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正在建設中的露天煤田。(本報資料照片) | 晉、陜、內蒙古接壤地區是我國重要的煤炭資源寶庫。長(cháng)期以來(lái),這一地區除神華等大型骨干企業(yè)采用先進(jìn)的機械化綜采技術(shù),大部分煤炭生產(chǎn)企業(yè)普遍采用房式煤炭開(kāi)采方式,采用這種落后的生產(chǎn)方式?jīng)Q定了其煤炭生產(chǎn)的低回采率,大量煤柱殘留井底成為呆滯資源,煤炭資源浪費驚人。 記者近日在鄂爾多斯市采訪(fǎng)了解到,當地骨干煤炭企業(yè)內蒙古伊泰集團多年來(lái)組織科研人員對殘留煤柱回收技術(shù)重點(diǎn)攻關(guān),現已取得重大突破。業(yè)界人士建議,應盡快大面積推廣此項技術(shù),以使大量煤炭資源得到回收利用。如果這項技術(shù)盡快運用于生產(chǎn)中,可以使煤炭回采率成倍增長(cháng)。
殘留煤柱:約2/3資源丟棄地底
在晉、陜、內蒙古接壤的煤炭資源富集區里,受經(jīng)濟條件所限,除神華集團神東公司較早采用機械化綜采技術(shù)外,絕大多數煤礦采用的都是房柱式開(kāi)采,即在煤層中縱橫開(kāi)采寬5米至10米的無(wú)支護煤房,同時(shí)留設5米至10米的方型煤柱以支撐頂板和上覆巖層。煤柱隨著(zhù)礦井的報廢而殘留井下,業(yè)界稱(chēng)之為呆滯煤柱。 2005年記者曾下到6個(gè)房柱式采法礦井的工作面,實(shí)地了解到這種采法資源浪費驚人,約有2/3以上的煤炭以殘留煤柱、護頂煤的形式丟棄于井下。一些煤柱殘留較多的礦井,回采率僅為20%左右。 由于要留護頂煤和煤柱來(lái)支護,決定了房柱式炮采的低回采率。業(yè)內專(zhuān)家對比不同大小煤柱和采出寬度的采法后認為,從總體上看采用房柱式開(kāi)采礦井回采率約在30%左右。 因房柱式開(kāi)采成本低廉,為當地大多數煤炭生產(chǎn)企業(yè)所采用。據估計,僅鄂爾多斯市東勝區、伊金霍洛旗和準格爾旗境內,房柱式開(kāi)采殘留煤柱量就超過(guò)了23億噸。同時(shí),大量煤柱殘留地底,如果供氧充分煤體溫度充分,逐漸加速氧化,易于自燃形成地下火區,存在極大的火災隱患。 鄂爾多斯一位多年從事煤炭生產(chǎn)的同志說(shuō):“隨著(zhù)煤炭開(kāi)發(fā)速度加快,大量房式采空區留在地下,井下火區將成為最大的隱患!币恍﹤(gè)體煤礦根本沒(méi)有條件打密閉封閉,大量房柱式采空區的煤炭與地表的空氣相通,極易形成井下火區,達拉特旗、準格爾旗和靠近烏海市的桌子山煤田已出現了很多井下火區。
回收技術(shù)取得突破殘留煤柱“變廢為寶”
內蒙古伊泰集團公司副總經(jīng)理、山東科技大學(xué)博士生導師翟德元說(shuō),回收殘留煤柱不僅可以“吃掉”許多看似“報廢”的煤炭資源,還可以解決因頂板大面積垮落引發(fā)的地質(zhì)災害,解決直接影響地面安全和地下生產(chǎn)的煤層自然火問(wèn)題,意義十分重大。 翟德元介紹,2002年底,伊泰集團開(kāi)始“東勝煤田房式開(kāi)采條件下的呆滯煤柱安全回收”課題的技術(shù)攻關(guān),歷時(shí)4年多時(shí)間,耗資3820萬(wàn)元,在伊泰集團泰豐煤礦多次試驗,采用自行研發(fā)的大噸位本架自移式煤柱回收專(zhuān)用支架有效控制頂板安全,開(kāi)發(fā)出了煤柱直線(xiàn)同采的安全回收關(guān)鍵技術(shù),并成功實(shí)施了采高4米至5米房式開(kāi)采條件下的煤柱回收,試驗期間安全回收煤炭資源38萬(wàn)噸。 記者采訪(fǎng)了解到,經(jīng)過(guò)實(shí)地的應用試驗,目前殘留煤柱回收技術(shù)已演變成一整套技術(shù)工藝,并在以下方面實(shí)現了突破:第一,掌握了在全采空區域內房柱式開(kāi)采采高4米至5米條件下煤柱回收過(guò)程中頂板運移規律,使安全回收煤柱有了理論指導。第二,采用深孔爆破技術(shù)回收煤柱可實(shí)現遠距離整體爆破,回收安全、高效。第三,在國內首創(chuàng )了適應于煤柱回收的本架自移式支撐掩護式液壓支架,先后獲得4項技術(shù)專(zhuān)利。 尤其重要的是,通過(guò)反復研究與應用試驗,煤礦與科研人員還確立了一套具有很強適用性的煤柱回收總體方案,與此相配合的回采工藝體系在生產(chǎn)中也較為可行,解決了長(cháng)期困擾工程學(xué)界的完全采空條件下煤柱回收的重大技術(shù)難題。 翟德元說(shuō),煤柱回收技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功與應用,可大大提高井工開(kāi)采煤田的煤炭資源回收率,據測算煤炭回收率可提高到84%,殘留煤柱的回收率達到79%左右,使礦井服務(wù)年限大大延長(cháng),既節約資源又顯著(zhù)增效。受?chē)野踩a(chǎn)監督管理局委托,內蒙古煤礦安全生產(chǎn)監督管理局組織專(zhuān)家對這一技術(shù)進(jìn)行了鑒定,專(zhuān)家認為回收方案技術(shù)總體科學(xué)合理,安全可行,項目研究成果達到國內外先進(jìn)水平。
增產(chǎn)增效顯著(zhù)推廣空間巨大
鄂爾多斯市市長(cháng)杜梓說(shuō):“大量殘留煤柱的回收對于節約能源有非常重要的戰略意義。煤柱回收技術(shù)的創(chuàng )新成功,是我國煤炭工業(yè)開(kāi)采技術(shù)重大突破,具有重大推廣應用價(jià)值,我們將首先在全市加大推廣力度,實(shí)現煤礦安全生產(chǎn)、環(huán)境保護、資源節約和增產(chǎn)增益多贏(yíng)!薄 伊泰集團董事長(cháng)張雙旺說(shuō):“目前,集團已經(jīng)開(kāi)始在舊礦井全面推廣煤柱回收技術(shù),僅此一項就可回收集團舊礦井中殘留的2億多噸煤炭,總價(jià)值上百億元。同時(shí),集團愿意將獨立研發(fā)的這一新技術(shù)奉獻給國家,提供給國內外應用同類(lèi)開(kāi)采方式的其他煤炭企業(yè),最大限度地提高我國煤炭資源的回采率! 翟德元說(shuō),這項技術(shù)在國內其他同類(lèi)型礦井都具有借鑒和推廣作用,僅就鄂爾多斯等地區言,若按殘留煤量的50%進(jìn)行回收,可回收呆滯煤炭資源12億噸。 由于殘留煤柱的最佳回收時(shí)間為礦井即將報廢之前,為此專(zhuān)家希望國家有關(guān)部門(mén)能對這一技術(shù)工藝予以充分的重視,將殘留煤柱安全回收項目列入國家和各產(chǎn)煤大省、市、自治區的高新技術(shù)支持性項目,加快推廣應用步伐,擴大應用范圍,并在推廣應用過(guò)程中總結經(jīng)驗,進(jìn)一步完善煤柱回收理論,改進(jìn)技術(shù)工藝,使這項能大幅度提高煤炭回采率的技術(shù)盡快在同類(lèi)地區的煤炭生產(chǎn)中普及。 |