發(fā)布時間：2022-03-30所屬分類：管理論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：煤炭企業(yè)提高煤質(zhì)管理水平，可以有效降低原煤灰分、水分，提高原煤回收率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升企業(yè)利潤的目的。本文以磁窯溝礦10108工作面為工程背景，通過刻槽化驗(yàn)的方法，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造分析預(yù)測煤質(zhì)指標(biāo);回采過程采取有效措施穩(wěn)定原煤質(zhì)量，統(tǒng)計銷售煤質(zhì)指標(biāo)與前期刻
摘 要：煤炭企業(yè)提高煤質(zhì)管理水平，可以有效降低原煤灰分、水分，提高原煤回收率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升企業(yè)利潤的目的。本文以磁窯溝礦10108工作面為工程背景，通過刻槽化驗(yàn)的方法，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造分析預(yù)測煤質(zhì)指標(biāo);回采過程采取有效措施穩(wěn)定原煤質(zhì)量，統(tǒng)計銷售煤質(zhì)指標(biāo)與前期刻槽化驗(yàn)結(jié)果，通過對比分析的方法研究煤質(zhì)管理和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系。結(jié)果表明：從源頭上采取煤質(zhì)控制措施，原煤發(fā)熱量提高414kJ/kg，水分降低0.33%，噸煤銷售價格提高了10元，企業(yè)效益得到了提升。本文研究成果可以為類似條件礦井的煤質(zhì)管理提供借鑒。
關(guān)鍵詞：煤質(zhì)預(yù)測;煤質(zhì)管理;回收率;源頭控制;煤質(zhì)提升措施
煤礦企業(yè)提高煤質(zhì)關(guān)系到企業(yè)的生存發(fā)展，也直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，提高煤質(zhì)同安全生產(chǎn)工作一樣重要。當(dāng)前，部分煤礦通過階段性開采已將條件好、煤質(zhì)好的采區(qū)基本回采殆盡，進(jìn)入了邊角煤開采、殘煤回收等階段;工作面小、回采時間短是短期面臨的生產(chǎn)現(xiàn)狀，且環(huán)保要求嚴(yán)、用戶要求高，使煤炭市場競爭更加激烈;人工成本不斷加大，企業(yè)的利潤微乎其微，要想在競爭如此激烈的市場獲取利潤，不僅要保證產(chǎn)量，更要保證質(zhì)量。而企業(yè)對煤質(zhì)管理的重視程度普遍不夠，關(guān)注度也不高，因此研究煤質(zhì)管理與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系對企業(yè)而言至關(guān)重要。
對于煤質(zhì)管理，國內(nèi)工程技術(shù)人員和研究人員也做了大量的研究。孫愛祥等[1]通過參考金屬礦等開采設(shè)計規(guī)范中的相關(guān)要求，闡述了采出原煤“質(zhì)” 和“量”的關(guān)系。楊文承[2]指出了煤質(zhì)管理存在的主要問題，并建議重視煤質(zhì)管理、完善煤質(zhì)管理體系和煤質(zhì)管理制度、強(qiáng)化源頭管控和過程監(jiān)管，使煤質(zhì)管理逐步走向制度化、流程化、標(biāo)準(zhǔn)化。朱有彬等[3]采用現(xiàn)場管理和技術(shù)手段相結(jié)合的方法，改變傳統(tǒng)的粗放型煤質(zhì)管理辦法，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化煤質(zhì)管理。綜合現(xiàn)有研究成果[4-8]，本文采用理論分析與實(shí)踐探索相結(jié)合的方法，以磁窯溝煤礦10108工作面為工程背景，提出“以掘保采、以采保質(zhì)、保質(zhì)保量”的系統(tǒng)煤質(zhì)管理思路，實(shí)現(xiàn)從源頭抓煤質(zhì)，提高煤質(zhì)發(fā)熱量和回 收 率，進(jìn) 而 實(shí) 現(xiàn) 提 升 企 業(yè) 利 潤、降 低 成 本 的目的。
1 10-2#煤層特征介紹
磁窯溝 煤 礦10-2# 煤 層 煤 的 顏 色 為 灰 黑-黑 色，深棕 色 條 痕，弱 玻 璃 光 澤，內(nèi) 生 裂 隙 較 發(fā) 育 (5～20條/5cm)，主要為條帶狀結(jié)構(gòu)，次為均一狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造明 顯，具 有 易 燃、焰 長、不 膨-微 膨 的 特 點(diǎn)，大部分為半亮煤，次為半暗煤，局部為暗淡煤。該煤層厚度為4.5m，頂板有一層200mm 夾矸，距底板1.75m 處有一層0.15m 炭質(zhì)泥巖，對煤質(zhì)影響較大。由于煤層條帶狀結(jié)構(gòu)層理清晰，對比煤層中夾矸容易分辨，回采期間可以參考頂部50mm 夾矸線作為標(biāo)志層控制頂板，參考 中 部150mm 夾 矸 控 制底板是實(shí)現(xiàn)延煤層層位回采的重要舉措之一。煤層煤質(zhì)柱狀圖見圖1。
2 10108工作面布置及煤質(zhì)預(yù)測
2.1 10108工作面布置及構(gòu)造分布
10108綜采工作面布置在10-2# 煤層?xùn)|南位置，該工作面沿傾向布置，設(shè)計推進(jìn)長度246m，工作面長度240m，可采煤量為39.85萬t。10108工作面掘進(jìn)過程揭露的構(gòu)造分布如下：工作面切眼距機(jī)頭43～62m 位置底板揭露最厚0.5m 泥巖;10108切 眼距機(jī)頭90～120m 位置底 板 揭 露 最 厚1.0m 泥巖;10108 回 風(fēng) 順 槽 6～10 m 范 圍 底 板 揭 露 最 厚1.1m泥巖;煤層頂板含有一層200mm 厚的夾矸，煤層中部有 一 層 150 mm 夾 矸，對煤質(zhì)影響較大。鑒于10-2# 煤層特征較為明顯，回采范圍節(jié)理相對簡單，區(qū)域內(nèi)煤層大部分為半亮煤，參考煤層中部及頂部夾矸調(diào)整、控制回采層位，對于回采層位管理極為有利。
2.2 10108工作面煤質(zhì)刻槽化驗(yàn)情況
對工作面膠運(yùn)巷道和回風(fēng)巷道進(jìn)行刻槽預(yù)判工作面煤質(zhì)情況，刻槽規(guī)格為100mm×50mm 巷高。10108工作面回風(fēng)巷共刻槽4個，其中煤質(zhì)最高發(fā)熱量23546kJ/kg，最低發(fā)熱量21534kJ/kg，平均發(fā)熱量22843kJ/kg;10108工作膠運(yùn)巷共刻槽4個，其中煤 質(zhì) 最 高 發(fā) 熱 量 22923kJ/kg，最 低 發(fā) 熱 量21911kJ/kg，膠運(yùn)順槽的平均發(fā)熱量22651kJ/kg。
2.3 10108工作面煤質(zhì)預(yù)測
根據(jù)磁窯溝煤礦地質(zhì)報告及地質(zhì)鉆探數(shù)據(jù)，結(jié)合掘進(jìn)過程中底板揭露矸石的情況，參考刻槽化驗(yàn)結(jié)果及煤層夾矸分布狀況，預(yù)測10108工作面煤質(zhì)指 標(biāo)：工 作 面 回 采 前 10 m 煤 質(zhì) 發(fā) 熱 量 為19242kJ/kg，含硫0.55%;工 作 面10m 以 后 預(yù) 測平均煤質(zhì)發(fā)熱量能達(dá)到20915kJ/kg，含硫0.58%。
3 存在的問題
磁窯溝煤礦洗煤廠還在建設(shè)當(dāng)中，生產(chǎn)的原煤直接當(dāng)商品煤銷售，不僅煤質(zhì)指標(biāo)不穩(wěn)定，且原煤雜物多、水分大，極 易 導(dǎo) 致 煤 質(zhì) 事 故 造 成 用 戶 拒 絕 收貨，進(jìn)而影響到全礦生產(chǎn)。回采過程中頂板管理也會直接影響煤質(zhì)發(fā)熱量，特 別 是 頂 部200mm 夾 矸的控制難度較大，當(dāng)夾矸進(jìn)入系統(tǒng)時，煤質(zhì)的穩(wěn)定性無法保障。因此，本文從采掘工作面源頭進(jìn)行煤質(zhì)管控，并對煤質(zhì)提升效果進(jìn)行驗(yàn)證。
4 10108工作面煤質(zhì)提升措施
4.1 綜采煤質(zhì)管理
1)10108工作面開始回采前10m 時，由于底板揭露矸石，要求工作面逐步抬高以減少底板割矸，待工作面底板見煤后開始沿巷道坡度正常推進(jìn)。
2)10108工作面正常回采過程中必須保證采高達(dá)到4.5m，工作面頂板參考50mm 細(xì)夾矸為標(biāo)致層往 上 挑 200 mm，以 保 證 采 高，降 低 矸 石 占 比。10108工作面機(jī)頭、機(jī)尾過渡段采高要求：頂板過渡時要求機(jī)頭機(jī)尾利用3架降低采高與兩順槽頂板平整過渡，3架以外保證頂板沿規(guī)定的標(biāo)致層割煤;底板過渡時要求15架以內(nèi)根據(jù)機(jī)械參數(shù)調(diào)整工作面保證與兩順槽平穩(wěn)過渡，16架向工作面中部區(qū)段根據(jù)底煤情況臥底或抬高，禁止預(yù)留底煤，禁止割矸。
更多關(guān)于煤質(zhì)方向的文獻(xiàn)，可以查看：煤質(zhì)管理論文文獻(xiàn)3篇
3)開機(jī)生產(chǎn)2h前必須將溜槽中的矸石清理干凈，生產(chǎn)停機(jī)過程中發(fā)現(xiàn)矸石必須利用空擋停機(jī)時間清理工作面溜槽中的矸石，或者根據(jù)實(shí)際情況停機(jī)揀矸;生產(chǎn)班要定時清理工作面架間、大腳前大塊煤，以增加煤質(zhì)發(fā)熱量。
4)工作面兩順槽超前段、順槽正幫雜物必須清理干凈。
5)綜采頂?shù)装褰垢铐罚l(fā)現(xiàn)構(gòu)造導(dǎo)致割矸須采取分倉分運(yùn)的措施。
6)回采期間按日考核綜采采高，保煤質(zhì)的同時保生產(chǎn)任務(wù)、保回收率，保采高的同時也間接地降低了矸 石 占 比，提 升 了 煤 質(zhì) 發(fā) 熱 量，增 加 了 原 煤 回收率。
4.2 掘進(jìn)層位控制及煤質(zhì)管理
1)強(qiáng)化掘進(jìn)層位控制，厚煤層掘進(jìn)工作面要求沿底掘進(jìn)。磁窯溝煤礦10-2# 煤層厚度4.5m，掘進(jìn)巷道巷高3.7m，要想控制 好 層 位 必 須 按 要 求 探 測底煤，要求每掘 進(jìn)10 m 在巷道正幫探測一次底煤厚度，并標(biāo)注 在 巷 道 幫 部，保證工作面正幫沿底掘進(jìn)，為綜采回采沿底割煤創(chuàng)造必要條件。
2)強(qiáng)化煤質(zhì)化驗(yàn)，杜絕掘進(jìn)工作面煤質(zhì)發(fā)生變化影響全礦整 體 煤 質(zhì);掘 進(jìn) 工 作 面 每50 m 進(jìn) 行 刻槽化驗(yàn)，規(guī)格為10cm×5cm 巷高。
3)強(qiáng)化雜物管控，工作面任何區(qū)域范圍不得出現(xiàn)雜物，生產(chǎn)、安裝工程垃圾當(dāng)天清理;責(zé)任范圍不得存放廢舊材料，無用的材料設(shè)備必須及時回收。
4)卸載點(diǎn)噴霧改為風(fēng)動噴霧并設(shè)隔雨棚，或采用封閉卸載點(diǎn)的方式代替噴霧降塵，禁止水噴霧直接向煤流中淋雨或注水。
5)掘進(jìn)工作面揭露矸石，必須對矸石單獨(dú)運(yùn)輸，不得進(jìn)入生產(chǎn)運(yùn)輸系統(tǒng);煤層夾矸或工作面底板損壞出現(xiàn)的矸石必須立即揀矸。
4.3 膠帶運(yùn)輸巷及各轉(zhuǎn)載的煤質(zhì)管理
對各膠帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)的雜物必須清理到垃圾桶，定期回收;膠帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)生產(chǎn)撒煤，必須先清理浮煤再沖洗粉塵，禁止撒煤直接用水沖走，水煤不得隨意上皮帶;膠帶機(jī)中部、轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)噴霧，必須設(shè)隔雨棚或風(fēng)動噴霧;沖洗巷道淋水不得進(jìn)入皮帶，發(fā)現(xiàn)皮帶積水立即清理;膠帶運(yùn)輸巷道不得存放廢舊材料，無用的材料設(shè)備必須及時回收。
5 經(jīng)濟(jì)效益
10108工作面回采前期，煤質(zhì)管理松懈，煤質(zhì)指標(biāo)不穩(wěn)定。從表1中 可 以 看 出，抽 查9月5日-9月10日煤質(zhì)最高日平均發(fā)熱量為21291kJ/kg，最低日平均發(fā)熱量為20865kJ/kg，6d平均發(fā)熱量為21087kJ/kg。
通過探索改進(jìn)以及提出多項(xiàng)創(chuàng)新舉措，并落實(shí)到煤炭生產(chǎn)源頭過程中，煤質(zhì)發(fā)熱量有了大幅提升，抽查9月12日-9月17日煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)，從表2中可以看出：最高發(fā)熱量為21568kJ/kg，最低發(fā)熱量為21367kJ/kg，6d平均發(fā)熱量為21501kJ/kg，較表1煤質(zhì)發(fā)熱量 提 高 了414kJ/kg，按 照 用 戶 結(jié) 算 價 格，每提高4kJ/kg價格上漲0.103元。自9月12日煤質(zhì)管理改進(jìn)后，該工作面生產(chǎn)煤量為30萬t，增加經(jīng)濟(jì)收入為305.91萬元人民幣。同時，原煤質(zhì)量穩(wěn)定可節(jié)省17元噸煤入洗成本，增加了經(jīng)濟(jì)效益。
6 結(jié)論
1)通過對10108工作面回采過程推行煤質(zhì)管理改革創(chuàng)新，采取了“撿矸、除雜、清煤、控水”等非常規(guī)舉措，煤質(zhì)指標(biāo)得以穩(wěn)定，煤質(zhì)發(fā)熱量從21087kJ/kg提高到了21501kJ/kg，原煤水分降低了0.33%，經(jīng)濟(jì)效益增加了305.91萬元人民幣。
2)回采期間按日考核綜采采高，有效地保證了生產(chǎn)任務(wù)和回收率，同時也間接地降低了灰分，提升了煤質(zhì)發(fā)熱量，對于穩(wěn)定煤質(zhì)起到了關(guān)鍵作用。
3)當(dāng)工作面底板揭露構(gòu)造影響煤質(zhì)時，逐步抬高底板減少割矸，是保證煤質(zhì)最直接最重要的措施之一。
4)工作面掘進(jìn)過程要控制好層位，保證巷道正幫沿底掘進(jìn)，為綜采沿底割煤奠定基礎(chǔ)。
5)雜 物 管 控 得 到 了 提 升，含雜率降低到了0.1kg/萬t以下，滿足了用戶對煤質(zhì)的要求。
6)通過研究可知將煤質(zhì)管理推向制度化、標(biāo)準(zhǔn)化、常態(tài)化，并納入到日常生產(chǎn)管理過程中，可以有效提高經(jīng)濟(jì)效益。——論文作者：時建成
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