德國魯爾礦床開采現(xiàn)狀之歐陽地創(chuàng)編

1、德國魯爾礦床開采現(xiàn)狀時間：2021.03. 04創(chuàng)作：歐陽地安全1201沈栩杰41216020威斯特伐倫州的魯爾區(qū)座落在德國西部的北萊茵，被 稱為煤的故鄉(xiāng)。魯爾煤田在地質(zhì)、含煤性、煤質(zhì)方面有得 天獨(dú)厚的條件，使得以煤炭開采業(yè)為基礎(chǔ)的魯爾工業(yè)區(qū)， 在德國經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。接下來介紹魯爾煤田在地質(zhì)，含煤性，煤質(zhì)和開發(fā)條 件幾個方面介紹魯爾煤田的基本情況。1 地質(zhì)魯爾煤田基本上是在海西造山運(yùn)動阿斯突里期形成 的，其特點(diǎn)是寬緩的向斜與較窄的背斜依次交替，褶皺軸 走向南西一北東。煤田的主體由最大的波鴻向斜和埃姆舍 爾向斜以及與其相組合的一些背斜構(gòu)成。背斜被巨大的逆 斷層所破壞，這些逆斷層的走向與煤田

2、褶皺軸相平行，向 南緩傾斜，斷距達(dá)2000m。上述構(gòu)造又被后期形成的大量 橫斷層斷開，橫斷層斷層面向東傾斜，傾角大于60。魯爾 煤田晩石炭世含煤巖系的厚度約為50006000mo它按含 煤性可分為上、下兩個組：下組不含煤，相當(dāng)于納繆爾階 底層；上組含煤，厚約5000m,由上納繆爾階至上維斯特 法階的濱海相層和陸相層交互組成。含煤巖系的厚度向北 西方向明顯減小，納繆爾階尤為明顯，在煤田中部厚約 600m,在埃森附近厚300m,而在煤田西北邊緣則變薄甚至 尖滅，維斯特法階的厚度較為穩(wěn)定。2. 含煤性魯爾煤田晩石炭世煤系的含煤系數(shù)約3%,是歐 洲石炭紀(jì)煤田中含煤系數(shù)最高的煤田之一。共含煤層和煤 線1

3、30200層，其中可采煤層4860層，總厚度為80m。 含煤地層在剖面不同部位的含煤性不同，以中部（氣煤組 和肥煤組層位）煤層最為富集，而下部與上部（焦煤組和瘦 煤組與長焰煤一氣煤組層位）含煤性低。各煤層通常由幾 種不同煤巖類型的煤分層組成。在大范圍內(nèi)發(fā)育的煤層， 不僅厚度、外形和煤巖類型都很穩(wěn)定，而且其煤巖類型的 交替順序、灰分、黃鐵礦含量、水分等也很少變化。3. 煤質(zhì)魯爾煤田的煤以腐植煤為主，偶有腐泥煤。絕大多 數(shù)煤為光亮煤，而暗淡煤僅為厚度不等的夾層。煤的變質(zhì) 程度有規(guī)律地隨埋藏深度而增高，即遵循希爾特規(guī)律。同 一煤層沿傾斜每加深100m,揮發(fā)分減少1.0%0.7%。 煤種從長焰煤到無煙

4、煤的各種硬煤都有。其中，肥煤（Va,f 為28%19%）占59%,長焰煤、長焰煤一氣煤和氣煤占 22%,焦煤（Vaa為19%14%）占15%,瘦煤和無煙煤占 4%o煤屬低灰到中灰（3%18%, 一般為6%8%）、低 硫至中硫（05%1. 5%）,焦油含率高（4%6%）,發(fā) 熱量高（肥煤的發(fā)熱量達(dá)36MJ/kg） o肥煤可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)冶金 焦炭。4、開采地質(zhì)條件魯爾煤田開采地質(zhì)條件的特點(diǎn)是開采深度大、地溫 高、礦壓犬、瓦斯涌出量大。目前礦井平均開采深度達(dá) 920m,最深礦井超過1400m。雖然該煤田的煤層、圍巖穩(wěn) 定，緩傾斜煤層約占70%,但是地質(zhì)構(gòu)造破壞強(qiáng)烈，小斷 層多；深部開采常有瓦斯突出；地溫

5、梯度高（每深2630m 增高1C）,礦井井下平均地溫已達(dá)40C以上，加上煤層頂 板不堅(jiān)實(shí)、易破碎，因而其開采地質(zhì)條件較差。20世紀(jì)60年代末組建的魯爾集團(tuán)，起初，魯爾集團(tuán) 成立初期為單一煤炭生產(chǎn)時期，主要產(chǎn)業(yè)集中在本土的煤 炭開采上。目前國內(nèi)外煤田開采現(xiàn)狀都不好，而魯爾集團(tuán) 一方面鞏固本土煤炭開采業(yè)、拓展海外煤炭市場，另一方 面大力發(fā)展其他產(chǎn)業(yè)。為適應(yīng)變化，魯爾集團(tuán)做出了以下調(diào)整：1、將組織架構(gòu)調(diào)整為專業(yè)化公司的管理模式，對原 有7個礦業(yè)公司重組整合而成的德國煙煤公司，負(fù)責(zé)本土 的煙煤開采和焦炭生產(chǎn)；魯爾國際煤炭公司，負(fù)責(zé)國際采 礦、國際煤炭貿(mào)易、銷售業(yè)務(wù)及采礦技術(shù)；魯爾ERV公司、 STEA

6、G公司、RUTGERS公司、SAARBERG公司承擔(dān)住宅房地 產(chǎn)開發(fā)與服務(wù)、商品貿(mào)易、電廠經(jīng)營、IPP國際業(yè)務(wù)、電 子系統(tǒng)、化學(xué)品、塑料等各類非煤業(yè)務(wù)。2、實(shí)行了拓寬經(jīng)營領(lǐng)域的發(fā)展戰(zhàn)略，使得魯爾集團(tuán) 的經(jīng)濟(jì)總量不僅沒有因?yàn)轸敔枀^(qū)煤炭產(chǎn)量的下降而下降， 反而出現(xiàn)了上升。目前，魯爾集團(tuán)以煤為主，優(yōu)先發(fā)展相 關(guān)產(chǎn)業(yè)，如利用煤炭資建立電廠，發(fā)展煤礦技術(shù)和裝備等， 然后又拓展到計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。在這一過程中，魯爾集團(tuán)始 終把煤炭放在主業(yè)地位，注重發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢。根據(jù) 區(qū)內(nèi)煤炭資源逐漸枯竭的實(shí)際，魯爾集團(tuán)積極拓展海外煤 炭市場。3、加強(qiáng)魯爾集團(tuán)的資源保護(hù)意識和環(huán)保意識。魯爾 的井工礦煤層上下起伏大，斷層多

7、，煤層厚度變化大，開 采條件十分困難。但是，他們有強(qiáng)烈的資源保護(hù)意識，凡 是能開采出來的煤炭都千方百計(jì)地開采出來。魯爾集團(tuán)所 屬的煤礦生產(chǎn)和其他有“三廢”的企業(yè)，都投人大量資金“造地復(fù)田”、“復(fù)墾綠地”或通過綜合利用出產(chǎn)品、出 效益。其中一些方案值得我們借鑒：將地面下降的采空區(qū) 改造為湖泊，特殊位置的采空區(qū)大量注水或填入沙土，阻 止地面持續(xù)下沉，防止破壞地下水西結(jié)構(gòu)和污染水源；個 別采空區(qū)被連環(huán)爆破拆開，平整為土地或湖泊；一些報(bào)廢 的礦井經(jīng)過重新修整，犬都成為傳統(tǒng)教育或培訓(xùn)實(shí)習(xí)的基 地。如今環(huán)保產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為魯爾集團(tuán)的六大產(chǎn)業(yè)之一。4. 加強(qiáng)煤炭技術(shù)研究開發(fā)，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向國外煤炭生產(chǎn) 和技術(shù)輸出。煤

8、礦機(jī)械制造業(yè)發(fā)達(dá)，德國煤礦全都使用本 國制造的設(shè)備，并向海外出口。德國煤炭科研工作有3個 主體；一是科研機(jī)構(gòu)，二是高等院校，三是煤炭公司和煤 炭機(jī)械制造公司。20世紀(jì)5080年代，德國煤炭在德國 能源構(gòu)成中占有重要地位，煤炭科研工作不斷加強(qiáng)，擁有 世界一流的煤炭科研機(jī)構(gòu)。90年代以來，由于德國煤炭 工業(yè)進(jìn)一步萎縮，德國聯(lián)邦政府支出的煤炭科研經(jīng)費(fèi)逐年 削減。在這種情況下，德國煤炭科研機(jī)構(gòu)為了使技術(shù)力量 得到加強(qiáng)，進(jìn)行了兩次大的重組，并將工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向開拓 煤炭以外的新領(lǐng)域，開發(fā)海外市場。目前，魯爾礦區(qū)在礦床開采的現(xiàn)狀如下：1、采用長壁采煤技術(shù)，頂板識別技術(shù)，采煤識別技 術(shù)。目前，最好的長壁采煤工作

9、面每個8小時的生產(chǎn)作業(yè) 班平均產(chǎn)商品煤7200to2、改變礦井運(yùn)輸方式，現(xiàn)存的生產(chǎn)礦井全部由過去 的軌道運(yùn)輸方式改變成膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式。礦井煤炭運(yùn) 輸、選煤廠與鐵路的外運(yùn)能力已增長到與礦井長壁工作面 生產(chǎn)能力相互配套與適應(yīng)的程度3、新投產(chǎn)的井工煤礦已全部設(shè)計(jì)建設(shè)成為長壁開采 礦井，工作面生產(chǎn)出來的煤炭可直接用膠帶輸送機(jī)運(yùn)到洗 選廠4、集中生產(chǎn)，使用強(qiáng)力采煤機(jī)，生產(chǎn)系統(tǒng)綜合配套， 使長壁工作面已具有較高的功率和生產(chǎn)效率。5、長壁開采盤區(qū)的幾何尺寸明顯增大，從而可相對 地減少連續(xù)采煤機(jī)準(zhǔn)備盤區(qū)的時間。6、為確保長壁工作面內(nèi)能通入足夠的風(fēng)量，通常一 個長壁工作面需要布置3至4條采準(zhǔn)巷道，即增加12

10、 條采準(zhǔn)巷道，專門用作通風(fēng)，以便能快速有效地沖淡和排 除集中在巷道中的有害、有毒、具有爆炸危險(xiǎn)性的氣體和 粉塵。布置了4條采準(zhǔn)巷道的長壁工作面，各巷道的具體 作用是：膠帶輸送機(jī)巷，軌道巷、進(jìn)風(fēng)巷（緊急事故撤退 巷）和回風(fēng)巷。對于布置3條采準(zhǔn)巷的工作面，則常將軌 道巷和進(jìn)風(fēng)巷合并成為一條巷道。7、引入房柱式采煤法中的連續(xù)采煤機(jī)來掘進(jìn)巷道。 為滿足長壁工作面快速推進(jìn)對采準(zhǔn)巷道的需求，仍將原先 專門設(shè)計(jì)用于房柱式采煤的連續(xù)采煤機(jī)引進(jìn)到長壁開采 的生產(chǎn)過程中，將連續(xù)采煤機(jī)改為專門用于掘進(jìn)采準(zhǔn)巷道 的設(shè)備。8、應(yīng)用連續(xù)膠帶輸送機(jī)前移系統(tǒng)前移膠帶輸送機(jī)時， 允許膠帶輸送機(jī)在全負(fù)荷工作狀態(tài)下，將膠帶輸送機(jī)延長, 將前移膠帶輸送機(jī)所造成的盤區(qū)停工時間，減少到僅僅是 移動膠帶輸送機(jī)機(jī)尾的一小段時間。輸送機(jī)驅(qū)動裝置采用 人工智能系統(tǒng)?，F(xiàn)在，我國煤炭業(yè)存在著嚴(yán)重的重復(fù)建設(shè)、分散經(jīng)營、 產(chǎn)業(yè)集中度低、效率低、效益差的問題，已經(jīng)到了不調(diào)整 就不能發(fā)展的時候，如果按照原有的煤炭市場結(jié)構(gòu)和粗放 經(jīng)營方式發(fā)展，煤炭市場秩序難以有序，資源、環(huán)境也難 以承受。必須在發(fā)展中調(diào)整結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)調(diào)整中實(shí)現(xiàn)較快 發(fā)展?，F(xiàn)在，我們將產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)確定為“三大產(chǎn)業(yè)鏈”（以煤 炭的潔凈生產(chǎn)和出口為導(dǎo)向的煤、路、港、航產(chǎn)業(yè)鏈，以 煤炭的轉(zhuǎn)化和潔凈利用為導(dǎo)向的煤、化、電產(chǎn)業(yè)鏈，以