北方地區(qū)供暖期將至，煤炭企業(yè)近期紛紛開啟迎峰度冬準(zhǔn)備工作。
“經(jīng)朔州市政府允許，今夏我們在安太堡煤礦組織開展了邊幫壓煤回收，截至9月累計采煤33.3萬噸。今冬計劃繼續(xù)開采邊幫煤，將對增產(chǎn)保供發(fā)揮重要補(bǔ)充作用。”談及保供計劃時，中煤平朔集團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)管理中心主任陳再明向記者提起了一項新嘗試——開采邊幫壓煤。
邊幫壓煤簡稱邊幫煤，是指露天煤礦在生產(chǎn)過程中，因其開采工藝而壓覆未采的部分。簡而言之，就是生產(chǎn)中遺留的零星資源。在山西、內(nèi)蒙古、新疆等煤炭產(chǎn)區(qū)，大量零星資源長期被埋沒，不但造成巨大浪費(fèi)，還存在滑坡、自燃等安全隱患。那么，這些煤礦能不能像安太堡煤礦一樣進(jìn)行嘗試?如何將零星資源吃干榨凈?記者就此進(jìn)行了采訪了解。
海量零星資源有待吃干榨凈
由于煤層上方壓覆著數(shù)十米、上百米厚的土層和巖石層，露天煤礦需采用先剝離、后開采的生產(chǎn)方式，先剝離覆蓋物才能采煤。挖一層、采一層，為保證安全必須保留一定邊坡角度，下面則壓覆著諸多未采資源。
未采資源究竟有多少?“我國露天煤礦的煤層賦存條件復(fù)雜，不同地區(qū)、礦區(qū)情況各異，很難精確統(tǒng)計，但海量邊幫壓煤等待開采，早已是業(yè)內(nèi)共識。”內(nèi)蒙古煤礦設(shè)計研究院高級工程師王永軍告訴記者，以神府煤田為例，僅鄂爾多斯市露天礦之間形成的邊幫煤、空白區(qū)等零星資源，總量已超過5億噸——這個數(shù)字占2021年我國原煤產(chǎn)量的1/8左右。
陳再明表示，相比井工礦，露天煤礦具備安全條件好、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)量調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、資源回收率高等優(yōu)點。但不同于國際上其他資源占優(yōu)的采煤國，我國目前僅有約400處露天煤礦，約占全國煤礦數(shù)量的10%。“開采相對困難的井工礦居多，我們更要用好先天條件占優(yōu)的露天煤礦，盡可能做到吃干榨凈。部分埋藏較深的露天煤礦，邊坡壓覆資源量甚至高達(dá)儲量的40%，若長期擱置不采，礦井關(guān)閉后將永久掩埋，白白浪費(fèi)寶貴資源，用好了對保供意義重大。”
事實上，今年以來，晉陜蒙等產(chǎn)煤大省(區(qū))已紛紛發(fā)文，提出加強(qiáng)零星資源開采的相關(guān)要求，然而對于絕大多數(shù)礦井而言，實施卻非易事。
“相比常規(guī)資源，開采零星資源對技術(shù)要求更嚴(yán)苛”“對于生產(chǎn)調(diào)度、組織優(yōu)化、安全管理都是考驗”“國外已有諸多成功案例，但說實話開采投入也很大，1臺進(jìn)口采煤機(jī)售價就要1億元……”這是記者在采訪時聽到不同礦井的反饋。
回收成套技術(shù)裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化
面對現(xiàn)實困難，有沒有辦法突破?
“邊幫壓煤是傳統(tǒng)露天剝離開采工藝造成的結(jié)果，可以說無法規(guī)避，也不是我國獨有的問題。在多個采煤國，專門針對邊幫煤的開采技術(shù)與裝備已經(jīng)成熟，但這在我國仍處于起步階段。”內(nèi)蒙古某露天礦相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者坦言，“早期即便有所開采，國內(nèi)礦區(qū)也是僅靠炮采、簡易掘進(jìn)機(jī)開采等方式，要么安全性差，要么效率偏低。為了最大程度減少資源浪費(fèi)，如何高效回收是關(guān)鍵。”
據(jù)記者了解，率先嘗試的安太堡礦邊幫壓煤開采項目，正是我國首個露天礦邊幫煤安全、高效、綠色、智能回收示范項目。
“從2020年起，我們便聯(lián)合中煤科工能源科技發(fā)展有限公司，積極開展露天礦邊幫壓覆資源高效回收科技攻關(guān)。國產(chǎn)首臺安全綠色智能開采成套技術(shù)與設(shè)備于去年10月正式投用，實踐證明達(dá)到了進(jìn)口設(shè)備的安全技術(shù)水平，成本只有進(jìn)口設(shè)備均價的60%左右。預(yù)計全年可在安太堡煤礦回收資源量50萬噸以上，相當(dāng)于一座中型礦井的產(chǎn)量。”陳再明表示。
通過視頻連線，工作人員向記者進(jìn)行了演示——一條鋼鐵巨龍呈現(xiàn)眼前，最前端是核心部分——邊幫采煤機(jī)，自帶巨型滾筒好似龍的利齒，負(fù)責(zé)挖掘;與之相接的多單元速連膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)是龍的“脊柱”，采出的煤由此實現(xiàn)快速運(yùn)輸;其后依次還有系統(tǒng)工作平臺、卸料設(shè)施、通風(fēng)除塵系統(tǒng)等，共同組成龍的“身體”。
“通過全身協(xié)作，各個工序結(jié)合在一起。更重要是，配備的遠(yuǎn)程控制平臺實現(xiàn)了智能化控制，每班只需5-7人就能完成全部施工作業(yè)，工效及安全性大大提高。”中煤科工能源科技發(fā)展有限公司科創(chuàng)中心主任李磊稱。
政策與標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步明確
李磊進(jìn)一步介紹，在技術(shù)開發(fā)過程中，三大關(guān)鍵難題取得了突破，即采前準(zhǔn)確評估邊幫開采的適宜性、采中監(jiān)測并保證邊坡穩(wěn)定性，以及通過導(dǎo)航實現(xiàn)實時定位和軌跡追蹤，從而達(dá)到少人、無人開采的效果。“直接在露天礦采場布置專用設(shè)備，對壓覆資源進(jìn)行回收，我們不僅做到了，而且安全高效、成本低。下一步，結(jié)合不同礦區(qū)地質(zhì)條件差異，繼續(xù)研究改進(jìn)與布局。”
不過，李磊同時坦言，技術(shù)和裝備有解了，政策層面的問題仍有待明晰。“除了內(nèi)蒙古，其他地區(qū)尚未出臺監(jiān)管辦法，邊幫壓煤開采缺少統(tǒng)一執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。比如，開采期間如何配套監(jiān)測預(yù)警、安全適應(yīng)性如何科學(xué)評估等，涉及到重要安全技術(shù)保證的要求并不明確。我們也在煤炭工業(yè)協(xié)會的指導(dǎo)下，聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)、設(shè)計院所開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。力爭盡快出臺專門管理辦法和標(biāo)準(zhǔn)，才能讓開采有章可循、有規(guī)可依。”
陳再明也稱，由于政策條例的缺失，地方政府不知道怎么管、生產(chǎn)企業(yè)不知道怎么做，導(dǎo)致礦區(qū)直接放棄邊角煤資源。“政策盲區(qū)亟待解決，明確邊幫煤開采的行業(yè)規(guī)范，包括適用條件、開采工藝、開采程序、安全技術(shù)評價標(biāo)準(zhǔn)等具體內(nèi)容。在確保安全的前提下，支持煤炭企業(yè)能采盡采。”
王永軍介紹，內(nèi)蒙古露天煤礦數(shù)量多、產(chǎn)量大，為此率先出臺了邊幫煤回收的指導(dǎo)性政策，并在東勝煤田、準(zhǔn)格爾煤田展開試點。“最新下發(fā)的內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)發(fā)展‘十四五’規(guī)劃再次提出，將邊幫煤回收技術(shù)作為研究及推廣應(yīng)用的重點，這些做法都能為其他地區(qū)提供經(jīng)驗。建議根據(jù)各地礦區(qū)的實際情況，對政策進(jìn)行調(diào)整完善，盡快明確邊幫煤開采的合規(guī)性。”
