内蒙古白彦花矿区煤炭资源开发可行性及对策研究

　　[摘要]煤炭是我国最重要的基础能源，在我国能源消费结构中一直居于主导地位。随着国民经济的增长对煤炭资源的需求不断增加，煤炭的供给不足已经凸显。内蒙古是我国煤炭资源的富集地区，是我国重要的基础能源基地，应该合理开发和利用矿区煤炭资源，避免开采过程中造成土地资源浪费、生态环境破坏等。白彦花矿区地处“老少边远”地区，其开发和利用不仅可以促进当地经济发展而且可以调整全区的煤炭产业结构；煤炭市场具有广阔的前景。但是其规划和开采必须依靠科技，制定目标，协调环境发展合理开发并综合利用。
　　[关键词]白彦花矿区；煤炭资源；可行性；对策研究
　　[中图分类号]F301.24　[文献标识码]A　[文章编号]1005-6432(2009)10-0113-03
　　
　　内蒙古煤炭资源丰富，在全区118．3万平方公里的土地上，已查明含煤面积12万多平方公里，约占全区土地面积的十分之一。累计探明储量2300亿吨，约占全国探明储量的24％，预测远景储量12250亿吨，约占全国预测远景储量的22％，二者均居全国第二位(内蒙古煤炭工业局)。全区12个盟市有67个旗县富存煤炭资源，已开发的大型煤矿区遍布全区各地。但是，煤矿开发应适宜目前技术或经济发展，有其利用前景，并在开采前做好总体规划的同时考虑环境保护及水土保持，防止环境污染及生态过度破坏。
　　
　　1　白彦花矿区现有煤炭资源状况分析
　　
　　1．1　白彦花矿区地理概况
　　白彦花矿区位于内蒙古自治区包头市与巴彦淖尔市北部山区的交界处，属于低山丘陵草原区，总体地形北高南低，起伏不大，矿区南部为山前波状倾斜平原，海拔高度在1100km～1250km，北部为基岩裸露的低山丘陵区，海拔高度在1100km～1300km。矿区地理坐标为东经109°18′30″至110°01′45″，北纬42°13′00″至42°25′00″。整个区域地形平缓，大部分为第四系所覆盖。
　　本区属大陆性干旱高原气候，温差较大，冬季最低气温可达－36℃，夏季最高气温可达39℃。年平均气温5．2℃，矿区东部年均降水量265．1mm，年均蒸发量2408．5mm，西部年降水量149．5mm，且主要集中在7、8月份，年均蒸发量2871．0mm，是降水量的19．2倍。每年9月底到翌年4月初为冰冻期，冻土深度一般小于2m。
　　依据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB 18306—2001)划分：本区所处地域地震动峰值加速度(g)为0．10，对照地震基本烈度值为Ⅶ度。
　　1．2　白彦花矿区经济概况
　　白彦花矿区为草原牧区，地广人稀，平均为1人/km²。居住人口以蒙古族为主，其次为汉族。经济来源以畜牧业为主，工业以皮毛、肉类等小型加工业为主。生产、生活资料全部依靠外部调入，地区经济落后。
　　1．3　矿区资源储量
　　依据内蒙古自治区地质调查研究院的探测，将白彦花矿区分为东区和西区两个部分，东区地理坐标为东经109°31′45″至110°01′45″，北纬42°13′00″至42°25′00″。勘察面积696．51 km²，地质资源储量为5669．38Mt，含煤面积435．22km²，可采面积407．81km²。西区地理坐标为东经109°18′30″至109°31′45″，北纬42°13′00″至42°24′00″。勘察面积269．41km²，地质资源储量为2977．46Mt，含煤面积235．50km²。主要资源为褐煤。
　　
　　2　白彦花矿区煤炭资源开发利用前景分析
　　
　　2．1　矿区开采程度及服务年限预测
　　矿区合理的建设规模应当循序渐进，特别是按照外部配套建设条件，由小到大，分期建设。矿区东部资源储量大，赋存煤层厚度大，煤层埋藏特点为中西部深、东部浅；所以东部适宜露天矿开发。西部区域煤层赋存呈矩形状，煤层埋藏深，只适宜井工开采。所以，依据煤层的厚度，本矿区初期规划建设1个露天矿和2个矿井，充分发挥露天矿开发强度大、资源回收率高的特点，满足后续用户高增长的需求。二期规划建设3个矿井。
　　2．2　矿区煤炭伴生资源及有益矿产综合利用
　　2．2．1　煤矸石综合利用
　　煤矸石的来源主要是选煤厂的风选矸石，矿区一期规模20．00Mt/a时，东区风选矸石2．13Mt/a，一部分大块矸石属特高灰、低发热量的燃料，不能作为电厂用煤，主要用于铺路、回填露天坑；经过筛选预计1．40Mt的矸石可供矿区规划的煤矸石电厂利用，预计煤矸石发热量为7．56MJ/kg。西区生产矸石0．75Mt/a，可利用的0．3Mt运往东部矸石电厂综合利用。一期矿区东部规划建设2×300MW矸石电厂对矸石进行综合利用。
　　二期矿区规模增加14．00Mt/a，东部矿区选煤厂增加矸石1．50Mt/a，可供矸石电厂利用0．9Mt/a，东部矿区增加一台300MW矸石发电机组对矸石进行综合利用。矿区西部增加矸石0．6Mt/a，由于矿区西部一期没有规划煤矸石电厂，西部矿区总计生产煤矸石1．2Mt/a，可供利用的矸石量为0．9 Mt/a，预计煤矸石发热量为7．56MJ/kg。二期矿区西部规划建设2×150MW矸石电厂对矸石进行综合利用。
　　2．2．2　粉煤灰综合利用
　　由于矿区坑口电厂和矸石电厂每年产生大量粉煤灰。规划建设高压蒸养粉煤灰砖厂，根据有关矿区经验，以粉煤灰为原料，按一定配比，加入沙子和少量添加剂，经搅拌、振动成型和养护，制造混凝土小型空心砖块。这是一种新型的墙体材料，与传统的黏土砖相比，具有重量轻、保温性能好的特点，属节能产品。适用于高层或多层框架结构的充填墙体及一般民用非承重间隔墙。
　　2．2．3　矿区疏干水综合利用
　　矿区一期疏干水量为9346m³，经过处理后用于矿区消防和工业用水，复用率为91．72％。部分处理达标疏干水分别排往开令河下游和扎尔格楞图河。矿区二期疏干水量为12502m²，经过处理后全部用于矿区消防和工业用水，复用率为100％。
　　2．3　矿区煤炭市场预测
　　矿区地处包头市的“山北”区域和巴彦淖尔市的东北部地区，所以白彦花煤田的消费以两市为主要市场。包头市地区的煤炭市场基本上分为三大部分，第一部分是以宝钢为首的焦煤市场；第二部分为电煤市场；第三部分为煤化工用煤市场。而在巴彦淖尔市主要以电力和煤化工用煤为主。
　　根据对包头市和巴彦淖尔市两地区的动力煤市场分析预测，两市的煤炭产品消费量到2011年为48．2Mt/a，其中动力煤的消费量为37．2 Mt/a；到2016年为87．98 Mt/a，其中动力煤用量为76．98 Mt/a。矿区开发后随着各企业煤化工项目的建设，煤化工对煤炭产品的消费量增幅较大，到2016年矿区火电和煤化工产品对矿区的煤炭消费量为47．13Mt/a。
　　此外，随着煤炭的清洁、高效利用技术的不断成熟，人们正在不断地探索和扩大煤炭的转化利用途径。根据《煤炭工业发展“十二五”规划》，到“十二五”期间煤炭气化、液化形成产业化发展，所以煤炭产业的市场前景，将会越来越广阔。
　　2．4　矿区煤炭资源开发可行性
　　2．4．1　调整我区的煤炭产业布局、拉动其他产业协调发展
　　矿区所处的包头市和巴彦淖尔市的北部地区，长期处于煤炭紧缺状态，煤价居高不下，矿区的开发不但可以直接解决两地边缘地区的煤炭产品供应，而且可以更加合理地调整内蒙古自治区的煤炭产业布局。另外，通过矿区的开发和煤电产业的关联发展，可以使当地的风电产业形成一个有力的电力支撑点。用来调节风电由于风力资源的丰枯期造成的电力不平衡。同时，由于褐煤具有开采成本低、煤化程度低等特点，使得煤化工的生产成本降低，拉动了煤化工产业的发展。
　　2．4．2　矿区开发促进地区经济社会发展
　　按照矿区开发总体规划预测矿区的开发每年可以创造直接经济效益472971万元，增加销售收入1273500万元；安排劳动就业12048人，因此，矿区的开发有力地促进了当地经济建设发展和城镇化建设。保障了两市“老少边远”山区的社会安定与和谐。
　　
　　3　合理开采白彦花矿区资源的建议
　　
　　3．1　发展循环经济、提高煤炭回采率、精煤回收率
　　煤炭是不可再生资源，需要节约利用；煤炭又是能源，在生产力布局和区域经济协调发展中具有重要作用，因此要求煤炭生产企业在开采煤炭资源的同时，还应将与其伴生的其他矿产品、煤层气、矿井水等多种资源及废弃物统筹规划、加工利用；提高矿产资源综合利用率，降低矿产资源的总体消耗速度。另外，对资源低开采、高利用、低排放、高收益，还可以提高环境资源的配置效率。
　　提高煤炭回采率；积极回采、利用边角煤和极薄煤层。要求煤炭生产企业在矿井布置采区和采掘面时，合理调整采区技术边界，最大限度地解放呆滞煤量；不断改进采煤方法，推行定向掘进，采用先进技术设备，引导矿山企业科学开采。
　　煤炭资源的综合开采、深度加工、高效利用、循环发展是相互依存、相互促进、优化配置的过程，从根本上摆脱传统煤炭工业以大量消耗资源，牺牲环境为代价的发展模式。
　　3．2　大力推广采选与环保融为一体的新技术、新工艺，提高资源综合利用率
　　矿区都应尽可能地采用生态清洁的采选新技术、新工艺，尤其在露天矿区更应依靠科技进步，对2l世纪采选新技术、新工艺的使用进行全面规划。如：就地溶浸采矿法；就地采、选新工艺；废石内低品位铜资源回收新工艺；尾矿利用新技术；全尾砂充填工艺；矿区废地生态生物工程技术；矿区排土场、废石堆复垦与植被新工艺等。
　　资源综合利用率低，是自治区粗放经济发展模式的结果。长期以来内蒙古自治区煤炭资源的回收率在20％。40％问徘徊。尽管煤炭共生、伴生有20多种矿业，但绝大多数弃置未用。废水、工业固体废弃物、垃圾等也都白白流失了。为此，我们应该以资源综合利用和降低开采成本为重点，研究、开发并采用新技术、新工艺，用先进的科技手段推动矿产资源综合利用向纵深发展。一方面提高经济效益，地尽其利，物尽其用，另一方面节约资源、降低消耗、减少废弃物排放，建设资源节约型矿区，保障资源的永续利用。
　　3．3　鼓励由单纯生产原煤向能源重化工型转移
　　按照“十一五”规划，内蒙古煤炭产品结构要由单纯生产原煤向能源重化工型转移，加大煤炭深加工力度，特别是大型煤炭企业要加快建设煤转电项目，积极推进煤制油、煤制甲醇、煤焦化等综合利用煤炭资源的煤化工项目，形成煤、电及下游产品、衍生产品、煤、焦高附加值化工产品，煤气化、液化产品系列。
　　3．4　进一步制定矿区协调发展综合评价指标体系，推动矿山企业可持续发展
　　矿区建设并不是独立的，矿区资源的开采必定会给当地的生态环境造成压力，资源的销售必定依赖于本地的交通状况。因此，要想保证矿区的可持续发展，应该制定矿区协调发展综合评价指标体系。矿区开采过程中严格执行相关法规，对生态环境边开采边恢复；对交通状况随资源销路提请建设。这样才能做到真正服务地区经济、社会建设，保障企业可持续发