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采出原煤“质”和“量”关系的探讨

2019-06-05孙爱祥

中国煤炭 2019年5期
关键词:可采储量废石煤质

孙爱祥 李 梁

(1.辽宁环宇矿业咨询有限公司,辽宁省沈阳市,110032;2.北京大学经济学院,北京市海淀区,100871)

1 煤矿采矿权评估中“质”和“量”的确定

在煤矿采矿权评估中,产品“质”和“量”的确定过程如下:

(1)煤质:依据矿产资源储量核实报告或矿山实际生产产品确定;

(2)产量:依据采矿许可证和设计文件确定。

二者的确定过程是相互独立、互不影响的。但矿产资源储量中“质”与“量”却是统一的,首先依据《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T0215-2002)中的煤炭资源量估算指标,结合已施工勘查工程和取样分析结果,圈定出煤炭资源储量边界,估算出煤炭资源储量和煤质指标。

2 与金属矿对比的案例

本文以煤矿中的动力煤和金属矿中的铁矿为例,二者保有资源储量、设计损失量、生产规模、采矿回采率、可采储量等指标均相同,但最终矿山服务年限不同,以此说明二者在计算中的差别。煤矿和金属矿案例参数对比情况见表1。

表1 煤矿和金属矿案例参数对比情况

煤矿矿山服务年限计算公式:矿山服务年限=可采储量÷(生产规模×备用系数)。

金属矿山服务年限计算公式:矿山服务年限=可采储量÷(生产规模×(1-矿石贫化率))。

本案例中,煤矿的服务年限为13.08年,铁矿的服务年限为20年,煤矿服务年限仅为铁矿服务年限的65.4%,差别巨大。

2.1 煤矿

本案例中,煤矿可采储量为1700万t,开采过程中顶底板矸石混入,采出量增加,但评估计算中原煤产量仅为1307.69万t;原煤发热量为20 MJ/kg,开采过程中顶底板矸石混入,采出矿石品质降低,但评估计算中仍以原煤发热量20 MJ/kg作为定价的基础。

二者的确定过程中缺乏一个指标进行逻辑关联。在矿井服务年限计算中,引入的储量备用系数仅是考虑在可采储量和生产规模一定的前提下,保证矿井有合适的服务年限,对采出前后煤质无丝毫影响。

2.2 铁矿

本案例中,不考虑围岩中的矿石品位,则铁矿案例中废石混入率等于矿石贫化率;可采储量为1700万t,开采过程中废石混入,采出量增加,采出矿量为2000万t;地质品位30%,开采过程中废石混入,采出矿石品质降低,出矿品位25.50%。通过废石混入率(矿石贫化率)指标,矿石的数量和品质实现了统一。

3 上述差别产生的原因

煤矿和金属矿在矿体赋存条件、开采技术条件等方面具有很大差别,开拓方式、采矿方法、采场地压管理方法等方面也差异较大。但就开采目的而言,均是通过一系列手段,把有用矿物脱离自然赋存状态,运至地面特定地点。采矿手段和过程的不同无法完全解释上述差别产生的原因,笔者认为产生差别的原因主要有以下两个方面。

3.1 行业部门分割管理

1998年国务院机构改革后,成立了国土资源部,集中管理土地和矿产资源。历史上煤炭和铁矿行政主管部门分别为煤炭部和冶金部,各自形成了以行政主管部门、行业协会、行业设计院、矿山企业的封闭管理体系。行业存在着部门管理的痕迹,没有一个专门的总体设计规范,没有在体系上形成统一。各矿种设计规范对应的行业虽然有自身的特点,但也应在矿业一般共性的内容上达成共识,如此方能更有利于矿业发展。

3.2 计划经济条件下不注重经济评价的后果

1949-1980年之前,我国煤炭行业也像其他行业一样,完全在计划经济的环境下运行,所有的煤炭生产任务都由国有企业承担。企业的建设与发展基本上依赖国家投资,企业的生产、销售、定价完全遵从政府计划。供给导向的经济,一切依照计划进行,对资源进行强制分配,讲求公平,缺乏效率。

这个时期,煤炭行业较多关注的是产量,对煤质,尤其是煤炭开采前后的质量变化关注则相对较少。如在本案例中,为采出1307.69万t原煤,通过备用系数1.3,预备了1700万t可采储量。煤矿生产中,根据不同的煤层赋存条件、开采技术条件、地面保护要求,有不同的采煤工艺与回采巷道相配合,构成了多种多样的采煤方法,从而会对采出煤炭品质造成影响。但在煤炭工业设计规范中,并没有给出不同采煤方法下对煤质的影响指标。这可能也是由于在计划经济条件下,煤炭行业不注重经济评价,只注重完成产量指标,因而也不关心完成的质量和效率。

4 实际生产中的煤质管理

根据原煤炭部的相关煤质管理文件,矿井生产的煤炭未经拣选矸石(>50 mm)的,统称为毛煤。毛煤必须经过筛孔50 mm的筛子,筛选捡除大于50 mm的矸石后,方准作为原煤计量和外销。部分采选一体企业再对原煤进行洗选加工,洗选加工后的产品主要为洗精煤和选矸石。

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石,包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及选煤过程中挑出的洗矸石。

根据笔者收集的安徽省一个大型煤矿案例,该矿设计生产规模为240万t/a,自2004年开始建设,2008年1月开始投产,开采煤种为气煤和1/3焦煤,煤质发热量为27.40 MJ/kg,地质条件复杂,开采难度大,矸石混入率较高。开采中1/3焦煤难以分采,矿产品主要为原混煤,用作普通动力煤。根据其销售的商品煤煤质统计表,所产原混煤发热量平均为18.81 MJ/kg,煤质中的发热量指标降低了31.35%。该矿各主要产品产量如表2所示。

表2各主要产品产量统计情况万t

年份毛煤入选原煤煤泥洗精煤选矸石不计量(大块矸石)2010182.0712.14105.4352.4912.002011169.716.70103.0545.5014.442012187.3510.30117.2342.6517.17合计539.1329.14325.71140.6443.61

由表2可知:大块矸石率=43.61÷495.49=8.80%;选矸石率=140.64÷495.49=28.38%。

根据国家发改委发布的2012年中国资源综合利用年度报告,2007-2011年原煤产量合计150.64亿t,煤矸石产量合计为27.91亿t,矸石所占比例为18.53%。该部分煤矸石产量所占比例较大,对原煤开采成本、洗选煤成本、销售价格等均产生较大影响,最终影响矿山企业经济评价的准确判断,不利于行业和企业决策。2007-2011年煤矸石产生与利用情况见表3。

表3 2007-2011年煤矸石产生与利用情况

5 建议

通过上述分析可知,相对于金属矿,煤矿生产中采煤方法和采煤体系自成一体,开采量较大。但开采过程中,顶底板围岩的混入是无法避免的,尤其是煤矿顶底板一般为页岩、砂岩等软岩层。围岩(矸石)的混入必将导致采出量增加,采出原煤品质降低,这是无法回避的,也是所有矿山开采过程中的共性。

建议煤炭行业从源头上的设计规范进行着手,从计划经济的思维中走出来,在设计开采规范修订中,按整层、分层开采进行划分,结合煤层厚度和倾角,积极借鉴冶金矿山设计等其他矿种的行业规范关于废石混入的相关内容,引入矸石混入率(矿石贫化率、废石混入率)指标。根据矸石混入率指标,通过煤质质量平衡,便可准确估算出采出原煤的煤质指标,切实反映煤矿开采过程中“量”和“质”的“一升一降”变化。当然,在确定煤质指标的过程中,应根据煤种分别制定相应的指标(影响煤价的指标),如发热量、挥发分、灰分、硫分、粘结指数等。从而对煤矿开采有更科学合理的预期,评估人员可以更科学合理地确定原煤采出量和原煤品质,避免人为地割裂“量”和“质”的联系,更科学合理地估算矿业权评估价值。

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