第15版:煤炭·生产

中国能源报 2020年09月07日 星期一

返回目录  放大缩小全文复制   下一篇

一项既可提高煤炭资源回采率、延长矿井服务年限,又能保护矿区生态环境的好技术却陷入推广难的尴尬境地——

充填开采“高成本”难题何解

■本报记者 武晓娟 《 中国能源报 》( 2020年09月07日   第 15 版)

  “智能充填开采技术极大降低了充填开采成本,我们也完成了从‘迫不得已而为之’到‘主动为之’的转变。”在山东能源淄矿集团康格公司(以下简称“康格公司”),充填开采吨煤成本比10年前下降了53%。但康格公司董事长孙刚对本报记者表示,“较传统开采成本还是很高。”

  多位业内人士对记者表示,一直以来,作为可将对生态环境、安全生产、水土资源和基础设施等影响限制在可控范围之内的绿色开采技术,充填开采的推广使用长期受制于居高不下的成本。为了更好应用充填开采技术,近年来,煤炭企业做了哪些探索?还面临哪些待解难题?

 

  “解放”遗留及压覆资源

  “岱庄煤矿地处济宁市城乡结合部,井田范围内共有3个镇78个村庄,建筑下压煤量高达80%以上。为此,矿井一直采用传统的条带开采技术,资源回收率仅为47%。经过多年的条带开采,岱庄煤矿井下共产生遗留煤柱53个,造成呆滞储量900万吨,并形成了一座近300万立方米的矸石山。随着济宁市城区快速扩张,资源压覆增长,导致可采储量锐减。”康格公司总经理李秀山告诉记者,到2006年底,核定生产能力240万吨的岱庄煤矿,能够布置工作面的可采储量仅剩1300万吨,“已经到了‘无煤可采’的地步!”

  2007年,岱庄煤矿在所属集团的带领下开始研发充填开采技术,经过3年摸索和研究,2010年,膏体充填开采技术在岱庄煤矿2351工作面进行工业性试验,并开始在接续工作面推广应用,实现了村庄下条带煤柱的二次回采,解放出呆滞遗留煤柱及压覆煤炭资源。

  “现在,岱庄煤矿年产量仍保持100万吨以上,其中膏体充填开采能力达到60万吨,占总产量的一半以上,不仅做到工业废弃物资源化利用,还减少了土地占用和地表塌陷,真是一举多得。”李秀山指出。

  在岱庄煤矿转型发展基础上,2016年,以充填开采产业为主营业务的专业化公司“山东康格能源科技有限公司”注册成立,充填开采产业技术发展走上了快车道。据介绍,康格公司建成和在建充填系统达14对矿井,打造了三个示范中心,四大膏体充填基地,三个原矸充填基地,一个高水充填基地,并先后承揽了山东、山西、陕西、内蒙等多家矿业集团11个矿井充填开采技术服务项目,产业收入规模已突破2亿元。

  减人、增效、安全成效显著

  去年8月,康格公司正式建成全国首套智能化充填系统。“在地面集控室用手指轻点鼠标,就可完成井下充填工作面保障阀、布料阀自动切换控制。”康格公司许厂充填工程部集控员杜长友介绍,在许厂煤矿建设的第一个“一键开启、有人巡视、无人值守”的智能化充填工作面,人员由22人降至6人,生产效率提升30%以上。在巴彦高勒建设了“采-选-充”一体化充填开采系统,实现了充采装备智能化、辅助运输连续化、生产系统集约化、劳动组织高效化的生产方式,实现了减人、增效、安全。

  李秀山指出,近年来,康格公司不断加大科技投资力度,以完善技术工艺、降低成本、提高效益为出发点,先后开展高层建筑物下膏体充填开采、承压水下保水充填开采、速凝剂材料等技术研究。同时,对充填过程所用的装备进行攻关,不断提高充填工艺系统的可靠性和适应性。记者进一步了解到,为降低成本,该公司已自主研发了50余项充填材料配比方案。

  此外,针对煤矿地域和充填方式的不同,他们因地制宜施策,通过不断优化充填工艺、加强核心技术研发,5项关键技术取得全国首位,其中膏体充填产能最大,在岱庄煤矿实现年膏体充填产能60万吨。膏体输送距离最远,在新河煤矿膏体管路输送最远距离达到6300米。膏体输送垂深最大,在新河煤矿膏体管路输送最大垂深达1060米。原矸石充填产能最大,在巴彦高勒煤矿实现原矸充填产量达100万吨。原矸充填处理固废能力最大,在巴彦高勒煤矿实现年处理固废能力200万吨。

  “自推行充填开采技术以来,解决了6000余人就业,累计保护耕地面积近14万亩,创造社会效益约300亿元,实现利润近40亿元,税收近50亿元。不仅解决了矿井遗留煤柱和‘三下一上’资源回采问题,而且延长了矿井服务年限,还对矿区生态环境保护和恢复起到重要作用。”孙刚指出,随着充填开采技术不断发展,也带动不少煤炭企业由 “置之不理”向“主动询问”的转变。

  支持政策亟待进一步加强

  不容忽视的是,尽管充填开采在不断革新和优化,但仍无法达到传统采煤方式的效益,成本高的问题并未得到彻底解决。“随着充填产能的提高,矸石和粉煤灰的消耗量逐年加大,新型充填材料的研发及应用,将进一步增加充填开采成本。”康格公司副总经理施现院指出。

  同时,多家采用充填技术的煤炭企业向记者反映,国家层面出台的支持充填开采的税收政策中优惠力度底,且未能根据区域性特点分别制定,矿区开采条件相对较差的矿井,实施充填开采成本压力很大。

  “希望充填开采的煤炭产品,按90%计入收入总额,同时减收企业所得税”“以充填开采方法生产煤炭,经资源管理部门认定,‘三下一上’采出煤量缴纳的资源税能返还”“建议以充填产量为基础从量计征环境治理保证金地区,经资源管理部门认定,充填开采采出煤量免征环境治理保证金”……提及诉求,这些煤炭企业无一不认为国家联合激励政策少,期盼能给予更多优惠政策支持。

  此外,根据《煤矿安全规程》规定,一个采区内同一煤层的一翼最多只能布置一个回采工作面。“受限于现有充填开采工艺,多面交替生产是提升回采效率的有效措施。对采区工作面数量的要求,意味着矿井实施充填开采技术,只能降低矿井实际生产能力,降低生产效率。”施现院建议,在满足正规生产系统和安全管理要求后,允许充填工作面可与正规工作面配合生产,进一步提高煤炭资源回收率。