杨 明

(淮河能源集团煤业公司 谢桥煤矿，安徽 阜阳 236221)

煤炭资源是煤矿企业最大的资本，也是最大的效益来源。国家“调结构、促增长”的政策也在要求煤矿企业改变以往的粗放式生产方式，调整为精细化、可持续的高质量发展模式。谢桥矿在煤炭产品结构上，从以往单纯生产动力煤到动力煤与炼焦煤并举生产，甚至在一定程度上更侧重于生产炼焦原料煤，这种变化则很好地体现了这样一种调整和改变。

根据矿井煤炭资源现状，就目前分级利用的效果和未来分级利用的方案进行了研究，力求煤炭资源利用率和矿井效益的最大化。

1 B组煤的开采利用

淮河能源集团的前身是淮南矿业集团，淮南矿区煤种以气煤和1/3焦煤为主，其中1/3焦煤约占总储量的55%，浅部多为气煤，中部为1/3焦煤[1]。目前，根据市场需求情况，集团公司大力实施“精煤战略”。作为精煤的主要原料煤种，B组煤的开发利用已经提高到非常重要的战略高度，所以对潘谢矿区B组煤的研究和分析也已经日臻完善和成熟。潘谢矿区B组煤基本情况如下：

(1)成煤地质条件的差异，造成B组煤厚度不一。其中中厚稳定可采煤层主要是8、6和4槽煤，而7、5槽煤层薄，不稳定，大部分不可采。

(2)B组煤变质程度呈明显垂直分带性，沿垂深方向其煤化程度逐渐加深，即越往下，其煤化程度越高。

(3)谢桥矿B组煤的煤种分布在气煤带至1/3焦煤带，其中5槽、4槽煤的1/3焦煤特性最为明显，6槽煤其次[2]。

(4)8槽煤挥发分指标居于气煤至1/3焦煤过渡带，多属气煤范畴，同时已在8煤层开采中揭露“陷落柱”[3]，在靠近“陷落柱”开采槽别，煤层出现氧化现象[4]。其顶板为：泥岩—煤线—泥岩—石英砂岩，煤线下部泥岩顶板易掉落，形成“伪顶”。其11418、13318工作面掘进期间局部均有不同程度的滴(淋)水现象，其中13318工作面在回采期间曾发生过老塘顶板砂岩裂隙出水现象，最大涌水量为21 m3/h。水源均为8煤层顶板砂岩裂隙水，巷道掘进时局部有滴(淋)水现象。因此，8槽煤作为原料煤，在回采难度和开采风险上要高于6槽煤，开采利用价值要次于6槽煤。但是在B组煤资源较为紧张时，按照“物尽其用”和效益最大化原则，8槽煤可以作为备用原料煤。

根据煤的挥发分产率可以判断煤的种类。在我国及前苏联、美国、英国、法国和国际煤炭分类方案中，都以挥发分作为第一分类指标[5]。

由于1/3焦煤Vdaf在28.0%～37.0%，胶质层厚度Y不大于25.0 mm[6]，且根据焦渣特征分类(1～8型)[7]，谢桥矿B组煤属于3型和4型，是非常好的炼焦原料煤，而且在市场上，炼焦煤比动力煤溢价更高。2019年开始，为积极推进“精煤战略”，集团公司对B组原料煤的发运也给予了15元/t的补助。1—12月，谢桥矿共组织发运原料煤251.36万t，原料煤补助收入3 770.42万元。另外原料煤对比商品煤平均增收7.41元/t，1—12月增收1 862.58万元，合计增收5 633.00万元。

2019年，谢桥矿共回采8个工作面，其中13槽2个(1252(3)、1322(3))，11槽2个(1211(1)、2212(1))，6槽煤4个(12326、13416、12526、21216)，同时C组2个11槽也可搭配发运原料煤，原料煤资源相当丰富。因此，在2019年，原料煤的发运作为矿井年度经营管理工作的一项重要工作，在矿井降本增效工作中发挥了巨大的作用，同时也是积极对接集团公司“精煤战略”、积极提高煤炭溢价的重要举措。

2 C组煤的开采利用

截至2019年底，矿井有生产采区8个，剩余主要可采块段22个、可采储量5 204万t。其中，13-1煤层剩余可采块段4个，可采储量1 673万t；11-2煤层剩余可采块段2个，可采储量295万t；8煤层剩余可采块段9个，可采储量1 881万t；6煤层剩余可采块段4个，可采储量747万t；4煤层剩余可采块段3个，可采储量607万t。

矿井主采厚煤层为13-1煤，但二水平东一采区无保护层掩护，瓦斯治理工程量大、工期长，因此规划期内13-1煤层无法连续生产。因此，13-1煤在矿井未来规划期内，占矿井的产量比重已经从以前的“半壁江山”变成目前的“三分天下”。而13-1煤的开采和提升方式，在很大程度上也影响了矿井商品煤的销售方式。

虽然13槽煤层厚，灰分低，但因挥发分高，只能作为动力煤入洗。而矿井在11槽煤和其他槽别煤灰分高，发热量低于12.54 MJ/kg而不能发原料煤时，也可进行配采、配洗动力煤，实现商品煤销售的多选性，力求资源利用最大化。

3 A组煤的开采利用

矿井A组煤仅有1煤层，为厚煤层，总体稳定～极不稳定，煤厚0～10.74 m。全矿井1煤层资源储量8 880.3万t，可采储量3 894.8万t，剔除永久煤柱、陷落柱及其禁采区、停止开采区影响的资源储量以及竹音寺、迪沟生态园压覆的资源储量，可利用的资源储量1 667.1万t，可采储量1 286.1万t。根据矿井五年规划，规划期准备开拓二水平西翼1煤层采区。

二水平西翼1煤层煤赋存不稳定，厚度为0～7.19 m，平均2.6 m，可采性指数km=61%，变异系数γ=78.2%；煤层倾角10～15°，平均14°。煤层结构较简单，局部含1～2层夹矸，夹矸厚0.3～0.6 m，岩性为泥岩和炭质泥岩。采区内发育断层30条，落差大于等于10 m的6条，落差10～5 m的14条，落差5～3 m的9条，落差小于3 m的1条。可利用资源储量1 209.2万t，可采储量919.8万t，可布置块段5个，可采出煤量742.6万t[8]。

根据相邻矿井的数据，A组原料煤水分Mad在1.1%～1.9%，灰分Ad在12%～20%，挥发分Vdaf在25%～28%，硫分St.d在0.3%～0.4%，焦型指数多数为6，发热量Qnet，ar在25.09～27.60 MJ/kg。A组煤发热量高，挥发分低，焦型指数高，是优质的精煤原料煤。但是因其赋存地质条件极为复杂，且无A组煤开采经验，加之其他矿井开采A组煤时有过透水淹井的事故，所以应在保证矿井安全的前提下谨慎开采。

4 低热值煤(煤矸石)的利用

低热值煤(煤矸石)，一般指发热量在6.27～10.45 MJ/kg，含矸量很大的煤，主要产生于矿井采面普遍过断层或工作面大面积片漏时段，以及选煤厂的洗选过程。低热值煤(煤矸石)的处理存在以下困难：

(1)采制样过程中，由于矸石的密度通常在2.6 g/cm3[9]，会对制样机械造成极大磨损和伤害；

(2)如果洗选，受洗选能力限制，无法达到商品煤质量区间；

(3)如果配装，会造成商品煤质量、粒度不合格；

(4)如果销售，因其质量差，粒度、质量不均匀，采样存在偏差几率大，会造成质量数据没有代表性，引起质量纠纷；

(5)如果排弃，不但浪费资源，也会对环境造成污染。

据统计，我国煤矸石年排放量1.5～2.0亿t，煤矸石堆存量已超过50亿t[10]。当前最好的处理方法是就地燃烧发电，一般发热量在6.27～8.37 MJ/kg的煤矸石即可以用来发电。煤矸石发电在我国已经形成一定的规模，电厂装机容量已达到500万kW，我国每年发电所消耗的煤矸石达到4 600万t以上[11]。

根据集团公司规划，将在谢桥矿建立2×350 MW煤矸石综合利用发电项目，目前项目处于初步可行性研究阶段。该项目建成以后，不但能很好地解决低热值煤的处理问题，也可为矿井创造可观的经济效益，将是一举两得的好事。

5 结 语

不同煤炭资源品种的分级利用，是充分提高资源利用率、促进企业可持续发展的最佳途径，也是低炭、环保发展的大趋势。谢桥矿目前已开采22 a，可采资源已耗去大半。对于剩下的资源，应该进一步提高回收率和利用率，让其充分发挥出最大效益，这不仅是企业应担的社会责任，也是促进矿井持续、健康发展的必然选择。