关键词 煤炭资源 煤炭开发 制约因素 经济评价 云南
1 云南省煤炭资源开发的制约因素
1.1 总体数量丰富,但地质勘探程度低
云南省煤炭资源总量约为691亿t,其中探明储量252.87亿t,2000年末保有储量246.49亿t。详、精查保有储量195.03亿t,占保有总储量的79%,所占比重高,保有绝对量也大。但由于褐煤所占比重大,且大多暂难利用(仅昭通盆地就有81.82亿t详、精查储量,占全省保有详、精查储量的42%)。
1.2 煤炭资源受开采技术条件制约
1.2.1 地质构造复杂,矿井规模小
由于地质构造复杂,主要以小井田、小储量为主,矿井多为9万t/a以下规模的小矿,而小矿回采率低、成本高,对煤层丢弃和破坏较大。
1.2.2 水文地质、工程地质条件多样
晚二叠世和晚三迭世含煤地层以砂质泥岩和泥质砂岩为主,含水性弱,顶、底板较稳定,水文地质、工程地质条件多为中等~简单。
早石炭世煤矿区,煤系地层上下都有灰岩层,在明良煤矿为岩溶含水层矿区;在昭通地区,煤系顶部落水洞发育,开采时地表水、地下水涌入矿井,还可能形成陷落柱,给矿井造成隐患。
第三纪褐煤盆地,基底多为灰岩,若遇基岩承压水,水头高出地表,可采煤层以下隔水层薄时,易发生基底突水,难以处理。
1.2.3 矿井瓦斯含量较高,多为高瓦斯矿井
硬煤矿区瓦斯风氧化带深度一般为140~300m,目前矿井开采深度远大于瓦斯风氧化带深度,瓦斯含量多数超标,属高瓦斯矿井。
1.2.4 褐煤多具自燃倾向性
硬褐煤矿区煤层多易自燃,开采暴露区要采取措施预防煤的氧化自燃。
1.3 煤炭资源受区域因素制约
对煤炭资源的开发利用,因资源的数量、质量、开采条件和生态环境均为制约因素,但主导因素则因区域不同而各异,可分为如下几类:
1.3.1 滇东地区——开采条件制约型
滇东地区煤炭资源丰富,交通便利,经济比较发达,煤炭工业发展条件好。但由于构造较复杂,矿区(井田)规模小,小煤矿分布广,机械化程度低,采煤技术落后,回采率低,资源毁损严重,普遍为炮采工作面,只有后所及兴云煤矿有高档普采工作面,综采在云南仍为空白。
1.3.2 滇东北、滇东南地区——质量制约型
滇东北晚二叠世镇雄煤田,煤层较稳定,构造较简单,蕴藏资源量大,但多为中高硫~高硫煤。昭通盆地褐煤,全水分高达60%,发热量低,在各种用途上都会增加脱水成本。
滇东南及滇南,各时代的煤几乎属中高硫煤,且沿红河断裂一带煤矿区含硫高,含砷也高,燃烧排放S02及灰渣都含有害物质,对环境影响较大。
尽管该区有矿井开采高硫煤,有的产量还供不应求,但不能认为其开采的煤炭是经济的,因而必须研究洗选脱硫的综合利用问题,否则将以牺牲生态环境为代价。
1.3.3 滇西地区——数量制约型
滇西南及滇西北三江地区,是国家生态环境保护重点区域,煤炭资源贫缺,当地居民长期以木柴作为生活能源,制约着经济发展,只有找到新的煤炭资源作为代替能源,才能有效减少森林砍伐。
1.3.4 滇中岩溶湖盆区——生态制约型
区内褐煤盆地分布广,褐煤资源丰富,但含煤盆地多是城市建设和经济文化发展重点区和主要产粮区。煤矿开采会造成农田破坏,影响地面建筑,还会造成植被破坏、水土流失,影响高原湖泊生态、污染供水水源。因此,这一地区煤炭资源的开发利用受生态环境的制约。
2 影响煤炭质量的主要因素及资源经济类别划分
2.1 煤炭种类及其经济类别
2.1.1 煤炭种类慨况
云南省煤炭资源煤类齐全,但所占比例不均,在探明保有的246.49亿t储量中,褐煤153.26亿t,占62.18%;无烟煤51.91亿t,占21.06%;烟煤41.32亿t,占16.76%。炼焦烟煤40.05亿t,占全省资源总量的16.25%,或占烟煤类中的96.93%;一般烟煤(低变质烟煤及贫煤)1.27亿t,占资源总量的0.51%,或占烟煤类中的3.07%。
2.1.2 经济类别
滇东是云南省最主要的炼焦煤生产基地,主产晚二叠世优质烟煤,分布在曲靖市及红河州的泸西、弥勒两县,并以低硫煤为主,故经济的资源量比例高。
滇中为云南省第二个炼焦煤产地,产晚三迭世烟煤,含硫低,主要分布在丽江华坪矿区、楚雄一平浪两地,其中华坪矿区全部为经济的炼焦煤。
褐煤中的软褐煤,全水分较高,发热量较低,在各种工业用途中将会增加脱水成本,使其经济性降低,其资源为次经济的。
2.2 煤含硫量及其经济类别
2.2.1 含硫量概况
据统计,在全省保有储量中,特低硫煤31.44亿t,占12.75%;低硫煤17.66亿t,占7.16%;低中硫煤21.14亿t,占8.58%;中硫煤65.04亿t,占26.39%;中、高硫煤62.02亿t,占25.16%;高硫煤49.20亿t,占19.96%;中、高硫和高硫煤总计111.22亿t,占45.12%。
2.2.2 经济类别
特低硫~低硫煤28.62亿t,占经济类资源量的36%;低中~中硫煤22.31亿t,占经济类资源28%;中高硫煤27.66亿t,占经济类资源36%。次经济类资源以低中硫~中硫煤为主(91.55亿t),占次经济类资源的83%;欠经济类资源以高硫煤为主(49.20亿t),占欠经济类资源的85%,按硫分划分的煤炭资源经济类别见表1。
燃煤形成的S02污染已成为环保的重点。据估计,硫分含量每增加0.1%,燃烧一吨煤造成环境损失高估值为10.73元,低估值为4.71元。如以此计算,云南省2000年原煤产量按2182万t计,平均硫分每增加0.1%,将造成1.0~2.3亿元的经济损失。
2.3 灰分含量及其经济类别
2.3.1 灰分慨况
全省矿区保有储量中,以分煤层平均值统计,无特低灰煤;低灰煤2.65亿t,占1.08%;低中灰煤59.58亿t,占24.17%;中灰煤162.93亿t,占66.10%;中、高灰煤20.81亿t,占8.44%,高灰煤0.51亿t,占0.21%。其中,灰分<20%的低,低、中灰煤62.23亿t,占25.25%。
2.3.2 经济类别
经济类资源中、低一低、中灰煤50.07亿t,占经济类资源量的64%;中灰煤25.78亿t,占经济类资源33%;中、高灰煤2.56亿t,占经济类资源3%。次经济类资源以低、中灰煤为主(88.29亿t),占次经济类资源的80%;欠经济类资源以中、灰煤为主(48.86亿t),占欠经济类资源的85%。按灰分划分的煤炭资源经济类别见表2。
对煤中灰分含量的经济性分析,主要作用包含以下三方面:一是灰分降低则煤的发热量提高,由此煤售价提高,煤矿企业的收益增加;二是因热效率提高,使燃煤用户成本降低而收益增加;三是灰分中有益元素的利用和有害元素污染,给用煤企业带来的收益和损失。灰分与发热量的关系表现为:灰分每增减1%,发热量则相应降低或提高0.35~0.5MJ/kg。根据原国家计委、建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版)中所提出的动力用煤影子价格计算方法,则有动力煤灰分每增减1%,则影子价格相应降低或提高2.26~3.23%。2000年云南省原煤产量2182万t,以120元/t的平均市场价计,平均灰分每增加1%,将造成0.59~0.85亿元的经济损失。
在滇东炼焦煤矿区中,由于煤层灰分高而作动力用煤时,商品煤售价大幅度降低。2000年,来宾煤矿商品煤灰分39.42%(作动力煤用),平均售价69.90元/t,而田坝煤矿商品煤灰分19.02%(炼焦用煤),平均售价132.50元/t,每吨高出62.6元,二者相差1.9倍。
3 对次经济类资源处理利用的几点建议
(1)在多煤层矿区的一些次经济煤层,与经济的煤层配合开采利用,其经济性会有所提高。如后所矿区部分厚度薄、灰分偏高的次经济煤层;恩洪矿区的低硫煤与部分中、高硫煤配采,可洗选为合格的精煤。
(2)因含硫高而降为次经济或欠经济的煤炭资源,要研究其脱硫利用的可能性。如镇雄矿区煤炭资源量大,开采条件好,但含硫高,其脱硫容易,经进一步研究证实后,可建规模较大的煤矿,集中洗选脱硫,降低外部成本,提高利用价值。
(3)昭通盆地软褐煤全水分高,使各种用途都增加脱水成本,故降为次经济的,但其露采条件优越。应开展气化、液化方面的可行性研究,探讨以大型发电、液化、气化企业联合开发的可能性,通过不同技术工艺互补进行煤质加工,提高褐煤开发利用价值。
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