孟加拉国煤炭资源状况及开发途径

庞卫东 夏明惠 王靖焘

(中国机械进出口(集团)有限公司能源工程事业部,北京市西城区,100037)

孟加拉国煤炭资源状况及开发途径

庞卫东 夏明惠 王靖焘

(中国机械进出口(集团)有限公司能源工程事业部,北京市西城区,100037)

介绍了孟加拉国煤炭资源状况及开发现状,分析并提出了可供孟加拉国煤炭业参考的开发途径和管理思路,并建议中国煤炭界把握时机,积极参与到该国煤炭投资与开发建设之中。

煤炭资源 矿井开发 技术特点 中孟合作

1 孟加拉国煤炭资源状况及开发现状

1.1 煤炭资源状况

早在20世纪60年代,孟加拉国在Bogra地区进行石油和天然气勘探时,首次发现了1000 m深的烟煤/次烟煤煤田。截至目前,在孟加拉国西北部地区和北部地区已累计发现煤田多达13处,被孟加拉国政府划为“煤炭地带”。其中,正在勘探中的5个主要煤田分布在Bogra、Dinajpur、Rangpur等北部省区,探明及远景储量达到33亿t,约占全球煤炭总探明储量的0.4%。上述5个煤田资源特征情况见表1。

表1 煤田资源特征情况

该国含煤地层为石炭二叠系 Gondwana群。以Barapukuria煤矿(以下简称“孟巴矿”)地层为例,岗瓦纳煤系地层下伏前寒武系复合基底,上覆第三系下Dupi Tile组、第三系上Dupi Tila组、第四系Madhupur粘土组。各煤田煤质基本为中低灰、特低硫、中高挥发分、高发热量的烟煤,煤质优良,用途主要为发电、动力、民用、煤化工,可用于煤炭气化和煤炭液化,用途广泛。

1.2 能源和煤炭行业管理体系

孟加拉国政府设置能源部,统筹规划国家能源及其资源开发和政策制定。对国民经济至关重要的工业门类,设置大型国有企业开发经营。其中,孟加拉国石油天然气及矿产总公司(以下简称“PB”)主管该国石油、天然气、煤炭及其他矿产资源的开发、利用、经营。下设Barapukuria煤矿有限公司,负责孟巴矿生产运营管理。该公司长期聘请英国国际采矿工程咨询公司作为其咨询顾问,参与煤矿建设和生产管理。另外,孟加拉国电力发展局(以下简称“BPDB”)负责国家电力规划、开发与运营。

1.3 孟巴矿开发与生产简况

孟巴矿是一座大型现代化矿井,隶属于 PB,于20世纪90年代由中国机械进出口(集团)有限公司(以下简称“CMC”)采用 EPC模式总承包建设,于2005年9月份移交投产。同时,CMC在煤矿附近总承包建设了一座2×125 MW大型燃煤坑口电站,该电站隶属于BPDB,于2002年11月份开工建设,第二台机组于2006年6月份移交运行。

孟巴矿投产出煤终结了孟加拉国无煤的历史,促进了该国有关用煤行业的发展,减少了从印度进口煤炭的数量,也吸引了印度、澳大利亚、英国、德国、美国等国家的企业对该国煤炭资源的开发、投资兴趣。孟加拉国政府为了加快煤炭工业发展,采取了一些吸引外资、私营资本和国际技术参与的鼓励政策。

上述煤矿和电站是孟加拉国第一座煤矿和燃煤电站,开创了孟加拉国煤炭工业和用自产煤炭发电的历史。到目前为止,该煤矿已经安全生产逾5年,共计开采了7个长壁工作面,生产煤炭逾300万t;该燃煤电站运行逾4年,并已向孟加拉国国家电网输送电力约60亿kWh。

1.4 其他煤田开发情况

Phulbari煤田:亚洲能源公司获权投资开发露天煤矿及其电站。该露天煤矿规划总能力达到15.0 Mt/a。该项目已经完成煤田地质勘探、项目可行性研究报告,项目公司完成在英国上市,并于2001年进入项目建设前期的征地、村庄搬迁、赔偿阶段。但由于开发商与当地利益的处置问题引发矛盾,导致该项目长期停滞。

Khalaspir煤田:孟加拉国 Hosaf Group公司获权与外商合资勘探开发。该煤矿已经完成煤田地质勘探和可行性研究报告,并上报待批。

Dighipara煤田:该煤田采矿权已授予 PB公司,尚未启动开发工作。

2 煤炭资源开发途径

2.1 促进可持续发展的政策途径

(1)由于孟加拉国的煤炭工业处于初创阶段,其矿业法规尤其是煤炭立法工作不足,亟待汲取先进国家经验,制定有关法律体系,包括配套的资源开发、环境保护、搬迁与赔偿等法律法规,建立和完善煤炭开发与利用的有关法律法规和规范,并颁布实施。

在《1923年矿山开采法》和《1968年矿业法》基础上,该国于20世纪90年代中期开始编制《孟加拉国煤炭法》(草案)和《孟加拉人民共和国政府1998年采矿规程》(报批稿)。但直到如今,仍未能获得批准实施。该国的矿产开发尤其是煤炭开发,缺乏立法支持和规范,受到各方面的因素影响和制约,极大地影响了煤炭工业的快速发展和项目开发进程。印度、英国、美国、韩国等国家四大公司自2005年以来提出了总共约86亿美元的投资计划,由于其中绝大部分与孟加拉国煤炭资源开发政策有关,一直未能获得孟加拉国政府的批准。因此,加快矿产和煤炭立法,建立技术和安全、环保规程规范,是促进煤炭资源开发的迫切任务。相信在最终的煤炭政策(煤炭法)出台后,该国将掀起新一轮的煤炭开发和国际投资热潮。

(2)亟待编制符合该国国家资源和需求的煤炭战略规划,走科学可持续发展之路。目前,探明或者初步勘查的13个煤田区块,基本位于孟加拉国北部有关省区。该国亟待在国家层面上研究制定煤炭战略规划,并在该战略规划指导下进行煤炭资源开发和利用总体规划,以及配套编制有关交通运输、煤炭加工利用、煤化工、环境保护、村庄搬迁等规划,以利于统筹规划、协调开发。

(3)孟加拉国政府方面应当继续实行对外开放,吸引外国资金、技术和管理,采用多种合资、合作、承包方式,加快孟加拉国煤炭开发速度。鉴于孟加拉国发展煤炭工业和燃煤电站的能源战略,预计该国必将继续出台更多的优惠政策以鼓励开发、投资、合作,包括已经出台的在近3年内将电价每年提高12%等政策。因此,孟加拉国的投资环境进一步改善和获得法律保障,是可以期待的。

(4)积极培育煤炭加工利用市场,除新建燃煤电站外,建立煤炭工业园区,进行煤炭利用深加工,包括制造化肥、煤化工等,扩大煤炭应用领域。

(5)根据国家资源条件,采取有计划适量出口煤炭的政策换取外汇和争取国际资金与技术的投入,从而提高孟加拉国的工业化水平、促进经济社会发展,是必要的资源战略。

2.2 矿区开发方式及工艺技术

(1)根据孟加拉国已获得勘探的5个煤田的地质资料显示,煤层赋存深度由浅到深,即孟巴矿北部和费尔巴里煤田赋存深度较浅,具备采用露天煤矿开发的可能性,但长期以来存在不同观点和争论。而其他3个煤田均为赋存深度中等到赋存深度较大,明显适宜于矿井开发。

通过20世纪90年代的国际论证,孟巴矿北部煤层区域被认为上覆第三系地层松散、含水性丰富,工程地质条件差,采用露天煤矿开发存在边坡稳定性、排水量大及影响经济合理性问题与征地、村庄搬迁和地下水资源保护问题。因此,该地区应合并南部资源采取矿井开发,采用立井开拓方式和冻结法施工。但由于该矿VI号煤层为巨厚煤层,采用分层综采工艺,虽然比西方国家建议的房柱式开采优越,但仍然存在资源回收率较低的问题。为了提高资源回收率,目前进入研究视野的技术方案是在防治水可行及其他安全技术保障的前提下,在二分层开采中实施综采放顶煤开采技术。

费尔巴里煤田确定采用露天煤矿开发,但其边坡稳定性、排水经济性、地下水资源污染等一直受到质疑。除在实施过程中受阻于大规模村庄搬迁和土地征用赔偿外,由于项目设计规模和投资巨大,该项目将受到该国煤炭利用市场和国家限制大规模煤炭出口政策的限制。

综上所述,孟加拉国煤炭开发应以矿井开发为主、露天开发(如果可能)为辅的方式。即在煤层赋存较浅,技术经济性、安全性、环保性得到保证的情况下,采取露天开发的方式。

(2)在矿井开发中,以立井开拓方式为主要技术路线。

(3)在孟巴矿已经顺利实施了长壁综采工艺,该国的矿井开采技术已经步入现代化煤炭开采技术行列。未来的其他矿井开采,将根据煤层条件和防治水条件,继续采用长壁开采方法,选择性采用分层综采和放顶煤综采工艺。

2.3 矿井开采技术特点

(1)根据地质勘探、实际建设和生产揭露,煤层厚度大、资源丰富,顶底板岩性好,煤种煤质优良、用途广泛,基本具备建设大型现代化煤矿的开采技术条件和市场条件。矿井基本无瓦斯危险,但可能在水、煤层自燃、高地温高水温、厚煤层开采工艺、巨厚较坚硬顶板管理及局部冲击地压等方面各有特点。

(2)煤层巨厚,而上覆强含水层,基本属于近水体下煤层开采类型矿井。需要充分论证和慎重选择分层综采或者放顶煤开采工艺,既解决防治水问题又提高煤炭资源回收率,提高矿井开发建设的总体经济性。

(3)由于煤层巨厚,煤层成为裂隙含水层,包括其顶板巨厚砂岩裂隙含水层,矿井开采的直接充水层为煤层和顶板(均为弱—偏中等含水层)。另外,孟巴矿北部区域存在第三系含水层直接赋存在煤系地层之上的天窗区,增大了矿井涌水量。而南部存在涌水量较大、水温高的特点和疑点,需要进一步实施水文地质补充勘探。矿井水文地质条件趋于局部复杂性,除给矿井建设施工带来难度外,也对生产中顶板和工作面防治水工作提出了很高的要求。孟巴矿建设初期的突水淹井事故充分说明了其水文地质复杂性。该矿井设计正常涌水量为1200 m3/h、最大涌水量为1600～1800 m3/h,目前实测正常涌水量为1300 m3/h。

(4)煤种为高挥发分长焰煤和弱粘煤,随赋存深度增加可能变质程度有所提高。煤层多为自燃—容易自燃煤层。由于其高地温,促使煤层易氧化,加之存在厚顶煤和煤层分层开采,采空区聚热条件充分,使煤层自然发火成为一个高技术风险因素。在1110工作面的自然发火及启封成功,揭示了煤层易自燃特性和防治的难度。

(5)根据钻孔测试结果,VI号煤层顶板以上原始地温梯度为 2.92～4.97℃/hm,平均为3.51℃/hm。VI号煤层内原始地温梯度为5.96～22.44℃/hm,平均为10.46℃/hm。高地温、高水温导致矿井高温高湿,井下生产环境严重恶化。通过建设期和生产期的长期排水,井下水温有所降低,实测工作面水温一般为37～42℃,工作面空气温度一般为进风30～32℃、中部32～34℃、回风34～36℃,湿度为90%左右。

(6)煤层顶板是厚度为数十米的白色粗砂岩,整体性较强,含水性为弱—中等,泥质或钙质胶结,遇水软弱,但缺水区域则比较坚硬,给顶板管理带来复杂性。煤层较坚硬,普氏系数约为3,与比较坚硬的巨厚顶板砂岩构成了弹性聚能体系。在煤层接近充分采动情况下,顶板和煤层积聚大量弹性能,可能发生冲击地压灾害。

3 中孟合作面临的机遇与挑战

孟加拉国煤炭工业刚刚起步,正处于制定规则和探索实践的阶段。许多发达国家出于外交、经济等方面的考虑,对这个新兴的煤炭工业市场有着强烈的兴趣和参与其中的冲动。中国自然也不应落于他国之后。

CMC作为国际工程项目总承包商,依托中国煤炭行业、电力行业的支持和参与,开发建设了该国第一个煤矿和第一个燃煤电站,并承包运营。为该国北部地区提供了稳定的电力供应,改善了当地工农业生产及社会经济状况,促进了就业,提高了民众生活水平,建立了友谊,镌刻了合作佳话。可以说,孟加拉国是中国煤炭、电力工程和技术界联手打造的传统市场。

十几年的建设和生产经验表明,只要持续加强科技研究和生产系统技术改造,孟巴矿开采技术条件基本可控。而孟加拉国的其它煤矿,由于其开采深度较大,上覆强含水层的影响必将弱化,其开采安全性必将得到改善。此外,孟加拉国政治与社会安全基本稳定,政府和民间与中国的关系长期友好,经贸合作持续发展。

综上所述,中国在孟加拉国煤炭和电力工程承包领域大有可为。在该国投资环境日趋改善情况下,顺应其煤炭建设和燃煤电站的大规模开发需求,探索在该国煤矿和电站领域参与投资经营,在实现工程总承包的基础上,中国可以获得规模经营及更加稳定的投资回报。这是历史的选择与传承,也是新的课题、新的机遇与挑战。

4 结语

孟加拉国的资源条件决定了煤炭必将成为该国未来能源结构的主要支撑点之一。加快煤炭开发与利用,是孟加拉国的当务之急和必然选择。该国煤炭开采技术条件较好,对矿井防治水、防灭火、预防高温热害和冲击地压等已经获得相当宝贵的基本认识和经验。只要进一步加强安全技术专项研究与防范措施,煤矿建设、生产安全基本可控。

中国公司在孟加拉国能源领域开发经营逾10年,树立了中国煤炭工程、技术、管理品牌良好声誉,其战略地位来之不易。面对孟加拉国煤炭工业未来发展的机遇,有必要发挥中国煤炭行业和国家对外经贸的整体优势,积极、全面地参与其中。

通过政府和煤炭行业的高层次互访交流,建立政府间合作机制,是促进中国煤炭法律法规、资源管理、安全监督、技术咨询全面介入孟加拉国的必由之路。从“两个市场、两个资源”、“走出去”的战略高度,制定激励优惠政策,促进和扩大中国企业积极参与该国煤炭合资开发、煤矿和燃煤电站工程承包建设、煤矿生产承包中,实现工程承包、战略投资多方位经营,是中国政府与煤炭行业需要思考和抉择的战略问题。

[1]Ms.NaokoDoi.EnergyOutlook for Bangladesh[C].ICC-ENERGY FOR GROWTH DHAKA 13 APRIL.DHAKA:ICC,2010

[2]Syed Yusuf Hossain.Energy Regulations and Private SectorInvestment[C].ICC-ENERGY FOR GROWTH DHAKA 13 APRIL.DHAKA:ICC,2010

[3]Muinul Ahsan.Coal,Alternative Source of Energy forBangladesh[C]. ICC-ENERGY FOR GROWTH DHAKA 13 APRIL.DHAKA:ICC,2010

[4]庞卫东.孟巴矿突水事故原因与快速治理技术[J].煤炭科学技术,2010(12)

[5]庞卫东,于保华等.特厚煤层复杂条件下火区启封方案优化及控制技术[J].煤炭工程,2011(2)

[6]庞卫东,杨胜强.孟巴矿地热特点及成因分析和治理[J].煤矿安全,2011(2)

(责任编辑 温子伯)

Status and approach of coal resource development in Bangladesh

Pang Weidong,Xia Minghui,Wang Jingtao
(Department of Energy Engineering Business,China National Machinery Imp.&Exp.Corporation,Xicheng,Beijing 100037,China)

This article introduced coal reserves and development approach of coal industry in Bangladesh,analyzed and presented approach for the development and thinking for the management of coal industry in Bangladesh,recommended Chinese coal sector to grab the opportunity and actively participate in the investment and development of coal resource in Bangladesh.

coal resource,mine exploration,technical characteristics,collaboration between China and Bangladesh.

TD

A

庞卫东(1957-),男,四川内江人,中国机械进出口(集团)有限公司能源工程事业部总工程师,教授级高级工程师,国家注册采矿设计工程师。