劉君 李淑慧 趙一夫
摘要:文章根據(jù)內(nèi)蒙古煤炭資源的煤質(zhì)特征,分析了不同煤質(zhì)煤炭資源的利用方向,為今后制定針對性的大氣污染防治措施起到關(guān)鍵作用。
關(guān)鍵詞:煤炭資源;煤質(zhì);開發(fā);利用
煤炭作為我國現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主要能源之_,在我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與人民日常生活中都占據(jù)著十分重要的地位和作用。內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭資源豐富,煤種齊全,是我國主要煤產(chǎn)地之_,截至2015年,內(nèi)蒙古累計(jì)查明煤炭資源存儲量逾8000億噸,居全國首位。同時內(nèi)蒙古自治區(qū)也是原煤利用大省,煤炭在內(nèi)蒙古一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重為90.5%,作為電廠發(fā)電、供熱、建材、化工用煤等。燃煤過程中可產(chǎn)生多種大氣污染物,主要包括總懸浮顆粒物(TSP)、二氧化硫化物(SO2)、氮氧化物(NOx)、多環(huán)芳烴類(PAHs)物質(zhì)、重金屬元素(如汞、鎘、鉛)以及氟和砷等。燃煤成為了大氣污染的主要源頭,也成為大氣污染防治的重中之重。因此,加強(qiáng)對煤炭資源煤質(zhì)特征的評價,不僅對煤炭資源利用、開發(fā)有重要作用,而且對今后制定針對性的大氣污染防治措施起到關(guān)鍵作用。
1 內(nèi)蒙古煤炭資源分布情況
內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭資源分布廣,聚煤期多,各時代的聚煤作用均有發(fā)生,內(nèi)蒙古自治區(qū)各時代煤炭資源分布情況如下。
1.1 石炭二疊紀(jì)煤炭資源分布
石炭二疊紀(jì)含煤地層主要分布在鄂爾多斯、烏海和陰山中段,形成東起清水河、準(zhǔn)格爾,經(jīng)東勝煤田以北的烏蘭格爾向西到桌子山、賀蘭山的廣大含煤區(qū)。主要煤田有準(zhǔn)格爾(部分劃為國家規(guī)劃礦區(qū))、桌子山、烏達(dá)、賀蘭山煤田和大青山煤田(石炭系部分),其中準(zhǔn)格爾煤田為國家規(guī)劃建設(shè)的大型煤炭生產(chǎn)基地。
1.2 侏羅紀(jì)煤炭資源分布
侏羅紀(jì)含煤地層主要分布在鄂爾多斯地區(qū)、陰山及其以北地區(qū)、興安盟部分地區(qū)。有資源儲量和質(zhì)量均占有極大優(yōu)勢的國家大型煤炭基地東勝煤田(部分劃為國家規(guī)劃礦區(qū))。陰山地區(qū)大青山煤田及陰山以北的阿巴嘎煤田、西烏旗的躍進(jìn)煤礦、錫林浩特煤礦也是該聚煤期形成的煤田。大興安嶺地區(qū)的牤牛海煤田等一些煤田(礦)的含煤地層也是該聚煤期形成的煤田。其含煤盆地一般面積小,資源儲量有限。
1.3 白堊紀(jì)含煤地層分布
白堊紀(jì)含煤地層廣泛分布于陰山以北、大興安嶺以西、寶音圖隆起以東地區(qū),主要位于二連~海拉爾一線,由數(shù)量眾多的含煤盆地群組成,資源儲量巨大。主要煤田有白彥花、白音烏拉、巴彥寶力格、勝利、白音華、霍林河、伊敏、陳旗、扎賚諾爾、大雁、平莊~元寶山煤田等,這些煤田大部分已成為國家大型煤炭生產(chǎn)基地。
2 主要含煤層煤質(zhì)特征
2.1 石炭~二疊紀(jì)聚煤期煤質(zhì)特征
除雀兒溝、察赫勒、烏達(dá)礦區(qū)9號煤屬低灰煤,呼魯斯太7、15號煤為中低灰外,其它灰分產(chǎn)率普遍很高,均屬中灰煤。該紀(jì)的各煤田(礦區(qū)、煤產(chǎn)地)灰分變化另外一個特點(diǎn):上、下煤層變化較大,一般薄煤層灰分值較低,巨厚煤層變化較大。本聚煤期特低~高揮發(fā)分煤均有,其變化是由西向東依次增高:喇嘛敖包、炭井子溝、察赫勒<10%(特低揮發(fā)分煤);黑山、蠶特拉7號煤、呼魯斯太7號煤、烏達(dá)礦區(qū)9號煤為低揮發(fā)分煤;蠶特拉3號煤、呼魯斯太3號煤和15號煤、大青山為中揮發(fā)分煤(>20%~28%);其余則為中高~高揮發(fā)分煤。本聚煤期全硫含量一般變化規(guī)律:上部煤層全硫含量低于下部煤層,賀蘭山~桌子山煤田的各礦區(qū)(煤產(chǎn)地)的硫分普遍高于準(zhǔn)格爾煤田和大青山礦區(qū)。準(zhǔn)格爾煤田和大青山礦區(qū)一般不超過1%,屬低一特低硫,賀蘭山~桌子山煤田的各礦區(qū)硫分變化大。
2.2 侏羅紀(jì)聚煤期煤質(zhì)特征
該期煤的灰分普遍較低,變化較小?;曳肿畹蜑闁|勝煤田,不超過10%,屬特低灰煤。其次屬希熱哈達(dá)、二道嶺礦區(qū)、千里山、新上海廟、營盤灣、潮水、錫林浩特不超過20%,屬低灰煤。其余均屬中灰煤。該聚煤期煤的揮發(fā)分變化非常大,最高為潮水,浮煤平均值為41.81%。最低為二道嶺礦區(qū)及塔布花煤產(chǎn)地,為6-7%。西烏旗、溫都花、黃花山、聯(lián)合村等較低,而東勝煤田、新上海廟、營盤灣礦區(qū)、大青山B煤組等其余礦區(qū)(煤產(chǎn)地)的揮發(fā)分值均較高。該聚煤期煤的全硫普遍很低,僅新上海廟、溫都花、黃花山超過1%,其它均在1%以下,以特低~低硫煤為主。
2.3 白堊世聚煤期煤質(zhì)特征
本期煤的灰分多在15~25%之間,以中灰煤田(礦區(qū))居多,海拉爾、二連賦煤帶灰分較低,屬低灰~低中灰煤。松遼、陰山賦煤帶的大多數(shù)礦區(qū),灰分略高,如寶龍山和流通壕,灰分值超過30%,已屬中高灰煤。本聚煤期煤的揮發(fā)分特點(diǎn),變化小,均為高揮發(fā)分煤,一般均在40%以上。本期煤田(礦區(qū))大多為低硫分煤。海拉爾賦煤帶最低,屬特低~低硫煤;二連賦煤帶變化較大,東中部較低,向西的白音烏拉、賽漢塔拉、白彥花較高,但整個賦煤帶一般均低于1.5%。松遼、陰山賦煤帶的大多數(shù)礦區(qū),灰、硫分較高,東端的寶龍山和西端的巴音胡都格已屬高硫煤,而元寶山、流通壕、固陽等礦區(qū)也高于本期煤田(礦區(qū))平均值,屬中、中高硫煤。
3 不同煤類的利用
3.1 石炭~二疊紀(jì)煤炭資源的利用
內(nèi)蒙古自治區(qū)石炭~二疊紀(jì)煤炭資源的開采主要集中在烏達(dá)礦區(qū)、桌子山礦區(qū)以及長城礦區(qū)。此外零星分布的有呼魯斯太煤田、邦特勒煤田以及喇嘛敖包煤田等。烏達(dá)礦區(qū)及桌子山礦區(qū)主要煤種為肥煤、焦煤、1/3焦煤、氣煤,含硫量為部分低硫,大部分高硫,可選性為難選至很難選,局部易選至中等。其中低硫煤為山西組煤層,高硫煤為太原組煤層。煉焦用精煤都進(jìn)行了洗選加工,現(xiàn)在洗選工藝全部為重介洗選方式。低硫煤洗選后硫分在0.6%~0.8%,高硫煤洗選后硫分在1.0%~1.3%之間。
3.2 侏羅紀(jì)煤炭資源的利用
該聚煤期在區(qū)內(nèi)分布廣泛,東起大興安嶺中南部賦煤帶,西止阿拉善盟的北山和潮水賦煤帶。資源量最大、質(zhì)量最佳屬鄂爾多斯盆地(東勝煤田和上海廟礦區(qū))。煤種有褐煤、長焰煤、不粘結(jié)煤、弱粘結(jié)煤、氣煤、肥煤、焦煤。其中準(zhǔn)格爾、東勝煤田為重點(diǎn)開采的煤田,煤種為長焰煤和不粘煤。準(zhǔn)格爾煤田煤質(zhì)特征:煤種屬長焰煤。煤質(zhì)具體指標(biāo)為:灰分20%~25%,全硫0.25%~2.95%,東勝煤田煤質(zhì)特征:北部區(qū)主要包括萬利、銅匠川、高頭窯、柴登等,屬低灰、低硫、高揮發(fā)分、中高發(fā)熱量的不粘煤。灰分10.5%-12.5%,全硫1.0%,揮發(fā)分35.5-37.5%。侏羅紀(jì)煤炭資源可作為優(yōu)質(zhì)的動力用煤和民用煤,可作為低溫干餾用煤、氣化用煤、水煤漿用煤等。
3.3 白堊紀(jì)煤炭資源的利用
白堊紀(jì)含煤地層廣泛分布于陰山以北、大興安嶺以西、寶音圖隆起以東地區(qū),主要位于二連~海拉爾一線,由數(shù)量眾多的含煤盆地群組成,資源儲量巨大。主要煤田有白彥花、白音烏拉、巴彥寶力格、勝利、白音華、霍林河、伊敏、陳旗、扎賚諾爾、大雁、平莊~元寶山煤田等,這些煤田大部分己成為國家大型煤炭生產(chǎn)基地。煤種主要為褐煤。早白堊紀(jì)煤炭資源不僅可作為電站用煤,還可作為開發(fā)水煤漿,氣化,液化,碳素制品,制取腐植酸以及褐煤蠟等。
4 結(jié)語
內(nèi)蒙古自治區(qū)一次性能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭占90.5%,以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)難以改變,通過煤炭資源煤質(zhì)分析,各煤種利用方向不盡相同。其中石炭~二疊紀(jì)煤炭資源可作為煉焦用煤,侏羅紀(jì)煤炭資源主要為動力用煤,白堊紀(jì)煤炭資源可作為電站用煤以及煤制甲醇、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制油等現(xiàn)代煤化工的原料。為減少煤炭資源利用過程中的大氣污染,應(yīng)加強(qiáng)煤炭的洗選加工等方面的研究,促進(jìn)煤炭清潔利用減少污染物排放。同時應(yīng)注意高硫煤的利用,禁止開采硫分含量高于3%的煤炭資源。