全生产门槛不断提高，新批新建矿井难度困难，而且煤矿初期投资极大。如何提高现有衰老矿井的服务年限，提高资源的利用率，是目前煤炭企业面临的非常现实的问题。

福建省是煤炭资源比较贫困的省份，经过几十年的开采，很大一部分矿井都进入了衰老矿井的行列，为了保证本省能源安全供给，减轻就业压力，探讨衰老矿井面临的问题、开采技术与管理措施十分必要。

二 现阶段衰老矿井开采工作中面临的问题

(一)矿井开采条件不断复杂化

当矿井进入衰老期之后，已经在很大程度上揭示了开采条件较好、比较稳定的资源如：可以布置正规工作面的部分、容易开采的部分、浅层部分基本都已经开采完毕。所剩的资源大多是煤厚较薄、赋存复杂、不稳定，或者地质构造极其复杂，或处于深层部位、“三下”压煤等。这些资源由于受地质构造以及前期无序开采等原因，通常已经支离破碎，给开采工作带来了很高难度，因此矿井进入衰老期之后，可以继续开采资源往往只有极薄煤层、不稳定煤层(如：鸡窝煤)、煤柱(如：护巷煤柱)，在开采这些资源时，很难布置工作面，尤其是对于“三下”压煤，在开过程中甚至会对地面建筑造成影响，由此可见，矿井开采条件不断复杂化，开采难度越来越大;是现阶段衰老矿井开采工作面临的重要课题。

(二)生产成本日趋升高

采煤企业与其他企业有所不同，所生产的产品主要来自于矿井内有限的煤炭资源，企业无法通过其他材料来制作煤炭，生产活动对自然资源的依赖性很高，生产成本难以有效控制。

另一方面，开采煤炭需要投入大量的机械设备，并且要具备完善的地面设施，在生产安全方面也要做大量工作，致使煤炭开采需要很高的生产成本，特别是对于衰老矿井而言，开采难度更大，设备管理以及安全管理等工作需要投入更多的人力和物力，因此衰老矿井开采工作的成本相对较高。

除此之外，衰老矿井开采效率较低，而生产过程中企业需要承担的设备修理费、折旧费、电费居高不下。这样一来，生产成本势必会日趋升高，企业经营越来越困难。

因此，衰老矿井在开采过程中面临着可采资源日益稀少、开采条件不断复杂化、生产成本日趋升高等问题，而福建省很大一部分衰老矿井可挖掘的资源多为极薄煤层，而且针对极薄煤层开采也有一定的开采技术经验，但由于管理上存在一些欠缺，回采效率偏低，基于这种情况，为了提高煤炭资源的开采效率，必须探索衰老矿井工作面回采效率管理措施，以达到较好的经济和社会效益。

三 衰老矿井极薄煤层采煤工作面回采效率的管理措施

福建省资源比较贫乏，对极薄煤层多有研究和探讨，现在较多采用的极薄煤层的采煤方法一般采用斜切短壁回采方法。

(一)极薄煤层采煤方法

主小眼的布置方法：在运巷内每隔45-60米左右沿着煤层正倾斜方向开掘一条改造眼(对于45°以下的煤层采用破底板而不破坏顶板的半煤小眼，掘进宽度2.2米、高度1.4米;当煤层倾角大于45°时采用全煤掘进，掘进宽度3.2米、高度全煤厚)，倾斜长度为2/3斜长。

图1 回采方法及顺序

采煤面布置：由主小眼沿倾斜方向每隔20-25米打一伪斜斜坡眼，坡度尽量控制在22°-25°(溜槽煤能够自溜为宜)范围。打至可采边界或采空区，再往上打切眼形成短壁回采面。改造眼两侧斜眼错距6-8米。按由上往下、由里往外的顺序进行分块回采。

在回采过程中，随着工作面往前推进，在斜眼下帮必须预先打上两排贴帮密柱，阻拦上部块段采空区顶板垮落的矸石窜入下方工作面，确保安全生产并提高工作面的煤质。

图2 主小眼的支护平面图

(二)提高薄煤层工作面回采效率管理措施

对薄硬煤层的综合开采，除了要结合煤矿矿井实际情况，选择合理高效先进的开采技术外，还应配套相应的安全高效高产管理措施。

(1)制定掘进回收煤的管理和激励措施，提高掘进煤回收效率

开掘半煤主小眼时，要认真对小眼施工进行设计，对炮眼布置、装药量、起爆顺序要严格要求，进行分次爆破;提高掘进煤的回收指标;应用经济杠杆，提高回收煤单价;采用分装分运，提高回收煤量。

(2)开采方案技术论证，提高工作面回采效率

为防止“吃肥丢瘦”的短期行为，要结合矿井实际情况，对每一层、每一块段都必须进行组织采掘，以提高工作面回采效率。地质技术员在进行采煤技术方法探讨、分析、论证、以及批准等环节中均需要结合现场实际情况，选择最佳最优最安全的采煤技术方法，并形成必要的应急处理方案，以确保工作面具有较高回采效率。

(3)加强现场管理促进工作面正常生产

薄煤层工作面的开采，由于煤层厚度较薄，要实现安全高产高效，就必须要加强工作面现场管理力度，确保工作面有足够的推进度，推进工作面正常高效生产，处理好有限煤炭资源回收与安全生产间的关系，提高工作面回采效率。

(4)加强工作面现场管理，提高工作面煤炭回收率

要严格考核工作面回采率，制定科学合理的考核制度，发现有浮煤超限和任意丢煤情况，应下发预防丢煤通知书，并扣其产量。通过相应考核制度，防止工作面上出现丢煤、弃煤等不利现象出现。

(5)制定煤炭回采率责任制度，提高煤炭综合回收率

从资料的提供、合理开采煤层经济技术论证、回采工作面开采设计、工作面的施工和现场管理、以及考核都要制定煤炭回收率岗位责任制度，并制定激励措施，回采率工作与责任管理人和工人的经济效益挂钩，使得薄煤层开采在实际煤炭开采过程中每一个环节都有管理、跟踪、和落实。提高有限煤炭资源的综合回收效率。

四 总结

随着能源形势日益紧张，煤炭资源的数量越来越少，尽管世界各国都在努力开发新能源，但是在现阶段以及未来很长一段时间内，煤炭仍然是社会发展中不可缺少的资源。在煤矿开采工作中，每个矿井最终都会走向衰竭，因此必须要提高衰老矿井有效资源的利用率，就目前而言，为了提高煤炭资源的开采效率，必须要探索衰老矿井其他可回收煤层的的开采技术以及安全管理措施。

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