翻开山西兰花集团莒山煤矿有限公司向国土资源部门的汇报材料,资源储备情况一栏,从2003年到现在始终填写的是“资源耗尽”。
然而自2003年以来,该矿每年都有30多万吨的资源从地下被源源不断地开采出来,取得24亿元经济效益,不仅延长了矿井服务年限,而且有效提高了煤炭资源回收率,走出了一条依靠科技创新全面促进资源节约的新路子。
是什么支撑着该煤矿延长矿井服务年限?在“资源耗尽”的背景下,莒山煤矿是如何创造效益的?带着种种疑问,记者近日走进莒山煤矿。
回收率低,“资源耗尽”谋出路
走进莒山煤矿,上世纪80年代的建筑比比皆是,厂区虽有些年代,但井井有条,干净整洁。
莒山煤矿始建于1958年,曾一度是晋城市的利税大户,为晋城市的经济建设和发展做出了突出贡献。1997年参与组建兰花集团,2003年7月改制为山西兰花集团莒山煤矿有限公司。莒山煤矿井田面积为9.016平方公里,可采煤层3号、9号、15号。
依托优质的3号煤资源,莒山煤矿曾经是当地煤炭行业的领头雁,在上世纪90年代中期,该矿是晋城市第一利税大户,企业被各种荣誉包围。经过近60年的开采建设,莒山煤矿逐步由一个生产方式落后,品种单一的小型矿井发展成为集产、选、洗、运、深加工于一体的现代化矿井。
但是,由于受当时采矿技术、采矿设备等的限制,该矿与我省其他矿井一样,多采用一次性留顶、弃底的“掏心”式、房柱式以及只掘进不回采的残柱式采煤方法,回收率仅在10%-30%之间,在已采区域内残留了大量的大小不一、形状各异的煤柱以及顶煤和底煤。
莒山煤矿副总经理崔文峰介绍,3号煤层厚5.60米~6.20米,平均厚5.7米,建矿以来至1986年,莒山煤矿采用长壁刀柱采煤方法先后在一采区、二采区、四采区和三采区南翼对3号煤层仅仅间隔性地开采了上部约3米厚的煤层,下部3米左右资源被白白弃置,当时煤炭资源回收率仅35%左右。
落后的生产工艺,不仅造成煤炭资源极大的浪费,也使企业提前进入了衰老期。上世纪九十年代后期,面对资源储量日渐减少,如何解决2000名职工的生活问题,成为了压在莒山煤矿人头上的一座大山。
科技创新“刮锅底”
作为一个曾经做出巨大贡献的国营煤炭企业,完全可以像众多同类型企业那样不断向政府喊苦,“想方设法”要“奶”吃。莒山人却没有这样做,而是盯上了以前由于采煤技术落后,遗留在井下的弃滞资源,决心依靠自己的力量进行技术创新,对已经采过一遍的煤层来一次“刮锅底”,通过提高煤炭资源利用率,最大限度延长矿井服务年限,解决2000多名职工的吃饭问题。
莒山煤矿董事长王广胜回忆说,上世纪六七十年代,刀柱采煤法曾经是在山西省地方煤矿大力推行的采煤方法。在当时的设备技术条件下,6米高的煤层,我们矿就是沿着煤层从上层进去采了3米,下面的3米多都弃置地下,这些弃滞资源现在对于煤矿来说,好比一块带刺的肥肉,想吃却怕卡了喉咙。“老矿工都说复采就是鬼门关,神仙也没招,很少有煤矿进行风险很大的复采。”2002年10月,莒山煤矿在当地国土资源部门的支持下,在兰花集团公司的大力帮助下,将复采工程作为延长矿井服务年限的重点工程开始组织实施。
3号煤复采因受到上层工作面制约,工作面布置困难且工作面面积小,造成采掘接替紧张、搬家频繁,复采工作面资金投入大、产出低,安全管理难度大。为攻克这个难题,公司成立了复采工作领导组和复采技术应用课题攻关小组,并与相关科研院校、专家进行合作,对3号煤上分层刀柱空下遗留煤体长壁综采复采技术立项进行系统研究。通过不断进行技术创新、实践和完善,逐步攻克了顶板管理、安全控制等技术难关,完成了刀柱工作面下弃滞3号煤复采技术的创新。
2005年1月,采用预留顶煤综合机械化开采刀柱下弃滞资源的复采技术获得成功。现在该技术已经在所有工作面投入使用,有效地提高了资源回收率。该技术经省科学技术厅、省煤管局组织十几名煤炭行业高级技术专家进行项目成果鉴定,一致认为该项研究理论方法、技术路线正确,方案设计合理,技术资料齐全,达到国内领先水平。
尝到技术创新甜头的莒山人,技术创新劲头一发不可收,先后自主进行了风井改造、3吨底卸式矿车自制及煤泥水压滤车间改造等技改工程,为企业节约了大量资金,保证了矿山的安全生产,技术创新已成为莒山煤矿经济增长的主要推动力。
2008年以来,莒山煤矿领导组织工程技术人员深入井下,不断摸索、实践,在原刀柱综采复采回收的技术基础上进行技术创新,先后完成了“采区孤岛煤柱综放回收设计”、“综放面的三机配套设计”、“孤岛综放工作面过空巷及下部近距离巷道稳定控制技术”、“孤岛综放面下部近距离动压巷道支护参数优化研究”等课题,并结合设计编制严密的安全技术措施,提出合理可行的开采方案,截至目前,共成功开采5个孤岛综放工作面。
废弃矿井“拣”出24亿元
省委书记王儒林2014年底在大同忻州调研时指出,要努力破解资源型经济困局,突出做好煤炭这篇大文章。要依靠先进成熟技术提高回采率。
莒山煤矿采用复采技术成功回收煤炭弃置资源283万余吨,获得经济效益达到17亿元;2008年以来再次创新,共回收煤炭资源112.6万吨,获得经济效益达6.7亿元。这种将弃置资源变废为宝的实践,有效地提高了矿产资源回收率,现采区回采率由刀柱式工作面的35%提高到91.4%。
按照王广胜的估计,莒山煤矿的3号煤资源预计还可回采3到5年。从2003年开始至今,矿井累计延长寿命18年左右。
王广胜介绍,莒山煤矿采用复采技术的采煤,现在每吨煤的生产成本为250元左右,比其他煤矿的成本要高出60-70元。但是如果不及时复采,而进行延伸开采下组的9号、15号煤,必将导致原有的3号煤弃滞资源地形发生不同程度的变形、裂缝、坍塌,将来要想回采3号煤弃滞资源就变得异常困难。这样3号煤将来可回收利用的几率大大降低,且增加了开采安全风险系数。
同时,开采煤矿3号煤弃滞资源,可以充分利用原有的地质图纸资料、采掘巷道、原矿区内钻孔资料等相关真实可靠的数据,不仅节省煤矿企业重复勘查、报告编制及评审等费用,而且相对安全。
莒山煤矿刀柱下弃置3号煤综采复采回收技术成果经山西省科技厅、省煤管局组织国内有关专家鉴定,达到国内领先水平,并获“山西省科技成果三等奖”,2013年被国土资源部门评为“全国矿产资源合理开发利用先进矿山企业”,并获奖励500万元。
从2003年至今,13个年头过去了。莒山煤矿把曾经丢弃了的宝贝再捡回来,将不可能的事情变成可能,不仅创造巨大效益,缔造“回收弃滞资源”奇迹,而且有力地缓解了老龄化矿井资源枯竭的问题,对维持莒山煤矿两千余名职工基本生活难题有着积极的现实意义,为我省很多资源枯竭型矿井的持续生存和成本控制树立了榜样。
本报记者 王佳丽
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