
三煤组赋存在二煤层上部,二者垂向相差80米。在永煤公司车集煤矿,就在这80米之上,蕴藏着1.8亿吨三煤组可采资源。
今年前8个月,该矿商品煤产量79.62万吨,营收超6.18亿元,利润较计划增盈5692万元。而就在去年,这座矿井还亏损2.8亿元。
拉动这场经营反转的核心增量,来自今年4月投产的313302工作面。它开采的三煤组资源,此前受地质条件制约,长期是矿井“看得见、采不了”的搁置资源。
80米高差下的开采难题
三煤组煤层赋存起伏大,煤层厚度在1.3至1.7米之间;顶板分布高压砂岩含水层,涌水风险突出;巷道围岩松软破碎,巷道成型与维护难度高。多年来,这部分储量一直难以动用。
难题的另一面,是原有主采煤层生产压力持续加大。
车集煤矿是永煤公司建设的第二座矿井,1999年建成投产,长期以来,依靠单一二煤层稳产保供。随着采深持续下探,去年多个二煤层工作面相继遭遇复杂地质构造,矸石增多、出煤率骤降,矿井当年亏损2.8亿元;叠加每吨煤200元的深部瓦斯治理成本,单一煤层开采风险集中、投入产出率低的短板彻底凸显,原有开采模式难以为继。
“在永煤公司,三煤组开采没有先例可循,没经验可借鉴,一切都要摸着石头过河。”该矿副矿长、总工程师陶柱说。
“优劣对冲”:双煤层禀赋互补破局
“浅部埋深的三煤组没有瓦斯灾害隐患,省下了高额瓦斯治理投入;煤种以高发热量无烟煤、贫煤为主,煤质稳定;开采还能完全复用现有生产系统,不新增基建投入。”该矿矿长聂济刚说,两套煤层的灾害禀赋、开采痛点正好形成互补。
但在行业传统开采框架下,这种差异化优势一直难以发挥。
行业常规配采,多是同一煤组里地质条件、灾害特性相近的煤层“搭伙”,短期内能补产能、盘活局部呆滞储量,却难以对冲深部高地应力、高瓦斯、高地温带来的多灾种叠加风险,也很难从根本上压降全链条生产成本。中国工程院院士袁亮长期深耕深部开采研究,他在2026年接受《瞭望》新闻周刊专访时指出,“四高一强”条件下,同质化配采难以从底层重构生产组织逻辑。
基于这一判断,车集煤矿跳出行业同质化开采定式,创新探索差异化配采路径——推动深部高瓦斯二煤层与上覆三煤组长周期协同配采,用三煤组的低灾害、低投入,对冲二煤层的高风险、高成本。
技术破题:让“难采资源”变“可采产能”
采高不到1.7米,设备的“能耐”却一点不能减。该矿靶向攻坚、量身配装备,把功夫下在了井下现场。
今年9月18日,记者在该矿信息调度指挥中心的监控画面上看到,313302工作面采高不到一人高,多数区段成年人无法直立。低矮型综采设备沿煤层走向平稳推进,割煤、推溜、移架一次成组完成。“作业人员不必再像传统薄煤层开采那样全程猫腰作业,而是退到设备外侧的通道里巡视监盘。”陶柱向记者介绍,“设备代人”在这条低矮的巷道里不再是口号,撑起这幅场景的是四项针对性技术。
治水除险。针对顶板砂岩含水层突涌水风险,该矿创新采用立体联合疏放水工艺,全域超前探查、分段预疏放顶板砂岩水,累计疏放水量超60万立方米,彻底消除工作面涌水、淋水隐患,保障回采工作面连续稳定推进。目前该工艺已完成技术总结,推广至新采区规模化应用。
支护固本。针对巷道围岩松软破碎、易变形失稳等难题,该矿迭代升级梯次支护工艺,配套支护质量溯源管控机制,破解软岩巷道变形、片帮等行业顽疾,筑牢巷道支护根基。
地质赋能。该矿依托高精度“透明地质”一体化平台,前置排查管控各类隐蔽地质风险,推动传统经验式粗放开采向数据驱动、精准预判、全程可控的现代化开采模式转型,做到采掘全过程地质风险超前管控。
装备适配。该矿摒弃行业通用大采高设备,坚持“一机一策、工况适配”,选用低矮型专用综采设备,精准适配1.3米至1.7米薄煤层狭小作业空间;同步配套智能化装备,实现采煤机记忆截割、支架自动跟机、邻架成组操作及常态化遥控作业,工作面作业人数由8人减至4人。回采过程中严控采高,煤炭发热量由3000大卡提升至4000大卡,以煤质提升保障矿井效益。
接续:未来主力煤层切换
差异化双煤层配采模式摊薄了二煤层的瓦斯治理成本,也让搁置多年的三煤组资源重新进入生产序列。今年4月投产的313302工作面,9月份全部工程竣工通过验收,正式步入正规生产,成为矿井扭亏增盈、稳产保供的核心增量。
按照规划,该矿三煤组开采比重逐年增加,自2030年起三煤组将成为矿井主采煤层。“这能实现主力煤层的平稳接替,破解资源枯竭、接续紧张的问题,为我们矿数十年安全稳产、高效经营筑牢资源底座。”聂济刚说。
记者手记:一座矿井的“以丰补歉”
车集煤矿的探索,价值不在于“又投产了一个工作面”,而在于它回答了一个具体的行业问题:当一个矿井的主采煤层走向枯竭,头顶还压着一层“看得见、采不了”的薄煤层时,出路在哪里。
它的答案是“以丰补歉”——用另一套煤层的低风险,对冲主力煤层的高风险。这个思路未必普适,但账算得很清楚:不新增基建、复用现有系统,用最小的增量投入盘活存量资源。
对于同样面临资源接续压力的煤层群矿井而言,这份兼顾安全、效益与长远发展的务实探索,比笼统的“模式创新”更具参考意义。
(文/图 融媒体中心首席记者 白雪 编辑 罗音)