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        陜北侏羅紀(jì)煤田煤炭資源勘查利用現(xiàn)狀分析

        2017-12-20 10:49:08
        地下水 2017年5期
        關(guān)鍵詞:神府煤炭資源煤田

        (陜西省一八五煤田地質(zhì)有限公司,陜西 榆林 719000)

        陜北侏羅紀(jì)煤田煤炭資源勘查利用現(xiàn)狀分析

        劉曉東

        (陜西省一八五煤田地質(zhì)有限公司,陜西 榆林 719000)

        陜北侏羅紀(jì)煤田神府新民、榆神、榆橫國家規(guī)劃礦區(qū)煤質(zhì)優(yōu)異,儲量巨大,便于開采,是陜北煤炭資源的重要儲藏地。根據(jù)陜西省煤炭資源利用現(xiàn)狀調(diào)查成果匯總資料,對陜北侏羅紀(jì)煤田國家規(guī)劃礦區(qū)煤炭資源從勘查程度、占用及未占用保有資源儲量方面進(jìn)行分析,陜北侏羅紀(jì)煤田煤炭資源豐富,查明資源量約為1 279億 t。其中神府新民、榆神、榆橫國家礦區(qū)煤炭資源所占比重大99%。能保證陜北能源化工基地建設(shè)對煤炭資源的需要,為政府實(shí)現(xiàn)資源合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

        陜北侏羅紀(jì)煤田;國家規(guī)劃礦區(qū);煤炭資源;可持續(xù)發(fā)展

        陜北侏羅紀(jì)煤田呈北東-南西向沿橫山—榆林—神木—府谷一帶展布,面積約20 000 km2,包括神府新民、榆神、榆橫三個國家規(guī)劃礦區(qū)及廟哈孤非國家規(guī)劃礦區(qū)。神府新民、榆神及榆橫國家規(guī)劃礦區(qū)集中分布于陜北榆林市西北部,北與內(nèi)蒙古自治區(qū)相接(圖1)。三礦區(qū)所在地段,是陜北侏羅紀(jì)煤田煤層埋藏較淺、易于開發(fā)、最具價(jià)值的部分,亦是陜北能源化工基地的核心地區(qū),但也是煤炭開采對地下水資源影響最大的區(qū)域[1-3]。其中,神府新民礦區(qū)位于神木縣、府谷縣境內(nèi),礦區(qū)面積2 666.7 km2;榆神礦區(qū)位于神木縣、榆陽區(qū)境內(nèi),礦區(qū)面積6 111.2 km2;榆橫礦區(qū)位于榆陽區(qū)、橫山縣境內(nèi),礦區(qū)面積5 562.5 km2。

        圖1 礦區(qū)分布示意圖

        研究區(qū)處于毛烏素沙漠與陜北黃土高原之間的過渡地帶,大體以長城為界,北部為風(fēng)沙草灘區(qū),南部為黃土丘陵溝壑區(qū)。區(qū)內(nèi)主要河流為烏蘭木倫河、餑牛川、窟野河、禿尾河、無定河及榆溪河。區(qū)內(nèi)水資源貧乏,煤炭開采與水資源的矛盾較突出,科學(xué)規(guī)劃,合理開發(fā),是促進(jìn)本區(qū)煤炭工業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ)。

        1 礦區(qū)地質(zhì)條件及資源賦存特征

        1.1 地質(zhì)條件

        1)構(gòu)造:陜北侏羅紀(jì)煤田神府新民、榆神及榆橫礦區(qū)處于鄂爾多斯臺向斜寬緩的東翼—陜北斜坡上。區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單,煤系總體呈由東南向北西緩傾的單斜,傾角1°~3°,僅在礦區(qū)北東段有稀少的小斷裂。

        2)地層:礦區(qū)含煤巖系為中侏羅統(tǒng)延安組(J2y),分五個巖段,每個巖段含一個煤組。在東部新民區(qū),第三段以上巖層,由于后期地殼抬升,大面積剝蝕飴盡。

        3)煤層:礦區(qū)自東向西煤層層數(shù)逐漸減少,多者達(dá)14層,少者為9層,主要可采煤層5~1層。煤層編號不完全統(tǒng)一,大體上榆神礦區(qū)和神府新民礦區(qū)的2-2煤層可和榆橫礦區(qū)3號煤層所在層位對比。神府新民礦區(qū)厚煤層為1-2煤層(10.28 m)和5-2煤層(8.24 m),榆神礦區(qū)中部則為2-2煤層(12.36 m),至榆橫礦區(qū)北部則為3號煤層(3.75 m)。各主要可采煤層結(jié)構(gòu)為簡單至較簡單,煤層穩(wěn)定性及連續(xù)性好,是世界上少有的內(nèi)陸三角洲成因巨大型煤田。

        4)煤質(zhì):礦區(qū)賦存煤層為低煤化度的不粘煤和長焰煤。榆神礦區(qū)和神府新民礦區(qū)主要可采煤層為特低灰、特低硫、中高發(fā)熱量、低熔灰份煤,具有較強(qiáng)的化學(xué)特性,熱穩(wěn)定性好,抗碎強(qiáng)度高,可磨性差,含油率高,極易選,粘結(jié)性差等工藝性能,是優(yōu)質(zhì)的化工動力用煤[4]。榆橫礦區(qū)主要可采煤層因后期淋漓作用,煤層裂隙中含有較多的硫化鐵薄膜,原煤硫分總體較高,為中—富硫,原煤經(jīng)洗選后,仍為特低硫煤,其余煤質(zhì)特征及工藝性能均同神府新民礦區(qū)和榆神礦區(qū)。

        礦區(qū)各主要可采煤層及煤質(zhì)特征情況詳見表1。

        1.2 資源賦存特征

        礦區(qū)內(nèi)煤炭資源除了儲量巨大、煤質(zhì)優(yōu)異和開采技術(shù)條件簡單幾個人所共知的特點(diǎn)外,尚有幾個獨(dú)特的方面,具體表現(xiàn)為:首先,神府新民礦區(qū)和榆神礦區(qū)東部,規(guī)劃礦區(qū)范圍內(nèi)主采厚煤層之上,往往分布有數(shù)層薄煤層或中厚煤層,這些煤層多數(shù)出露地表,因火燒殘留煤形態(tài)復(fù)雜和煤質(zhì)的變化難以為大型礦山開采利用,大型煤礦開采時,如不采取有效的開發(fā)措施,這些資源就會因采空區(qū)的塌陷變形而不能利用[5]。其次,礦區(qū)內(nèi)有豐富的低硫、低灰、高揮發(fā)分和高發(fā)熱量、富油的煤炭資源,這些資源是煤化工的優(yōu)質(zhì)原料,國家規(guī)劃的大型井田本應(yīng)列為煤轉(zhuǎn)化項(xiàng)目開發(fā)利用,但是由于煤的燒變和埋藏條件的差異,部分分布在煤田邊部和淺部的煤層,煤質(zhì)只適于作為燃料用煤。

        表1 煤層煤質(zhì)特征一覽表

        2 礦區(qū)煤炭資源勘查利用現(xiàn)狀分析

        陜北侏羅紀(jì)煤田煤炭資源豐富,其累計(jì)查明資源量約1 279億 t(截止2010年底,下同),其中神府新民、榆神、榆橫國家規(guī)劃礦區(qū)查明的資源儲量最多,約為1 275億 t,占陜北侏羅紀(jì)煤田累計(jì)查明總量的比例高達(dá)99.7%[6]。從擁有的煤炭資源總量看,神府新民、榆神、榆橫國家規(guī)劃礦區(qū)煤炭資源在陜北侏羅紀(jì)煤田中占有相當(dāng)大的比重,足以保證陜北能源化工基地建設(shè)對煤炭資源的需要?,F(xiàn)對陜北侏羅紀(jì)煤田三個國家規(guī)劃礦區(qū)煤炭資源勘查利用現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

        2.1 神府新民礦區(qū)

        神府新民礦區(qū)累計(jì)查明資源儲量約249億 t,保有資源儲量約234億 t,消耗資源儲量約15億 t,已占用保有資源儲量約131億 t,未占用保有資源儲量約103億 t。本區(qū)地質(zhì)勘查程度相對較高,烏蘭木倫河兩側(cè)的活雞兔、大柳塔等井田均已達(dá)到勘探程度,該礦區(qū)東南部為煤田賦煤區(qū)邊部,勘查程度少部分為詳查,多數(shù)為普查。累計(jì)查明資源儲量按勘查程度構(gòu)成分析,其中勘探的資源儲量占總資源量的50%,詳查的資源儲量占總資源量的33%,普查的資源儲量占總資源量的17%(圖2)。

        圖2 神府新民礦區(qū)煤炭資源勘查程度圖 圖3 神府新民礦區(qū)煤炭資源占用類型圖

        礦區(qū)內(nèi)未占用保有資源儲量分布較少,除沿烏蘭木倫河兩側(cè)的大型生產(chǎn)礦井石圪臺、前石畔、活雞兔、大柳塔、大海則、朱蓋塔、何家塔、海灣、孫家岔、檸條塔煤礦和勃牛川以東的楊伙盤、榆家梁、沙溝岔等煤礦及其外圍整合煤礦、礦區(qū)西部邊界的朱蓋塔預(yù)留區(qū)、張家峁、紅柳林以及礦區(qū)中東部的袁家梁、郭家灣、石窯店、青龍寺、三道溝等井田僅邊部或上部煤層資源儲量被占用開采消耗外,其它均為未占用保有資源儲量分布區(qū)。累計(jì)查明資源儲量按占用類型分析,已占用保有資源儲量占總資源量的33%,未占用保有資源儲量占總資源量的58%,消耗資源儲量占總資源量的9%(圖3)。

        2.2 榆神礦區(qū)

        榆神礦區(qū)累計(jì)查明資源儲量約585億 t,保有資源儲量約582億 t,消耗資源儲量約3億 t,已占用保有資源儲量約62億 t,未占用保有資源儲量約520億 t。本區(qū)地質(zhì)勘查程度差異較大,榆神一期規(guī)劃區(qū)的金雞灘、曹家灘、杭來灣和榆神二期規(guī)劃區(qū)的錦界、涼水井、香水河等井田地質(zhì)勘查程度均達(dá)到勘探,該礦區(qū)西部為陜北侏羅紀(jì)煤田中深部區(qū),東部為煤層賦存的邊緣地帶,其地質(zhì)勘查程度為普查。累計(jì)查明資源儲量按勘查程度構(gòu)成分析,其中勘探的資源儲量占總資源量的30%,詳查的資源儲量占總資源量的9%,普查的資源儲量占總資源量的61%(圖4)。

        礦區(qū)內(nèi)大多為未占用保有資源儲量分布區(qū),其資源儲量列我省陜北侏羅紀(jì)煤田第一位,本區(qū)的多數(shù)井田煤炭資源保存完好,基本上全部為未占用保有資源儲量,如大型整裝井田曹家灘、金雞灘、杭來灣、西灣、柳巷、雙山等井田均未開采。累計(jì)查明資源儲量按占用類型分析,已占用保有資源儲量占總資源量的11%,未占用保有資源儲量占總資源量的88.6%,消耗資源儲量占總資源量的0.4%(圖5)。

        圖4 榆神礦區(qū)煤炭資源勘查程度圖 圖5 榆神礦區(qū)煤炭資源占用類型圖

        2.3 榆橫礦區(qū)

        榆橫礦區(qū)累計(jì)查明資源儲量約441億 t,保有資源儲量約440億 t,消耗資源儲量約1億 t,已占用保有資源儲量約6億 t,未占用保有資源儲量約435億 t。本區(qū)地質(zhì)勘查程度最低,僅除了王家梁、樊家河、波羅、朱家峁等井田達(dá)到勘探以外,其余區(qū)域勘查程度均為普查。累計(jì)查明資源儲量按勘查程度構(gòu)成分析,其中勘探的資源儲量占總資源量的1%,普查的資源量占總資源量的99%(圖6)。

        礦區(qū)內(nèi)以未占用保有資源儲量為主,除波羅井田、樊家河煤礦、朱家峁井田外,其余井田均有未占用保有資源儲量分布。累計(jì)查明資源儲量按占用類型分析,已占用保有資源儲量占總資源量的1.2%,未占用保有資源儲量占總資源量的98.6%,消耗資源儲量占總資源量的0.2%(圖7)。

        圖6 榆橫礦區(qū)煤炭資源勘查程度圖 圖7 榆橫礦區(qū)煤炭資源占用類型圖

        3 結(jié)語

        通過對陜北侏羅紀(jì)煤田煤炭資源勘查利用現(xiàn)狀分析,結(jié)合煤炭、水資源等賦存狀況、交通運(yùn)輸?shù)然A(chǔ)設(shè)施條件,并考慮煤礦區(qū)的開發(fā)建設(shè)現(xiàn)狀,以科學(xué)、合理、適度、有序的原則,神府新民礦區(qū)規(guī)劃建設(shè)成優(yōu)質(zhì)商品煤生產(chǎn)、出口基地;榆神礦區(qū)北部為后備資源儲備區(qū),西南部規(guī)劃建設(shè)成以煤化工(液化)用煤為主的礦區(qū),東南部規(guī)劃建設(shè)成煤化工用煤和“西電東送”發(fā)電用煤的礦區(qū)”;榆橫礦區(qū)規(guī)劃為“西電東送”遠(yuǎn)期發(fā)電用煤、煤化工用煤和商品煤項(xiàng)目,促進(jìn)該區(qū)與榆神、神府新民礦區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃,配套開發(fā)。

        [1]范立民.論保水采煤問題[J].煤田地質(zhì)與勘探.2005.33(5):50-53.

        [2]范立民.保水采煤的科學(xué)內(nèi)涵[J]. 煤炭學(xué)報(bào).2017.42(1):27-35.

        [3]白如鴻.榆神礦區(qū)地方煤礦采空區(qū)治理措施[J]. 陜西煤炭.2017.36(1):97-98.

        [4]張泓,白清昭,張笑薇,等.鄂爾多斯聚煤盆地形成與演化[M].西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社.1995.

        [5]范立民,冀瑞君. 論榆神府礦區(qū)煤炭資源的適度開發(fā)問題[J].中國煤炭.2015.41(2):40-44.

        [6]張旭梅,吳浩英,李瑋娜. 陜西省煤炭資源儲量概況分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì).2015(6):200-210.

        P641.4+61

        B

        1004-1184(2017)05-0126-03

        2017-04-25

        劉曉東(1982-),男,陜西佳縣人,工程師,主要從事煤炭資源勘查和煤田地質(zhì)技術(shù)工作。

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