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中国煤炭科学产能与资源保障程度分析

更新时间 2011-9-30 12:32:12 点击数:

    摘要:从煤炭资源、煤炭生产现状入手,按照煤炭资源区划,分析了我国煤矿现有产能及其分布,按照区域煤炭产能估算公式,测算我国已查明的资源储量仅能形成65亿t产能,其中东部地区仅为8亿t。对影响煤炭产能的水资源、生态环境、安全集约化生产、运输、大气环境等多种约束条件进行研究与评价,估算出我国煤炭科学产能为38亿t左右。通过煤炭资源保障程度的分析,认为我国煤炭资源总体保障程度高,但是东部地区煤炭供需矛盾突出,资源保障程度较低,主要炼焦配煤短缺局面仍未得到缓解,认为加强东部和稀缺煤种找矿力度,合理勘查开发周边国家煤炭资源,是缓解我国东部煤炭供应紧张局面的有效措施。
     关键词:科学产能;资源保障;煤炭
    我国煤炭资源分布极不均衡,与经济发展水平不相适应,地区性煤炭供需矛盾突出,生态环境、水资源和交通运输严重制约着煤炭资源的开发利用。
    我国煤田构造复杂、煤层埋藏较深、适宜露天开采的资源很少,同时,受水、火、瓦斯威胁资源储量多,在客观上制约着煤矿资源回采率。因此,研究煤炭科学产能,分析煤炭资源保障程度,对于我国煤炭工业全面、协调和可持续发展具有重要意义。
    根据我国大地构造区划、煤炭资源聚集赋存规律,经济发展水平,水资源分布、生态环境状况和煤炭供需关系,将我国煤炭资源划分为三个区带和六个规划区,即东部补给带东北、黄淮海和华南规划区、中部供给带晋陕蒙宁规划区和西南规划区、西部自给带西北规划区。本文对我国煤炭产能和区域性煤炭供需状况趋势的分析,主要基于上述煤炭资源区划[1]。
    1现有煤矿产能分析
    2010年我国煤炭产量达到34亿t,消费量约32亿t。其中,大型煤矿(≥120万t/a)煤炭产量约17.3亿t,中型煤矿(30~120万t/a)煤炭产量7.1亿t,小型煤矿(≤30万t/a)煤炭产量约9.5亿t。煤炭产量明显高于矿井生产能力,超能力生产现象普遍。
    1.1东部补给带现有产能分析
    现有煤矿产能约为9亿t左右,约占全国煤炭产能的1/3,其中,东北规划区约2亿t,黄淮海规划区约6亿t,华南规划区约1.3亿t。
    东北规划区现有矿井开发时间长,强度大,资源条件差,开采技术条件复杂,后备资源短缺,如果找煤没有重大突破,煤炭产能将以较快的速度下降。
    黄淮海规划区现有煤炭产能约6亿t。北京门头沟矿区是北京的生态保护区,煤炭生产规模受到严格控制。河北、山东、江苏、河南等省份的矿井服务年限较长,煤炭资源查明程度高,后备资源短缺,现有后备资源仅能满足现有煤矿接续,难以增加新的产能。安徽资源条件较好,现有矿井服务年限尚短,煤炭产能尚有一定的上升空间,但余地不大。
    华南规划区现有产能约1.3亿t,该区煤层薄且不稳定,构造极其复杂,开采条件差,煤矿机械化水平低,多为炮采和原始的人工采煤方法,现有煤矿服务年限长,浅部资源已经枯竭。随着煤矿安全、环境和保护耕地要求的提高,煤炭成本将大幅度上升,煤矿产能将会大幅度下降。
    1.2中部供给带现有产能产能分析晋陕蒙宁规划区是我国煤炭主产区,资源丰富,开采条件简单,适宜建设大型特大型矿井,具有较大的发展空间,现有产能约20亿t左右。
    西南规划区是我国南方主要煤炭资源富集区,现有煤炭产能约3~4亿t。云贵两省资源丰富,具有较大的发展空间;四川、重庆两省市资源条件稍差,近期可以稳定产能。
    1.3西部自给带现有产能产能分析西北规划区新疆、青海煤炭资源丰富,多数整装煤田未开发,甘肃省煤炭资源条件一般,东部华亭、庆阳资源条件较好,煤矿产能可以适度扩大,现有产能约1~2亿t。
    2保有资源储量产能分析
    截至2010年底保有资源储量约为13 000多亿t,显然,保有资源储量不能完全被采出。根据我国煤炭设计规范,可以计算出在当前技术经济条件下的煤炭产能。
    2.1区域煤炭产能估算方法
    按照《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005),可以估算区域煤炭产能,即区域煤炭产能=保有资源储量×区域煤炭采出率/(服务年限×储量备用系数),其中,服务年限华南区取20a,其它地区取50a。
    储量备用系数一般采用1.4,华南规划区采用1.5。
    区域煤炭采出率是指一定区域内煤炭资源采出量与煤炭资源量的百分比,估算区域煤炭产能的关键是测算区域煤炭产出率。根据煤炭技术政策和60多对生产矿井的统计,理论矿井回采率平均约为50%,其中,黄淮海地区约为45%,晋陕蒙宁地区为55%。规范要求的仅仅是理论矿井回采率,在矿井实际开采时,由于很多薄煤层、构造死角、开采技术条件复杂的煤层难以开采或开采不经济,实际矿井回采率要比理论值低。2006—2007年国土资源部组织开展的《首批煤炭国家规划矿区资源评价》对尚未利用资源量进行了概略评价,平均采出率约40%,其中石炭—二叠系煤层为33%,侏罗系煤层为44%。
    由于铁路、公路、河流、自然保护区等因素压覆了大量可采储量而不能开采。同时,在一个较大的区域中(规划区、省区、发展区带)煤炭资源储量的构成十分复杂,具有各种不同勘查程度,不同开发状态和各种开采条件,因此,区域煤炭资源产出率一般大大低于矿井回采率。根据历史开采数据和资源条件,可以估算出各省区区域采出率如表1。
    2.2区域煤炭产能分析
    据区域煤炭产能公式估算,全国保有资源量13000多亿t,约能形成65亿t产能。其中东部补给带区域煤炭产能为8亿t左右;中部供给带区域煤炭产能为46亿t左右;西部自给带区域煤炭产能为11亿t左右。
    3各种约束条件下的产能分析
    3.1水资源约束条件下的煤炭产能晋陕蒙宁规划区是我国煤炭的主产区,但是,该地区资源性缺水和工程性缺水并存,水资源利用程度相对较高、部分区域依靠区外调水来满足社会发展的需要。本文以主要矿区所在地省级行政区的当地多年平均水资源可利用量、过境水资源的引水量及现已开工建设的规划调水工程的调水量之和作为水资源供需平衡的基础,进行远期水平年2030年及2050年国民经济社会发展的水需求预测,在扣除居民生活需水量、其它工业需水量和农业需水量之后,得到可供煤炭开采的水资源量。然后,用定额法求出表1各省区煤炭资源产出系数表Table 1 Coal resource output coefficients inprovinces(autonomous regions)省区市采出系数省区市采出系数省区市采出系数辽宁0.35浙江0.35宁夏0.35吉林0.35江西0.35重庆0.30黑龙江0.35福建0.35四川0.30北京0.35湖北0.35贵州0.30天津0.35湖南0.35云南0.30河北0.35广东0.35甘肃0.30山东0.35广西0.35青海0.30安徽0.35山西0.35新疆0.30江苏0.35内蒙古0.35西藏0.30河南0.35陕西0.35/%水量支撑的煤炭开采规模(即用煤炭开采可供水量除以不同水平年的煤炭开采用水定额),综合矿区煤炭可采资源约束进行修正,得出2030年、2050年四省区水资源约束下的合计煤炭开采规模为24~2

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