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        神府煤田的地質(zhì)工作歷史與展望

        2023-08-07 06:11:48段中會楊宏科
        中國煤炭地質(zhì) 2023年6期
        關(guān)鍵詞:煤田陜北儲量

        段中會,賀 丹,楊宏科

        (1.陜西省煤田地質(zhì)集團有限公司,陜西西安 710021;2.自然資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室,陜西西安 710021;3.陜西省一八六煤田地質(zhì)有限公司,陜西西安 710075)

        0 引言

        神府煤田是世界八大煤田之一[1],二十一世紀(jì)國家煤炭開發(fā)戰(zhàn)略的重點區(qū)域。神府煤炭具有特低灰、特低硫、特低磷、高發(fā)熱量、高揮發(fā)分、高化學(xué)活性(“三低三高”)的特點,有“天然環(huán)保煤”的稱號。在不同語境下,“神府煤田”含義有三:其一,最初的神府煤田指陜北侏羅紀(jì)煤田北部以神木為中心,延伸到府谷、榆林縣境內(nèi),總面積7 890km2的區(qū)域,范圍由陜西省煤田地質(zhì)勘探公司一八五隊1982年12 月8 日提交的《陜北侏羅紀(jì)煤田榆、神、府勘探區(qū)普查找煤地質(zhì)報告》界定[2-4];其二,廣義的神府煤田,指陜北侏羅紀(jì)煤田,俗稱為神府煤田。分布于陜西省北部神木、府谷、榆林、橫山、靖邊等縣市;其三,狹義的神府煤田,用來代指神府礦區(qū)[5-8]。東西寬50km,南北長20~60km,面積約2 400km2。本文的神府煤田取前兩個含義。

        1 中華人民共和國成立前神府煤田研究概況

        清道光《榆林府志》《神木縣志》等均記載,榆林神木產(chǎn)炭,然詳情未載。清光緒年間,《神木鄉(xiāng)土志》卷三《物產(chǎn)》:“煤炭,神木最多”“煨炭,炭質(zhì)輕松無煙(焰),每燃一塊,可終日不滅,詢御寒之良品,縉紳之家多用之。”據(jù)《榆林府志》道光二十一年本、《府谷縣志》乾隆四十八年本、胡榮銓民國24 年(1935 年)著《中國煤礦》一書等記載,清代乾隆至宣統(tǒng)年間,先后有府谷縣煤窯5 處、神木縣煤窯5 處(沙溝鄉(xiāng)峁、大砭窯、炭窯溝、樹溝炭窯、窯子洼炭窯)開采;民國時期,榆林縣石炭窯(廠)6 處、神木縣煤礦6處、橫山縣煤礦7處[9-12]。

        1914—1915 年美國技師馬棟臣、王國棟來華,到陜北調(diào)查石油等礦產(chǎn)后,發(fā)表不少論著,其中《中國陜北盆地地質(zhì)》《陜北盆地之地層系統(tǒng)》兩篇論文,初步建立起陜北晚古生代至中生代地層系統(tǒng);被譽為“中國煤田事業(yè)的奠基人”的前輩王竹泉院士等地質(zhì)工作者為日后神府東勝煤田的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了奠基。正是王竹泉等前輩的拓荒,為此后地質(zhì)工作順利開展乃至煤田大發(fā)現(xiàn)奠定了堅實基礎(chǔ)。1917—1923年,王竹泉經(jīng)多次實地調(diào)查后,編著并出版《中國地質(zhì)圖》太原榆林幅說明書,對內(nèi)蒙古準(zhǔn)噶(格)爾旗以南,陜西鄜(富)縣以北、東止黃河,西迄陜西安定縣(今子長縣)間產(chǎn)煤區(qū),就地層、構(gòu)造、地文、經(jīng)濟地質(zhì)等進(jìn)行了論述。認(rèn)為黃河以西“東西寬約100km,南北長約375km”范圍內(nèi)為侏羅紀(jì)煤系,煤層厚0.67~4m,向西緩傾,傾角1°~4°,屬煙煤。煤層厚度以神木為界,其北平均厚度3m,其南平均厚度1m,計算深度1 000m,產(chǎn)煤區(qū)地質(zhì)儲量為904.5億t。

        20世紀(jì)20~40年代,潘鐘祥、王竹泉重建了陜北地層系統(tǒng),張廣石(張世忠)記載了陜北煤區(qū)儲量660 億t。1923—1933 年,潘鐘祥、王竹泉等地質(zhì)學(xué)家,前后數(shù)次到陜北調(diào)查油田、油頁巖等地質(zhì),著有《陜北油田地質(zhì)》《陜北古期中生代植物化石》等論文,更正馬棟臣等所著《陜北盆地之地層系統(tǒng)》中的錯誤;重建了陜北地層系統(tǒng),至今仍基本被地質(zhì)界沿用;1931—1942 年,地質(zhì)工作者張廣石(張世忠)先后編寫有《陜西礦產(chǎn)一覽表》《陜西之煤業(yè)》《陜西煤炭業(yè)過去現(xiàn)在將來》等著作,記載了陜西煤炭資源等,在全省73 個縣中,51 個縣123 處有煤炭,全省煤炭總儲量為719.5億t,列全國第二位。這時候,地質(zhì)工作者已經(jīng)認(rèn)識到:在陜北、關(guān)中、陜南等三個煤區(qū)中以陜北煤區(qū)最多,在地質(zhì)時代上,以侏羅紀(jì)最富。此記載,反映了陜西煤炭資源分布的基本狀態(tài)。同時評論和記載陜北煤區(qū):“東以黃河為界,西迄甘境,南至梁山橋山,北抵內(nèi)蒙古綏遠(yuǎn),包括府谷、榆林、定邊、綏德、安定、保安、延川、延長、甘泉、宜川等縣。儲量660 億t,占全省儲量的91.7%。煤田地質(zhì)時代,大部屬侏羅紀(jì)。煤質(zhì)極佳,厚度亦大,層數(shù)亦多,是陜西煤炭儲量最大之煤田。惟山脈縱,河流交錯,交通頗感困難,難以開發(fā)”。

        2 中華人民共和國成立后神府煤田研究概況

        20世紀(jì)50年代,煤炭地質(zhì)工作者開始對陜北煤田的調(diào)查。石油地質(zhì)工作者在勘探石油時,對鄂爾多斯地臺之煤田亦做了調(diào)查研究。1952年10月,田在藝、楊禮米編著有《陜北煤田》,提出陜北煤系地層主要分布于上石炭統(tǒng)太原組,上三疊統(tǒng)瓦窯堡組,下侏羅統(tǒng)延安組,第四系[13];1954 年,石油工業(yè)部陜北地質(zhì)大隊101隊張文昭等人,提交有《陜北盆地北部鄂爾多斯地臺地質(zhì)報告》[14];1956 年,石油工業(yè)部西安地質(zhì)調(diào)查處劉紹龍編著有《鄂爾多斯地臺煤田》研究報告[15];1956 年,陜西省工業(yè)廳經(jīng)濟資源調(diào)查勘測隊,在區(qū)內(nèi)以尋找泥炭為主,附帶了解其他礦產(chǎn),通過一個月的調(diào)查,編有《府谷神木與橫山靖邊沿線地質(zhì)礦產(chǎn)初步了解報告》[16];1958 年7 月,鄭州煤田地質(zhì)學(xué)校師生120 余人組成陜北普查隊,赴榆林、神木、佳縣、橫山、米脂諸縣境內(nèi)進(jìn)行了為期兩月的踏勘,繪制了1∶10 萬地質(zhì)圖2 500km2,編有《陜西省北部榆林神木區(qū)域侏羅紀(jì)煤田踏勘報告》[17-19]。

        1958 年,煤炭地質(zhì)系統(tǒng)開展煤田預(yù)測工作,此后進(jìn)行局部地質(zhì)勘查工作。1958 年7 月,陜西省煤炭工業(yè)局開展了全省第一次煤田預(yù)測工作,編制完成了1∶50萬的全省煤田預(yù)測圖及煤質(zhì)分布圖,編有《陜西省地質(zhì)及煤田預(yù)測圖簡說》。該次煤田預(yù)測,陜西省含煤面積約6.54 萬km2,預(yù)測埋深1 600m 以淺的煤炭(含石煤)資源總量4 091 億t(含26 億t 的探明儲量)。該次預(yù)測將陜西北部劃分為四個煤田(渭北煤田、黃河西岸煤田、瓦窯堡煤田、陜北盆地煤田),預(yù)測侏羅系延安組含煤面積45 900km2,北部煤層多而厚,西南部煤層薄而層數(shù)少,西南部煤系地層不連續(xù)沉積,煤層不穩(wěn)定,煤種為氣煤、長焰煤、弱黏結(jié)煤等,預(yù)測總儲量2 388億t[20]。1958年9月,西北煤田地質(zhì)局成立榆林煤田勘探隊(后為186隊),對陜北煤田進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查與勘探。同年10—12 月,在榆林城南金剛寺一帶施工鉆孔7 個,進(jìn)尺474m,編寫《金剛寺井田簡易地質(zhì)報告》,提交儲量232 萬t;1958 年11 月,陜西省煤炭工業(yè)局派工作組到陜北,配合榆林煤田地質(zhì)勘探隊,調(diào)查神木、府谷兩縣煤礦點數(shù)十處,年底編寫《陜北府谷神木兩煤田概要說明》,估算侏羅紀(jì)煤儲量384 億t,石炭紀(jì)煤儲量51 億t;1959 年,陜西省煤炭局地質(zhì)勘探公司186 隊在榆林縣西南開展普查工作,工作面積662.45km2,編有《陜北侏羅紀(jì)煤田橫山礦區(qū)波羅韓岔間普查勘探報告》,提交儲量C1+C2 級13.98 億t[21];1960 年,陜西省煤炭局地質(zhì)勘探公司186 隊郭士仁等人在榆林縣城及周邊地區(qū)開展普查工作,面積309.41km2,編有《陜北侏羅紀(jì)煤田榆林礦區(qū)歸德堡至古城灘間普查勘探報告》,提交儲量7 432 萬t[22];1961 年5 月,陜西省煤炭工業(yè)管理局煤田地質(zhì)勘探局186 隊在榆林市、靖邊縣、綏德縣境開展普查工作,工作面積約1 167km2,提交了《陜北侏羅紀(jì)煤田韓岔吳家園子楊橋畔間地質(zhì)資料》,估算C1 級+C2級資源儲量共計17 348萬t[23];1963年11月,西北煤田地質(zhì)局194勘探隊,在神木高家堡以北、府谷麻鎮(zhèn)以南、爾林兔鎮(zhèn)以東、黃河以西,面積約6 000km2進(jìn)行踏勘,提交了《陜北神木府谷地區(qū)煤田地質(zhì)初步踏勘報告》,估算了石炭二疊紀(jì)煤儲量為29.44 億t;侏羅紀(jì)煤儲量為24.96 億t;指出本區(qū)為一良好的煤炭工業(yè)基地[24]。

        1974—1981年,陜西省煤田地質(zhì)勘探公司進(jìn)行了第二次煤田預(yù)測工作。集中了陜西省20多位長期從事煤田地質(zhì)工作的專家、學(xué)者,專門成立陜西省煤田預(yù)測小組,在1974年底開展煤田預(yù)測工作,對中華人民共和國成立35年以來,陜西省以各種手段所取得的各類煤田地質(zhì)勘查和研究成果進(jìn)行了全面地收集、整理和分析、研究,歷時4年多時間,完成了第二次煤田預(yù)測工作,其成果內(nèi)容豐富,資料翔實,是陜西省第一篇比較系統(tǒng)的煤田地質(zhì)成果。本次預(yù)測工作在綜合分析大量地質(zhì)資料基礎(chǔ)上,以地質(zhì)力學(xué)理論為基礎(chǔ),研究探討了構(gòu)造控煤、成煤古地理、含煤性變化趨勢、煤種分布及煤變質(zhì)作用類型等地質(zhì)規(guī)律,為戰(zhàn)略找煤提供了較多的科學(xué)依據(jù)。此次煤田預(yù)測,全省煤田總含煤面積5.84萬km2,埋深2 000m以淺的煤炭(含石煤)資源總量2 926.7億t,其中探明資源的含煤面積5 831km2,探明資源儲量268.3億t。按含煤地層分布和成煤時代以及煤層賦存情況,將渭河以北地區(qū)劃分為五大煤田(渭北石炭二疊紀(jì)煤田、黃隴侏羅紀(jì)煤田、陜北侏羅紀(jì)煤田、陜北三疊紀(jì)煤田、陜北石炭二疊紀(jì)煤田),各煤田名稱一直沿用至今。

        1976 年,陜西省一八五煤田地質(zhì)勘探隊受命派一分隊前往橫山縣,先后開展波羅井田和樊家河井田精查工作,分別提交《陜北侏羅紀(jì)煤田橫山縣樊家河井田精查地質(zhì)勘探報告》,估算A+B+C 級儲量3 989萬t;《陜北侏羅紀(jì)煤田橫山縣波羅井田精查地質(zhì)勘探報告》,估算A+B+C 級儲量7 552.30 萬t。之后開展鮑渠井田精查,編有《陜北侏羅紀(jì)煤田橫山縣勘探地質(zhì)資料》,因鉆探工程施工未完成,僅作為中間報告資料[25-27]。

        與此同時,20 世紀(jì)70 年代中后期,陜西省地質(zhì)局及煤田地質(zhì)勘探隊進(jìn)行了小規(guī)模的局部煤炭地質(zhì)找礦工作。1978 年12 月,陜西省地質(zhì)局第14 地質(zhì)隊方春華等人據(jù)陜西地質(zhì)局指示,在橫山縣以西至定邊縣一帶進(jìn)行找礦,并對塔灣煤礦進(jìn)行普查鉆探,提交了《陜西省榆林地區(qū)橫山-定邊普查及橫山塔灣煤礦地質(zhì)報告》,獲得C+D級儲量3 579.5萬t[28]。

        3 二十世紀(jì)八十年代初的神府煤田大發(fā)現(xiàn)

        1980年9月,陜西省一八六煤田地質(zhì)勘探隊在榆林、神木、府谷境內(nèi)開展1∶10萬地質(zhì)填圖,對侏羅紀(jì)煤田的煤炭資源做出遠(yuǎn)景評價,面積約9 000km2,提交了《陜北侏羅紀(jì)煤田神木、府谷地區(qū)地質(zhì)調(diào)查報告》;1981—1982 年,陜西省一八五煤田地質(zhì)隊,在榆林、神木、府谷境內(nèi)開展大面積的普查找煤工作,工作面積約9 000km2,1982 年12 月,一八五隊編制完成了《陜北侏羅紀(jì)煤田榆神府勘探區(qū)普查找煤地質(zhì)報告》。在含煤面積7 894.45km2內(nèi)獲批準(zhǔn)的D 級儲量781.76億t[29]。經(jīng)過普查勘探證實,榆神府地區(qū)不僅儲量大,而且煤質(zhì)為特低灰、特低硫、特低磷—低磷、中高發(fā)熱量的長焰煤、不黏煤和弱黏煤。同時,煤層埋藏淺,開采技術(shù)條件簡單。《找煤報告》指出:“在陜北侏羅紀(jì)煤田,以神木北部的店塔為中心,延伸到府谷、榆林縣境內(nèi),總面積7 890km2,儲量877.28億t,是陜北、蒙南侏羅紀(jì)、石炭二疊紀(jì)煤田的核心部分?!边@份報告在國內(nèi)外引起強烈反響,為國家下決心調(diào)集力量盡快勘探和開發(fā)陜北煤田提供了科學(xué)依據(jù)?!度嗣袢請蟆吩?982 年12 月28 日頭版刊發(fā)《榆林地區(qū)發(fā)現(xiàn)一個大煤田》。神府煤田的發(fā)現(xiàn),引起黨和國家最高決策層的關(guān)注。1983—1986年期間多位黨和國家重要領(lǐng)導(dǎo)人到煤田視察。

        4 神府煤田發(fā)現(xiàn)以來的地質(zhì)勘查工作

        神府煤田發(fā)現(xiàn)后,原煤炭部立即把神府煤田的勘探列為重中之重。大約五年時間里,陜西省煤田地質(zhì)勘探公司組織所屬勘探力量相繼進(jìn)入榆神府地區(qū)開展大規(guī)模的詳細(xì)勘探工作,陜西省地礦局地質(zhì)八隊和物探隊,在陜蒙邊界處還有煤炭部地質(zhì)117 隊、151 隊、地礦部105 勘探隊、104 水文隊也相繼入場工作。

        1983 年開始,一八五隊等單位實施神木北部礦區(qū)普查、詳查地質(zhì)勘探。1986 年以后,陜西煤田勘探的重兵都集中于神府煤田,一三一隊、一三九隊、一九四隊、物測隊、水文隊等隊相繼進(jìn)入榆神府勘探區(qū)參加會戰(zhàn)。主力集中于神府、新民、大保當(dāng)、橫山等地。經(jīng)過地質(zhì)工作者三十年余年的艱苦努力,神府煤田資源勘查工作基本完成。

        神府礦區(qū)的地質(zhì)勘查有兩個集中時期。第一階段是1986—1995 年。一三九隊于1986 年提交了活雞兔大型露天精查報告,一八五隊1987 年提交《神木北部礦區(qū)詳查地質(zhì)報告》,到1995 年,神府礦區(qū)相繼完成了大柳塔、朱蓋塔、楊伙盤、神樹塔、孫家岔、張家溝、檸條塔、肯鐵令、海灣、大海則、燕伙盤、石圪臺、檸條塔露天、何家塔、活雞兔、前石畔、何家塔井田(擴大)和大柳塔井田(擴大)等18 個大型井田的精查勘探工作;第二階段是2003—2013年,又陸續(xù)完成了袁家梁、郭家灣、青龍寺三個勘查區(qū)詳查項目,紅柳林、李家溝、田家寨、青龍寺、袁家梁、郭家灣等六個井田勘探項目。并加入煤礦地質(zhì)勘查工作,先后進(jìn)行了礦區(qū)內(nèi)張家峁井田補充勘探、板定梁塔煤礦(整合區(qū))勘探等若干煤礦生產(chǎn)資源勘探項目。

        新民區(qū)地質(zhì)工作以一三一隊及一八五隊為主,1986—1993 年,先后完成了郭家灣井田詳終及新民區(qū)找煤、普查、詳查地質(zhì)報告;2008—2009 年,又進(jìn)行了少量煤炭(整合區(qū))勘探地質(zhì)工作。

        榆神礦區(qū)地質(zhì)勘查工作以一八五隊為主,1986年開始進(jìn)行普查工作。1993—1998 年,先后完成榆(林)北神(木)西大保當(dāng)區(qū)普查、先期開發(fā)區(qū)詳查及大保當(dāng)井田精查勘探;新世紀(jì)迎來榆神礦區(qū)地質(zhì)工作的高潮時期,至2018年,以一八五隊為主,陸續(xù)完成了錦界I 期、錦界、曹家灘、涼水井、金雞灘、梁家村、大保當(dāng)(補充)、小保當(dāng)、大砭窯、小保當(dāng)一號、二號井田、小壕兔一號、二號井田、郭家灘井田等14個勘探項目,同時還進(jìn)行了小壕兔、爾林灘、中雞、中雞南、孟家灣西等勘查區(qū)普查,朱家塔、小壕兔、小保當(dāng)優(yōu)質(zhì)環(huán)保煤的詳查等勘查項目。

        榆橫礦區(qū)地質(zhì)勘查工作主要由原地礦系統(tǒng)單位進(jìn)行。陜煤地質(zhì)進(jìn)入榆橫礦區(qū)開展地質(zhì)工作較晚,2009 年以后,以一八五隊為主先后進(jìn)行了大海則預(yù)查、海流灘詳查、木瓜山—萬家溝詳查(中間)、袁大灘勘探、十六臺普查、響水普查等6個勘查項目并提交了報告。另外,2015—2018 年,在陜北侏羅紀(jì)煤田的深部,一八五隊進(jìn)行了檸條梁勘查區(qū)煤炭預(yù)查勘查項目并提交了報告。

        截至2018 年底,神府煤田探獲煤炭資源儲量2 066 億t。其中達(dá)到勘探階段的煤炭資源儲量709億t、達(dá)到詳查階段的煤炭資源儲量243 億t,達(dá)到普查階段的煤炭資源量572 億t,預(yù)查階段的煤炭資源量542 億t??碧健⒃敳?、普查、預(yù)查資源儲量分別占該煤田累計探獲資源儲量的34.32%、11.77%、27.70%、26.21%。查明資源儲量1 335 億t,保有資源儲量1 286億t,尚有518億t潛在煤炭資源。

        5 神府煤田與國家能源戰(zhàn)略西移

        “神府煤田”的發(fā)現(xiàn),為國家能源戰(zhàn)略西移和西部地區(qū)經(jīng)濟社會的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ),成為新中國地質(zhì)找礦史上的重要里程碑。隨著神府煤田勘探步伐的不斷加快和勘探程度的提高,豐富的煤炭資源,為建設(shè)大型能源基地和發(fā)展陜北經(jīng)濟奠定了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。

        煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)地位長期穩(wěn)定。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,對煤炭的需求不斷增長。二十世紀(jì)八九十年代,我國東部煤炭基地逐步進(jìn)入資源枯竭期,急需要尋找煤炭生產(chǎn)接續(xù)區(qū)。神府煤田的勘查開發(fā),為國家能源戰(zhàn)略西移奠定了堅實的基礎(chǔ)[30]。進(jìn)入二十一世紀(jì),煤炭資源豐富且相對集中的神府煤田具備了接替煤炭戰(zhàn)略西移的能力。因此,我國煤炭開發(fā)總體布局堅持壓縮東部、限制中東部、優(yōu)化西部,明確提出煤炭開發(fā)要向內(nèi)蒙古、陜西、新疆三個省區(qū)轉(zhuǎn)移。依托優(yōu)質(zhì)煤炭資源優(yōu)勢,陜西原煤產(chǎn)量不斷增加。神府煤田設(shè)有神東、陜北兩個國家規(guī)劃大型煤炭基地,神府、榆神、榆橫三個國家規(guī)劃礦區(qū)。2019 年陜西煤炭產(chǎn)量達(dá)到6.34 億t(是2000 年的31.7 倍),穩(wěn)居全國第三位,產(chǎn)量占全國比例提高到17%。十三五時期,全國煤炭生產(chǎn)重心持續(xù)向晉陜蒙新等資源稟賦好、競爭能力強的地區(qū)集中。2019 年,晉陜蒙新四?。▍^(qū))原煤產(chǎn)量占全國的76.8%,比2000 年提高40.9%;其中,陜西產(chǎn)量占晉陜蒙新四?。▍^(qū))的比例為22%,相比2000年提高15.8%。其中,主要的產(chǎn)量來自神府煤田各礦區(qū)。作為國家西煤東運的腹地,西電東送的樞紐,神府煤田成為中國二十一世紀(jì)最主要的能源接續(xù)地之一。

        “神府煤田”的地質(zhì)工作成果奠定了陜西省作為全國煤炭工業(yè)大省的根基,為陜西煤炭工業(yè)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。1949 年陜西全省煤炭產(chǎn)量只有96 萬t[31],到1982 年全省原煤產(chǎn)量2 018 萬t。煤田發(fā)現(xiàn)和開發(fā)以后,陜西全省原煤產(chǎn)量增長明顯加快,1990 年達(dá)到3 327 萬t,1991 年開始產(chǎn)量迅速擴大,1995年4 248萬t,2003年11 612萬t,2008年突破2億t,2010年末達(dá)到36 116萬t,2015年突破5億t,2018年陜西煤炭產(chǎn)量62 324 萬t。2018 年每天生產(chǎn)原170.75萬t,相當(dāng)于中華人民共和國成立初全年產(chǎn)量的近兩倍。1986 年來33 年間全省煤炭產(chǎn)量增長了23 倍。煤炭資源的探明和開采,有力地推動了陜西經(jīng)濟“專列”快速向前。2011 年,陜西躋身全國“萬億GDP 俱樂部”行列,全省國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值達(dá)到12 391.3億元[32]。2018年達(dá)到24 438億元。以煤炭為主的能源產(chǎn)業(yè)(2018 年,原煤產(chǎn)量占能源生產(chǎn)總量的79.40%)成為陜西省的支柱產(chǎn)業(yè)[33]。神府煤田的開發(fā)使榆林崛起成為聞名全球的能源之都。

        2018 年,榆林市生產(chǎn)總值達(dá)到3 438 億元,人均GDP 為16 442 美元,經(jīng)濟總量躍居西部地級市第三位,陜西省內(nèi)第二位[34]。神木市、府谷縣、榆陽區(qū)分列全國綜合實力百強縣榜單的第48 位、70 位和第99位(表1)。

        表1 神府煤田開發(fā)現(xiàn)狀(截至2018年)Table 1 Current development status of Shenfu Coalfield(as of 2018)

        6 神府煤田的煤礦地質(zhì)工作

        二十世紀(jì)九十年代初,一八五煤田地質(zhì)勘探隊進(jìn)行了瓷窯灣礦潰沙災(zāi)害調(diào)查、大柳塔煤礦1-2 煤層二盤區(qū)開采技術(shù)條件勘察及大柳塔煤礦建井地質(zhì)報告編制,實施了大柳塔礦201 工作面疏降水工程。二十一世紀(jì)以來,多家地勘單位在神府煤田全面開展煤礦地質(zhì)技術(shù)服務(wù),包括煤礦補充勘探、隱蔽致災(zāi)因素普查等,如活雞兔礦井一盤區(qū)、楊伙盤煤礦、張家峁煤礦補充勘探煤層火燒邊界控制,韓家灣煤礦、隆德煤礦、楊伙盤、小保當(dāng)?shù)鹊V井補充勘查;開采技術(shù)地質(zhì)條件專項勘查如韓家灣煤礦、南梁煤礦、小保當(dāng)?shù)让旱V超前探放水和張家峁煤礦頂板水害防治;圍繞煤礦生產(chǎn)工作需要,開展礦井地質(zhì)研究,如金雞灘、張家峁煤礦等覆巖“三帶”“兩帶”勘查及研究、覆巖滲透性研究、地面徑流條件下開采防治水技術(shù)研究,礦井水文地質(zhì)類型劃分、地質(zhì)類型劃分、礦井生產(chǎn)地質(zhì)報告修編、煤礦(整合區(qū))資源儲量核實等。

        1996年,陜煤地質(zhì)參與了中國煤田地質(zhì)總局組織開展了“我國西部侏羅紀(jì)煤田(榆神府礦區(qū))保水采煤及地質(zhì)環(huán)境綜合研究”(煤炭工業(yè)部“九五”重點科研項目)首次提出保水采煤概念。主持研究了“煤田開發(fā)過程中的環(huán)境地質(zhì)問題研究”,首次關(guān)注礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護問題,為在西部生態(tài)脆弱礦區(qū)科學(xué)采煤保護生態(tài)提供了新的思路和方法。之后,持續(xù)進(jìn)行礦區(qū)保水采煤及可持續(xù)發(fā)展研究。2005年以來,王雙明等研究了煤層、隔水層、含水層和地表生態(tài)系統(tǒng)的空間組合特征,形成了生態(tài)脆弱區(qū)實現(xiàn)煤炭開采與生態(tài)環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展的理念和技術(shù):即以煤水空間組合特征研究為基礎(chǔ)、以采動地質(zhì)條件變化分區(qū)為途徑、以采煤方法規(guī)劃為手段、以防止隔水巖組破壞為目標(biāo)、以保護生態(tài)水位為核心的采煤保水技術(shù)體系,將生態(tài)脆弱礦區(qū)環(huán)境保護引領(lǐng)到了生態(tài)水位保護新階段。

        7 新時代神府煤田地質(zhì)工作

        7.1 煤炭綠色開發(fā)的地質(zhì)保障工作

        經(jīng)過近三十年的發(fā)展,神府煤田形成了我國最重要的煤炭生產(chǎn)基地。千萬噸級以上的特大型現(xiàn)代化礦井13對,集中建成了全國一半以上的千萬噸級煤礦群和鏈條齊全的煤化工基地,逐步建成了獨步國內(nèi)、領(lǐng)先國際的現(xiàn)代煤炭生產(chǎn)和清潔高效利用技術(shù)體系。綠色礦山建設(shè)是煤炭工業(yè)的根本方向,而堅強的地質(zhì)技術(shù)保障是實現(xiàn)煤礦安全綠色開發(fā)的前提。綠色礦山建設(shè)對地質(zhì)保障技術(shù)提出更加迫切的需求?!笆奈濉逼陂g,重點加強煤炭綠色開采地質(zhì)保障技術(shù)研究,建立井上下一體化的煤礦工作面地質(zhì)條件精細(xì)探測的綜合技術(shù)體系,精確預(yù)測預(yù)報煤礦以小構(gòu)造、礦井充水、煤層頂板失穩(wěn)、深部沖擊地壓、煤層自燃等為主的各類隱蔽致災(zāi)因素。

        7.2 礦區(qū)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護

        神府煤田地處半干旱帶,地表植被稀少、地下水資源匱乏,生態(tài)環(huán)境脆弱。隨著黃河流域高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護上升為國家戰(zhàn)略,地處黃河中游的神府煤田開發(fā)面臨著日益突出的環(huán)境約束。實踐表明,神府煤田“煤層埋藏淺”的地質(zhì)條件是把“雙刃劍”。在未來的煤田開發(fā)過程中,必須以區(qū)域經(jīng)濟社會生態(tài)效益的優(yōu)化和區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展為導(dǎo)向,以實現(xiàn)保水采煤為目標(biāo),統(tǒng)籌礦區(qū)規(guī)劃和開發(fā)進(jìn)程中的重大戰(zhàn)略布局??梢灶A(yù)見,如果現(xiàn)在再不采取實質(zhì)性的戰(zhàn)略層面行動,未來榆神礦區(qū)的生態(tài)惡化將加劇顯現(xiàn),禿尾河也會重蹈窟野河斷流的覆轍,區(qū)域性的生態(tài)危機在所難免。地質(zhì)工作要重點圍繞采動損傷監(jiān)測與控制、采動塌陷區(qū)治理與利用、保水開采、礦井水綜合利用及深度凈化處理、生態(tài)環(huán)境治理等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。包括生態(tài)脆弱區(qū)高強度開采環(huán)境承載力評價技術(shù),礦井水綜合利用與水環(huán)境保護技術(shù),礦區(qū)環(huán)境遙感監(jiān)測、采動損傷監(jiān)測與控制、高強度大規(guī)模開采下淺埋煤層開采覆巖移動與控制等技術(shù),煤炭開采與城鎮(zhèn)化建設(shè)協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù),煤炭高強度開采沉陷與生態(tài)演變精準(zhǔn)監(jiān)測及修復(fù)治理技術(shù),礦區(qū)地貌、土壤、植被、水體重構(gòu)和景觀再造技術(shù),老礦區(qū)關(guān)閉礦井和采煤沉陷區(qū)綜合治理與利用技術(shù)。

        7.3 富油煤地下原位熱解的地質(zhì)勘查技術(shù)

        神府煤田煤炭是國內(nèi)外少有的優(yōu)質(zhì)煤基油氣資源。長期以來,煤炭僅僅作為動力燃料利用,而對于其作為化工原料、特別是富油煤作為油氣資源的認(rèn)識和重視程度不夠。事實上,采用低溫干餾技術(shù),可以將侏羅紀(jì)低煤階煤炭資源轉(zhuǎn)化成煤焦油、煤氣和半焦,能在一定程度上彌補缺油、少氣和焦煤稀少的資源稟賦不足。若在煤炭熱解技術(shù)和規(guī)?;l(fā)展上取得突破,實現(xiàn)富油煤從燃料向“燃料+原料”的轉(zhuǎn)化,神府煤田就孕育著一個大油田。其中,集成地質(zhì)勘查新技術(shù)的優(yōu)勢,研發(fā)富油煤的地下原位熱解技術(shù)是探索煤炭綠色開采綠色利用的革命性顛覆技術(shù),尤為引人注目。要系統(tǒng)開展富油煤原位熱解用熱介質(zhì)和加熱方式研究,篩選出適合富油煤原位熱解的合理加熱方式和加熱介質(zhì),開展富油煤原位熱解先導(dǎo)示范試驗,形成富油煤原位熱解液化和氣化一體化技術(shù)。

        7.4 煤炭地質(zhì)信息化平臺建設(shè)

        建設(shè)智慧煤礦,將小保當(dāng)煤礦地質(zhì)保障系統(tǒng)建設(shè)成為內(nèi)容全面、功能先進(jìn)、實用性高的國內(nèi)領(lǐng)先信息化系統(tǒng)示范工程。在此基礎(chǔ)上,開發(fā)基于云服務(wù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧煤礦地質(zhì)保障信息系統(tǒng)。推進(jìn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造,完善數(shù)字煤礦生產(chǎn)協(xié)同共享管理平臺。從地測管理、防治水管理、風(fēng)險預(yù)控、三維可視化和綜合展示六個方面建設(shè)地質(zhì)保障信息系統(tǒng)。開發(fā)煤炭地質(zhì)云2.0 平臺,建設(shè)煤炭地質(zhì)服務(wù)信息系統(tǒng)、煤炭地質(zhì)信息及大數(shù)據(jù)分析共享平臺及煤炭地質(zhì)云信息資源共享交易平臺。

        8 結(jié)語

        二十世紀(jì)八十年代初中國發(fā)現(xiàn)神府煤田,這是中華人民共和國成立以來我國煤炭工業(yè)最重大的資源發(fā)現(xiàn),為二十一世紀(jì)國家煤炭工業(yè)戰(zhàn)略西移奠定了基礎(chǔ)。在新的歷史條件下,地質(zhì)工作應(yīng)著力為煤田綠色開發(fā)和礦山地質(zhì)環(huán)境保護,提供堅強支撐和保障。

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