根据第三次全国煤田预测资料,除省外,我国垂深 2000 米以内的煤炭资源总量为 55697.49 亿吨,其中探明保有资源量 10176.45亿 吨,预测资源量 45521.04 亿吨。在探明保 有资源量中,生产、在建井占用资源量 1916.04 亿吨,尚未利用资源量 8260.41 亿吨。 2、我国煤炭资源的地域分布
我国煤炭资源主要分布于昆仑 -秦岭-大别山以北地区。 大致以昆仑 -秦岭 -大别山一线以北 的我国北方省区煤炭资源量之和为 51842.82 亿吨,占 全国煤炭资源总量的 93.08%;其余 各省煤炭资源量之和为 3854.67 亿吨,仅占全国煤炭资源总量的 山以北地区探明保有资源量占全国探明保有资源量的
6.98% 。在昆仑 -秦岭-大别
90% 以上;而这一线以南探明保有资
源量不足全国探明保有资源量的 10% 。显然,我国煤炭资源在地域分布上存在北多南少的 特点。
我国煤炭资源主要分布于大兴安岭 -太行山 -雪峰山以西地区。 大致这一线以西的内蒙古、 山西、四川、贵州等 11个省区,煤炭资源量为 51145.71 亿吨,占全国煤炭资源总量的 91.83%。 这一线以西地区,探明保有资源量占全国探明保有资源量的 明保有资源量仅占全国探明保有资源量的
%;而这一线以东地区,探
11%。显然, 我国煤炭资源在地域分布上存在西多
东少的特点。 / a3 P V, [1 k3 H% X3 M Z 我国煤炭资源地域分布上的北多南少、 西多东少的特点, 决定了我国的西煤东运、 北煤南运 的基本生产格局。
3、我国主要省区煤炭资分布 7 J* k8 B r6 S8 f$ E 我国煤炭资源丰富,除上海以外其它各省区均有分布,但分布极不均衡。煤炭资源量最 多的维吾尔自治区煤炭资源量多达 19193.53 亿吨,而煤 炭资源量最少的浙江省仅为 0.50 亿吨。我国煤炭资源量大于 10000 亿吨的省区有、 内蒙古两个自治区, 其煤炭资源 量之和为 33650.09 亿吨,占全国煤炭资源量的 60.42% ;探明保有资源量之和为 3362.35 亿 吨,占全国探明保有资源量的 33.04%。我国煤炭资源量大于 1000 亿吨以上的省 区是、 内蒙古、山西、陕西、河南、宁夏、甘肃、贵州等 8 个省区,煤炭资源量之和 50750.83 亿 吨,占全国煤炭资源总量的 91.12% ;这 8 个省区 探明保有资源量之和为 8566.24,亿吨, 占全国探明保有资源量的 84.18% 。我国煤炭资源量在 500 亿吨以上的有 12 个省区,这 12 个省区是 1000 亿吨的 8 个省区加安徽、云南、河北、山东四省,其煤炭资源量之和为 53773.78,占全国煤炭资源总量的 96.55% ;这 12个省区探明保有资 源量之和为 9533.22 亿 吨,占探明保有资源量的 93.68%。除省外,煤炭资源量小于 500 亿吨的 17 个省区煤炭 资源量之和仅为 1929.71 亿 吨,仅占全国煤炭资源量的 3.45% ;探明保有资源量仅为 3.23 亿吨,仅占全国探明保有资源量的 6.32% 。 4、我国主要煤炭工业基地
在我国北方的大兴安岭 -太行山、 贺兰山之间的地区, 地理范围包括煤炭资源量大于 1000 亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南 6 省区的 全部或大部,是我国煤炭资 源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的
50%左右,占我国北方地区煤炭资源量
65% 左右。显然,
的 55% 以上。而这一地区探明保有资源量占我国北方探明保有资源量的 较近,是我国最重要的煤炭工业基地。
这一地区不仅煤炭资源丰富, 煤质优良, 而且这一地区地理位置距我国东部、 东南部缺煤地 区相对
7 i U; b6 q7 e0 I
在我国南方,煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省,这三省煤炭资源量之和为 3525.74 亿吨,占我国南方煤炭资源量的 91.47% ;探明保有资源量也占我国南方探明保有 资源量的 90% 以 上。特别是贵州西部、四川南部和云南东部地区是我国南方煤炭资源最为 丰富的地区。显然,这一地区是我国南方最重要的煤炭工业基地。 二、我国煤炭资源的煤类和煤质特征 1、我国煤炭资源的煤类分布
在我国,褐煤资源量 3194.38 亿吨,占我国煤炭资源总量的 1291.32 亿吨,占全国探明保有资源量的 南东部。
5.74%;褐煤探明保有资源量
;S% G) X7 f6 M6 w6人% u# ]
$ L5 q: A! h) b
12.69%;主要分布于内蒙古东部、黑龙江东部和云
低变质烟煤(长焰煤、 不粘煤、弱粘煤)资源量 28535.85 亿吨,占全国煤炭资源总量的 51.23%; 低变质烟煤探明保有资源量 4320.75 亿吨,占全国探明保有资源量的 丰富。成煤时代以早、中侏罗世为主,其次是早白垩世、石炭二叠纪。
中变质烟煤(气煤、肥煤、焦煤和瘦煤)资源量为 15993.22 亿吨,占全国煤炭资源总量的 28.71%;中变质烟煤探明保有资源量
2807.69 亿吨,占全国探明保有资源量的
27.59%;我
国中变质烟煤主要分布于华北石炭二叠纪和华南二叠纪含煤地层中。
在中变质烟煤煤中, 气 42.46%;主要分布于
我国、陕西、内蒙古、宁夏等省区,甘肃、辽宁、河北、黑龙江、河南等省低变质烟煤 资源也比较
煤资源量为 10709.69 亿吨 ,占全国煤炭资源总量的 19.23%;气煤探明保有资源量 1317.31 亿吨,占全国探明保有资源量的 12.94%;焦煤资源量 20.21 亿吨,占全 国煤炭资源总量 的 4.74%,焦煤探明保有资源量 682.92 亿吨,占全国探明保有资源量的 6.71%。 * P2 y\" \\) d1 Q-
S$ H G2 o: p\" {
高变质煤资源量为 7967.73 亿吨,占我国煤炭资源总量的 量 1756.43 亿吨,占全国探明保有资源量的 川南部。 1 F) v$ W& Y9 }' @! o1 h- K. h# U2 p
2、 我国煤的灰分、硫分、和发热量的基本状况
14.31%;高变质煤探明保有资源
17.26%;高变质煤主要分布于山西、贵州和四
( E0 [) a! u* m1 l
我国探明保有资源量 10176.45 亿吨,生产在建井已占用 1916.04 亿吨,尚未利用资源量 8260.41 亿吨,其中特低灰(灰分小于
5%)、低灰(灰分小于 10%)的煤 1786.76 亿吨,占
尚未利用资源量的 21.63%;低中灰(灰分大于 10%-20%)的煤 3626.67 亿吨,占 尚未利用 资源量的 43.90% ;中灰(灰分大于 20%-30% )的煤 2698.85 亿吨,占尚未利用资源量 32.67%。 根据前述可知,我国特低灰 -低中 灰(灰分在 20%以下)的煤占尚未利用资源量的 按地区而言,在内蒙古、陕西、和山西四省区集中了这一类煤资源量的
65.53%; 52.70% 。按聚
煤 期而言,侏罗纪煤的 99.12%、白垩纪煤的 65.32% 、二叠纪煤的 46.91%、石炭二叠纪煤 的 34.08% 属特低灰 -低中灰(灰分小于 20%)煤;第三纪煤的 84.85% 、白垩纪煤的 33.51%、 二叠纪煤的 45.04%;石炭二叠纪煤的 63.86%属中灰(灰分 20%~30% )煤。1 _! i$ [! c3 E5 G$ \\$ g
& M' ?: m ~# W% h4 V+ 人3 ~# a
硫对煤炭的利用和环境保护都是十分有害的物质, 因此煤的硫分是煤质评价的一项十分重要 指标。在我国,特低硫和低硫煤为 4160.01 亿吨,占尚未 利用资源量的 50.37%;低中硫、 中硫煤 2823.30 亿吨,占尚未利用资源量的
34.18% ;硫分大于 2.00%的煤占 15.45% 。就地
域而言,内 蒙古、陕西、三省区特低硫、低硫煤 3225.77 亿吨,占全国的的 39.05%; 山西、陕西、内蒙古三省区低中硫、中硫煤 2243.77 亿吨,占全国 的 27.16%。就聚煤期而 言,白垩纪特低硫、低硫煤占白垩纪煤的 63.70% ;侏罗纪特低硫、低硫煤占侏罗纪煤的 77.% ;二叠纪特低硫、低硫煤仅占二叠纪煤的
6.91%;石炭二叠纪特低硫、低硫煤仅占石
炭二叠纪煤的 23.91%;石炭二叠纪硫分小于 2.00%的煤占石炭二叠纪煤的 75.96%硫分 最高 的二叠纪煤中,硫分大于 2.00% 的煤占二叠纪煤的 63.%。
;_, }/ |! A\" L8 A) g
根据统计,全国尚未利用储量中煤的发热量 3、我国煤类的煤质特征 . n: C% h! e: o\" a0 s n
Qgr,ad >20MJ/kg 的中高热值煤占 91.80%,低
热值煤很少,主要是分布于云南和内蒙古东部的褐煤。
: w' K0 O$ J& P# n0 m8 x0 p0 [ 褐煤的最大特点是水分含量高, 灰分含量高, 发热量低。 根据 176 个井田或
勘探区统计资料, 褐煤全水分高达 20-50%,灰分一般为 20-30% ,收到基低位发热量一般为 11.71-16.73MJ/kg 。
在我国,低变质烟煤不仅资源量丰富,而且这类煤灰分低,硫分低,发热量高,可选性好煤 质优良。各主要矿区原煤灰分均在 15% 以内,硫分小于 1%。 其中不粘煤的平均灰分为 10.85%,平均硫分为 0.75;弱粘煤平均灰分为 10.11%,平均硫分为 0.87% 。根据 71 个矿区 统计资料,长焰煤收到基低位发热量为 16.73-20.91MJ/kg ;弱粘煤、不粘煤收到基低位发热 量为 20.91-25.09MJ/kg 。低变质烟煤化学反应性优良。
我国中变质烟煤原煤灰分一般在 20% 以上,基本无特低灰煤和低灰煤;硫分也较高,已发 现保有资源量的 20 以上的硫分高于 2%,而低硫高灰者,其可 选性也较差。我国华北是中 变质煤的主要分布地区, 其中山西组煤的灰分、 硫分相对较低, 可选性较好, 是我国炼焦用 煤的主要煤源。而太原组煤属中硫、中高硫居多,脱硫困难,但结焦性比山西组煤好。
. Q7 z5 A, {8 X+ }/ V . e/ q 在高变质煤中,贫煤的灰分和硫分都较高,如山西西山贫煤灰分
15%-30% ,硫分
1%-3% ;
贵州六枝贫煤灰分 17%-36% ,硫分高达 3%- 6%贫煤属中高热值煤,其 Qnet.ar 一般可达 23.00-27.18MJ/kg 。我国 无烟 煤的 特点 是低 中灰 、中 灰, 低硫 - 中硫 Qnet.ar 一 般高达 22.70-22.70MJ/kg ,煤灰熔融温度高快煤机械强度高,热稳定性中等 性较差。 % Q5 H$ b C( A6 b( b
U1 [7 K: _( G# O
-高热稳定性,化学反应
综上所述, 我国煤炭资源的煤类齐全, 包括了从褐煤到无烟煤各种不同煤化阶段的煤, 但是 其数量和分布极不均衡。褐煤和低变质烟煤资源量占全国煤炭资源总量的 燃料煤资源丰富。而中变质煤,即传统意义的
50% 以上,动力
\"炼焦用煤 \"数量较少,特别是焦煤资源更显不
足。就煤质而言,我国低变质烟煤煤质优良,是优良的燃料、动力用煤,有的煤还是生产水 煤浆和水煤气的优质原料。中变质烟煤主要用于炼焦,在我国,因灰分、硫分、可选性的原 因,炼焦用煤资源不多,优质炼焦用煤更显缺乏。高变质煤煤质的主要不足是硫分高。 \" l u, b4 h! h' g$ a2 a- b\" h4 _- } 三、我国煤炭资源开发开采条件 3 p! p. b( t3 Y4 B9 r- w4 | 1 、我国煤田构造特征 ' H- t/ t3 w3 x! m! ~) m
3 J% S) A: j, l9 h( o' q 我国位于亚洲东南部,在现代板块构造格局中,属欧亚板块与太平洋
-菲律宾海
板块和
印度板块的拼合部, 煤田构造复杂。 中国由于受到古亚洲、 特提斯和太平洋三大地球动 力学体系的控制,形成了准噶尔 - 松辽块体、塔里木块体、华北块体、华南块体和青藏块体 等五大块体。我国各煤盆地在在经历了盆地基 底形成、含煤地层沉积和后期变形后形成了 现在的东北、华北、西北、华南、滇藏五个赋煤区。西北赋煤区和滇藏赋煤区含煤岩系形成 后基本处于挤压 - 汇聚型地球 动力学体系作用之下, 煤田构造样式由较强烈褶皱、 逆冲断层、 推覆构造等挤压构造组成, 构造复杂。 东北赋煤区自三叠纪以来主要受太平洋地球动力学体 系作用,煤田构造样式为伸展型构造,宽缓褶皱与阶梯状、地堑
-地垒状的断层组合发育,
绝大多数煤田构造复杂。 华北赋煤区受到过三大地球动力学体系的作用, 构造组合样式多样, 煤田构造变形强度总体呈现四周强、 中心弱的特点, 除鄂尔多斯盆地中心, 一般情况下煤田 构造比较复杂。 与华北赋煤区相比, 华南赋煤区构造变形强度和构造复杂程度均超过了华北 赋煤区;在华南赋煤区,推覆构造、滑脱构造更加广泛而强烈;华南西部以紧密褶皱为主, 华南东部断层更加发育;除少数地区外,挤压型和伸展型构造均有清晰显示。
除此,火成岩、陷落柱对煤炭资源的开发开采也有较大影响。
在我国, 构造是影响煤炭资源开发和煤矿开采最重要的因素。 为适应现代化采煤技术和提高 经济效益的要求, 应用高分辨率地震技术, 开展采区地震勘探, 进一步查明煤田构造的工作 正在逐步展开。 这一项工作的开展, 进一步证实了我国煤田构造的复杂性。
1991-1995 年间,
7 A% 2 U/ K' do E
中国煤田地质总局所属地震勘探队在 38 个煤矿采区的 46okm2 范围内开展高分辨率地震, 新发现断距 1om 以上断层 787 条。如安徽淮北矿区祁南井田,经精查地质勘探和高分辨率 地震勘探, 21km2 内发育断层 5o 条。又如,山西阳泉矿区五矿,经三维地震后, 1.14km2 范围内长轴大于 2om 的陷落柱多达 27 个。 . m2 n! P$ c* r1 [
2、 我国煤矿瓦斯 : N8 h3 Y: A; p7 _' _+ {4 A. s! W
:f' z& V$ a6 ') q' 1$ Z
煤矿瓦斯是影响煤矿安全生产的重大因素, 煤矿瓦斯的等级、 煤和瓦斯突出的可能性是评价 煤层开采技术条件的最重要参数。
4 c& n1 xo o1 _
根据中国煤矿瓦斯地质图编图组及其他单位对 25 个省区 1799对大、中、小型矿井资料的统
计,高沼气矿井 486 对,占 27%;煤与瓦斯突出矿井 249 对,占 14%;高沼气矿井和煤与 瓦斯突出矿井 735 对,占统计矿井的 41%,可见我国高、 突矿井之多。 ) S/ Do ]7 P; O9 g/ T1 g7 [& \\2 J
经对华南(川、黔、滇、湘、赣、桂、粤、闽、浙、鄂) 1o 省区 978 对矿井的统计,煤与 瓦斯突出矿井 173 对,高沼气矿井 285 对,高、突矿井比 例高达 47%;在东北 15o 对矿井 中,煤与瓦斯突出矿井 23 对,高沼气矿井 76 对,高、突矿井比例高达 66%;华北七省区 (晋、冀、鲁、豫、苏、皖、内蒙
古) 54o 对矿井中,煤与瓦斯突出矿井 5o 对,高沼气矿
井 114 对,占 31%;西北五省区(陕、甘、宁、青、新) 1o7 对矿井中,煤与瓦斯突出矿井 4 对, 高沼气矿井 11 对,高、突矿井比例为 14% 。上述可见,资源条件差、煤炭资源量少 的地区高、突矿井比例大。 . _4 v3 Y$ s4 h$ S8 {o D
6 S$ H\" r; A* e/ }6 S3 '3 g: d) U( K
在我国, 不仅高、 突矿井比例大, 而且随作开采深度的增加, 高、突矿井的比例还可能增加。 在我国,煤与瓦斯突出还存在着始突深度浅,突出次数多,突出强度大的特点。
2 p9 b% q6 J, i& K4 Q+ f 3 S5 W
煤矿瓦斯的等级、 煤和瓦斯突出的可能性是评价煤层开采技术条件的最重要参数。 井开采技术条件差。
( Y# V6 m$ Z8 }9 V
煤矿瓦斯
是影响煤矿安全生产的重大因素,煤矿瓦斯的预防、治理必然加大生产成本。就瓦斯而言, 我国多数矿3、 我国中西部煤田开发条件 8 N, C& D; j$ c( M
我国煤炭工业战略向中西部转移要遇到的两个突出问题, 环境脆弱的问题。 : b% L: H D7 2\" }! g- j* I
我国是一个水资源贫乏的国家,水资源年平均总量 28o4 亿立方米。按人口平均,仅相 当于世界人口平均占有量的四分之一。不仅如此,水资源区域分布极不均衡。昆仑山
大别山一线以北的北方 17 个省、市、自治区约占全国面积的一半,而水资源约为 6oo 亿立
方米,仅占全国水资源总量的五分之一;太行山以西的北方广大地区水资源量为 45 亿立方 米,仅占北方水资源量的 7.5% 。显然,我国水资源分布存在着南丰北缺, 东多西少的特点, 这正好与煤炭资源的西多东少、北丰南贫形成反向分布的格局。据统计,晋、陕、蒙、宁及 附近地区 13 个正在生产和建设的大型煤矿区,近期日需水量约 90 万立方米,而这些矿区 水源地日供水能力仅为需水量的一半。 我国煤炭资源主要分布于太行山以西的干旱、 半干旱 地区, 这一地区煤炭资源的开发不可避免地将面临水资源缺乏的严峻问题;
业和经济社会的发展,中西部矿区的缺水问题将日趋严重。
而且,随着工农
3 k! L; g: P\" v5 [# f, e9 t
一是水资源缺乏的问题, 二是生态
-秦岭 -
我国中西部地区地处干旱、半干旱气候带内,年降水量小,蒸发量远大于降雨量,大风 频繁,地表植被不良;区内大部分为黄土丘陵山地,沟壑纵横,黄河及其支流从中流过,水 土流失严重;区内富水的区域性含水层,地下水缺乏,地表水日趋紧张;据报道,区内局部 地段环境质量有所改善, 但荒漠化趋势尚未得到根本遏制。 我国中西部地区, 生态环境脆弱, 煤炭资源的进一步开发势必增加该区的环境负担, 如不采取根本性的有效措施, 保护和改善 环境只能是一句空话。 7 [( ]% [0 @0 f) Q. R 4、我
国东部煤田开发条件 : I' i, N3 x# p4 F' d 我国东部(主要指华北东部)煤田开发和开采主要有两个问题,一是
二是所谓 \"三高 \",即高水压、高地温、高地压问题。
在我国东部地区,不少煤田上覆新生界地层厚达数十米至数百米。巨厚新生界地层的存
在 华北东部煤矿开采时间长,开采强度大,开采延深速度大(每 10 年延深 100-250m )。 现在,该区大部分矿井开采深度在 500-1000m ,有的矿井开采深度已经超过 1000m 。高水 压、高地温、 高地压的问题日趋严重。 由于太原组灰岩水、 石炭二叠纪基底奥灰岩溶水的存 在和奥灰陷落柱、 断裂破碎带的发育, 东部不少煤矿带压开采, 生产面临高水压的威胁, 煤 矿井下突水淹井时有发生。 近年来, 一些一直认为矿床水文地质条件相对简单的矿井, 也相 继发生了奥灰岩溶水突水淹井事故,损失惨重。
在我国东部,由于地壳薄和现代裂谷作用,地壳深部热能散发强烈,大地热源值高。据 煤田工业技术咨询委员会地质分会调查,华北东部不少矿井已经出现了高于 280C 的热害, 巷温 30-380C ,地温梯度一般高于 30C ,而突水温度达 36-410C 。这必然引起工作条件恶 化,增大通风,加大成本。
由于华北东部不少矿区高地应力和断层附近残余构造应力异常存在以及矿井深部开采, 围岩自重压力增大等原因, 常常造成煤矿井巷失稳以及突发冲击性地压, 对煤矿造成巨大危 害。
\" 巨厚新生界 \"问题,
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