关于沙梁煤矿薄煤层开采技术及管理模式的探讨

高鹏

（陕西涌鑫矿业有限公司沙梁煤矿，陕西 府谷 719407）

1 薄煤层开采技术

1.1 沙梁煤矿薄煤层的赋存情况

沙梁煤矿井田范围内共有两层薄煤层，其中，51煤层平均厚度1.34米，平均可采厚度1.38米；31煤层分布范围内大部可采，煤层平均厚度0.92米，平均可采厚度1.20米。可布置的正规面主要分布在51煤（6个面），31煤（2个面）。如图1所示。

1.2 几种薄煤层综合机械化采煤工艺实例

（1）四川松藻打通一矿。工作面长150m，煤厚0.9m，煤层倾角3～14°，煤硬度f=1.2。采用ZZ220/0.75/1.35型支撑掩护式液压支架，KHS-2型紧凑型滑行刨煤机。运行22个月，产煤28.5万t，平均日产446.7t。

（2）大同同家梁煤矿。煤厚0.9～1.4m，工作面长128m。采用SMG200-B型双滚筒采煤机（采高1.0～1.8m）、ZYB4400/8.5/18型掩护式液压支架。最高月产4.0万t，最高日产2554t。

（3）华蓥山广能集团李子垭煤矿。煤层平均采高1.2m、最低采高1.1m，煤层倾角7°。采用ZY2600-07/20型液压支架。最高日产2471t，最高月产4.6万t。

（4）新汶集团。新汶集团最早引进螺旋钻法薄煤层采煤工艺，在潘西矿和南冶矿试验成功。该工艺适合煤层厚0.45～1.5m，倾角小于7°的煤层。

（5）汇能煤电集团羊市塔煤炭有限责任公司二矿。煤厚1.04～1.4米，工作面长236米，采用MG400/890-WD型采煤机、SGZ800/2×400型刮板输送机、ZY6800/09/18型液压支架、单日产量7000t/d，平均每月产煤20万吨（含掘进煤）。

图1

（6）黄陵矿业瑞能公司。煤层厚度1.0～2.4米，工作面长151米，采用MG2X160/710-AWD采煤机，ZY3600/10/24支架，SGZ730/264刮板运输机。

1.3 沙梁薄煤层回采工作面设备选型

1.3.1 液压支架

鉴于羊市塔二矿和沙梁较近，地质情况相似，以及浅埋煤层的特殊性，所以选用和羊市塔二矿同样的支护强度为0.8MPa的支架ZY6800/09/18。

1.3.2 采煤机

采煤机选用MG250/550-BW型采煤机。采用骑输送机布置和液压调速无链牵引方式，装机功率250kW，截割电机采用特别设计的充液电机。最大牵引力300kN，牵引速度0～6m/min，机面高度为699mm，可适应采高为0.85～1.5m薄煤层综采工作面。

1.3.3 工作面刮板输送机

刮板输送机选用SGZ764/2×200型刮板输送机。该刮板输送机能力500t/h，功率2×200kW，安装长度200m。

1.4 薄煤层开采经济效益分析

（1）井巷工程施工进度指标。依据施工所采用的机械设备，参考邻近正在建设的矿井实际施工水平，结合我矿开拓开采特点，对不同巷道平均成巷单进指标确定如下：岩巷150m/月，半煤岩巷350m/月。

（2）回采工作面推进度。工作面长度按150米计算，采用三八制作业，每天推进12刀，日推进度9.6米，日产原煤2545吨/d；年生产天数按300天计，预计生产能力可达76.4万吨/a。

矿井边角煤生产需要统筹安排，以三台综掘机一台进行采区准备、两台回采的配置模式为基准，预计矿井每年探巷开拓约4000米，回采生产原煤20万吨/年。

（3）生产布局规划。生产接续安排必须合理避让上部压覆煤层，按照先上后下，由远及近原则，保持上下层开采面错台生产，并提前安排上层开采区域顶板卸压，以免对下层开采产生影响。

（4）产值及投资估算。31煤首采工作面可采出煤量26万吨，按目前吨煤单价290元/吨计算，产值7540万元。形成首采工作面总巷道工程量为5000m，按岩巷8000元/m单价预计需要工程投入4000万元；综采工作面三机、运输设备、供水、供电、通讯及监测监控设备投入预计6200万元，生产准备费720万元。即31煤首采面达到开采条件估算总投入1.1亿元。31煤层共可布置2个工作面，共计可采出煤量47万吨，服务期0.75年，完成31煤回采共计投资1.28亿元，累计实现产值1.36亿元。

51煤形成首采面总井巷工程量11460m，按岩巷8000元/m单价预计需要工程投入9200万元，首采面可采出煤量50万吨，按目前吨煤单价290元/吨计算，产值1.45亿元。51煤层共可布置6个工作面，其余5个工作面共计井巷工程量22000m，51煤层共计可采出煤量322万吨，服务期3.5年，完成51煤回采共计投资约3亿元（不包括设备），累计可实现产值约9.3亿元。

煤质和产量是增强竞争力，提高经济运行质量的根本途径。要从矿井长远生存发展统筹计划，31煤开采必须提前安排准备，争取与上层22煤配采，以提高产能、摊薄成本。

2 薄煤层开采管理模式探讨

要实现经济效益最大化，可对以下3种解决方案进行分析和论证。

方案一：外委总包模式，即外委单位全面承包采掘工程，组建施工队伍，投入设备，涌鑫矿业公司负责设计及接续计划，下达生产作业计划，对外委单位所有采掘活动进行全面监管和考核，在结算方式上由公司按吨煤抽取利润，剩余部分作为承包方收入；

方案二：外委单位承包采掘工程，组建施工队伍，涌鑫矿业公司负责生产及辅助系统设备投入及设备运行管理，成立辅助区队，在结算方式上按吨煤、进尺向承包方结算劳务费用；

方案三：外委单位承包薄煤层及边角煤生产，主采煤层由涌鑫公司自行组建队伍，组织生产。对非主业部分，通过公开招标的形式将餐饮、物业、安保等业务进行综合外包，由涌鑫公司进行统一监管和考核。

针对沙梁煤矿井下煤层赋存情况，为了有效减少生产成本，建议实行专业总包开采模式。

推行这种模式，可以有效解决自行开采中投入成本高、产量低、矿井接续困难等突出矛盾，但应需要采取以下对策规范行业开采承包行为。

（1）建立煤矿专业开采承包商准入制度。专业承包商应具有独立法人资质，对承包商的注册资本、管理人员、专业技术人员、特殊作业人员、主要工种、劳动用工、安全管理、安全培训机构等作出明确要求，严格审查准入条件，由煤炭行业管理部门颁发资格证书，并实现年检制度，确保承包商能独立从事煤矿开采工作。

（2）开采承包商应具备相关的专业管理能力。承包商应当配齐各类煤矿管理人员和各类专业技术人员，推行煤炭行业职业经理人制度，设立生产、技术、安全监察，一通三防，机电、运输、调度、地质测量等相关专业管理部门，制订煤矿管理的各类制度，规范劳动用工管理，规范职工培训和技能鉴定，确保能够胜任煤矿专业管理的各项要求。

（3）开采承包商应建立系统的职工培训制度。对煤矿各工种进行持续有效的培训，开展各工种职业技能鉴定，达到合格等级者方可上岗作业。

（4）开采承包商应规范劳动用工管理，与职工签订正式的劳动合同，职工参与工伤保险。

（5）开采承包商应建立应急救援制度，建立矿山救援队伍，配备必要的矿山救援装备和器材。

（6）地方安全监察部门和煤矿业主要加强对开采承包商的安全监管。

3 结语

针对沙梁煤矿井下地质条件的实际情况，在建设方面必须进行设计方案优化，有效减少项目投资，以利于建成后盈利能力及企业抗风险能力；创新煤矿运营管理模式，最终要形成以目标利润为核心，以价格结算为纽带，以政策激励为导向，以责任考核为手段，以宏观调控为补充的全新的煤矿运营管理模式，沙梁煤矿地质条件复杂，断层多，现代化大型综采设备无法发挥有效的作用，沙梁煤矿薄煤层开采必须改变现在国有煤矿的运营模式，若薄煤层开采技术在沙梁煤矿成功实施，并且能高效回采将带来一定的社会效益和经济效益，对沙梁煤矿煤炭资源管理利用与延长矿井开采寿命具有非常广阔的现实意义，同时，也是保证沙梁煤矿保持正常采掘接续以及生产能力的重要手段。