我國煤炭資源分布的5大特點
我國煤炭資源在地理分布上的總格局是西多東少、北富南貧。主要集中分布在的山西、內蒙古、陜西、新疆、貴州、寧夏等6省(自治區),它們的煤炭資源總量為4.19萬億t,占全國煤炭資源總量的82.8%;截止1996年末煤炭保有儲量為8229億t,占全國煤炭保有儲量的82.1%,而且煤類齊全,煤質普遍較好。
我國經濟最發達,工業產值最高,對外貿易最活躍,需要能源最多,耗用煤量最大的城市有京、津、冀、遼、魯、蘇、滬、浙、閩、臺、粵、瓊、港、桂等14個東南沿海省(市、區)只有煤炭資源量0.27萬億t,僅占全國煤炭資源總量的5.3%;截止1996年末煤炭保有儲量只有548億t,僅占全國煤炭保有儲量的5.5%,資源十分貧乏。
其中,我國最繁華的現代化城市——上海所轄范圍內,至今未發現有煤炭資源賦存;開放程度較高的廣東省,截止1996年末,只有煤炭保有儲量6億t,天津市只有4億t,浙江省只有1億t,海南省不足1億t。不僅資源很少,而且大多數還是開采條件復雜、質量較次的無煙煤或褐煤,不但開發成本大,而且煤炭的綜合利用價值不高。
我國煤炭資源賦存豐度與地區經濟發達程度呈逆向分布的特點,使煤炭基地遠離了煤炭消費市場,煤炭資源中心遠離了煤炭消費中心,從而加劇了遠距離輸送煤炭的壓力,帶來了一系列問題和困難。
從目前我國的主要煤炭生產基地——山西大同,到東部和南部的用煤中心沈陽、上海、廣州、京津等地,分別為1270、1890、2740和430km。隨著今后經濟高速發展,用煤量日益增大,加之煤炭生產重心西移,運距還要加長,壓力還會增大。
因此,運輸已成為而且還將進一步成為制約煤炭工業發展,影響國民經濟快速增長的重要因素。為此,國家必須高度重視煤炭運輸問題。只有方便的交通運輸,才能使煤炭順利進入消費市場,滿足各方面的需要,保證我國國民經濟快速、持續、健康地向前發展。
02
煤炭資源與水資源呈逆向分布
我國水資源比較貧乏,僅相當于世界人均占有量的1/4,而且地域分布不均衡,南北差異很大。以昆侖山—秦嶺—大別山一線為界,以南水資源較豐富,以北水資源短缺。
據初步統計,我國北方17個省 (市、自治區)的水資源量總量,每年為6008億m3,占全國水資源總量的%,地下水天然資源量每年為2 865億m3,占全國地下水天然資源量的32%左右。北方以太行山為界,東部水資源多于西部地區。
與此相反,這些地區卻蘊藏著豐富的煤炭資源,不僅數量多,而且埋藏相對較淺,煤質好,品種齊全,是我國現今和今后煤炭生產建設的重點地區,也是我國現今與未來煤炭供應的主要基地。
據統計,位于這一地區的晉、陜、內蒙古、寧、甘、新6省(自治區)共有煤炭資源量4.19萬億t,占全國煤炭資源總量的82.8%;埋藏深度淺于1000m的資源量為2.24萬億t,占全國同樣深度煤炭資源總量的83.8%;截止1996年末,共有煤炭保有儲量7807億t,占全國煤炭保有儲量的77.9%。
由于這一地區煤炭資源過度集中,并與水資源呈逆向分布,不僅給當地的煤炭生產發展帶來了重要影響,而且解決不好,還將制約整個煤炭工業的長遠發展,影響煤炭的長期供應問題。
03
動力煤豐富,優質無煙煤和煉焦用煤不多
我國煤類齊全,從褐煤到無煙煤各個煤化階段的煤都有賦存,能為各工業部門提供冶金、化工、氣化、動力等各種用途的煤源。但各煤類的數量不均衡,地區間的差別也很大。
通常將煤的基本用途劃分為煉焦用煤和非煉焦用煤兩大部分,前者占全國煤炭保有儲量的25.4%,后者為72.9%。由此看來,我國非煉焦用煤儲量很豐富。特別是其中的低變質煙煤(長焰煤、不粘煤、弱粘煤及其未分類煤) 所占比重較大,共有保有儲量4262億t,占全國煤炭保有儲量的42.5%,占全國非煉焦用煤的58.3%,資源十分豐富。
這三類煤的最大特點是灰分低、硫分低、可選性好,各主要礦區的原煤灰分一般均在15%以下,硫分小于1%。其中,不粘煤的平均灰分為10.85%,硫分為0.75%;弱粘煤的平均灰分為10.11%,硫分為0.87%。從總體上看,不粘煤和弱粘煤的煤質均好于全國其他各煤類。
例如,聞名中外的大同弱粘煤和新開發的陜北神府礦區和內蒙古西部東勝煤田中的不粘煤,灰分為5%~10%,硫分小于0.7%,被譽為天然精煤,是世界矚目的絕好資源。它不但是優質動力用煤,而且部分還可作氣化原料煤。其中部分弱粘煤還可作煉焦配煤。所以說,我國的低變質煙煤數量大,煤質好,是煤炭資源中的一大優勢。
但在無煙煤方面,雖然我國寧夏汝箕溝的無煙煤,灰分、硫分都很低,在國際市場上享有盛譽;湖南湘中金竹山的無煙煤,灰分為3%~7.5%,硫分0.6%;寧夏堿溝山的無煙煤,灰分小于7%,硫分0.6%~2.9%,都是少有的優質無煙煤,但這些礦區規模不大,儲量有限。因此,我國優質無煙煤不多。
我國煉焦用煤(氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤)的保有儲量為2549億t,占全國煤炭保有儲量的25.4%,不僅比重不大,而且品種也不均衡。其中山西組煤的灰分、硫分相對較低,可選性較好,是我國目前煉焦用煤的主要煤源,但其結焦性一般不如太原組煤好;太原組煤屬中—中高硫者居多,脫硫困難。北方早、中侏羅世產有少量氣煤,其灰分、硫分均較低,可選性也較好,但因粘結性差,很少能用于煉焦。此外,還有相當一部分雖屬煉焦用煤,但因灰分或硫分過高,可選性很差,精煤回收率極低,從經濟效益考慮不宜入選,只能當作一般燃料使用。因此我國優質煉焦用煤也不多。
綜上,我國雖然煤類齊全,但真正具有潛力的是低變質煙煤,而優質無煙煤和優質煉焦用煤都不多,屬于稀缺煤種,應當引起各方面的高度重視,采取有效措施,切實加強保護和合理開發利用。
04
煤層埋藏較深,適于露天開采的儲量很少
據第二次全國煤田預測結果,埋深在600m以淺的預測煤炭資源量,占全國煤炭預測資源總量的26.8%,埋深在600~1000m的占20%,埋深在1000~1500m的占25.1%,1500~2000m的占28.1%。據對全國煤炭保有儲量的初略統計,煤層埋深小于300m的約占30%,埋深在300~600m的約占40%,埋深在600~1000m的約占30%。
一般來說,京廣鐵路以西的煤田,煤層埋藏較淺,不少地方可以采用平峒或斜井開采,其中晉北、陜北、內蒙古、新疆和云南的少數煤田的部分地段,還可露天開采;京廣鐵路以東的煤田,煤層埋藏較深,特別是魯西、蘇北、皖北、豫東、冀南等地區,煤層多賦存在大平原之上,上覆新生界松散層多在200~400m,有的已達600m以上,建井困難,而且多需特殊鑿井。與世界主要產煤國家比較而言,我國煤層埋藏較深。同時,由于沉積環境和成煤條件等多種地質因素的影響,我國多以薄—中厚煤層為主,巨厚煤層很少。因此可以作為露天開采的儲量甚微。
據《中國煤炭開發戰略研究》課題組統計結果,我國適宜露天開采的礦區(或煤田)主要有13個,已劃歸露天開采和可以劃歸露天開采儲量共計為421.43億t,僅占全國煤炭保有儲量的4.1%。而且北方晚石炭世—早二疊世的煤層,煤類多為中等變質程度的煉焦用煤,但因煤層厚度小,基本上只適宜井工開采,僅個別煤田有少量儲量可以劃歸露天開采。如山西平朔礦區、河保偏煤田和內蒙古準格爾礦區。
05
共伴生礦產種類多,資源豐富
我國含煤地層和煤層中的共生、伴生礦產種類很多。含煤地層中有高嶺巖(土)、耐火粘土、鋁土礦、膨潤土、硅藻土、油頁巖、石墨、硫鐵礦、石膏、硬石膏、石英砂巖和煤成氣等;煤層中除有煤層氣(瓦斯)外,還有鎵、鍺、鈾、釷、釩等微量元素和稀土金屬元素;含煤地層的基底和蓋層中有石灰巖、大理巖、巖鹽、礦泉水和泥炭等。共30多種,分布廣泛,儲量豐富。有些礦種還是我國的優勢資源。
高嶺巖(土)在我國各主要聚煤期的含煤地層中幾乎都有分布,并且具有一定的工業價值。其中以石炭紀—二疊紀最重要,礦層多,厚度大,品位高,質量好。代表性產地有山西大同、介休,山東新汶,河北唐山、易縣,陜西蒲白和內蒙古準格爾等地的木節土;山西陽泉、河南焦作等地的軟質粘土;安徽兩淮、江西萍鄉的焦寶石型高嶺巖。此外,在東北、新疆和廣東茂名等地的煤礦區也發現有高嶺巖礦床賦存。礦床規模一般在數千萬噸以上,有的達幾億至幾十億噸,屬中型至特大型礦床。
我國所有的耐火粘土幾乎全部產于含煤地層之中,已發現的產地多達254處。主要分布在山西、河南、河北、山東、貴州等省。
膨潤土礦床主要分布在東北和東南沿海各省(自治區),尤以吉林和廣西的儲量大、品質優、鈉基膨潤土所占比例大,是我國最重要的膨潤土基地。
硅藻土礦床主要分布在吉林、黑龍江、山東、浙江、云南、四川、湖南、海南、廣東、西藏、福建、山西等地。
我國的油頁巖多數與煤層和粘土礦共生,主要成礦期也是歷史上的成煤期,在全國主要含煤省(自治區)幾乎都有分布。
我國的工業硫源67.6%來自硫鐵礦,而含煤地層中的共生硫鐵礦占各類硫鐵礦保有儲量的33.9%。主要賦存在南方的上二疊統和北方的中石炭統,產地集中在南、北兩大片:南方有四川、貴州、云南和湖北;北方有河南、河北、陜西和山西。
我國石膏類礦的儲量居世界首位,已發現礦產地500多處,集中分布在山東、安徽、江蘇、內蒙古、湖南、青海、湖北、寧夏、西藏和四川等省(自治區)。
綜上所述,我國含煤地層中的共生、伴生礦產資源非常豐富,很有前景。以往由于受計劃經濟體制的影響,煤炭開發企業以開采煤炭為主,因此對其共生、伴生的礦產資源研究得不多,開發利用很少。
近年來雖然已開始重視,但終因起步晚,基礎差,目前僅對少數常見礦產進行部分開發。而且開采出來的礦石,多處于粗加工階段,離市場要求的高純、超細、超白、改性、活化等目標,相差甚遠。
煤礦開發利用共生、伴生礦產資源的條件十分優越。因為不少有益礦產都是以煤層夾矸或頂、底板出現的,有的雖然單獨成層存在,但距煤層不很遠,利用采煤的技術和設備,略加改造生產和運輸系統,就可以隨著采煤附帶或單獨開采出來。不但可以大量節省投資,充分利用礦產資源,而且可以延長煤礦的服務年限,是一項利國、利民、利礦的事業。
因此所有的煤炭開發企業都必須研究分析本礦區的資源特點,有條件的應加快開發利用步伐,走以煤為本,綜合開發,多礦種經營的路子,這是提高煤礦經濟效益的必由之路。