我国煤炭采出率标准研究

第15卷第3期(总第94期)煤矿开采Vo1. 15No. 3 (Series No. 94)2010年6月Coal mining TechnologyJune 201技术经济管理我国煤炭采出率标准研究任传鹏'”，丁日佳'，李上'(1.中国矿业大学(北京) 管理学院，北京10083; 2.山东经济学院工商管理学院，山东济南250017)[摘要]我国煤炭采出率现行标准，仅规定了采区采出率要求，且其分类比较简单,缺乏指导性。分析了地质勘探与矿井设计阶段、采区准备阶段及煤炭开采阶段的煤炭损失，根据分析将影响煤炭采出率的因素分为3类:煤层赋存及地质条件因素、采煤方法因素及管理因素。以煤层赋存及地质条件因素为依据，建立了更为详细的煤炭采出率标准。[关键词]煤炭采出率;影响因素;地质条件;回采工艺;管理制度[中图分类号] TD822[文献标识码] A[文章编号] 1006-6225 (2010) 03011101Research on Standard of Coal Mining Ratio in ChinaREN Chuan-peng'", DING Ri-jia' , LI Shang'(1. Management Scbool, China University of Mining & Technology ( Bejing), Beijing 100083 , Chinas;2. Bussiness Adninistration School , Shandong Economnics Institute, Jinan 250017, China)Abstract: Coal mining ratio of current standard in China only stipulates mining ratio of mining field and its casscation is too simpleto instuct practice. This paper analyzed coal loss in geological exploration and mine design phrase, mining preparation phrase and min-ing phrase. Thus, factors influencing coal mining ratio might be casisied into 3 casses: coal ocurrence and geological condition, coalmining method and management factor. It set up a more detailed coal mining ratio standard on the basis of coal seam occurrence andgeological conditions.Key words: coal mining ratio; inluence factor; geological condition; mining technique; management system自2004年来，我国煤炭原煤产量持续增长"。70%。但是，我国煤炭资源采出率没有得到相应提高，煤设计能力90kt/a以下、30kt/a 以上煤矿矿井,炭资源损失严重。以2007年为例，我国煤矿平均采区采出率不低于65%;设计能力小于30kt/a的资源采出率为30%，而美国、澳大利亚、德国、煤矿矿井,采区采出率不低于50%。加拿大等发达国家，资源采出率能达到70%-(2) 2006年1月1日开始执行的《煤炭工业80% [2]。矿井设计规范》中规定的矿井采区采出率为:我国煤炭采出率低下的一-个重要原因， 就是我厚煤层不应小于75%;中厚煤层不应小于国现行的煤炭采出率标准分类简单，指导性较差。80%;薄煤层不应小于85%。针对于此，本文系统分析了影响采出率的因素，并水力采煤的采区采出率，厚煤层、中厚煤层、根据地质因素建立了新的煤炭采出率标准。薄煤层分别不应小于70% , 75%和80%。可以看出，目前我国国家颁布的煤炭采出率标1我国现行煤炭采 出率标准分析准，主要是依据“煤层厚度”制订的。而实际上,在不同的经济发展时期，我国政府制订了不同“煤炭采出率”既是衡量其采掘效果的重要指标，的煤炭采出率标准。其中比较重要的有: .也是衡量煤矿采煤工作的综合性指标，许多因素都(1) 1998年3月，由煤炭部颁布的《生产矿能影响煤炭采出率。例如，煤炭采出率会受到煤层井煤炭资源回采率暂行管理办法》中规定:倾角、顶底板状况等地质因素的影响。而现行的采设计能力90kV/a以上煤矿矿井的采区采出率，出率标准没有对这些因素的影响予以分析，不能根执行以下标准:薄煤层不低于85%;中厚煤层不据具体的地质时有各件#确确定平出率标准。这会低于80%;厚煤层不低于75%;水力采煤不低于导致中国煤化工无法准确解释实YHCNMHG[收稿日期] 2010-01-20[基金项目]国家“十一五”支撑计划(2006BAK04A03)[作者简介]任传鹛(1976-), 男,山东德州人，山东经济学院讲师，中国矿业大学(北京)营理学院博士。111总第94期煤矿开采2010年第3期际开采采出率偏高或偏低的现象。备阶段的主要工作是采区巷道的掘进及维护，在这采出率标准不合理，就不能准确测算数据,并些工作中，可能产生的煤炭损失有:采区巷道的永会给监管过程留下漏洞。以此为据进行奖惩，不能久性保护煤柱;由于开掘采区巷道而实际发生的煤实现有效约束和激励，或者挫伤煤炭企业提高采出炭损失，如在掘进煤层上山或煤层下山时由于煤层率的积极性,亦或导致大量煤炭资源无谓浪费。厚度等因素而产生厚度损失;由于不正确的掘进而实际产生的煤炭损失，如错误操作导致肾顶、透水2煤炭采出率影响因素分析等事故所产生的煤炭损失。若要确定准确的采出率标准，就必须分析影响在3类损失中，第1类属于正常损失;第2类采出率水平的因素。而要准确界定煤炭采出率的影损失中有正常和非正常损失;第3类则是由于人为响因素，必须分析煤矿生产过程中的各种煤炭损因素而造成的非正常损失。失，以及导致这些损失的原因。(3)煤炭开采阶段产生的煤炭损失从工作2.1不同阶段的煤炭损失面切眼至停采线的回采过程中，可能产生的煤炭损总体上看，煤矿开采过程中产生的煤炭损失可失包括:地质因素造成的损失，如因煤厚、顶底板.分为3类:面积损失量、厚度损失量和落煤损稳定性差等原因造成的厚度损失，及采用跳采方法失”。而在不同的阶段,产生煤炭损失的原因也处理采煤过程中遇到的断层、褶铍等地质构造时产不同，归纳如下:生的面积损失等;采煤过程中发生的落煤损失;与(1)地质勘探和矿井设计阶段发生的煤炭损采煤技术和采煤设备相关的煤炭损失，如采用放顶失矿井设计阶 段包括煤层地质勘探、划分井田边煤技术进行开采时产生的煤炭损失;由于采煤设备界、设计建井方案、进行采区设计等工作。此阶段选用不当产生的煤炭损失，如因受采煤设备限制无发生的煤炭损失主要有:正常的设计损失量，如维法--次采全高而丢掉的顶底煤;不正确开采造成的护巷道所必需设置的永久性保护煤柱、“三下一损失，如因违规操作引起冒顶事故产生的面积损上”压煤、由于地质构造而产生的永久性保护煤失、因采煤机司机操作不熟练而产生的厚度损失、柱等;设计方案不合理而造成的损失，如建井方案未到终采线就终止回采而造成的面积损失等。不合理导致的面积损失、工业广场布局分散致使压上述各种煤炭损失中，因地质因素所引发的损煤量增加、采区设计不合理导致边角煤增多等;地失，基本属于正常损失;因技术、设备、人为因素质勘探报告存在偏差而产生面积损失，如对煤层赋产生的损失，均属于非正常损失。存情况勘探不充分致使将可采储量错误地确定为不2.2 影响煤炭采出率的因素可采储量等。基于上述煤炭损失分析，将影响煤炭采出率的这3类损失中，第1类是受限于地质、开采技因素分为3类:煤层赋存及地质条件因素、采煤方术因素而产生的正常损失。第2, 3类是由于人为法因素、管理因素。因素而造成的非正常损失。正常损失难以避免，而(1)谋层赋存及地质条件因素 煤层赋存是非正常损失则可通过加强管理、改进技术、采用先煤炭资源的自然存在状态，煤层赋存条件是决定煤进设备等方法来加以避免。炭采出率高低的首要因素，其直接央定了开采的难需要注意的是:保护煤柱产生的损失量非常巨易程度，并会影响回采工艺、市场需求、煤炭消费大。但是，考虑到安全、技术等因素，又必须留置等各种因素。一定的保护煤柱。因此，必须加强矿井设计阶段的将影响煤炭采出率的地质因素归纳如下:管理工作，努力提高设计方案的科学性，在保障安煤层厚度受限于采煤技术和设备， 煤层越全的前提下，尽量减少保护煤柱损失量。厚,采出率越低。另外，由于地质勘探报告和设计方案是矿井建煤层的稳定性煤层厚度变化较大， 经常出现设的基础，所以设计损失一旦发生就难以补救， 而煤层变薄、 尖灭的现象，就会降低采出率。且难以追究相应责任。因此,必须加强勘探和矿井中国煤化工工作面布置方式，设计的管理工作，准确勘探煤层及地质情况，科学还对般,煤层倾角越设计建井方案和采区布置方案，从源头上减少煤损大,MHCNMHG失'"。顶底板稳定程度顶底板越不稳定, 就需要留(2)采区准备阶段产生的煤炭损失 采区准 置护顶或护底煤，产生的损失越大，采出率越低。112任传鹏等:我国煤炭出采率标准研究2010年第3期煤层深度煤层埋藏越深， 产生的矿压越大,率的监管工作，通过权力干涉提高采出率。首先，开采难度越大，采出率越低。无论是煤炭企业内部，还是上级主管部门，都要形煤质结构块状结 构的煤炭资源损失较少，而成科学的煤炭采出率核算方法和核算制度。其次,粉末状的煤炭损失量增大('1。煤炭企业内部要成立专项管理部门，并要明确各部地质构造煤 田的地质构造越复杂、越不稳门任务和责任。最后，要形成公正的奖惩制度，通定，开采的难度越大，采出率越低。过奖优惩劣减少人为因素产生的浪费。(2)采煤方法因素采煤 方法包括开采方法、上述煤炭采出率影响因索归纳为表1。回采工艺、工作面布置方式等因素。开采方法对采出率的影响井工开采 是我国普表1煤炭采出率影响因素汇总遍使用的采煤方法。按照问采工艺和开采设备的不一级分类二级分类具体指标同，井工开采又分为炮采、普采、高档普采、综断层皱采、水力采煤等。总体上:看,开采方法越先进，采地质水文构造岩浆侵入出率越高。如比较落后的炮采，其落煤损失很大,冲刷带采出率非常低。由于水力采煤技术还不成熟，其采水文出率较低[']。煤层的赋存条件决定了露天开采具顶底板顶板条件地质赋.条件底板条件有高采出率，一般能达到90%以上叫。煤层厚度回采工艺对采出率影响总体 上看,回采工艺煤层倾角越成熟，采出率越高。在我国，长璧采煤方法是应煤层赋煤层稳定性用范围较广、时间较长的一种采煤方法。其中又分仔条件煤质含矸率采深为单一长壁采煤法(一次采全高)、倾斜分层采煤媒炭块度法等。我国倾斜分层采煤工艺尤为成熟，其采出率炮采比放顶煤工艺要高10%左右')。放顶煤开采产生采媒工普采(高档普采)的采出率差别较大，但整体上低于倾斜分层采煤工艺内素综采艺。房柱式采煤要预留大量的支撑煤柱，因此，其回采方水力采煤法因素长甓采煤法采出率相当低，最高可达50% ~60%，回收煤柱采煤方放顶煤采媒法时可以提高到70% ~75% [3)。房柱式采煤法(3)管理因素既包括煤炭企业内部开展的露天开采专业组织建设情况煤炭采出率管理工作，也包括上级管理部门对煤炭因素采出半核算制度企业采出率的监管工作。管理因素采出率奖惩制度员工素质对煤炭采出率的影响采煤工作是一人员素员工专业技能熟练程度项具有危险性而专业性较强的工作，所有员工都要质因素考核合格率具备较高的专业素质。- -方面要端正工作态度,从地质勘探、采区设计、布置巷道，到工作面现场开表1也可用作煤炭采出率评价指标体系。煤矿采，每一个职工都要具备吃苦耐劳的精神和一丝不企业可用此评价指标体系，分析本单位影响煤炭采苟的工作态度;另- -方面专业人员要熟练掌握专业出率水平的原因，以制定最有效的提高煤炭采出率技能，只有熟练掌握专业技能的工人，才能灵活处的措施。理采煤工作中出现的一些问题， 以避免危险，臧少3构建 新的煤炭采出率标准浪费。煤矿企业应从2个方面提高员工素质:加强员煤层赋存及地质条件是客观影响因素，同时还工的素质培训工作，建立科学的培训体系，持续培直接或间接影响采煤方法和管理工作。而制定煤炭训员工的专业技能，以减少误操作带来的煤炭损采出有和激励生产行失;建立健全考核制度，以考核促进培训。为，以YH中国煤化工此，应以煤层赋监管工作对煤炭采出率的影响现实中， 提高存及地CNM H G率标准。在进行采出率往往会增加生产成本,因而会阻碍煤炭企业了大量调研和数据建模分析的基础上，建立了新的选择高采出率的开采方案。这就需要加强煤炭采出煤炭采出率水平标准。 如表2、表3所示。113总第94期煤矿开采2010年第3期表2井工开采工作面及采区采出率要求因素。其中，煤层赋存及地质条件是核心影响因素，应据其制定更为具体的煤炭采出率标准。赋存条件工作面采采X采煤层厚度/m煤层倾角/心顶底板分级 出率/%出半/%[参考文献]a≤351. l≥97≥90h≤1.5M、N≥95≥88[1]中国煤炭工业年鉴编辑部.中国煤炭工业年鉴2007 [M] .≥9487a> 35北京:煤炭工业出版社，2008.1、I≥92≥8[2] 崔民选. 2007中国能源发展报告[M] .北京:社会科学文献出版社, 2007.≥9≥831. Sm82[3]徐水圻.采矿学[M]。徐州:中国矿业大学出版社，2003.M、NV≥87≥8[4] 成家钰.煤矿作业规程编制指南[M] .北京:煤炭工业出版I. I≥87≥80社，2005.≥85≥78[5] G350215-2005, 煤炭工业矿井设计规范[S].h>4I、I≥84≥77[6] 煤炭工业部.矿井地质规程[M] .北京:煤炭工业出版社，a>35四、N≥82_≥75_1984.[7]煤炭工业部.生产矿井储量管理规程[M] .北京:煤炭工业表3井工开采矿井采出率要求出版社，1983.[8] 煤炭工业部。生产矿井煤炭资源回采率暂行管理办法[S] .. 矿井1998.煤层厚煤层倾顶底板[9]汪云甲.关于矿产资源开发管理中几个问题的研究[J]。自度/m_角/ (°)分级地质构造分析率/%然资源学报，1998, 13 (2) .简单构造、中等构造≥85复杂、极复杂枸造≥80[责任编辑:施红霞]m、N简单构造、中等构造≥83复杂、极复杂构造≥78(上接17页)简单构造、中等构造≥82的高度逐渐发生变化和转移，煤柱内单位体积的荷复杂、极复杂构造>7m. NV简单构造、中等构造≥80载也从小到大，再由大变小。复杂、极复杂构造≥75I. n■、NV简单构造、中等构造≥78[1]谢广样.综放面及其围岩宏观成力壳力学特征研究[J].煤复杂、极复杂构造≥731.5