煤炭是怎样来得
几亿年前地球上有很多植物,由于地壳的变动,导致古代植物深埋地下,在一定温度和压力的条件下,发生复杂的化学变化。形成了煤。把煤切成薄片,在显微镜下能够看到植物的细胞结构。 煤炭是怎样形成的 煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。虽然它的重要位置已被石油所代替,但在今后相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,必然走向衰败,而煤炭因为储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭汽化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用,煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。 煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可然化石,这就是煤炭的形成过程。 一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被排挤到地表,甚至露出地面,比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄,而且面积也不大,所以没有开采价值,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。 煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然椎积而成的,它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。 但是,无可否认的事实和依据,煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中,而且又是那么如此的优质呢? 记得上小学的时候,我家住在离城不远的乡村,每当盛夏雨季来临时,一场暴雨过后,村子中央就会出现一条湍急的“小溪流”,我们许多小朋友就会跑到那里面去嬉戏,那小溪流也会因暴雨停止时间的延长,而变得越来越小,最后干涸。但在没有断流之前你会发现,很多水流处却被冲下来的木棍儿、杂草等漂浮物堵塞,形成一个个小的水坎儿。为了能让水流通畅,我们不时地把那些小水坎扒开,有的时候也会借此筑起一道小溪上的“堤坝”。既便是现在居住在城里,一场暴雨过后,街道上很多地方也会出现各种各样的漂浮物截住了水流,堵塞了下水道口,而且很多漂浮物又被集中地滞留在一个地方的现象。 小巫见大巫,由此我们便可以推断出煤炭的形成可能与洪水有直接关系。如果没有洪水那样强大的力量和搬运的功能,煤炭的形成绝对不会那么集中,也不会那么优质。 我们可以设想一下,在千百万年前的地质历史期间,由于气候条件非常适宜,地面上生长着繁茂高大的植物,在海滨和内陆沼泽地带,也生长着大量的植物,那时的雨量又是相当的充沛,当百年一遇的洪水或海啸等自然灾害降临时,就会淹没了草原、淹没了大片森林,那里的大小植物就会被连根拨起,漂浮在水面上,植物根须上的泥土也会随之被冲刷得干干净净,这些带着须根和枝杈的大小树木及草类植物也会相互攀缠在一起,顺流漂浮而下,一旦被冲到浅滩、湾叉就会搁浅,它们就会在那里安家落户,并且象筛子一样把所有的漂浮物筛选在那里,很快这里就会形成一道屏障,并且这个地方还会是下次洪水堆积植物残骸(也会有许多动物的残骸)的地方。当洪水消退后,这里就会形成一道逶迤的堆积植物残骸的丘岭,再经过长期的地质变化,这座植物残骸的丘岭就会逐渐地埋入地下,最后演变成今天的煤矿。 那么也许有人会问,1998年中国遭受的一场罕见的水灾,为何没有出现这样的情况呢?我认为,那是因为中国目前的森林覆盖率很低,而且有森林的地方多在高海拔地区,在平原到处是粮田,几乎到了没有什么森林可淹的境地,只不过是淹没了一些农田的防护林,并且农田防护林的树木很稀少,而且树木的根须又十分的发达,抓地抓得十分牢固,短时间的浸泡、冲击不会造成多大危害。而森林中的树木就不同了,很多树木都挤在一起生活,它们为了吸食太阳的能量,拼命地往上长,根须并不发达,一旦一处树木被洪水连根拨起,就会连带成片的树木被洪水毁掉,就如同放木排一样,顺流漂浮而下,势不可挡,最后全部堆积在一个地方。 另外,由于人类对大自然认识的增强,抵御突发性自然灾害的能力不断提高,兴修水利,筑起坚固的堤坝,加固江堤、河堤,大大地减缓了凶猛洪水的冲击力,泛滥的现象少了,甚至乖乖地听从人类的召唤,并把凶猛的洪水变成了电能、动能、热能,造福于人类,服务于人类社会。 不仅洪水有搬运动植物这样的能力,而且潮汐、台风、海啸也具备这样的能力。由于地震、火山喷发等因素引起的海啸,可以使海浪掀起三、四十米还高,并且在顷刻之间把一个岛屿上的动植物扫荡一空;把海岸线附近的一切生物全部洗劫。 再者,地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的,而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此,“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质,还是有一定的道理的,是有说服力的,也是能够令人信服的。 地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的,而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此,“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质,还是有一定的道理的,是有说服力的,也是能够令人信服的。 煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中,而且又是那么如此的优质呢? 由于古代的在植物大量沉积,被深深的埋在地层下,受到高压和高温,经过几亿年的时间,变成煤炭 煤矿和其它矿一样,是层状的,且不是到处都有,如果是地表植物积聚而成,则不会那么集中,应该到处都有,所以我认为,书上所说的不对。碳元素是地球故有的,地表的碳大部分以化合物形式存在,地心的碳以单质形式存在,地心的碳向地表喷出时,一部分为钻石,一部分为石墨,大部分为煤(不同条件下形成不同的物质),和其它大部分矿的成因一样。 植物当被压在地下,在长时间的缺氧高压的条件下便会形成煤。 石炭纪地球植物大繁盛,为煤的形成形成的强大的物质基础,后来的造山运动为煤的形成提供了外部条件。经过常年累月,便有了煤。
如果要评选第九所里“相爱相杀的CP”,供暖锅炉和煤炭工厂这一对绝无敌手。
作为《第九所》的重要资源,煤炭主要用于供暖锅炉的作业。特别是在各位研究员最头疼的冬天,煤炭消耗速度变快,很容易短缺。煤炭一旦没了,供暖锅炉就烧不动,使基地供暖不足,人员冻伤。
可以说,煤炭短缺会牵一发而动全身,整个基地的日常运转都会出问题。所以,今天邱小姐就要把珍藏的囤煤攻略分享给大家,答应我,再也不要被冬天毒打了好吗?
煤炭的获取有两个途径:煤炭工厂生产和探索开发。各位研究员可以点击界面上方的煤炭图标,随时关注基地煤炭的储量和产量。
(煤炭储量和产量信息)
在基地建设的初期,煤炭工厂是主要的煤炭来源,煤炭工厂每小时生产煤炭的计算公式是:3×工人数×效率。
各位研究员要记得每天检查一下煤炭工厂里的人员,确保工作人数,这样工厂就能尽可能多地产出煤炭。
(煤炭工厂工作中)
随着基地的发展,当煤炭工厂的产出已经不能满足基地用煤时,各位研究员就需要在探索地图中,对部分可以产出煤炭的地点进行资源开发,这就是获取煤炭的第二种方法。
探索地“矿质勘探点”、“海晏县城”都有煤炭资源,派遣小队前去开发就能获得一定数量的煤炭。
(矿质勘探点可以采煤)
和煤炭工厂只能在工作时间产煤不同,探索开发的资源是24小时不间断产出的。即使是在就寝时间,开发地也能够稳定供给煤炭。
(就寝时间煤炭产量仍在增长)
派遣小队完成首次开发后,探索地点的开发级别会升至1级,每小时能够稳定产出1份煤炭。
此处插播邱小姐温馨提示一则:两处能够获得煤炭的探索地点都有两种可开发资源,各位研究员在派遣小队时要看清,不要粗心选错了呀~
(开发级别1级的采煤效率)
另外,开发需要消耗粮食和人力,研究员们在开采煤炭的同时也要关注基地的粮食储量以及大家的工作情况,拆东墙补西墙可不是好的发展模式哦。
邱小姐给大家划一下重点,煤炭工厂每小时生产煤炭的计算公式为:3×工人数×效率。那么要提高产量,我们可以从哪里入手呢?
(煤炭工厂详情)
首先就是人力,没有人干活可不行,各位研究员要保证煤炭工厂的工人数。特别是在极端天气,煤炭需求量大,大家应该首先保证煤炭的供给,优先派遣人员去煤炭工厂工作。
(派遣人员到煤炭工厂工作)
各位研究员还可以利用临近的建筑提升煤炭产量。在煤炭工厂附近建造变压站和实验室都能够提升煤炭工厂的产煤效率,而且这种提升效果是可以叠加的。
以变压站为例,一个变压站可以提升20%的效率,两个变压站可以让煤炭工厂效率提高40%。
安全生产,远离烟火,各位研究员千万不要手一滑在煤炭工厂附近建造爆轰实验场,否则产煤效率会直降50%!
(临近不同建筑,影响工作效率)
缺乏煤炭的研究员在提升基地等级后可以优先建造更多的煤炭工厂,借此提升煤炭的产量。
(基地内多个煤炭工厂)
除了煤炭工厂有上升空间,探索开发里的两个地点也都是“潜力股”!每完成一次资源开发,探索地点的开发级别就会得到提升。
(正在开发煤炭资源)
想要获取更多的煤炭,就要多次派遣小队开发探索地点,提升开发级别。当探索地点的开发级别升至3级时,每小时的固定产量能够达到3份煤炭,相当于有一位工人以100%的效率在煤炭工厂24小时不眠不休地工作。
(不同开发级别煤炭固定产量不同)
春生夏长,秋收冬藏,囤够煤炭才能过好冬天。邱小姐今天分享的囤煤攻略,大家都做好笔记了吗?
希望各位研究员早日成为煤炭富人,天天烧锅炉,让基地温暖宜人,让科研员充满干劲,不断攻坚!
2、再用三角函数求出煤层倾斜面积;
3、倾斜面积乘以平均煤厚得出体积;
4、再用体积乘以煤的容重就是煤的地质储量。
5、地质储量减去保护煤柱再乘以回采率就是可采储量。
燃烧时注意通风,留有足够的空隙,让它充分燃烧。烧尽后的煤砟子在冬天可以趁热铺到一些容易使人摔倒的地翻上,防滑。
煤通过隔绝空气高温分馏可以得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气等,焦炭和焦炉煤气可以做燃料,热值高,而且污染很小;煤焦油是一种含有多种重要化工原料的资源,可以提取香精,制炸药、尼龙等。这样煤就得到了综合利用,同时也减少了对环境的污染。
工艺性质
煤的工艺性质是工业评价合理用煤的依据,主要包括粘结性、结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、焦油产率和可选性等。粘结性是指煤在高温干馏中产生胶质体,使煤粒相互粘结成块的性能。粘结性是评价炼焦用煤的主要指标。
结焦性是指在炼焦炉中能炼出适合高炉用的有足够强度的冶金焦炭的性质。发热量是指单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量。煤的发热量是煤质的重要指标,是计算热平衡、耗煤量、热效率等的依据。
以上内容参考:百度百科-煤
煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一,进入二十一世纪以来,虽然煤炭的价值大不如从前,但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一,煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个社会方方面面的发展的稳定,煤炭的供应安全问题也是我国能源安全中最重要的一环。
中文名
煤炭
外文名
coal
性质
固体可燃有机岩
原料
植物遗体
地位
主要能源之一
简介
煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。
中国煤炭资源分布图
碳、氢、氧是煤炭有机质的主体,占95%以上;煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素,氧是助燃元素。煤炭燃烧时,氮不产生热量,在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2),随烟气排放,污染大气,危害动、植物生长及人类健康,腐蚀金属设备;当含硫多的煤用于冶金炼焦时,还影响焦炭和钢铁的质量。所以,“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
煤中的有机质在一定温度和条件下,受热分解后产生的可燃性气体,被称为“挥发分”,它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标,在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时,挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤,挥发分较多。如果燃烧条件不适当,挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒,俗称“黑烟”;并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物,热效率降低。因此,要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
煤中的无机物质含量很少,主要有水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质,如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等,其中大部分属于有害成分。
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分,一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。
“灰分”是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣,是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而灰分越高,煤炭燃烧的热效率越低;灰分越多,煤炭燃烧产生的灰渣越多,排放的飞灰也越多。一般,优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低[1]。
在各大陆、大洋岛屿都有煤分布,但煤在全球的分布很不均衡,各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家,也是世界上主要产煤国,其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯。
历史
虽然煤炭的重要位置已被石油所替代,但在相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,导致它必然走向衰败,而煤炭因储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭气化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用。
煤炭
根据成煤的原始物质和条件不同,自然界的煤可分为三大类,即腐植煤、残植煤和腐泥煤。
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从煤的基本用途上看,通常将煤炭资源划为炼焦用煤和非炼焦用煤两大部分。从煤炭资源富有程度上看,我国非炼焦用煤很丰富,而优质炼焦用煤较少。
无烟煤是非炼焦用煤的主要品种之一,是成矿煤化程度最高的煤,具有挥发分低、密度大、硬度高、火力强等优点,用途广泛,通常作民用和动力燃料,也可加工成无烟煤滤料做水处理使用。主要分布在山西、贵州、河南、四川、宁夏、湖北等省(区)。
我国炼焦用煤(气煤、肥煤、焦煤和瘦煤),占全国煤炭查明资源储量的22%,不仅所占比重不大,而且品种也不均衡。其中,气煤占炼焦用煤的40.6%,而且肥煤、焦煤和瘦煤三个炼焦基础煤,分别仅占18.0%、23.5%和15.8%。炼焦用煤的原煤灰分一般在20%以上,多属中灰煤,基本上没有低灰和特低灰煤,且硫分偏高,不具优势。我国煤类品种虽全,但有丰有欠。真正具有优势的和勘査开发有潜力、有后劲的是低变质烟煤,而优质无烟煤和优质炼焦用煤都不多,属于稀缺煤种。
综上所述,我国煤炭资源适合露天开采的煤田(或矿区)少,适宜地下开采的煤田多,非炼焦用煤储量丰富,特别是其中的低变质烟煤规模大、煤质好、储量多,约占全国煤炭储量的40%以上。因此,应根据我国煤炭资源特点和成矿地质条件,发挥自有资源优势,扬长避短,开发好、保护好、利用好,以保障我国经济社会可持续发展所需要的煤炭资源。
第一节 资源现状
一、含煤地层及煤层和煤质
新疆含煤地层有中石炭统黑山头组,上二叠统扎河坝组,上三叠统塔里奇克组,下侏罗统八道湾组(哈玛沟组,康苏组)及中侏罗统西山窑组(塔什店组、克孜勒努尔组、阳霞组、杨叶组)、八道湾组、西山窑组为主要含煤地层,遍布全疆各煤盆地。塔里奇克组为次要含煤地层,主要分布在库拜煤田。黑山头组,扎河坝组出露在阿勒泰地区吉木乃—富蕴县一带,为局部含煤地层,但煤质变质程度高,黑山头组属贫煤—无烟煤阶段,扎河坝组属瘦煤—焦煤阶段。
八道湾组和西山窑组分布于区内各煤田,分布广、面积大。八道湾组在和什托洛盖煤田含可采煤层3~7 层,可采总厚4.07~13.8米;准东煤田含可采煤层8层,总厚25 米;准南煤田含可采煤层5~25 层,总厚9~48.5 米;吐—哈煤田含可采煤层1~18层,总厚6~31.2米,伊犁煤田含可采煤层4~7层,总厚9~48.5米;塔什店煤田(哈玛沟组)含可采煤层5~8 层,总厚8~10.9米;库拜煤田含可采煤层1~5层,总厚0.8~9.03米。
本组煤种较齐全,以长焰煤、不粘煤、气煤为主,肥煤、焦煤、瘦煤次之。
西山窑组在和什托洛盖煤田含可采煤层12~16 层,总厚8~25.1米;准东煤田含可采煤层2~14 层,总厚5.97~76 米;准南煤田含可采煤层3~55 层,总厚8.8~134.7 米;吐—哈煤田含可采煤层3~25米,总厚14.73~85.75米;伊犁煤田含可采煤层3~12层,总厚8~25.1 米;塔什店煤田含可采煤层6~13 层,平均总厚11米,库拜煤田含可采煤层11层,平均总厚11.88米;
本组煤种以低灰、低硫长焰煤、不粘煤、气煤和贫煤为主,局部为瘦煤、焦煤和肥煤。
塔里奇克组主要分布在库拜煤田,含可采煤层1~13层,可采总厚1~33.7米,为低灰、低硫、肥煤和瘦煤。
二、资源储量
(一)查明资源储量
新疆煤炭资源储量丰富,截至2005 年底,累计查明资源储量1023.04亿吨,其中基础储量133.79 亿吨,资源量889.25 亿吨,约占全国煤炭资源10%,在全国各省区中排第4位。
在已查明储量中,长焰煤、不粘煤和弱粘煤为主,约占已查明储量的91%,其次为气煤、肥煤和焦煤约占8%,高变质的瘦煤、贫煤和无烟煤储量很少。
2005年全区上储量表的煤产地 319 处,其中,大型矿区45处,中型15处,小型259处。
查明储量中大于100亿吨的煤田有4 个,即:准南煤田西段、准东窑头泉、大南湖和沙尔湖。
50~100吨的煤田7 个:乌鲁木齐煤田、吐鲁番七泉湖煤田、艾丁湖煤田、克尔碱煤田、阜康三工河煤田、和什托洛盖煤田、三道岭煤田。
5亿~10亿吨煤矿区6个:乌鲁木齐芦草沟矿区、铁厂沟矿区、艾维尔沟矿区、库仑铁布克矿区、俄霍布拉克矿区、伊北煤矿区。
(二)保有资源储量
截至2005年底,新疆煤炭保有资源储量1008.2 亿吨,其中,储量55.29亿吨,基础储量122.39亿吨,资源量885.82 亿吨,各煤田保有储量详见表4-3-1。
表4-3-1 2003年新疆主要煤田保有储量表 单位:亿吨
从表4-3-1 可知,保有储量最多的是吐哈煤田(45.9%),其次是准南煤田(28.61%),两处合计与全区煤炭储量的74.51%,如果再加上准东煤田(13.84%),达到88.35%。三处煤田集中了全区煤炭储量的88.35%,可见新疆煤炭资源储量的高度集中。
保有储量中,主要煤炭种类是长焰煤占71.74%,其次是不粘煤占18%,气煤6.5%,这3种煤占了总量的96.2%,剩余的其他煤种总共才占3.8%,其中肥煤0.69%、焦煤0.68%,详见表4-3-2。
表4-3-2 2005年新疆保有储量各煤种比例表
(三)煤炭资源地域分布
新疆煤炭资源分布广泛,全疆14 个地(州、市)中有13 个都有煤的分布,只有博尔塔拉州为无煤区。但储量十分集中,天山及其南北坡煤丰,南、北边远地区煤贫,和田、喀什、克孜勒苏州和阿勒泰地区缺煤。哈密地区、乌鲁木齐、吐鲁番地区、昌吉州、塔城地区、伊犁地区和阿克苏地区共占全区保有储量的98.30%,其中哈密大南湖煤田查明保有储量为143.81 亿吨,沙尔湖煤田224.57亿吨,准南煤田西段157.5 亿吨,奇台窝头泉煤田132.68亿吨,都是百亿吨以上的特大煤田。而南疆的和田、喀什和克孜勒苏州三地州只有全区煤炭保有储量的0.15%,阿勒泰也只有全区保有储量的0.05%,详见表4-3-3。
表4-3-3 2005年新疆煤炭资源保有储量地域分布表 单位:万吨
第二节 开发利用现状
新疆煤炭开发利用长期处于稳定增长状态,从1995 年的煤炭生产量2545.2 万吨,发展到2005 年的3942.29 万吨。而经过产业结构调整,淘汰9 万吨/年以下矿井,矿山企业逐年减少,从1995 年的973 个矿山企业,减少到2005 年的586 个,详见表4-3-4。
表4-3-4 新疆煤炭资源开发利用情况一览表
煤炭是自治区固体矿石产量最多的矿种,2005 年生产煤炭3942.29万吨,占全区固体矿石产量45.51%;实现工业产值26.93亿元.煤炭产品13 种,有焦煤、1/3 焦煤、肥煤、气煤、瘦煤、贫煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤、风化煤、未分牌号煤等。
自治区3个国有重点煤矿:乌鲁木齐矿务局、哈密矿务局、艾维尔沟煤矿,2003 年分别生产原煤 412.48 万吨、382.8 万吨、97.94 万吨。总产量为 893.22 万吨,占自治区原煤产量的31.56%,再加上其他国有煤矿,共计生产原煤1364.36 万吨,占到全区原煤产量的48.21%。
2003年原煤生产主要集中在乌鲁木齐、昌吉、哈密、塔城、阿克苏、伊犁、吐鲁番8 个地(州、市)煤炭产量占全区原煤产量的96.8%。其中,原煤产量在500 万吨以上的有乌鲁木齐市、昌吉州;300~500 万吨的有哈密、塔城、阿克苏地区,100 万~300万吨的有伊犁州直属,详见表4-3-5。
表4-3-5 2003年各地(州、市)原煤开发利用情况表
第三节 资源优势及开发潜力与发展前景
一、资源优势
(1)煤炭是新疆的优势资源,储量丰富、远景可观、开发潜力大、发展前景广阔。已查明保有储量1008.2 亿吨,居全国各省(区、市)第4位,2000米以浅煤炭资源预测量18182.3 亿吨,占全国资源预测量的40.5%,居全国各省区之首。准噶尔煤盆地煤炭资源量7600亿吨,吐哈煤盆地资源量5100亿吨,都属世界级资源量5000亿吨以上的10个大型煤盆地之列。
(2)煤炭种类齐全,配套程度高,有褐煤、长焰煤、不粘煤、中粘煤、不粘煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤。以中灰—特低灰、低硫—特低硫、低磷—特低磷的长焰煤,不粘煤和弱粘煤为主,其次为中变质的气煤、肥煤和焦煤。高变质的瘦煤、贫煤和无烟煤少。
中灰—特低灰、低硫—特低硫、低磷—特低磷是优良煤质、浅变质煤是煤炭液化和地下气化,实施煤炭洁净技术的理想煤质。
(3)大型煤田多,储量集中,有利于大规模开发利用,如哈密的煤换电工程,就是依托大南湖大型煤田而建设的。
(4)煤层多,煤层稳定,煤层厚度大,几个主要煤田的煤层总厚度一般都有几十米,100米,最大的可到182.24米。
(5)地质构造简单,地质变动小,煤层产状平缓,有利开发利用。
(6)水文地质条件和工程地质条件相对比较简单。
(7)煤炭资源集中分布于兰新、北疆、南疆三条铁路沿线,交通方便,经济比较发达,外部建设条件好。
二、开发潜力及发展前景
新疆是全国煤炭资源最丰富的省区,远景储量居全国第1 位。煤种齐全,配套性好,开发潜力大,发展前景好。
(一)准东煤田
主要含煤岩组是中侏罗统西山窑组,煤层数多,煤层厚度大,煤层间距小,煤层属稳定—较稳定型。煤层结构较简单,产状较缓,埋藏浅。煤质较好,低灰—特低灰,低磷—特低磷,高发热量,是良好的动力、化工和民用煤。预测资源量3747.6亿吨。
其中探明保有资源储量达13.84 亿吨。区内交通方便地形平坦,易于开发。
(二)准南煤田
区内煤炭资源丰富,有侏罗系下统八道湾组和中侏罗统西山窑组两个含煤组,煤层多,厚度大较稳定,结构较简单,层间距小,保有资源储量达274.30亿吨,预测资源量1831.45亿吨。
煤质较多,煤种齐全,配套性好。这一地区又是新疆工农业,经济较发达地区,交通方便陆路交通四通八达,煤炭开发利用前景广阔,尤其是今后环保型洁净煤开发的优选基地。
(三)和什托洛盖煤田
该煤田范围内,是新疆北部地区煤炭的主产区,含煤地层为下侏罗统八道湾组和中统西山窑组,其中已查明资源储量60.54 亿吨,预测资源量1019.43亿吨。是塔城、克拉玛依、阿勒泰等地煤炭供应基地。开发以民用和动力为主。
(四)吐哈煤田
煤炭丰富,探明储量较多,含煤以侏罗系下统八道湾级和中统西山窑组为主,煤层多,厚度大而稳定,结构较简单,探明保有资源储量440.16亿吨,预测资源量为5305亿吨。
煤质较好,低灰,低硫、低磷,高发热量。煤层埋藏浅,易采,交通方便,是新疆进入内地的门户,为以后环保型洁净煤的良好开发基地。
(五)伊犁煤田
煤层多,厚度大,储量丰富,含煤地层为侏罗系中—下统水西沟群的上、下两个含煤段,保有资源储量23.24亿吨。预测远景资源量4773亿吨。
煤层煤质较好,低灰、低硫、低磷,高发热量,属优质动力、民用煤更适宜开发环保型洁净煤。
伊宁地区与哈萨克斯坦相邻,在煤炭开发上除满足本地区工农业的需求外还可西出国境走向国际市场。开发利用前景看好。
(六)库拜煤田
区内煤炭资源较丰富,已探明保有储量16.37亿吨,预测远景资源量358.7亿吨。
煤质好,煤种较全,低灰、低硫、高发热量,有气、肥、焦瘦等各种煤类型,最适宜做炼焦及动力、化工、民用等多种用途,区内交通便利,煤炭开发利用前景较好。
(七)焉耆煤田
该区内亦有较多的预测远景资源量达594.1亿吨,保有资源量为8.36万吨。属低灰特低硫,高发热量煤,煤种以长焰煤、气煤为主。
煤田含煤岩系为侏罗系中—下统水西沟群的上、下两个含煤段,煤层多,煤层厚度较薄,可采层数较少。
该煤田位于新兴石油工业城库尔勒市的北侧,具有交通便利的优势,是开发环保型洁净煤的有利地区。
(八)其他煤田
除了以上7处主要煤田外,在南疆的塔里木盆地西缘和南缘还分布有一些构造盆地型的聚煤小盆地,如乌恰县托云盆地,阿克陶—叶城零星小盆地,和田地区的杜瓦—布雅盆地和甫鲁—吾鲁克赛、且末—若羌县江格沙依—艾西山间小盆地等。但这些小盆地成煤环境差,煤层少,极不稳定,含煤程度很低均属缺煤地区,可采煤量很小,形不成规模,是煤炭开发利用困难地区,新疆各地区煤田预测储量,详见表4-3-6、表4-3-7。
表4-3-6 新疆各地(州、市)煤炭资源预测资源量表 单位:亿吨
表4-3-7 新疆各煤田(煤矿区)预测储量表 单位:亿吨
第四节 煤炭供需形势与资源配置
一、供需形势
近年来由于石油价格上涨,带动了煤炭需求的增长,2001 年世界产煤45.64亿吨,比上年增长0.31 亿吨。2001 年我国原煤产量11.06 亿吨,从国外进口原煤249 万吨,出口原煤9012 万吨,原煤消费量为12.62亿吨,保持了煤炭的产需平衡。
新疆是我国原煤生产的重要省区之一,排名在第10 位上下。原煤产量以3.5%的增长率稳定增长。2003 年生产原煤3482.9 万吨,工业产值278632.0万元,其中,区内销售2884.9 万吨,调出自治区235.2万吨。消费量3129.7万吨,从区外购进235.2 万吨,进口0.4万吨,保持了产需平衡。
(一)煤炭需求情况
我区煤炭需求主要是火力发电煤消费量大,其次是民用煤和一般工业用煤。后者消费量波动不大,而前者常常是一个地区煤炭消费量增减的主要因素,下面是各地主要火力发电装备的用煤增长情况,详见表4-3-8。
表4-3-8 火力发电用煤增长情况表
(二)自治区煤炭消费量与产量预测
根据多年来我区煤炭产需平衡的状况,这里只对煤炭的产量作了预测,同时对各时段的煤炭储量需求也进行了预测。
2003年新疆煤炭产量3482.9 万吨,以此为基数,以自治区人民政府第十个五年计划中煤炭增长指标6.7%测算,对煤炭储量的需求,以可采系数0.4测算。
(三)各地区煤炭产量预测
各地区煤炭产量预测,采用6.7%的增长率与可预见用煤增长量相结合的方法进行预测。
二、煤炭资源配置
依据上述煤炭产量预测结果,以2003 年矿产储量表中的煤炭基础储量为依据进行配置,以减量法计算剩余储量和保证年限。
(一)自治区煤炭资源配置
自治区“十一五”和“十二五”3个时段的煤炭预测产量分别是:19633.4万吨、27176.4 万吨;对煤炭储量的需求量分别是49084万吨、67941万吨。以此进行资源配置后,还有剩余煤炭基础储量867747万吨,资源量8816310万吨,详见表4-3-9。
表4-3-9 新疆煤炭资源配置表
剩余基础储量还能保证2015 年之后有140 年的服务年限,剩余资源量的保证年限更长。这说明新疆煤炭资源储量丰富,可持续发展潜力大。
(二)各地区煤炭资源配置
全区12个产煤地区,煤炭资源丰、缺不均,相差悬殊,但都能保证“十一五”和“十二五”期间煤炭生产正常增长的配置需求,详见表4-3-10,如果要有重要煤炭建设项目,则应视各地的剩余储量多少进行配置。
根据各地保证“十一五”和“十二五”煤炭储量配置后,剩余储量的多少,以2015年的煤炭预测产量为基数,在不考虑增长因素的情况下,测算了2015 年之后保有煤炭储量(不含资源量)对生产保证年限,其结果以吐鲁番地区最长,为166年,和田地区最短,为17年,这大致说明了各地煤炭资源的丰、缺程度,更表明了各地区保有基础储量和生产规模的适应情况,详见表4-3-11。保证年限短的应加强地质勘查工作,提升煤炭资源量的级别,以保证有足够的煤炭基础储量,满足煤炭生产对资源的需求,或加强普查找矿,发现新的煤炭资源。保证年限长的、开发潜力大、发展前景好,应加大开发力度,积极推进资源优势向经济优势的转换。
表4-3-10 各地区煤炭资源配置表 单位:万吨
续表
续表
表4-3-11 2015年资源量各地区煤炭剩余资源储量表 单位:万吨
三、煤层气资源
(一)资源现状
煤层气是一种非常规天然气资源,是一种高效洁净资源,开发利用煤层气资源不仅改善我国能源结构,改善能源状况,而且能从根本上防止煤矿瓦斯事故,改善煤矿安全条件。我国煤层气甲烷含量大于等于4立方米/吨,据预测,全国埋深2000米以浅的煤层气总资源量为14.34 万亿立方米。新疆煤层气资源2202 亿立方米,居全国第11位。
煤层气在煤层中的储存状态,可分3种形式即吸附气、游离气和溶解气。吸附气是其最主要的存储状态,约占煤层气总量的80%以上,其次为游离气,而溶解气只占煤层气总量的1%左右。
煤层气含气性一般用含气量,甲烷浓度,资源丰度和含气饱和度加以评价。全国平均含气量介于4.0~27.1 立方米/吨之间,平均9.76 立方米/吨,煤层平均甲烷浓度 83.3%~97.0%,平均90.6%,资源丰度为0.06~8.77亿立方米/平方千米,平均为1.15亿立方米/平方千米,含气饱和度平均为45%。
煤储层物性参数主要包括孔隙率、渗透性、吸附—解吸性能和储层压力等。这些特征直接控制煤储层的含气性,影响煤储层渗透性能和煤层气的开采潜力。
新疆主要煤田和煤矿区,主要由侏罗纪的低—中变质阶段烟煤为主,总含气量较低。
(二)煤层气资源勘查开发前景
煤层气资源在全国来说都还处于起步阶段,不管是对资源的研究程度还是矿区的工程程度都很低,还需要做大量基础地质勘查工作后,才能对煤层气的开发利用前景作出全国客观的评价。
对我们新疆来说,煤层气资源的勘查研究程度同样也是很低的,所以要想作好新疆煤层气资源的开发工作,首先就要加强煤层气的基础地质研究工作,深入研究煤层气的控气地质因素,选择较有利的生、储聚气区开展煤层气的资源评价,重点对煤储层特征、渗透率、含气量及其开发利用前景进行分析评价,开展低渗透率煤储层煤层气的开发工艺研究,选择最有利地段,做煤层气地面开采的试验研究工作,取得经验后在全区推广。
椐国内外煤层气勘探开发选区评价参数,比较有利于开发的地区应具备如下条件:
(1)区内煤炭资源丰富,煤层分布面积大,煤层总厚度达8米以上,单层厚度2米以上,厚度稳定。
(2)煤层含气量达到 8 立方米/吨以上,渗透率 0.1 米/天以上。
(3)煤层埋深以300~1000 米为宜,煤层产状平缓,地质构造简单,存储条件好。
(4)距城市较近,便于利用。
根据以上条件,综合分析新疆主要煤田煤层气的赋存条件后认为:新疆的准南煤田、吐哈煤田、伊宁煤田、库拜煤田等4大煤田以及规模较小的准西北和什托洛盖盆地、焉耆盆地都是有着比较好的生、储煤层气条件的地区。这些煤盆地内煤炭资源储量丰富,煤层多,单层厚度大,煤层稳定和较稳定,且分布范围广阔,面积达数万平方千米以上,在这样广大范围的煤盆地中一定会存在一个乃至数个气量丰富、储存较好,适宜煤层气开发的有利区段,这些煤盆地的煤变质程度较低属中—低变质阶段,镜质组最大平均反射率RoX在0.5%左右,显微煤岩组分以镜质组和惰质组为主,生气能力较差,但吸附能力较强,地质构造多数较简单,断层少,产状较平缓,易于煤层气的保存而不易散失等有利煤层气生、储的客观因素。
甘肃华亭是全国100个重点产煤县、13个煤炭基地、西北三大产煤矿区之一,煤炭储量34.7亿吨,占甘肃省已探明储量的40.2%,也是全国仅有的五大优质化工煤基地之一。这为发展煤制甲醇项目创造了良好条件。
据介绍,甘肃华亭中煦60万吨煤制甲醇项目,是甘肃省煤化工发展史上的一个大项目,计划2008年6月底前建成投产。项目建成后,年用煤量162万吨,年平均销售收入10.6亿元,可实现利润总额3.29亿元,具有较高的盈利能力和抗风险能力。该项目投产后,将初步形成甲醇精细化工区,实现甲醇产业链的延伸,远期还将启动“甲醇制烯烃工程”,实现从煤化工路线出发制取石油化工产品。
该项目是以甘肃华亭煤电股份有限公司作为主发起人,联合四川鑫福矿业集团公司、华亭煤电运输有限责任公司、华亭龙珠物资有限责任公司、华亭县国有资产投资经营公司、华亭县华亭煤矿共6家股东单位发起创立。
甘肃省最大的煤化工项目的实施,是甘肃华亭走向新型工业化道路的重要转折点,标志着甘肃华亭煤电化一体化发展战略取得了实质性突破,必将进一步加速华亭煤炭资源的转化增值和矿区的可持续发展。
1、根据煤层底板等高线算出煤层倾角和煤层水平投影面积。
2、再用三角函数求出煤层倾斜面积。
3、倾斜面积乘以平均煤厚得出体积。
4、再用体积乘以煤的容重就是煤的地质储量。