編者按 我國薄煤層資源豐富，儲量占全國煤炭儲量的20%。但由于薄煤層開采難度大、投入產(chǎn)出比低等原因，不少煤礦為了追求高產(chǎn)和高利潤，將薄煤層擱置，造成薄煤層賦存煤炭采出率低。隨著煤礦開采強(qiáng)度的增大與技術(shù)的提高，合理開發(fā)與利用薄煤層逐漸被提上日程。

■煤機(jī)企業(yè)加快向先進(jìn)制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)協(xié)同發(fā)展轉(zhuǎn)型。

■薄煤層開采的復(fù)雜性決定了必須選擇合理的開采方式。

■管理、工藝、技術(shù)等必須緊密結(jié)合，打好組合拳。

可采儲量中　薄煤占二成

薄煤層看似薄，其開采的意義卻很“厚”。

我國薄煤層資源豐富，分布面廣，而且煤質(zhì)好。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國薄煤層的可采儲量占全部可采儲量的20％。全國近80個礦區(qū)中的400多個礦井中，就有750多層為薄煤層。

據(jù)中國煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會理事長張勇介紹，現(xiàn)在薄煤層保有工業(yè)儲量為98.3億噸，截至2012年底，可采儲量為61.5億噸。其中，厚度在0.8米～1.3米的占86.02%，小于0.8米的占13.98%。0.8米～1.3米的緩傾斜煤層占73.4%，開采條件相對較好。一些地區(qū)薄煤層儲量比重很大，貴州省占37%，山東省占52%，四川省占60%。

盡管有較好的儲存條件，但由于受“勞動強(qiáng)度大、機(jī)械化程度低、安全系數(shù)低、工作效率低”的“一大三低”影響，每年從薄煤層中采出的煤量僅占全國總儲量的10%，而且還有繼續(xù)下降的趨勢。

“產(chǎn)量與儲量的比例嚴(yán)重失調(diào)，造成國家資源的浪費(fèi)，礦井服務(wù)年限縮短。”張勇說。

業(yè)內(nèi)專家介紹，由于受工作面空間的限制，薄煤層一直是煤炭開采的薄弱環(huán)節(jié)，設(shè)備的能力、安裝、檢修、操作等均受到很大限制。此外，煤層生產(chǎn)能力低，單產(chǎn)水平低，巷道消耗率高、接替緊張，以往設(shè)備難以進(jìn)行有效開采，部分條件極為復(fù)雜的薄煤層只能棄而不采，資源損失嚴(yán)重。

因此，怎樣在“夾縫里淘金、骨縫里剔肉”就成了業(yè)內(nèi)一個重要的課題。

一個薄字　三個難點(diǎn)

雖然大家一致認(rèn)準(zhǔn)了薄煤層機(jī)械化開采這個方向，但由于開采煤層厚度小，與中厚及厚煤層相比，機(jī)械化開采也存在一些難題。薄煤層采高低、工作條件差、設(shè)備移動困難，尤其是綜采工作面，當(dāng)最小采高降到1.2米以下時(shí)，人員出入工作面及作業(yè)都非常困難。

同時(shí)，薄煤層采煤工作面接替緊張。隨著長壁機(jī)械化采煤技術(shù)的發(fā)展，工作面推進(jìn)速度加快，但由于薄煤層工作面回采巷道為半煤巖巷，巷道掘進(jìn)手段沒有多大的變化，仍然是打眼放炮、人工裝煤。由此，造成掘進(jìn)速度慢，薄煤層綜采工作面接替緊張。

中國煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會高級顧問許亞雄認(rèn)為，煤層厚度變化、斷層等地質(zhì)構(gòu)造對薄煤層長壁工作面生產(chǎn)影響大，給薄煤層長壁綜采或機(jī)采工作面布置帶來困難。薄煤層長壁機(jī)械化采煤工作面的投入產(chǎn)出比高。經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如開采厚及中厚煤層工作面。薄煤層綜采工作面的設(shè)備投資大，單產(chǎn)和效率只有中厚煤層綜采工作面一半左右。

我國薄煤層開采一般采用人工炮采或長壁機(jī)械采煤兩種方法。從人工炮采轉(zhuǎn)為機(jī)械采煤，對于許多中小煤企來說，是一個華麗的轉(zhuǎn)型。

據(jù)山東省沂源縣魯村煤礦生產(chǎn)經(jīng)理劉清海介紹，作為年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15萬噸、核定生產(chǎn)能力21萬噸的煤炭生產(chǎn)企業(yè)，如何控制成本、提高產(chǎn)能、實(shí)現(xiàn)礦井的長治久安一直是他們追求的。現(xiàn)在，主管部門對煤炭生產(chǎn)企業(yè)要求越來越高、標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)。小煤礦本身底子薄，所以，為了企業(yè)生存而追加的安全生產(chǎn)投入近年來迅速增長。人工炮采容易發(fā)生事故，而一次死亡事故就會讓小煤礦傾家蕩產(chǎn)，甚至無力生存。所以，他們從減少用工，提高產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)的角度出發(fā)，下定決心采用機(jī)械化采煤，使自己在日趨嚴(yán)峻的安全生產(chǎn)形勢下有了一席立足之地。

“煤炭企業(yè)人工成本已成為第一成本。煤炭行業(yè)進(jìn)入‘嚴(yán)冬’、煤炭價(jià)格‘跳水’、產(chǎn)能嚴(yán)重過剩嚴(yán)重影響著煤炭企業(yè)。如果還采用人工炮采，對于企業(yè)的成本控制和招工都有大影響。”貴州省習(xí)水縣泰龍煤業(yè)公司總經(jīng)理陳永剛坦言。

煤厚為標(biāo)準(zhǔn)　可走三條路

專家建議，我國薄煤層機(jī)械化開采有三條路可走：對煤層厚度在1.5米～2.0米以上的，儲存條件簡單的緩傾斜式或傾斜煤層，應(yīng)選擇綜合機(jī)械化開采；對煤層厚度在0.75米～1.5米以下的，應(yīng)選用淺截深、速度快、適應(yīng)性強(qiáng)的滾筒采煤機(jī)和單體支柱、刮板輸送機(jī)組成的高檔普采；而對煤層厚度在0.5米～0.7米以下的緩傾斜煤層，儲存不復(fù)雜，頂?shù)装宸€(wěn)定的，應(yīng)選用爬底板采煤機(jī)。

在具有30余年機(jī)采歷史的湘煤集團(tuán)寶源礦業(yè)公司，其煤層厚度為0.8米～1.5米，同一個工作面的煤層坡度就在10度到35度之間跨越，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。但在這種情況下，其焦煤年產(chǎn)量卻從2004年的34萬噸快速上升到如今的50萬噸。寶源公司分管機(jī)電的副總經(jīng)理袁建行一語道出了其中的秘訣：“面對困難的生產(chǎn)條件，通過加大技改投入，著力組織薄煤層高檔普采機(jī)械化采煤技術(shù)攻關(guān)，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。”據(jù)了解，寶源公司近年來先后購進(jìn)4臺電牽引薄煤層機(jī)組，成為其提產(chǎn)提效的“倍增器”。

專家坦言，作為中小型煤礦的薄煤層開采，推行機(jī)械化采煤，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效目標(biāo)不能急功近利，應(yīng)優(yōu)先推廣高檔普采工藝。這是在當(dāng)前情況下，最可行的辦法和理想選擇。如果因地制宜，采用合理的開采方式，增加工作面長度，加快截深和切割速度，提高采掘自動化，薄煤層的開采前景還是十分光明的。

對此，具有多年開采歷史的陜西省延安市子長縣興旺煤礦就是很好的明證。該礦總工程師江國慶說，該礦從提高資源回收率、提高全員效率、提高安全系數(shù)出發(fā)，布置了高檔普采工作面。薄煤層機(jī)械化成套設(shè)備應(yīng)用攻關(guān)成功后，該礦取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。他們購進(jìn)了電牽引薄煤層機(jī)組，高檔普采比炮采效率提高兩倍以上，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。

薄煤層開采的復(fù)雜性，決定了選擇好開采方式是一個方面，而管理、工藝、技術(shù)等也必須緊密結(jié)合，才能發(fā)揮出組合拳的威力。

對此，江國慶一再強(qiáng)調(diào)，要注意薄煤層工作面設(shè)備選擇與工藝分析。回采工藝選擇的合理與否是采煤面高產(chǎn)高效的決定性因素之一。其與設(shè)備的選擇、員工的綜合素質(zhì)、煤層傾角有密切關(guān)系。盡管采煤機(jī)械化水平是煤礦高產(chǎn)高效的必由之路，但薄煤層地質(zhì)復(fù)雜、遇構(gòu)造難以通過，會出現(xiàn)采煤機(jī)組不適應(yīng)地質(zhì)條件或不配套、勞動作業(yè)循環(huán)不容易組織等情況。故應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的采煤工藝及參數(shù)。

山東能源淄礦集團(tuán)埠村煤礦生產(chǎn)副礦長康俊才認(rèn)為，工作面合理工藝參數(shù)的確定，是配套設(shè)備實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)的基礎(chǔ)。截深的選擇、支護(hù)與移架方式、采煤機(jī)進(jìn)刀方式都應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。同時(shí)，工作面管理是提高薄煤層開采效率的保障。工作面過斷層或褶曲等地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，工作面設(shè)備難以適應(yīng)地質(zhì)條件，必須強(qiáng)化工作面生產(chǎn)管理，采取有效的控制措施，降低設(shè)備故障率，提高工作面開機(jī)率。

對于保障薄煤層安全高效開采的其他保障措施，康俊才強(qiáng)調(diào)，要特別注重支護(hù)方式的選擇。合理控制采高，保證機(jī)組正常運(yùn)行空間；加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理，提高開機(jī)率；強(qiáng)化職工技能培訓(xùn)，嚴(yán)格工程質(zhì)量管理等方面也不容懈怠。

提升安全性和經(jīng)濟(jì)性的路線圖

薄煤層機(jī)械化安全、經(jīng)濟(jì)開采是一項(xiàng)世界性難題，目前各產(chǎn)煤國都在進(jìn)行努力探索。

《煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》重點(diǎn)任務(wù)中明確提出：“加強(qiáng)科技創(chuàng)新，提升科技支撐能力——推進(jìn)煤礦重大裝備國產(chǎn)化。重點(diǎn)開展年產(chǎn)千萬噸級綜采成套裝備、薄煤層機(jī)械化開采裝備、短壁綜采裝備、煤巷快速掘進(jìn)與支護(hù)成套裝備、礦井新型輔助運(yùn)輸裝備、礦井信息網(wǎng)絡(luò)自動化系統(tǒng)，以及關(guān)鍵元部件的研制及示范應(yīng)用”。這為我國煤炭機(jī)械裝備發(fā)展指明了方向。

為了進(jìn)一步貫徹落實(shí)《煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，中國煤炭工業(yè)協(xié)會、中國煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會日前發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)煤炭裝備制造業(yè)“十二五”發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出“鼓勵企業(yè)由單機(jī)制造為主向系統(tǒng)集成、產(chǎn)品成套為主轉(zhuǎn)變”。該《意見》在重點(diǎn)任務(wù)中提出：組織開展12項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，其中第五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)就是“組織開展薄、極薄煤層開采刨煤機(jī)成套的制造技術(shù)攻關(guān)”。

張勇指出，山東先河悅新機(jī)電公司經(jīng)過多年的努力和實(shí)踐，已研制開發(fā)了MG100/111－TD型、MG2x100/480-WD型有鏈和無鏈電牽引等5種不同規(guī)格的系列薄煤層采煤機(jī)。這些采煤機(jī)已成為薄煤層開采中的主要國產(chǎn)機(jī)型，現(xiàn)在又成功配套了高檔普采工作面和綜采工作面的成套設(shè)備，使年產(chǎn)量達(dá)到30萬噸。

四川雅安市斑鳩煤業(yè)公司是一座年生產(chǎn)能力為15萬噸的礦井。多年來，煤層薄、構(gòu)造多等現(xiàn)實(shí)狀況成為該公司推廣機(jī)械化開采的瓶頸。自采用薄煤層成套設(shè)備后，工作面人員減少一半，每小班月產(chǎn)量由1萬噸增加到1.5萬噸，月增利潤30萬元。

煤機(jī)裝備　水平是關(guān)鍵

隨著煤炭生產(chǎn)和建設(shè)的發(fā)展，煤機(jī)產(chǎn)品品種越來越齊全，不同形式的采煤和采掘成套裝備層出不窮，部分產(chǎn)品技術(shù)水平已達(dá)到了世界先進(jìn)水平。我國煤機(jī)裝備制造業(yè)產(chǎn)量和規(guī)模位居世界第一。

張勇介紹，目前涉及生產(chǎn)煤炭機(jī)械裝備并取得“安標(biāo)”許可證的企業(yè)總數(shù)約5000家，煤炭機(jī)械制造工業(yè)總產(chǎn)量達(dá)500萬噸，位居世界第一。2012年，我國煤炭機(jī)械行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到了1345.66億元，同比增加了28.9%。生產(chǎn)采煤機(jī)1600臺，掘進(jìn)機(jī)2500臺，刮板運(yùn)輸機(jī)4651臺，液壓支架突破10萬架。

我國是全球最大的煤炭機(jī)械需求市場，未來5年到10年仍面臨良好的發(fā)展機(jī)遇。現(xiàn)有煤機(jī)企業(yè)銷售總額過百億的有中國煤礦機(jī)械裝備有限責(zé)任公司、天地科技股份有限公司和鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司3家國有企業(yè)。

不可否認(rèn)，我國煤機(jī)裝備制造業(yè)存在的問題比較突出。產(chǎn)能明顯過剩，存在大而不強(qiáng)、高端和關(guān)鍵設(shè)備仍然依賴于國外進(jìn)口的問題。市場價(jià)格競爭激烈，科技創(chuàng)新能力得不到提高，缺乏核心競爭力。受煤炭行業(yè)大環(huán)境影響，煤礦拖欠煤機(jī)企業(yè)債務(wù)增多，煤機(jī)企業(yè)效益明顯降低。

同時(shí)，許亞雄指出，我國薄煤層開采機(jī)械化水平相對較低，是制約我國煤炭工業(yè)整體機(jī)械化水平的瓶頸，是難以提高資源開發(fā)效率的關(guān)鍵所在。因此，在“十二五”期間，加快重點(diǎn)任務(wù)——薄煤層開采成套設(shè)備技術(shù)推廣和運(yùn)用意義深遠(yuǎn)。

對于下一步的發(fā)展方向，張勇認(rèn)為，煤機(jī)企業(yè)要重點(diǎn)加快五個轉(zhuǎn)型：一是加快從注重發(fā)展工業(yè)向先進(jìn)制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)協(xié)同發(fā)展轉(zhuǎn)型；二是從偏重引進(jìn)資金向重視引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、科學(xué)管理和高素質(zhì)人才轉(zhuǎn)型；三是從注重規(guī)模擴(kuò)張向注重質(zhì)量效益提升轉(zhuǎn)型；四是從依靠政策優(yōu)惠向提升綜合服務(wù)功能轉(zhuǎn)型；五是由消耗環(huán)境資源向環(huán)境友好型轉(zhuǎn)型。實(shí)施品牌創(chuàng)新戰(zhàn)略，打造出中國煤機(jī)的“升級版”。