正在建設中的露天煤田 資料照片
晉、陜、內蒙古接壤地區是我國重要的煤炭資源寶庫。長期以來，這一地區除神華等大型骨干企業采用先進的機械化綜采技術，大部分煤炭生產企業普遍采用房式煤炭開采方式，采用這種落后的生產方式決定了其煤炭生產的低回采率，大量煤柱殘留井底成為呆滯資源，煤炭資源浪費驚人。
記者近日在鄂爾多斯市采訪了解到，當地骨干煤炭企業內蒙古伊泰集團多年來組織科研人員對殘留煤柱回收技術重點攻關，現已取得重大突破。業界人士建議，應盡快大面積推廣此項技術，以使大量煤炭資源得到回收利用。如果這項技術盡快運用于生產中，可以使煤炭回采率成倍增長。
殘留煤柱：約2/3資源丟棄地底
在晉、陜、內蒙古接壤的煤炭資源富集區里，受經濟條件所限，除神華集團神東公司較早采用機械化綜采技術外，絕大多數煤礦采用的都是房柱式開采，即在煤層中縱橫開采寬5米至10米的無支護煤房，同時留設5米至10米的方型煤柱以支撐頂板和上覆巖層。煤柱隨著礦井的報廢而殘留井下，業界稱之為呆滯煤柱。
2005年記者曾下到6個房柱式采法礦井的工作面，實地了解到這種采法資源浪費驚人，約有2/3以上的煤炭以殘留煤柱、護頂煤的形式丟棄于井下。一些煤柱殘留較多的礦井，回采率僅為20%左右。
由于要留護頂煤和煤柱來支護，決定了房柱式炮采的低回采率。業內專家對比不同大小煤柱和采出寬度的采法后認為，從總體上看采用房柱式開采礦井回采率約在30%左右。
因房柱式開采成本低廉，為當地大多數煤炭生產企業所采用。據估計，僅鄂爾多斯市東勝區、伊金霍洛旗和準格爾旗境內，房柱式開采殘留煤柱量就超過了23億噸。同時，大量煤柱殘留地底，如果供氧充分煤體溫度充分，逐漸加速氧化，易于自燃形成地下火區，存在極大的火災隱患。
鄂爾多斯一位多年從事煤炭生產的同志說：“隨著煤炭開發速度加快，大量房式采空區留在地下，井下火區將成為最大的隱患。”一些個體煤礦根本沒有條件打密閉封閉，大量房柱式采空區的煤炭與地表的空氣相通，極易形成井下火區，達拉特旗、準格爾旗和靠近烏海市的桌子山煤田已出現了很多井下火區。
回收技術取得突破殘留煤柱“變廢為寶”
內蒙古伊泰集團公司副總經理、山東科技大學博士生導師翟德元說，回收殘留煤柱不僅可以“吃掉”許多看似“報廢”的煤炭資源，還可以解決因頂板大面積垮落引發的地質災害，解決直接影響地面安全和地下生產的煤層自然火問題，意義十分重大。
翟德元介紹，2002年底，伊泰集團開始“東勝煤田房式開采條件下的呆滯煤柱安全回收”課題的技術攻關，歷時4年多時間，耗資3820萬元，在伊泰集團泰豐煤礦多次試驗，采用自行研發的大噸位本架自移式煤柱回收專用支架有效控制頂板安全，開發出了煤柱直線同采的安全回收關鍵技術，并成功實施了采高4米至5米房式開采條件下的煤柱回收，試驗期間安全回收煤炭資源38萬噸。
記者采訪了解到，經過實地的應用試驗，目前殘留煤柱回收技術已演變成一整套技術工藝，并在以下方面實現了突破：第一，掌握了在全采空區域內房柱式開采采高4米至5米條件下煤柱回收過程中頂板運移規律，使安全回收煤柱有了理論指導。第二，采用深孔爆破技術回收煤柱可實現遠距離整體爆破，回收安全、高效。第三，在國內首創了適應于煤柱回收的本架自移式支撐掩護式液壓支架，先后獲得4項技術專利。
尤其重要的是，通過反復研究與應用試驗，煤礦與科研人員還確立了一套具有很強適用性的煤柱回收總體方案，與此相配合的回采工藝體系在生產中也較為可行，解決了長期困擾工程學界的完全采空條件下煤柱回收的重大技術難題。
翟德元說，煤柱回收技術的開發成功與應用，可大大提高井工開采煤田的煤炭資源回收率，據測算煤炭回收率可提高到84%，殘留煤柱的回收率達到79%左右，使礦井服務年限大大延長，既節約資源又顯著增效。受國家安全生產監督管理局委托，內蒙古煤礦安全生產監督管理局組織專家對這一技術進行了鑒定，專家認為回收方案技術總體科學合理，安全可行，項目研究成果達到國內外先進水平。
增產增效顯著推廣空間巨大
鄂爾多斯市市長杜梓說：“大量殘留煤柱的回收對于節約能源有非常重要的戰略意義。煤柱回收技術的創新成功，是我國煤炭工業開采技術重大突破，具有重大推廣應用價值，我們將首先在全市加大推廣力度，實現煤礦安全生產、環境保護、資源節約和增產增益多贏。”
伊泰集團董事長張雙旺說：“目前，集團已經開始在舊礦井全面推廣煤柱回收技術，僅此一項就可回收集團舊礦井中殘留的2億多噸煤炭，總價值上百億元。同時，集團愿意將獨立研發的這一新技術奉獻給國家，提供給國內外應用同類開采方式的其他煤炭企業，最大限度地提高我國煤炭資源的回采率。”
翟德元說，這項技術在國內其他同類型礦井都具有借鑒和推廣作用，僅就鄂爾多斯等地區言，若按殘留煤量的50%進行回收，可回收呆滯煤炭資源12億噸。
由于殘留煤柱的最佳回收時間為礦井即將報廢之前，為此專家希望國家有關部門能對這一技術工藝予以充分的重視，將殘留煤柱安全回收項目列入國家和各產煤大省、市、自治區的高新技術支持性項目，加快推廣應用步伐，擴大應用范圍，并在推廣應用過程中總結經驗，進一步完善煤柱回收理論，改進技術工藝，使這項能大幅度提高煤炭回采率的技術盡快在同類地區的煤炭生產中普及。 （記者殷耀 任會斌）
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