某矿加强过程控制提高煤炭质量及效益的探索与实践

王超

摘 要：本文通过对煤炭开采及筛选过程中的重点过程控制，对矿井煤炭质量的提高进行系统的分析与研究，探索了煤矿企业开展煤质管理工作中加强过程控制运用的系统思维和新方法，并取得了较好的成效。

关键词：过程控制;煤炭质量;效益;探索

该矿所在地区随着综合利用电厂及煤化工企业的建成投产，煤炭需求总量呈上升趋势，对各种商品煤质也提出了更高的要求。该矿执行的是集团公司统一收购政策。据此规定，筛混煤质量每超过计划值10大卡，吨煤奖励0.6元，完不成对等罚款。因此，该矿提高筛混煤的质量，才能拿到集团公司的煤质嘉奖，实现经济收入的最大化。

1 现状分析

该矿所属矿业集团结合该矿的生产计划，将本年度筛混煤收购计划定为4770大卡。该矿该年度主采7煤和9煤，7煤煤厚平均3.2米，无夹矸，发热量平均5250大卡，而9煤煤厚平均1.8米，中间含有一层0.5～0.8米的夹矸，发热量4200大卡。根据各工作面预计发热量和回采量，加权平均估算出该年度全矿煤质预计完成4600大卡，低于该矿业集团公司给矿上定的煤质发热量目标值。

2 影响该矿煤质的原因分析

为完成煤炭质量发热量目标值，该矿对煤炭生产全过程中影响煤质的主要因素进行集中调查分析及专题研究，通过调查分析和现场确认，在过程控制中的某些环节发现以下因素为影响煤质的主要原因。

2.1 配采比例失衡

7煤和9煤配采比例失衡。其中该矿7煤回采量为1143142吨，9煤回采量为1456858吨，比例为1：1.3，而往年此比例为1：1左右。

2.2 顶板离合严重

随着矿井回采水平的延伸，顶板状况较差，尤其是9煤顶板，多为薄层砂岩和黑色页岩互层，易离合，且多为碎矸石，不易筛分，对煤质影响较大。

2.3 地质构造复杂

部分工作面属采区边角残块和煤柱资源，地质构造复杂，断层多、且频受煤层变薄、分叉、缺失的影响。

2.4 地面筛分系统陈旧

由于原煤含矸率增大，而筛板多年未更换，碎矸石进入煤流量相应增加。

2.5 煤质考核不到位

煤质考核局限于生产单位，缺乏从地质、设计等单位抓起的源头管理机制。

3 措施制定

3.1 强化煤系配采，制定专项方案

对煤系发热量配比计算，要完成年度目标，7煤和9煤系配采量比例要保持在1.2：1以上。月度生产计划严格参照此原则进行制定。工作面遇到地质变化时，及时出台专项配采方案，如图1所示。

3.2 顶板离合严重区域，加注马丽散，加固顶板

9煤顶板大部分区域为“千层顶”，多为薄层砂岩和黑色页岩互层，回采过程中因煤机振动，顶板压力显现，面上平均离合0.8m左右的直接顶，且冒落后，多为碎矸石，不易筛分，如图2所示。

针对9煤某工作面过160米长走向老峒、另一个工作面过上覆7煤采空区的区域等较为严重的顶板离合区域实行了加注马丽散的措施，取得了良好的效果，如图3所示。

经过测算，该矿9煤采区9542工作面加入马丽散后，少采出破碎顶板量8000多吨，从生产煤样分析，整个工作面煤质提高了近150大卡。

3.3 过大型地质构造，及时采取跳面等措施

该矿在7煤采区75212工作面成功跳面回采，累计减少采出矸石量28万吨，有效的提高了煤炭质量。

其中75212工作面内揭发落差大于20米的走向逆断层，面内近60架全岩，针对该面中部构造复杂，断层影响走向较长，毛煤发热量不足3100 Kcal/kg情况，为稳定该矿煤质，在甩开断层带150m的位置重新开跳面切眼，共约减少采出矸石量近9万吨。跳面后，煤质一直稳定在4800大卡左右，取得了良好的经济效益，如图4、5、6所示。

3.4 更换小筛眼圆孔筛，提高筛分效率

早先该矿使用的是50mm*50mm的方孔筛，筛上品日产量近500吨，原煤质量提升300大卡左右。去年4月份，通过更换筛板，现已使用45mm*45mm的圆孔筛，筛上品日产量700吨左右，原煤煤质提升400大卡左右。仅此一项改造，原煤煤质又进一步提高了100大卡。

3.5 扩大煤质奖罚范围，结构工资改革中加入煤质考核

通过对现存煤质考核体系进行分析，长期以来煤质考核效果不佳的主要原因在于地质、设计、生产部门都秉承“重产量、轻煤质”的传统思想，自主煤质管理的积极性不高。奖罚的力度和广度也直接制约了各部门积极进取。针对于此，该矿出台了《煤质管理规定》。一是煤质考核由生产一线转向地质、设计部门。全矿月度煤质完成情况和地质、设计部门挂钩。由于矿井回采块段地质条件日渐复杂，地质预判失误对工作面煤质影响日益严重;同时设计工作是否考虑回采过程对煤质的影响也至关重要，加大了考核向地质、设计的奖罚力度。二是煤质完成情况和各生产单位月度工资挂钩，月度工资的10%作为煤质考核，根据煤质完成情况，按完成比例考核发放;超出计划额度，按相应比例嘉奖。

4 效果分析

4.1 煤质目标完成情况

该矿在过程控制中采取了多种煤质管理措施，效果显著。全年一次筛后煤质累计4975大卡，超计划205大卡，如图7所示。

4.2 经济效益分析

全矿累计生产260万吨原煤，其中销售筛混煤68万吨，按照集团公司管理收购政策，每超降1大卡，吨煤将奖罚0.06元，全年度，累计奖励205*0.06*60万=738万。在隐性经济效益方面，因原煤质量的提高，提高了入洗质量，精煤回收率也相应增加，同时降低了运输和洗煤成本。

5 结语

实践证明，采取煤系配采、注馬丽散加固顶板、更换小筛眼圆孔筛等方法对煤炭开采及筛选过程进行重点过程控制，可以有效提高矿井煤炭质量，从而产生较好的社会经济效益。