陕北侏罗纪煤田煤炭资源勘查利用现状分析
2017-12-20
(陕西省一八五煤田地质有限公司,陕西 榆林 719000)
陕北侏罗纪煤田煤炭资源勘查利用现状分析
刘晓东
(陕西省一八五煤田地质有限公司,陕西 榆林 719000)
陕北侏罗纪煤田神府新民、榆神、榆横国家规划矿区煤质优异,储量巨大,便于开采,是陕北煤炭资源的重要储藏地。根据陕西省煤炭资源利用现状调查成果汇总资料,对陕北侏罗纪煤田国家规划矿区煤炭资源从勘查程度、占用及未占用保有资源储量方面进行分析,陕北侏罗纪煤田煤炭资源丰富,查明资源量约为1 279亿 t。其中神府新民、榆神、榆横国家矿区煤炭资源所占比重大99%。能保证陕北能源化工基地建设对煤炭资源的需要,为政府实现资源合理利用提供科学依据。
陕北侏罗纪煤田;国家规划矿区;煤炭资源;可持续发展
陕北侏罗纪煤田呈北东-南西向沿横山—榆林—神木—府谷一带展布,面积约20 000 km2,包括神府新民、榆神、榆横三个国家规划矿区及庙哈孤非国家规划矿区。神府新民、榆神及榆横国家规划矿区集中分布于陕北榆林市西北部,北与内蒙古自治区相接(图1)。三矿区所在地段,是陕北侏罗纪煤田煤层埋藏较浅、易于开发、最具价值的部分,亦是陕北能源化工基地的核心地区,但也是煤炭开采对地下水资源影响最大的区域[1-3]。其中,神府新民矿区位于神木县、府谷县境内,矿区面积2 666.7 km2;榆神矿区位于神木县、榆阳区境内,矿区面积6 111.2 km2;榆横矿区位于榆阳区、横山县境内,矿区面积5 562.5 km2。
图1 矿区分布示意图
研究区处于毛乌素沙漠与陕北黄土高原之间的过渡地带,大体以长城为界,北部为风沙草滩区,南部为黄土丘陵沟壑区。区内主要河流为乌兰木伦河、饽牛川、窟野河、秃尾河、无定河及榆溪河。区内水资源贫乏,煤炭开采与水资源的矛盾较突出,科学规划,合理开发,是促进本区煤炭工业健康发展的基础。
1 矿区地质条件及资源赋存特征
1.1 地质条件
1)构造:陕北侏罗纪煤田神府新民、榆神及榆横矿区处于鄂尔多斯台向斜宽缓的东翼—陕北斜坡上。区内构造简单,煤系总体呈由东南向北西缓倾的单斜,倾角1°~3°,仅在矿区北东段有稀少的小断裂。
2)地层:矿区含煤岩系为中侏罗统延安组(J2y),分五个岩段,每个岩段含一个煤组。在东部新民区,第三段以上岩层,由于后期地壳抬升,大面积剥蚀饴尽。
3)煤层:矿区自东向西煤层层数逐渐减少,多者达14层,少者为9层,主要可采煤层5~1层。煤层编号不完全统一,大体上榆神矿区和神府新民矿区的2-2煤层可和榆横矿区3号煤层所在层位对比。神府新民矿区厚煤层为1-2煤层(10.28 m)和5-2煤层(8.24 m),榆神矿区中部则为2-2煤层(12.36 m),至榆横矿区北部则为3号煤层(3.75 m)。各主要可采煤层结构为简单至较简单,煤层稳定性及连续性好,是世界上少有的内陆三角洲成因巨大型煤田。
4)煤质:矿区赋存煤层为低煤化度的不粘煤和长焰煤。榆神矿区和神府新民矿区主要可采煤层为特低灰、特低硫、中高发热量、低熔灰份煤,具有较强的化学特性,热稳定性好,抗碎强度高,可磨性差,含油率高,极易选,粘结性差等工艺性能,是优质的化工动力用煤[4]。榆横矿区主要可采煤层因后期淋漓作用,煤层裂隙中含有较多的硫化铁薄膜,原煤硫分总体较高,为中—富硫,原煤经洗选后,仍为特低硫煤,其余煤质特征及工艺性能均同神府新民矿区和榆神矿区。
矿区各主要可采煤层及煤质特征情况详见表1。
1.2 资源赋存特征
矿区内煤炭资源除了储量巨大、煤质优异和开采技术条件简单几个人所共知的特点外,尚有几个独特的方面,具体表现为:首先,神府新民矿区和榆神矿区东部,规划矿区范围内主采厚煤层之上,往往分布有数层薄煤层或中厚煤层,这些煤层多数出露地表,因火烧残留煤形态复杂和煤质的变化难以为大型矿山开采利用,大型煤矿开采时,如不采取有效的开发措施,这些资源就会因采空区的塌陷变形而不能利用[5]。其次,矿区内有丰富的低硫、低灰、高挥发分和高发热量、富油的煤炭资源,这些资源是煤化工的优质原料,国家规划的大型井田本应列为煤转化项目开发利用,但是由于煤的烧变和埋藏条件的差异,部分分布在煤田边部和浅部的煤层,煤质只适于作为燃料用煤。
表1 煤层煤质特征一览表
2 矿区煤炭资源勘查利用现状分析
陕北侏罗纪煤田煤炭资源丰富,其累计查明资源量约1 279亿 t(截止2010年底,下同),其中神府新民、榆神、榆横国家规划矿区查明的资源储量最多,约为1 275亿 t,占陕北侏罗纪煤田累计查明总量的比例高达99.7%[6]。从拥有的煤炭资源总量看,神府新民、榆神、榆横国家规划矿区煤炭资源在陕北侏罗纪煤田中占有相当大的比重,足以保证陕北能源化工基地建设对煤炭资源的需要。现对陕北侏罗纪煤田三个国家规划矿区煤炭资源勘查利用现状进行分析。
2.1 神府新民矿区
神府新民矿区累计查明资源储量约249亿 t,保有资源储量约234亿 t,消耗资源储量约15亿 t,已占用保有资源储量约131亿 t,未占用保有资源储量约103亿 t。本区地质勘查程度相对较高,乌兰木伦河两侧的活鸡兔、大柳塔等井田均已达到勘探程度,该矿区东南部为煤田赋煤区边部,勘查程度少部分为详查,多数为普查。累计查明资源储量按勘查程度构成分析,其中勘探的资源储量占总资源量的50%,详查的资源储量占总资源量的33%,普查的资源储量占总资源量的17%(图2)。
图2 神府新民矿区煤炭资源勘查程度图 图3 神府新民矿区煤炭资源占用类型图
矿区内未占用保有资源储量分布较少,除沿乌兰木伦河两侧的大型生产矿井石圪台、前石畔、活鸡兔、大柳塔、大海则、朱盖塔、何家塔、海湾、孙家岔、柠条塔煤矿和勃牛川以东的杨伙盘、榆家梁、沙沟岔等煤矿及其外围整合煤矿、矿区西部边界的朱盖塔预留区、张家峁、红柳林以及矿区中东部的袁家梁、郭家湾、石窑店、青龙寺、三道沟等井田仅边部或上部煤层资源储量被占用开采消耗外,其它均为未占用保有资源储量分布区。累计查明资源储量按占用类型分析,已占用保有资源储量占总资源量的33%,未占用保有资源储量占总资源量的58%,消耗资源储量占总资源量的9%(图3)。
2.2 榆神矿区
榆神矿区累计查明资源储量约585亿 t,保有资源储量约582亿 t,消耗资源储量约3亿 t,已占用保有资源储量约62亿 t,未占用保有资源储量约520亿 t。本区地质勘查程度差异较大,榆神一期规划区的金鸡滩、曹家滩、杭来湾和榆神二期规划区的锦界、凉水井、香水河等井田地质勘查程度均达到勘探,该矿区西部为陕北侏罗纪煤田中深部区,东部为煤层赋存的边缘地带,其地质勘查程度为普查。累计查明资源储量按勘查程度构成分析,其中勘探的资源储量占总资源量的30%,详查的资源储量占总资源量的9%,普查的资源储量占总资源量的61%(图4)。
矿区内大多为未占用保有资源储量分布区,其资源储量列我省陕北侏罗纪煤田第一位,本区的多数井田煤炭资源保存完好,基本上全部为未占用保有资源储量,如大型整装井田曹家滩、金鸡滩、杭来湾、西湾、柳巷、双山等井田均未开采。累计查明资源储量按占用类型分析,已占用保有资源储量占总资源量的11%,未占用保有资源储量占总资源量的88.6%,消耗资源储量占总资源量的0.4%(图5)。
图4 榆神矿区煤炭资源勘查程度图 图5 榆神矿区煤炭资源占用类型图
2.3 榆横矿区
榆横矿区累计查明资源储量约441亿 t,保有资源储量约440亿 t,消耗资源储量约1亿 t,已占用保有资源储量约6亿 t,未占用保有资源储量约435亿 t。本区地质勘查程度最低,仅除了王家梁、樊家河、波罗、朱家峁等井田达到勘探以外,其余区域勘查程度均为普查。累计查明资源储量按勘查程度构成分析,其中勘探的资源储量占总资源量的1%,普查的资源量占总资源量的99%(图6)。
矿区内以未占用保有资源储量为主,除波罗井田、樊家河煤矿、朱家峁井田外,其余井田均有未占用保有资源储量分布。累计查明资源储量按占用类型分析,已占用保有资源储量占总资源量的1.2%,未占用保有资源储量占总资源量的98.6%,消耗资源储量占总资源量的0.2%(图7)。
图6 榆横矿区煤炭资源勘查程度图 图7 榆横矿区煤炭资源占用类型图
3 结语
通过对陕北侏罗纪煤田煤炭资源勘查利用现状分析,结合煤炭、水资源等赋存状况、交通运输等基础设施条件,并考虑煤矿区的开发建设现状,以科学、合理、适度、有序的原则,神府新民矿区规划建设成优质商品煤生产、出口基地;榆神矿区北部为后备资源储备区,西南部规划建设成以煤化工(液化)用煤为主的矿区,东南部规划建设成煤化工用煤和“西电东送”发电用煤的矿区”;榆横矿区规划为“西电东送”远期发电用煤、煤化工用煤和商品煤项目,促进该区与榆神、神府新民矿区统一规划,配套开发。
[1]范立民.论保水采煤问题[J].煤田地质与勘探.2005.33(5):50-53.
[2]范立民.保水采煤的科学内涵[J]. 煤炭学报.2017.42(1):27-35.
[3]白如鸿.榆神矿区地方煤矿采空区治理措施[J]. 陕西煤炭.2017.36(1):97-98.
[4]张泓,白清昭,张笑薇,等.鄂尔多斯聚煤盆地形成与演化[M].西安:陕西科学技术出版社.1995.
[5]范立民,冀瑞君. 论榆神府矿区煤炭资源的适度开发问题[J].中国煤炭.2015.41(2):40-44.
[6]张旭梅,吴浩英,李玮娜. 陕西省煤炭资源储量概况分析[J].内蒙古煤炭经济.2015(6):200-210.
P641.4+61
B
1004-1184(2017)05-0126-03
2017-04-25
刘晓东(1982-),男,陕西佳县人,工程师,主要从事煤炭资源勘查和煤田地质技术工作。