综采工作面较高含炭量底板回收经济效益分析

摘 要：煤炭资源作为人类生产生活中非常重要的一次性能源，十分宝贵，应当高效利用。通过现有的井下工程及各种设备尽最大限度将煤炭开发出来，有效提高工作面回采率。东欢坨矿业分公司是开滦集团唐山区域较新的矿井，近几年12-2煤层才开始回采，文章针对首采的12-2煤层20228工作面含炭较高的直接底进行了分析，对煤质及对经济效益的影响进行阐述。对今后相似煤层及工作面布置和高资源回收率、指导工作面高效合理生产有很好的参考价值。

关键词：综采工作面；较高含碳量；底板；回收率；经济效益

1 情况介绍

1.1 工作面概况

我公司目前正在开采煤层为8、9、11、12-1、12-2五个煤层，煤层开采顺序为由浅及深，8、9煤层为中厚煤层，11、12-1、12-2为薄煤层，尤其是12-2煤层厚度为1.0-2.7米，平均1.5米左右。8、9、12-1三个煤层顶底板基本均为灰色或白色粘土岩或粉砂岩，质地较硬，11煤层及9煤层顶板相对较软或松散。12-2煤层是2012年开始设计开采的。

12-2煤层的20228工作面是东欢坨矿业公司第一个12-2煤层回采工作面，走向长度为1950米，倾斜长95米，运输顺槽和回风顺槽采用29U10.4m2金属拱形支架支护顶板，切眼采用ZY2800-10/23改进型液压支架支护顶板。

1.2 工作面煤层及顶底板情况

根据地质资料显示，煤层厚度为1.0-2.7米，平均厚度1.5米。伪顶为黑灰色粘土岩，厚度为0.3米，含植物化石，局部缺失；直接底为黑灰色粘土岩，厚度为0.5-1.3米，平均0.6米，含植物根化石，时有薄煤层线，局部为粉砂岩，含炭量高。

从工作面现场观察，煤层厚度为1.5米，颜色黑亮，底部有一层厚度为0.6-1.0米、颜色为暗黑色的矸石，断口为暗黑色；顶板颜色为灰黑色，断口为灰色。直接底颜色为暗深黑，手感较轻（密度相对较小），接近与变质程度较小的煤，厚度为煤层以下1.2-0.5米，平均为0.6米左右，局部缺失。

初步判断，如该直接底为变质程度较差的煤，有一定的发热量，应该可以作为煤炭资源进行开采，增加煤炭产量，进而增加矿井的有效储量，增加矿区经济效益。

2 相关数据分析

2.1 对12-2煤层工作面煤层煤样进行分析

在回采工作面投入生产前的一个月内，我们对工作面煤层、直接底进行了采样化验，以掌握其基本数据。按照国标GB/T 482-2008（煤层煤样采取方法）要求“对主要巷道的掘进工作面，每前进100～500米至少采取一个煤层煤样”，煤层煤样包含分层煤样和可采煤样。下面仅对12-2煤层工作面（20228）所有煤层煤样中直接底灰分进行统计分析，如表1所示。

2.2 对邻近工作面进行采样化验分析

为确保得出的数据具有准确性和普遍性，对正在掘进的20224工作面直接底进行采样，数据正如所预测，直接底灰分为44%-48%之间，厚度为300mm-1100mm，平均为600mm左右。

2.3 分析结果

根据以上数据分析，东欢坨矿业分公司12-2煤层在该采区范围内，直接底为厚度为600mm左右，为一层有一定发热量的低变质程度较低煤，该低变质程度煤灰分为45%左右，发热量为12.96-14.21Mj/Kg，平均13.06Mj/Kg。

3 经济效益计算

如将12-2煤层直接底作为煤炭开采，将带来很大的经济和社会效益，下面对其可能增加的经济效益收入计算如下：

3.1 20228工作面提高的销售收入

3.1.1 直接底月产量

工作面长度：95m

工作面月推进度：120m

直接底相对密度：2.0kg×103/m3，

直接底厚度0.6m

直接底月产量：工作面长度×推进度×直接底厚度×密度=95×120×0.6×2.0=13680

3.1.2 销售收入

直接底发热量：13.06Mj/Kg，3123Kcal/Kg

单价：0.07元/Kcal

月销售收入=月产量×（发热量×单价）=13680×（3123×0.07）=2990584元

3.2 预测全矿区增加的资源量及收入

如全矿区12-2煤层都存在有一定发热量的直接底，则可将其全部开采，可以大幅增加矿区的可采储量。

矿区煤层可采面积：13106.944km2

矿区增加的可采储量=13106.944×1000×0.6×2.0=15728.333×103吨

矿区预计增加的收入=增加的可采储量×单价=15728.333×103×（3123×0.07）=343837万元

（注：除去煤价变化因素。）

4 得出结论

我公司12-2煤层直接底平均厚度为0.6米左右，是有一定开采价值的低质煤，在今后的采煤工作面设计和计算产量时，在工程安排时应当将其作为资源进行考虑，以提升矿区资源量和产量。针对以后发现有特殊的煤层变化情况应当及时调查、分析，进行经济效益分析、综合考虑，为资源的有效回收做好技术支持。

5 结束语

煤炭是重要地球上的一次性基础能源，不具有再生性，为了延续地球能源的使用时限和节约能源，现有的煤矿生产企业在实际生产过程中要尽最大限度的提高煤炭回采率，不断发掘可利用的能源，让地球上有限的煤炭能源充分发挥其作用，提高人民生活质量。

作者简介：丁卫清（1979-），男，河北石家庄，2002年毕业于华北科技学院采矿工程，采煤工程师，研究方向：采煤技术。