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我国煤炭资源勘查现状跟踪研究

2017-12-07陈美英唐朝苗

中国煤炭地质 2017年11期
关键词:资源量煤炭资源储量

孙 杰,陈美英,唐朝苗,郑 翠

(中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京 100039)

我国煤炭资源勘查现状跟踪研究

孙 杰,陈美英,唐朝苗,郑 翠

(中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京 100039)

通过系统梳理“全国煤炭资源潜力评价”项目,研究了我国煤炭资源勘查最新进展数据,更新了我国煤炭资源基础数据,分析了我国煤炭资源勘查现状,并根据我国煤炭资源聚集和赋存规律、生态环境承载力、区域经济发展状况及煤炭供需情况等条件,提出了新常态下“五类七区”的煤炭资源区划方案。

煤炭资源;勘查;区划

0 前言

煤炭是我国的主体能源,是国家能源安全的基石。我国“富煤、少气、贫油”的国情特点决定了煤炭在很长一段时间内主体能源地位不会改变[1]。2016年煤炭消费量占我国能源消费总量的62.0%,虽比2010年下降了7.2%,但主体地位仍然不可撼动[2]。

煤炭资源勘查现状及煤炭清洁高效利用,是我国政府和社会普遍关心的问题,对于我国建立“集约、安全、高效、绿色”的煤炭工业有着至关重要的意义[3]。

以2002年为起点,煤炭地质勘查工作如过山车般到达巅峰后,于2013年开启了急速下降模式。目前,市场环境低迷,工作任务较轻,正是我们系统总结煤炭“黄金十年”成果,摸清煤炭资源家底的重要机遇期。本文基于中国地质调查局二级项目“特殊用煤资源潜力调查评价”子课题“全国煤炭资源勘查开发现状跟踪研究”的研究成果,系统梳理、更新了我国煤炭资源勘查最新基础数据,并结合“十三五”煤炭发展规划提出了新常态下“五类七区”的煤炭资源区划。

1 工作基础及工作方法

新中国成立以来,我国共组织实施了四轮全国范围的煤炭资源预测与评价,最新一轮全国范围的煤炭资源调查是2007—2011年,由中国煤炭地质总局牵头实施的。根据最新一轮的“全国煤炭资源潜力评价”数据,截止2009年全国煤炭资源总量为5.90万亿t,已探获煤炭资源量为2.02万亿t,保有资源储量1.49万亿t,预测资源量3.88万亿t[4]。本次研究在“全国煤炭资源潜力评价”成果的基础上,各类概念沿用了煤炭资源潜力评价技术要求[5]。通过全国地质资料馆、煤炭工业协会、各省国土资源厅、煤炭(田)地质局等多个渠道收集整理了2009年以来的各类煤炭勘查、研究报告、储量通报等1 800余份,更新了3 961个矿井资源储量,约62 600组数据。

2 煤炭资源勘查现状

2.1 全国煤炭资源勘查现状

全国煤炭资源潜力评价结束至今,开展了大量的煤炭地质勘查工作,特别是近年来,在我国煤炭资源富集省区,如新疆、内蒙古、山西、陕西、贵州等省区煤炭地质勘查取得了较大的成果,为煤炭资源的开发利用提供了有力的资源保障。在我国东部及南方贫煤省区煤炭资源勘查也有不同程度的进展。

本次研究系统整理2009年以来的各类煤炭勘查、研究报告、储量通报等,经过梳理分析统计,与最新一次“全国煤炭资源潜力评价”数据相比,截止2015年底(表1),全国累计探获资源储量达到25 761.89亿t,增加了5 517.16亿t;保有资源储量19 579.86亿t,增加了4 726.07亿t;已占用资源储量5 832.12亿t,增加了1 646.95亿t;尚未利用资源量18 228.54亿t,增加了2 203.99亿t,在尚未利用资源量中勘探、详查阶段分别增加了1 492.34亿t和1 682.13亿t,而普查、预查阶段则分别减少了173.43亿t和238.89亿t。

表1 2009、2015年全国煤炭资源储量对比表

近年来,探获的资源储量主要集中在内蒙古、新疆、陕西、山西等省份(图1)。其中内蒙古成为全国唯一突破1万亿t的省区, 累计煤炭探获资源储量10 011.79亿t,占全国累计探获资源储量的38.9%;新疆在“十二五”期间,煤炭勘查工作取得了重大突破,探获资源储量增加了1 919.85亿t,增量为全国之最,累计探获资源储量达到4 225.58亿t,位居全国第二位,占全国累计探获资源储量的16.4%。另外山西省与2009年数据相比探获资源储量增加了815.51亿t,陕西省增加了695.38亿t。晋、陕、蒙、新四省(区)累计探获资源储量之和占全国累计探获资源储量的79.3%。

图1 全国累计探获的资源储量分布饼状图Figure 1 Pie chart of national accumulative explored total coal resources distribution

在尚未利用的煤炭资源中,预查的资源量占24.9%,普查的资源量占27.9%,详查的资源量占25.3%,勘探的资源量占21.9%。与2009年数据相比,详查和勘探资源量所占比重均有所提升,分别增加6.4%和5.7%,预查和普查比重下降了6.0%和6.1%。(图2、图3)

我国煤炭保有资源储量19 579.86亿t,增加了4 726.07亿t;也主要分布在晋、陕、蒙、新四省(区)。内蒙古占33.7%,新疆占21.0%,山西占15.0%,陕西占9.6%。(图4)

图2 全国2009与2015年累计探获的资源储量、保有资源储量对比图Figure 2 Comparison chart of national accumulative explored resources and available resources in 2009 and 2015

a. 2009年 b. 2015年图3 全国2009与2015年各勘查阶段所占比例饼状图Figure 3 Pie chart of national 2009 and 2015 each exploration stage explored resource proportions

在生产矿井已占用资源储量中,已经达到勘探程度的资源量为48%,未达到勘探程度的占52%。“煤炭黄金十年”期间,很多生产矿井在煤炭地质勘查程度尚未达到勘探阶段时,已经进行建井、生产,利用着详查资源量,甚至普查、预查资源量,这为煤炭生产留下了较大的隐患,在矿井生产过程中或者重组、改造时需要补做大量的地质勘查工作,消除安全隐患,保障正常生产。

图4 各省(市)保有资源储量分布图Figure 4 Available coal resources distribution in provinces (municipalities)

2.2 各省(区)煤炭资源勘查现状

2.2.1 内蒙古自治区

内蒙古自治区地域辽阔,横跨我国东北、华北、西北三大聚煤区,区内聚煤区多,各个时代的聚煤作用均有发生,其中以侏罗纪、白垩纪含煤盆地为主,面积约占全区含煤盆地面积的90%以上。煤变质程度较低,以褐煤、长焰煤、不黏煤为主,这三类煤占全区保有煤炭资源储量97.66%。2009年以来,内蒙古自治区开展了大量的煤炭勘查工作,成果显著。截止2015年底,内蒙古自治区全区累计探获资源量10 011.79亿t,占我国总探获资源量的38.9%。比2009年新增探获资源量1 049.10亿t。其中,保有资源储量新增990.29亿t,已占用资源储量新增16.69亿t。尚未利用资源量中,勘探资源量新增487.25亿t,详查资源量新增444.42亿t, 普查资源量新增41.93亿t,预查资源量减少158.02亿t。这几年内蒙古地区的勘查程度有较大的提升,但预查和普查所占比例仍比较大,勘查程度提升的潜力较大。(表2,图5、图6)

表2 内蒙古自治区煤炭资源储量表

图5 内蒙古2009与2015年累计探获的资源储量、保有资源储量等对比图Figure 5 Comparison chart of 2009 and 2015 accumulative explored resources and available resources in Inner Mongolia

2.2.2 新疆维吾尔自治区

新疆维吾尔自治区煤炭资源丰富,以早-中侏罗系聚煤盆地广泛发育,是区内主要的聚煤期。区内主要煤种变质程度较低,以低阶烟煤为主,其次是中、 高阶烟煤, 高煤阶的无烟煤和低煤阶的褐煤仅有零星分布。煤类主要以长焰煤、不黏煤、弱黏煤和1/2中黏煤为主。煤质优良,是我国直接液化、 气化用煤基地。2009年以来, 新疆加大了煤炭资源勘查力度,先后完成了哈密三塘湖、大南湖、塔城白杨河等整装煤田勘查。截止2015年底,累计探获资源储量4 225.58亿t,占我国总探获资源储量的16.4%,仅次于内蒙古,在全国位于第二。比2009年新增探获资源储量1 913.85亿t,新增探获资源储量位于全国第一。其中,保有资源储量新增1 807.45亿t,已占用资源储量新增365.91亿t。尚未利用资源量中,勘探资源量新增732.26亿t,详查资源量新增837.91亿t,普查资源量减少128.63亿t。新疆近年来煤炭勘查工作取得了跨越式的发展,已经成为我国重要的煤炭基地,为加快新疆社会经济发展提供了强有力的保障。(表3,图7、图8)

图7 新疆2009与2015年累计探获的资源储量、保有资源储量对比图Figure 7 Comparison chart of 2009 and 2015 accumulative explored resources and available resources in Xinjiang

a. 2009年 b.2015年

表3 新疆维吾尔自治区煤炭资源储量表

2.2.3 山西

山西省煤炭资源储量大,是我国优质无烟煤及优质炼焦生产基地。截止2015年底, 全省累计探获资源量3 691.33亿t,占我国总探获资源储量的14.3%,位于全国第三。比2009年新增探获资源储量815.51亿t。其中,保有资源储量新增437.37亿t,已占用资源储量增加21.63亿t。尚未利用资源量中,勘探资源量减少8.79亿t,详查资源量新增267.87亿t,普查资源量增加156.66亿t。山西省煤炭资源勘查程度较高,开发强度大,是我国最为重要的产煤省份。(表4,图9、图10)

表4 山西省煤炭资源储量表

图9 山西2009与2015年累计探获的资源储量、保有资源储量对比图Figure 9 Comparison chart of 2009 and 2015 accumulative explored resources and available resources in Shanxi

2.2.4 陕西省

陕西省煤炭资源以低灰、低硫、低磷、 高发热量的优质煤炭资源所占的比例较大, 是我国优质煤生产基地。截止2015年底,全省累计探获资源储量2 511.03亿t, 占我国总探获资源量的9.7%,在全国位于第四。与2009年相比,新增探获资源储量695.38亿t,保有资源储量新增662.69亿t,已占用资源储量新增763.99亿t。尚未利用资源量中,勘探资源量减少8.31亿t,详查资源量新增138.66亿t,普查资源量减少231.66亿t,预查资源量减少20.76亿t。陕西省近年来煤炭资源勘查程度有较大的提高, 新建和在建矿井数量位居全国前列(图11、图12)。

图11 陕西2009与2015年累计探获的资源储量、保有资源储量对比图Figure 11 Comparison chart of 2009 and 2015 accumulative explored resources and available resources in Shaanxi

a. 2009年 b. 2015年图12 陕西各勘查阶段所占的比例Figure 15 2009 each exploration stage explored resource proportions in Shaanxi

3 煤炭资源区划

我国煤炭资源分布不均,煤炭资源与地区的经济发达程度、水资源分布程度均呈逆向分布(图13),总体表现为西多东少、 北富南贫。中西部地区煤炭保有资源量占全国的近九成,而经济发达的东南沿海地区则为我国贫煤区。煤炭资源综合区划研究是我国制定煤炭工业政策的重要基础,我国现有的煤炭综合区划主要有四种方案:一是第三次煤炭资源预测与评价时提出的“五大赋煤区和七大规划区”划分方案[6],二是魏同等提出了“三带七区”划分方案[7],三是最新一次“全国煤炭资源潜力评价”提出的“三带六区”划分方案[4],四是田山岗等提出的“井”字形区划方案[8]。

近年来,我国经济发展进入新常态,经济增速已转向中高速增长,能源结构调整步伐加快,煤炭消费比重将不断下降, 煤炭工业发展形势正在发生重大变化。根据国家能源局关于我国煤炭工业发展“控制东部、稳定中部、发展西部”的总体要求,“十三五”期间,东部地区原则上不再新建煤矿项目;中部地区(含东北)保持合理开发强度,按照“退一建一”模式,适度建设资源枯竭煤矿生产接续项目;西部地区加大资源开发与生态环境保护统筹协调力度,重点围绕以电力外送为主的大型煤电基地和现代煤化工项目用煤需要,在充分利用现有煤矿生产能力的前提下,新建煤矿项目[3]。

图13 中国煤炭资源与水资源分布图Figure 13 Distribution of coal resources and water resources in China

按照我国煤炭工业发展的总体要求,依据煤炭资源赋存、经济发展水平和区划、水资源分布特征、生态环境特点、煤炭工业现状和布局、煤炭供需关系等多个方面,笔者提出了我国煤炭资源“五类七区”的区划方案。五类即控制区、渐退区、稳定区、发展区和保护区,七区即为东北控制区、黄淮海渐退区、华南渐退区、晋陕蒙宁稳定区、西南控制区、西北发展区和西藏保护区(图14)。

3.1 五类

煤炭资源区划研究根据煤炭资源分布特征、生态环境承载力、 区域经济发展状况及煤炭供需情况等条件划分为五类。

(1)渐退区:煤炭资源丰富,开采强度较大,保有资源量主要位于矿井的深部和外围,开发难度较大,受资源与环境双重因素的控制,原则上不再新建煤矿项目的地区。

(2)控制区:区内具有一定的煤炭资源,但受生态环境的影响,适度控制开发强度,按照“退一建一”模式,适度建设资源枯竭煤矿生产接续项目的地区。

(3)稳定区:煤炭资源丰富,但受生态环境承载力的限制,需注意保持煤炭资源开发与生态环境保护统筹协调发展的地区。

(4)发展区:煤炭资源丰富,综合考虑生态环境的影响及市场需求,煤炭资源可适度进行开发的地区。该地区重点围绕以电力外送为主的大型煤电基地和现代煤化工项目用煤需要,在充分利用现有煤矿生产能力的前提下,新建煤矿项目。

(5)保护区:区内具有一定的煤炭资源,生态承载力低,不适合进行煤炭资源开发,应采取必要的生态保护措施,保障当地生态环境。

3.2 七区

根据我国煤炭资源聚集和赋存规律、生态环境承载力、区域经济发展状况及煤炭供需情况等条件,并结合我国行政区划,将我国煤炭资源划分为七区即为东北控制区、黄淮海渐退区、华南渐退区、晋陕蒙宁稳定区、西南控制区、西北发展区和西藏保护区。

(1)东北控制区:主要包括我国东北的黑龙江、吉林、辽宁3省。东北控制区煤炭保有资源储量约324.94亿t,占全国的1.66%,主要成煤时代为早白垩世,其次为石炭-二叠纪。煤炭资源主要分布在黑龙江三江地区及辽西地区。煤类以褐煤、长焰煤、气煤和焦煤。煤层厚度较大,地质条件中等,地表水资源丰富。东北地区是我国重工业基地, 煤炭需求量大。东北地区煤炭开采强度大,阜新、抚顺矿区等已具有近百年开采历史,部分矿井已经进入资源枯竭期,煤炭产量衰退。为满足东北老工业基地经济的发展,按照“退一建一”模式,在老矿区深部和外围开展工作,适度建设资源枯竭煤矿生产接续项目。

(2)黄淮海渐退区:主要包括北京、天津、河北、江苏、安徽、山东、河南8省(市)。 本区煤炭保有资源储量1 528.74亿t,占全国的7.81%。主要成煤时代为石炭-二叠纪,主要的矿区有开滦、峰峰、邯郸、邢台、济宁、巨野、平顶山、郑州、永夏、淮南、淮北等。这些矿区开采时间悠久,为国民经济发展做出过突出贡献。目前区内大多数矿井已经进入枯竭期,开采深度、开采难度不断加大。如开滦赵各庄矿开采深度已接近1 200m,峰峰矿区部分开采煤层距离奥灰岩已不足100m,地温升高、巷道变形、奥灰岩突水等问题[9],已经严重制约了煤矿进一步开采,环境承载力也已经达到了极限。

图14 全国煤炭资源区划图Figure 14 National coal resources zoning map

(3)华南渐退区:主要包括台湾、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西8省(区)。本区煤炭保有资源储量104.60亿t,占全国的0.53%。主要成煤时代以二叠纪为主。煤类以中高变质程度烟煤和无烟煤为主。煤层厚度不稳定,以小型煤矿为主,30万t以上的煤矿较为少见,华南地区经济发达,煤炭需求旺盛,但煤炭资源匮乏,大量煤炭需从东南亚、澳大利亚进口。华南地区煤炭资源前景有限,综合煤炭资源条件及环境因素,划定为减退区。

(4)晋陕蒙宁稳定区:主要包括山西、陕西、内蒙及宁夏4省(区)。本区煤炭保有资源储量11 824.51亿t,占全国的60.39%。新增煤炭保有资源储量2 147.53亿t煤炭资源储量首屈一指,是我国主要的煤炭供应区。含煤地层主要以石炭-二叠系山西组、太原组为主,其次为侏罗系延安组。区内构造简单,地层平缓,煤层厚度大,水文地质条件较为简单。煤质优良,是我国主要的优质动力煤、炼焦用煤、无烟煤产地,以太西煤闻名全国。但区内水资源短缺,生态环境脆弱,水土流失严重,煤炭的大规模开采更加重了环境的恶化。晋陕蒙宁地区应在保护好生态环境的前提下,合理开采煤炭资源,保障煤炭供应的稳定性。

(5)西南控制区:主要包括重庆、贵州、云南、四川四省(市)。本区煤炭保有资源储量1 150.21亿t,占全国的 5.87%。成煤时代以二叠纪为主,龙潭组煤层厚度中等,煤田褶皱、断裂发育,构造属于中等-复杂,煤类以中高变质烟煤和无烟煤为主,区内煤炭资源相对丰富,在我国南方地区具有比较优势。本区因煤中硫分含量高,易形成酸雨,威胁生态环境。按照“建一退一”模式,控制煤炭开采强度。

(6)西北发展区:主要包括新疆、青海、甘肃3省(区)。本区煤炭保有资源储量4 643.58亿t,占全国的23.72%。“十三五”期间,区内新增煤炭保有资源储量2 134.58亿t,与晋陕蒙宁稳定区旗鼓相当。区内煤炭资源丰富,含煤地层以早、中侏罗系为主,煤层厚度大,层数多,煤类以低变质程度烟煤为主,构造简单-中等,煤层倾角较大,水文条件简单。西北地区煤炭资源丰富,开发强度低,但距离内陆较远,运输费用高。随着“一带一路”战略实施,新疆成为我国向西发展的桥头堡。西电东输工程、兰新高铁通车、煤炭需求必将大幅增加。西北地区地域辽阔,生态环境各不相同,但总体属于干旱缺水,植被覆盖率低,生态环境比较脆弱。作为我国重要的能源基地,随着“一带一路”战略的实施,生态环境建设的加强以及国家在少数民族地区的政策倾斜,西北地区必将迎来大发展。

(7)西藏保护区:主要包括西藏地区。西藏地区煤炭资源较少,煤炭勘查程度较低。因海拔较高,生态环境脆弱,不适宜进行煤炭资源开发,应予以保护。

4 结论

(1)在最新一次“全国煤炭资源潜力评价”的基础上,收集最新的勘查开发最新数据,更新了全国煤炭资源勘查数据。截止2015年底,累计探获资源储量25 761.89亿t,保有资源储量为19 579.86亿t。保有资源储量中生产井在建井已占用5 832.12亿t,尚未利用资源量18 228.54亿t。尚未利用资源量中勘探4 000.81亿t,详查4 614.71亿t,普查5 085.23亿t,预查4 533.64亿t。

(2)根据煤炭工业“十三五”发展规划,结合经济、环境、供需、资源禀赋等条件,提出了新常态下我国煤炭资源“五类七区”的区划方案,即东北控制区、黄淮海渐退区、华南渐退区、晋陕蒙宁稳定区、西南控制区、西北发展区和西藏保护区。

[1]中国煤炭地质总局.中国煤炭资源赋存规律与资源评价[M].北京:科学出版社, 2016.

[2]国家统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2017.

[3]国家能源局.煤炭工业发展“十三五”规划[R].北京:国家能源局,2016.

[4]中国煤炭地质总局. 全国煤炭资源勘查潜力评价[R].北京:中国煤炭地质总局,2011.

[5]程爱国,曹代勇,袁同兴.煤炭资源潜力评价技术要求[M].北京:地质出版社,2010:42.

[6]毛节华,许惠龙,中国煤炭资源预测与评价[M].北京:科学出版社, 1999.

[7]魏同,张先尘,王玉浚,等.中国煤炭开发战略研究[M].太原:山西科学技术出版社,1995.

[8]田山岗,尚冠雄,唐辛. 中国煤炭资源的“井”字型分布格局——地域分异性与资源经济地理区划[J].中国煤炭地质(原中国煤田地质),2006, 18(03):1-5.

[9]胡社荣,戚春前,赵胜利,等. 我国深部矿井分类及其临界深度探讨[J].煤炭科学技术,2010,38(07):10-13.

TrackingStudyofCoalResourcesExplorationStatusQuoinChina

Sun Jie, Chen Meiying, Tang Zhaomiao and Zheng Cui

(Exploration and Research Institute, CNACG, Beijing 100039)

Through systematic sorting of the “National Coal Resources Potential Assessment” project, has studied the updated data of coal resource exploration progress in China and renovated coal resources fundamental data. Then analyzed coal resources exploration status quo, according to the conditions of resource accumulating and hosting patterns, ecological environment carrying capacity, regional economic development and coal supply demand, put forward a coal resources zoning scheme of “five coal hosting types and seven planning regions” under the new normal.

coal resource; exploration; zoning

10.3969/j.issn.1674-1803.2017.11.01

1674-1803(2017)11-0001-08

A

中国地质调查局特殊用煤资源潜力调查评价( 121201001000150090)

孙杰(1988—),男,山东德州人,硕士,工程师,从事煤炭地质,煤层气地质工作。

2017-8-28

宋博辇

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