內(nèi)蒙古東部地區(qū)油頁巖資源開發(fā)利用優(yōu)勢分析

吳青

摘要：油頁巖屬于非常規(guī)油氣資源，以資源豐富和開發(fā)利用可行性而被列入21世紀非常重要的接替能源，與石油、天然氣及煤一樣都是不可再生的能源，本文對內(nèi)蒙古東部地區(qū)油頁巖開發(fā)優(yōu)勢做了初步分析。

關(guān)鍵字：內(nèi)蒙古東部 油頁巖 開發(fā)

內(nèi)蒙古東部地區(qū)油頁巖資源經(jīng)過統(tǒng)計，資源儲量共計3991.61億噸，折頁巖油227.97億噸。其中礦區(qū)探明、查明資源儲量2.69億噸，折頁巖油0.15億噸。預(yù)測資源儲量3991.61億噸，折頁巖油116.3億噸。內(nèi)蒙古東部地區(qū)油頁巖資源開發(fā)條件優(yōu)越，潛力巨大。

一、分布集中，便于整裝規(guī)劃、開發(fā)

本區(qū)油頁巖主要分布于通遼市的開魯坳陷及其周邊中生代衛(wèi)星湖泊內(nèi)。具有分布集中、規(guī)模巨大、“品質(zhì)”良好的特征，適于規(guī)模開發(fā)。

1. 具調(diào)查，開魯坳陷預(yù)測資源儲量3995億噸以上，包括了全部億噸以上預(yù)測區(qū)和楊樹溝油頁巖的探明資源儲量。整體看開魯坳陷預(yù)測資源量相當于吉林省農(nóng)安地區(qū)的三倍，超出全國首輪油頁巖資源評估對整個松遼盆地估算的資源儲量。

2. 油頁巖層系集中。全部形成于中生代的晚白堊世溫暖潮濕的湖泛期淺—深湖相環(huán)境中。總厚度大，一般超過30m，厚處可達70m。

3. 油頁巖干酪根為腐泥、腐殖腐泥型，為浮游藍藻生物，少有陸相生物成因類型，屬優(yōu)質(zhì)油頁巖。且含油率分布穩(wěn)定，一般均在5~6%之間。

4. 埋藏較淺，小于500米者近半，便于露天或井工開采，同時也適宜考慮原位開發(fā)。同時，開魯坳陷地處平原，斷裂不發(fā)育，盆地構(gòu)造形態(tài)相對完整，是地下干餾提取頁巖油的有利場所。

二、外部開發(fā)條件優(yōu)越

1. 自然、地理

通遼市海拔一般僅300~400m，地勢相對平坦，便于野外作業(yè)；區(qū)內(nèi)氣候?qū)侔敫珊荡箨懶詺夂?，年平均氣?～6℃。降水量350～400ml，占蒸發(fā)量1/3。無霜期達160天。氣候?qū)ΦV山開采影響小。

2. 交通、運輸及通訊

通遼市是內(nèi)蒙古東部地區(qū)的一個交通樞紐。鐵路有集通線、京通線、同霍線、通海線等鐵路，是多條鐵路的交匯地。公路四通八達，有通往北京、呼和浩特、海拉爾及東北三省的航空，交通十分方便。開魯坳陷坐落于開魯縣范圍內(nèi)，其南部延至奈曼旗。距通遼市僅幾十km。交通十分方便，外部運輸條件頗為良好。

3. 供水、供電

通遼電廠是東北電網(wǎng)的主力骨干電廠，供電充足。開魯坳陷內(nèi)有西遼河、新開河及南部牦牛河等河流，能充分保障大型礦業(yè)生產(chǎn)基地用水。

4. 區(qū)域經(jīng)濟與社會環(huán)境

通遼市土地肥沃，以農(nóng)牧業(yè)為主，是自治區(qū)主要產(chǎn)糧地區(qū)，也是人們所稱“黃牛之鄉(xiāng)”，全國良種細毛羊繁育基地和生豬主要產(chǎn)區(qū)。全市森林覆蓋率大于13%，是全國最大木本油料及冠果生產(chǎn)基地。區(qū)內(nèi)有霍林河煤田是全國著名的五大露天煤礦，此外有硅砂及小規(guī)模金屬礦產(chǎn)地。但總的來講，通遼市是內(nèi)蒙古全區(qū)礦產(chǎn)資源比較匱乏的一個城市。奈曼旗楊樹溝油頁巖礦區(qū)是該市目前可供規(guī)?；_發(fā)的唯一礦區(qū)。

三、礦產(chǎn)開發(fā)利用技術(shù)條件評價

1. 開發(fā)技術(shù)條件

（1）水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件分析

開魯坳陷及其周邊地區(qū)油頁巖層位大部分賦存于當?shù)厍治g基準面和地下水之下。評價區(qū)內(nèi)僅有三條河流，坳陷內(nèi)無大的構(gòu)造破碎帶。地下水主要補給為大氣降水，礦坑水主要來自區(qū)域地下徑流，礦坑涌水量不大，水文地質(zhì)條件為簡單-中等類型。但，由于開魯坳陷匯水面積較大，地區(qū)內(nèi)通常有一定厚度流砂層，屬透水層。對坳陷中部，今后工作中應(yīng)加強水文觀測，以便準確取得數(shù)據(jù)，為開發(fā)利用提供水文地質(zhì)方面依據(jù)。

礦區(qū)油頁巖層系地層屬于較軟-中等堅硬。淺部存在氧化帶及風化層，同時油頁巖由于自身物質(zhì)成分特點決定其內(nèi)物質(zhì)易風化揮發(fā)。露天開采時邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象會有發(fā)生；地下開采時，礦坑頂板易下沉、塌陷、滑落于底板鼓脹等不良工程現(xiàn)象，對礦床開采影響較大，應(yīng)充分留足水體保護礦柱，加強支護，選擇適當邊坡角，限制廢石、廢棄物堆放高度。

（2）開采技術(shù)條件

開魯坳陷及其周邊中生代衛(wèi)星湖油頁巖評價區(qū)，油頁巖資源規(guī)模巨大，坳陷內(nèi)各部位均有分布，埋藏由近地表至1000m以下。適于做露天開采，井工生產(chǎn)和原位開發(fā)。一般露天開采適宜于在坳陷邊緣、隆起區(qū)及斜坡區(qū)。坳陷區(qū)內(nèi)則一般較深。本地區(qū)油頁巖層位包括嫩江組和青山口組兩個，間隔較大。所以在選擇開采方法時應(yīng)該注意結(jié)合實際情況確定。有時幾種采礦方法，分階段、時期使用也不失為一種適當?shù)倪x擇。

在露天開采時，要選擇適宜礦床本身特點的邊坡角，據(jù)楊樹溝礦區(qū)長期觀測：本地區(qū)安息角大致35～38°，自然堆積、大小混雜高度可達2～5m，比較穩(wěn)定。

本地區(qū)油頁巖系主要巖石為頁巖，含油頁巖、砂質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)頁巖及粉砂巖。風化帶以下新鮮巖石試驗結(jié)果，抗壓強度251-391kg/cm2，內(nèi)摩擦角66°-75°。實驗結(jié)果見表7-7。

據(jù)此確定開魯坳陷露天穩(wěn)定邊坡角大致為：松散層：黃土、紅土類為35°，風化頁巖為30°，頁巖、含油頁巖35°，油頁巖為40°。對于處在坳陷中心部分，由于現(xiàn)有資料不足，應(yīng)補充資料，以后根據(jù)實際情況予以確定。

油頁巖開采的主要問題：一是由于預(yù)測區(qū)主要位于開采地區(qū)，是內(nèi)蒙古重要農(nóng)區(qū)，開采時動遷人員較大，成本較高；二是由于油頁巖極易風化，從而影響油頁巖質(zhì)量，應(yīng)采取合適的工藝，加以解決；三是淺表層油頁巖由于氧化、風化作用，油頁巖質(zhì)量與物化性質(zhì)與新鮮巖石差距大，應(yīng)注意解決其后利用及開采中可能出現(xiàn)的問題。

2. 加工技術(shù)條件與方向

油頁巖的利用，特別是對露采和井工開采的礦區(qū)，應(yīng)考慮用組和工藝把采礦、頁巖干餾、發(fā)電、建材、稀有元素提取等單獨的生產(chǎn)過程組合成前后連續(xù)、密切相關(guān)、互為補充的組和工藝，最大限度地利用礦物的熱能和組成特性，最經(jīng)濟地生產(chǎn)熱、電、頁巖產(chǎn)品、建材、金屬材料及化工產(chǎn)品。最后的灰渣也可以作為路基材充填和改良土壤用。油頁巖是多灰分礦產(chǎn)，開發(fā)油頁巖一定要走綜合利用之路，盡可能做到物盡其用，減少污染，變廢為寶。也只有這樣，才能保證油頁巖的開發(fā)取得最大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1] 劉招君.董清水.等《中國油頁巖資源現(xiàn)狀》，吉林大學學報（地球科學版）2006年NO.6（總V01.36）

[2] 張杰.等《中國非常規(guī)右旗資源潛力及分布》，當代石油石化V01.12 NO.10

[3] 李建華.曹祖賓.《世界各國油頁巖的組成及綜合利用》，遼寧化工V01.36 NO.2

[4] 張顯良.《遼寧油頁巖資源及潛力分析》，地質(zhì)與資源 V01.1

[5] 嚴煥榕.等《茂名盆地金塘礦區(qū)油頁巖特征及形成條件》，地質(zhì)世界 V01.25 NO.4

[6] 游君君.等《油頁巖的綜合開發(fā)利用》，世界地質(zhì) 2004 NO.3（V01.23）

[7] 錢家麟.等《世界油頁巖資源利用和發(fā)展趨勢》，吉林大學學報（地質(zhì)科學版）2006 NO.6（V01.36）

[8] 陳殿義.《國內(nèi)外油頁巖開采方法和利用現(xiàn)狀》，吉林地質(zhì) 2005 NO.4（V01.24）

[9] 張旺華.等《我國油母頁巖綜合利用的現(xiàn)狀和可能的途徑》，研究與探討

[10] 肇永輝.《我國油頁巖德主要性質(zhì)及利用》，沈陽化工 2000年NO.1（V01.29）