长期以来,回采率低下一直困扰着我国煤炭企业。有关专家指出:采煤方法落后,直接导致了回采率低
【焦点】破解低回采率难题:“新技术是被逼出来的”

考察新技术使用情况。(前排左一为李凤凯)
长期以来,回采率低下一直困扰着我国的煤炭企业。统计显示:目前煤矿平均资源回收率为30%,不足世界先进水平的一半。
有关专家指出,“提高煤炭资源回收率,合理开发和利用煤炭资源,延长矿井寿命,提高煤炭利用效率是完成我国‘十一五’煤炭工业节能减排任务的有效途径。”
而在河北省邯郸市的西部山区,有一座煤炭资源接近枯竭的煤矿——冀中能源邯矿集团陶一矿。由于采取了“超高水材料充填”的采煤新技术,使该矿的煤炭回采率达到95%以上。据说,陶一矿是全国最先开展这项采煤技术的煤矿。
陶一矿矿长李凤凯表示:“为了这个目标,我甘愿做一颗铺路石子,为后面的同行创出一条路子。利用新技术,把国家不可再生的煤炭资源千方百计抢回来。”
回采率不足发达国家的一半
2007年,中国社科院发布的“中国能源蓝皮书”曾披露,中国煤炭资源回采率一直很低,煤矿平均资源回收率为30%,不足世界先进水平的一半。而美国、澳大利亚、德国、加拿大等发达国家,资源回收率能达到80%左右。
据了解,我国煤炭资源开采在有关回采率的规定上,只对所采煤层有具体要求,如薄煤层要求回采率不能低于85%,中厚煤层不能低于80%,厚煤层不能低于75%,而对煤田整体回采率却没有明确要求。
由于我国煤炭开采技术较低,大量资源被浪费掉。据统计,全国一年因开采被浪费掉的煤炭超过10亿吨。
晋、陕、内蒙古接壤地区是我国重要的煤炭资源宝库。长期以来,这一地区除神华等大型骨干企业采用先进的机械化综采技术,大部分煤炭企业开采方式落后,大量煤柱残留井底成为呆滞资源,浪费惊人。
由于煤炭回采率低下,从储量看一些可开采上百年的煤矿,实际开采年限只有三四十年。陕西省一个矿井,设计服务年限为108年,但投产10年就用去了三分之一资源。小煤矿浪费更惊人,“2007中国能源蓝皮书”曾指出:占全国煤炭产量40%的小煤矿资源回收率仅为10%~15%。
李凤凯说:“当我每每看到这些资料时,就心疼啊!提高煤炭资源回采率势在必行。”
新技术使回采率达到95%以上
中国煤炭资源回采率为何低?有关专家指出,其中一个主要原因是:采煤方法落后,开采方法落后还极易导致安全事故。
而陶一矿采取的“超高水材料充填”技术,能使村庄下、铁路下、水体下(简称“三下”)压着的煤采出来,可使地面基本不受影响,这不但使矿井服务年限得到延长,而且使该矿的煤炭回采率达到95%以上。
盛夏时节,记者来到陶一矿,映入眼帘的是生机勃勃的景象。大家谈论的话题,最多的就是“超高水材料充填”采煤新技术的试采成功。
矿长李凤凯如数家珍地说,眼下利用这项新技术已采完一个工作面,回采190米,采出原煤7万多吨,“我们的新技术就是把那些‘建下’压煤采出来”。
“我们试验新技术是被逼出来的。”据李矿长介绍,陶一矿1976年建成投产,设计年生产能力60万吨,至今己33个年头。然而,煤田在上世纪90年代初由于经受了150多个小煤窑的乱采滥掘,提前进入了“衰老期”。按照原定产量和开采方法,矿井还有两三年的“寿命”。
“2006、2007年,在我们矿曾有过用高水材料进行‘沿空留巷’的技术,这个技术就是把高水材料充填到包里,填到采空区使之不塌落,同时把巷道留下来,少掘一条巷道。”“沿空留巷”技术,代替了木垛支护,少留20米宽煤柱。这是和中国矿业大学合作研发的技术,得到煤炭工业专家鉴定并开始推广应用。
“能否把‘沿空留巷’技术搬过来,对系统进一步改造设计?”2007年初,新到陶一矿的李凤凯,大胆提出了新想法。“我反复想,能否把高水材料充填回采技术再推广,高水材料液体直接填到采空区,在控制时间内迅速凝固,使顶板不塌落。”
经过专家、技术人员和施工人员的支持合作,第一个充填工作面试验成功。之后又在“充—5工作面”进一步试采,根据不同环境,先后试验了包式充填、混合式充填、开放式充填,取得了大量的科学数据,为今后的“三下”采煤提供了可靠的依据。
到目前,应用这项新技术累计采出44464立方米,充填体积39766立方米,充填率达82%。经测算和实验,下沉量对地面没有任何影响。
提高回采率好处显而易见
煤炭回采率提高带来的好处是显而易见的。
有专家测算:我国煤炭回采率若每提高1%,则在不增加基建投资的情况下,可增产1000万吨煤炭,若提高10%则可增产1亿吨煤炭。
李凤凯表示,“超高水材料充填”技术试验成功,使矿井延长了“寿命”,7000多职工家属生活生计又有了新的希望,这是利国利民的好事。
如果沒有这项新技术,“三下”边缘的煤只能采20%~30%,大量的煤炭资源不敢采。利用这项新技术,“三下”压煤95%以上可得到开采,不可再生的资源得到有效利用。煤田上有3个村庄共计1500余户、近5000人不用搬迁了,不愿离开故土的农民可安居乐业了。邯长铁路有一公里长的线路也不用改道了。
李凤凯说:“我矿能解救出600多万吨煤炭资源,延长煤矿10多年寿命不说。这个技术一旦被鉴定通过,一个邯矿集团就能解救3000多万吨煤,全冀中能源就能解救出4亿多吨煤。”
“如果这项新技术在全国煤矿系统推广应用,效益何等的高!”李凤凯感慨道。
他表示,超高水材料充填“三下”开采,属于清洁生产,节能降耗、保护环境资源。这项新技术有待进一步论证和改进。目前,超高水新材料只有两家生产,而且在试验阶段,用量小,成本高,加上运程远,价格贵。
“这项新技术己准备在邯矿集团推广应用,我们想将来如果大面积推广使用,成本价格就大大降低。随着推广规模扩大,新材料有望形成一种产业,到那时,我们集团很有可能成为超高水材料研发生产基地,前景广阔啊!”李凤凯对“超高水材料充填”技术的前景十分乐观。



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