新矿集团“以矸换煤”充填开采费用情况汇报(10年10月第二稿).doc

新矿集团“以矸换煤”充填开采费用情况汇报

新矿集团老区矿井目前均开展了“以矸换煤”充填开采，在取得良好安全技术效果和社会效益的同时，也在原有开采工艺基础上增加了充填系统的建设费用和生产运行成本。孙村矿采用似膏体充填总投资约3023.63万元、增加单位成本122.51元/吨；协庄矿采用风力充填工艺总投资约1901.95万元、增加单位成本154.76元/吨；翟镇矿采用综采充填工艺总投资约1970.98万元、增加单位成本101.39元/吨；华恒公司采用泵送充填工艺总投资约1214.85万元、增加单位成本96.49元/吨；盛泉公司采用高档普采充填工艺总投资约892.62万元、增加单位成本77.22元/吨。
附：费用增加情况表
各矿矸石充填费用增加情况表
项 目
孙村矿
协庄矿
翟镇矿
华恒公司
盛泉公司
总成本
(万元)
单位成本
(元/吨)
总成本
(万元)
单位成本(元/吨)
总成本
(万元)
单位成本(元/吨)
总成本
(万元)
单位成本(元/吨)
总成本
(万元)
单位成本(元/吨)
合 计
3023.63
122.51
1901.95
154.76
1970.98
101.39
1214.85
96.49
892.62
77.22
1、前期投资
1645.78
66.68
551.00
44.83
779.57
40.10
335.12
26.62
585.38
50.64
2、充填费用
1377.85
55.83
1350.95
109.92
1191.41
61.29
879.73
69.88
307.24
26.58
⑴矸石运输
1136.95
46.07
205.79
16.74
665.60
34.24
509.94
40.50
152.90
13.23
⑵工作面充填
240.90
9.76
1145.16
93.18
525.81
27.05
369.79
29.37
154.34
13.35
具体分析如下：
一、孙村矿似膏体矸石充填成本情况
㈠充填工作面基本情况：
1、孙村矿于07年12月份似膏体充填在21101、21102工作面实施。仅选择21101工作面为例，该工作面生产条件，面长101米，煤厚1.84米，采高1.84米，倾角16°，单体铺网支护，储量24万吨，于2007年12月份投产，到09年12月，采煤24.68万吨。
2、系统概况
⑴运输系统：该采区布置一条主运输巷，一是运煤系统：21101充填工作面运输机→上拉运输机→21101运煤上山→21101集运巷→进仓巷→采区煤仓→反折皮带→3＃钢缆皮带→地面。
⑵辅助运输系统：地面→-210东斜井→-210大巷→ -400大巷→-400疏水巷→21101轨道巷→21101充填工作面。
⑶充填系统：设计在煤矸石山附近建立充填制备站，施工两个充填钻孔，一个工作，一个备用，钻孔标高+170m ，至-210水平垂直高差约为380m ，工作钻孔坐标：X20561917，Y3971820，备用钻孔坐标待定，两钻孔间距10m ，充填制备站的主要功能是将水泥、粉煤灰、煤矸石加水制成质量浓度为72～75%的胶结充填料浆，用管道输送至工作面，充填料浆输送路线：
地面充填制备站→充填钻孔→钻孔绕道→－210贯穿石门→21101回风反井→21101工作面运输巷→工作面
㈡充填系统、工艺建设费用及成本费用情况。
1、充填系统前期投资
充填系统前期总投资约1645.78万元，单位成本66.68元/吨。其中：土建工程718万元(含疏料钻孔2个计115万元)，设备453.28万元,安装工程186万元,工艺设计研究费及其它288.5万元。
2、因充填生产发生的费用1377.85万元,单位成本55.83元/吨。
⑴在煤矸石山建立充填制备站制造充填料浆费用（含材料、工资、电费、修理费、其它）1136.95万元。
⑵井下充填发生的材料、工资、电费、修理费240.90万元。
㈢技术经济评价
1、生产技术效果表现三个方面：一是工作面似膏体充填后接顶严密，顶板完整、支护效果好，进行沿空留巷、减少工作面面巷道掘进412.2米；二是工作面充填工艺替代顶板冒落法开采工艺，安全性高，并可每班减少岗位工9人（冒落法工艺回柱需分7个组、回柱工14人；似膏体冲填工艺需5个维护组、每组1人岗位工5人）。三是受工艺工序能力制约，工作面单产水平在1.2万吨/月，比冒落法工艺低二万吨左右。
2、社会效益显著。一是似膏体充填体强度高，对开采“三下”压煤及承压水煤层具有较好安全、技术效果，增加煤炭资源回收率，延长矿井服务年限；二是该充填工艺有效防止了地面沉陷，避免了因煤炭开采造成的建筑物斑裂和搬迁；可大量节约地面搬迁及赔偿费用；三是似膏体充填回填利用了矸石山的煤矸石，解决了矸石堆积地面占用土地的问题，也可恢复开发利用原矸石山的土地；四是消除了因矸石堆放造成的自燃及酸雨危害，同时解决了因矸石山自燃爆炸造成的滑坡事故等安全问题，改善了矿区生态环境。
二、协庄矿风力矸石充填成本情况
㈠充填工作面基本情况
1、协庄矿风力矸石充填于09年9月份在31113W工作面实施，其工作面生产条件，面长138米，煤厚2.2～1.6米，平均2.04米，视密度1.33t／m3，倾角26°～27°，平均倾角26.5°，单体铺网支护，储量20万吨，于2009年9月份投产，到2010年9月份采煤12.29万吨。
2、系统概况

低压风力充填系统主要由煤矸分离系统、运输系统、破碎系统、储运系统、气力输送系统、控制系统等构成。
煤矸分离系统：针对矸石供应不足，该矿已经在3-3采区布置矸石储运分离系统，解决-550 m、-850m、-1100m水平产生的矸石。通过采取煤矸分时分运技术，将矸石集中运送到3-3煤矸分离系统，通过煤矸分离系统将分选出的矸石经二级破碎后运至矸石仓，经矸石皮带运送至工作面进行充填，实现矸石运输充填的一体化作业。
原煤运输系统：工作面刮板运输机→31113E充填工作面下平巷→ SGW－40T刮板运输机→皮带运输机→-550水平西翼集中巷运输系统→-550煤仓→-550皮带暗斜井 →-300钢缆皮带→-50强力皮带→地面
辅助运输系统：地面料场→北副井→-550西大巷→-550水平3-3采区石门→-550水平3-3采区轨道上山片口→31113W工作面上巷→工作面。
矸石运输系统
矸石矿车→-550水平3-3十一层采区轨道上山下车场→31113E回风巷片口→翻车机→给煤机→电动滚筒→矸石破碎机→耙装机→运矸皮带→风机→31113W上巷运矸管道→工作面运矸管道→卸载充填。
㈡充填系统、工艺建设费用及成本费用情况。
1、前期投资
充填工艺工序增加的成本费用共计901万元，单位成本44.83元/吨。其中前期设备投资551万，科研投资350万。
1、充填系统前期投资551.00万元参阅附表
设备名称
数量
金额（元）
备注
运输系统
3台
350000

破碎系统
4台
1170000

储运系统
3部
1490000

气力系统
3台
1370000

控制系统
2部
780000

其它

350000

科研费

3500000

合 计

9010000

2、工作面矸石充填成本1350.95万元，单位成本109.92元/吨。
⑴充填系统矸石运输成本205.79万元，单位成本16.74元/吨；其中职工薪酬194.37万元，电费11.42万元。
⑵工作面充填成本1145.16万元，单位成本93.18元/吨，其中材料费42.98万元，职工薪酬408.52万元，电费14.16万元，折旧费59.80万元，其它支出619.70万元。
㈢技术经济评价
1、充填系统设备简单、操作方便，且设备一次性投入资金少，运行期间矸石不需要添加任何添加剂或速凝剂，成本低。
2、充填速度快，实现了采充平行作业，平均每小时70吨，约30m3，保证了矸石的消耗量和换煤量。
3、充填密实度高，粉碎后的矸石在管口防尘水的作用下，接实顶板对顶板有一定的支撑作用，大大减少了顶底板的移进量和破坏深度，保证了安全开采。
4、风力管道充填矸石向充填地点采用管道运送，可实现运输过程中的封闭管理，安全性较高，污染少。
5、风力管道充填掐接管路工作量小，减少了抛矸机上下拖运和溜槽的延长、缩短等工序，降低了劳动强度，提高了劳动效率。
6、风力管道充填中矸石全封闭运输，减少了粉尘的产生，保证了员工的健康。
三、翟镇矿综采矸石充填成本情况
㈠充填工作面基本情况
1、翟镇矿综采充填于2008年10月份在7406、7401工作面实施，现以7401工作面为例进行说明，工作面生产条件面长80.06米，煤厚2.05米，采高2.05米，倾角8°，采用走向长壁后退式采煤法，生产工艺采用综采充填工艺，储量18.88万吨，于2010年1月投产，到2010年8月共采煤19.44万吨。
2、系统概况
⑴运煤系统：7201工作面—→7201运输巷—→溜煤眼—→七采上部运输上山——→七采煤仓—→-400东大巷—→南石门—→主井—→地面
⑵辅助运输系统：地面→副井→-400东大巷→七采上部轨道上山→7201运输巷→7201工作面
⑶充填运输系统：七采矸石车场→翻车机翻车→破碎机破碎矸石→七采矸石仓→七采上部回风上山矸石皮带→溜矸眼→7201轨道巷运矸皮带→工作面充填溜子。
矿井各地点矸石用矿车运至七采矸石车场，经翻车机翻车、破碎机破碎矸石进入七采矸石仓。给煤机给至七采上部回风上山矸石皮带，通过溜矸孔和7201轨道巷运矸皮带，最后进入工作面充填溜子进行充矸。随工作面开采进行，及时外缩上轨道巷运矸皮带。

㈡充填系统、工艺建设费用及成本费用情况。
矸石充填工艺工序增加的成本费用合计1970.98万元，单位成本101.39元/吨。其中：
1、充填系统前期设备投资及充填掘进费用779.57万元，单位成本40.10元/吨。
⑴增加设备费用217.5万元。
⑵充填系统安装其它费用282.73万元，其中材料201.8万元；职工薪酬78.77万元，电费2.16万元。
⑶工作面矸石充填安装成本81.81万元，其中材料25.06万元，职工薪酬50.99万元，电费5.76万元。
④充填掘进费用
总费用197.53万元。其中材料71.48万元、职工薪酬总成本119.5万元，电费6.55万元。
2、工作面矸石充填成本1191.41万元，单位成本61.29元/吨。
⑴充填系统矸石运输成本665.6万元，其中材料费116.43万元，职工薪酬422.9万元，电费55.63万元，设备租赁费70.64万元。
⑵工作面充填成本525.81万元，吨煤26.98元，其中材料费57.81万元，职工薪酬322.67万元，电费31.73万元，其它支出11.36万元。
㈢技术经济评价
1、技术效果：采用该综采矸石充填工艺开采，建筑群及地表最大下沉值为700mm，最大倾斜值为1.0mm/m，最大水平变形值为1.0 mm/m，且远远小于条带开采方式。地表移动变形值未超过I级破坏范围，可避免赔偿，具有明显的社会和经济效益。
2、综采矸石充填工艺具有充填量大、工作面单产高的优点。
3、采用综采充填工艺，可以减少工作面生产人员、降低了劳动强度。
四、华恒公司泵送矸石充填成本情况
㈠充填工作面基本情况
1、华恒公司于2008年10月推行泵送矸石充填工艺，先后在61303、41302、41303、61105四个工作面实施，现选取41302西面进行说明。41302西面储量13.5万吨。面长120米，煤厚1.3米，采高1.8米，倾角17°，单体支护，炮采机装。2009年12月份生产至2010年6月份撤除累计产量12.59万吨。巷道布置1697米。
2、工艺流程
在工作面外部适当位置布置矸石仓，井下产生的矸石或地面矸石转运到矸石仓内，在矸石仓出口处安装一台破碎机，将矸石后用泵送至采空区进行矸石充填。即：煤矸石由煤矸仓用溜槽溜至碎石机喂料口进入煤矸机粉碎，矸粉及颗粒通过漏斗进入搅拌机加水充分搅拌成胶结体，再用输送泵送至巷道。具体工艺流程：
掘进矸石→2.2t 双底卸式矿车→水平矸石仓→破碎机→后四矸石仓→螺旋搅拌机→输送泵→输送管→采空区
成立充矸专业化队伍，采用泵送矸石充填工艺充填-650水平四采区工作面采空区。
3、41302西面系统情况
运矸系统：后四排矸通道--矸石仓→充矸泵站→回风通道→41302西上巷。
运煤系统：41302西面切眼-41302西下巷-后四运煤上山-煤仓。
㈡充填系统、工艺建设费用及成本费用情况。
矸石充填工艺增加的成本费用合计1214.86万元，单位成本96.49元/吨。其中：
1、充填系统前期投资335.12万元，单位成本26.62元/吨。其中：设备煤矸石回填泵（HBM80/16）1台170万元；煤矸石碎石机1台18万元；除铁器（RCYB-14）1TAI 5万元；防爆配电柜1台2.5万元；螺旋搅拌机（DJJ-320）1台22.96万元；改装费、技术服务费16万元；为充填服务的掘进硐室等费用44.56万元；运矸系统安装56.10万元。
2、工作面充填成本879.74万元，单位成本69.88元/吨。
⑴矸石运输成本509.94万元，单位成本40.50元/吨。其中材料费总成本282.39万元，职工薪酬总成本208.74万元，电费总成本18.81万元。
⑵矸石充填成本369.79万元，单位成本29.38元/吨。
其中材料费总成本186.47万元，职工薪酬总成本178.99万元，其他支出4.34万元。
㈢技术经济评价
1、泵送矸石充填开采技术工艺简单，机械化程度高，易操作，劳动强度低，费用低，减少了矸石上井的提升运输环节及岗位人员，消除了安全隐患。是一种具有广阔推广应用前景的充填开采技术。
2、该工艺实现工作面全采高充填，能够减小顶板下沉和地表沉陷，可以用于“三下”采煤和承压水煤层开采。
五、盛泉公司矸石充填成本情况
㈠充填工作面基本情况
1、盛泉公司主要采用高档普采矸石充填工艺，是目前集团公司所属矿中采用该工艺比较正常矿之一。主要在7209西面、7209东面两个工作面实施。工作面生产条件：7209西面储量80000吨，采出84115吨。生产时间2008年8月1日-2009年4月30日，面长75米，煤厚2.4米，采高2.4米，倾角7°，单体支护。7209东面储量60000吨，生产时间2009年5月1日至今，截至7月份采出31430吨。面长70米，煤厚2.4米，采高2.4米，倾角7°，单体支护。
2、系统概况：（1）共用系统：该采区布置两条主要运输巷，一是运煤系统：各煤层均利用七采二层回风巷运送煤炭；二是运矸系统：共用7209南石门及矸石仓。（2）7209西面运矸系统、运煤系统已回撤。（3）7209东面系统情况：运矸系统：7209南石门-矸石仓-7209东面运矸巷640米（其中第一部皮带80米、第二部皮带120米、第三部皮带80米、第四部皮带240米、2部运矸溜子120米）。运煤系统：7209东面切眼（50米）-7209运输巷650米（其中接面溜子60米、第二部溜子110米、第一部皮带110米、第二部皮带130米、第三部皮带240米）-七采二层回风巷。
㈡充填系统、工艺建设费用及成本费用情况。
1、充填系统前期投资费用585.38万元，单位成本50.64元/吨。
⑴充填系统前期投资说明：前期科研费用250万元，单位成本21.64元/吨。
⑵矸石仓：长度12米，成本费用10.38万元，单位成本0.90元/吨，其中材料费用2.68万元，工资6.90万元，电费0.80万元。
⑶运矸系统安装：总成本194.63万元，单位成本16.84元/吨。其中材料费171.22万元，职工薪酬21.40万元，电费2.01元。
⑷工作面增加安装费用125.77万元，单位成本10.88元/吨。
⑸工作面撤除费用分摊4.6万元，单位成本0.40元/吨。
2、工作面充填成本：总成本307.24万元，单位成本26.59元/吨。
⑴矸石运输成本152.90万元，单位成本13.23元/吨。其中材料费17.54万元，职工薪酬83.16万元，电费52.20万元。
⑵工作面充填成本154.34万元，单位成本13.36元/吨。其中材料费19.13万元，职工薪酬133.92万元，电费1.29万元。
㈢技术经济评价
1、该工艺适应性强，可解决断层构造复杂的“三下”压煤开采问题，有利于提高煤炭资源回收率，延长矿井服务年限。
2、该工艺设备投资较少、工艺简单，成本低。
3、该工艺缺点是工作面充填工序多、充填能力小。
六、说明
㈠“以矸换煤”充填开采费用仅选取孙村、协庄、翟镇、华恒、盛泉五个矿中的代表性充填工艺进行的统计汇总，未反映其它充填工艺方式（如巷道充填或一矿两种回采充填工艺）的整个建设费用、充填成本状况。
㈡充填系统建设费用及充填成本未包括采区及工作面掘进费用，及其供电、排水等系统安装、运行费用，除充填系统建设费用外，充填成本仅统计充填工序和运矸石成本费用。部分“三下”“一上”充填开采属于按新采区进行布置、装备，充填开采投入费用及总成本较高。
㈢为提高充填效果和能力，集团公司及各矿正不断发展、创新充填技术工艺，如华泰公司于2010年10月投产薄煤层似膏体充填工作面，进行铁路下开采；万祥公司目前已在4197工作面开始进行综采风动充填，新阳及赵官能源公司正在研究利用黄河清淤的泥沙进行充填，这些充填新工艺及系统预计投资建设费用及运行成本将有一定提高。

二〇一〇年十月十日