陜北侏羅紀(jì)煤田煤炭資源勘查利用現(xiàn)狀分析

(陜西省一八五煤田地質(zhì)有限公司，陜西 榆林 719000)

陜北侏羅紀(jì)煤田煤炭資源勘查利用現(xiàn)狀分析

劉曉東

(陜西省一八五煤田地質(zhì)有限公司，陜西 榆林 719000)

陜北侏羅紀(jì)煤田神府新民、榆神、榆橫國家規(guī)劃礦區(qū)煤質(zhì)優(yōu)異，儲(chǔ)量巨大，便于開采，是陜北煤炭資源的重要儲(chǔ)藏地。根據(jù)陜西省煤炭資源利用現(xiàn)狀調(diào)查成果匯總資料，對(duì)陜北侏羅紀(jì)煤田國家規(guī)劃礦區(qū)煤炭資源從勘查程度、占用及未占用保有資源儲(chǔ)量方面進(jìn)行分析，陜北侏羅紀(jì)煤田煤炭資源豐富，查明資源量約為1 279億 t。其中神府新民、榆神、榆橫國家礦區(qū)煤炭資源所占比重大99%。能保證陜北能源化工基地建設(shè)對(duì)煤炭資源的需要，為政府實(shí)現(xiàn)資源合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

陜北侏羅紀(jì)煤田；國家規(guī)劃礦區(qū)；煤炭資源；可持續(xù)發(fā)展

陜北侏羅紀(jì)煤田呈北東-南西向沿橫山—榆林—神木—府谷一帶展布，面積約20 000 km2，包括神府新民、榆神、榆橫三個(gè)國家規(guī)劃礦區(qū)及廟哈孤非國家規(guī)劃礦區(qū)。神府新民、榆神及榆橫國家規(guī)劃礦區(qū)集中分布于陜北榆林市西北部，北與內(nèi)蒙古自治區(qū)相接(圖1)。三礦區(qū)所在地段，是陜北侏羅紀(jì)煤田煤層埋藏較淺、易于開發(fā)、最具價(jià)值的部分，亦是陜北能源化工基地的核心地區(qū)，但也是煤炭開采對(duì)地下水資源影響最大的區(qū)域[1-3]。其中，神府新民礦區(qū)位于神木縣、府谷縣境內(nèi)，礦區(qū)面積2 666.7 km2；榆神礦區(qū)位于神木縣、榆陽區(qū)境內(nèi)，礦區(qū)面積6 111.2 km2；榆橫礦區(qū)位于榆陽區(qū)、橫山縣境內(nèi)，礦區(qū)面積5 562.5 km2。

圖1 礦區(qū)分布示意圖

研究區(qū)處于毛烏素沙漠與陜北黃土高原之間的過渡地帶，大體以長城為界，北部為風(fēng)沙草灘區(qū)，南部為黃土丘陵溝壑區(qū)。區(qū)內(nèi)主要河流為烏蘭木倫河、餑牛川、窟野河、禿尾河、無定河及榆溪河。區(qū)內(nèi)水資源貧乏，煤炭開采與水資源的矛盾較突出，科學(xué)規(guī)劃，合理開發(fā)，是促進(jìn)本區(qū)煤炭工業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ)。

1 礦區(qū)地質(zhì)條件及資源賦存特征

1.1 地質(zhì)條件

1)構(gòu)造：陜北侏羅紀(jì)煤田神府新民、榆神及榆橫礦區(qū)處于鄂爾多斯臺(tái)向斜寬緩的東翼—陜北斜坡上。區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，煤系總體呈由東南向北西緩傾的單斜，傾角1°～3°，僅在礦區(qū)北東段有稀少的小斷裂。

2)地層：礦區(qū)含煤巖系為中侏羅統(tǒng)延安組(J2y)，分五個(gè)巖段，每個(gè)巖段含一個(gè)煤組。在東部新民區(qū)，第三段以上巖層，由于后期地殼抬升，大面積剝蝕飴盡。

3)煤層：礦區(qū)自東向西煤層層數(shù)逐漸減少，多者達(dá)14層，少者為9層，主要可采煤層5～1層。煤層編號(hào)不完全統(tǒng)一，大體上榆神礦區(qū)和神府新民礦區(qū)的2-2煤層可和榆橫礦區(qū)3號(hào)煤層所在層位對(duì)比。神府新民礦區(qū)厚煤層為1-2煤層(10.28 m)和5-2煤層(8.24 m)，榆神礦區(qū)中部則為2-2煤層(12.36 m)，至榆橫礦區(qū)北部則為3號(hào)煤層(3.75 m)。各主要可采煤層結(jié)構(gòu)為簡單至較簡單，煤層穩(wěn)定性及連續(xù)性好，是世界上少有的內(nèi)陸三角洲成因巨大型煤田。

4)煤質(zhì)：礦區(qū)賦存煤層為低煤化度的不粘煤和長焰煤。榆神礦區(qū)和神府新民礦區(qū)主要可采煤層為特低灰、特低硫、中高發(fā)熱量、低熔灰份煤，具有較強(qiáng)的化學(xué)特性，熱穩(wěn)定性好，抗碎強(qiáng)度高，可磨性差，含油率高，極易選，粘結(jié)性差等工藝性能，是優(yōu)質(zhì)的化工動(dòng)力用煤[4]。榆橫礦區(qū)主要可采煤層因后期淋漓作用，煤層裂隙中含有較多的硫化鐵薄膜，原煤硫分總體較高，為中—富硫，原煤經(jīng)洗選后，仍為特低硫煤，其余煤質(zhì)特征及工藝性能均同神府新民礦區(qū)和榆神礦區(qū)。

礦區(qū)各主要可采煤層及煤質(zhì)特征情況詳見表1。

1.2 資源賦存特征

礦區(qū)內(nèi)煤炭資源除了儲(chǔ)量巨大、煤質(zhì)優(yōu)異和開采技術(shù)條件簡單幾個(gè)人所共知的特點(diǎn)外，尚有幾個(gè)獨(dú)特的方面，具體表現(xiàn)為：首先，神府新民礦區(qū)和榆神礦區(qū)東部，規(guī)劃礦區(qū)范圍內(nèi)主采厚煤層之上，往往分布有數(shù)層薄煤層或中厚煤層，這些煤層多數(shù)出露地表，因火燒殘留煤形態(tài)復(fù)雜和煤質(zhì)的變化難以為大型礦山開采利用，大型煤礦開采時(shí)，如不采取有效的開發(fā)措施，這些資源就會(huì)因采空區(qū)的塌陷變形而不能利用[5]。其次，礦區(qū)內(nèi)有豐富的低硫、低灰、高揮發(fā)分和高發(fā)熱量、富油的煤炭資源，這些資源是煤化工的優(yōu)質(zhì)原料，國家規(guī)劃的大型井田本應(yīng)列為煤轉(zhuǎn)化項(xiàng)目開發(fā)利用，但是由于煤的燒變和埋藏條件的差異，部分分布在煤田邊部和淺部的煤層，煤質(zhì)只適于作為燃料用煤。

表1 煤層煤質(zhì)特征一覽表

2 礦區(qū)煤炭資源勘查利用現(xiàn)狀分析

陜北侏羅紀(jì)煤田煤炭資源豐富，其累計(jì)查明資源量約1 279億 t(截止2010年底，下同)，其中神府新民、榆神、榆橫國家規(guī)劃礦區(qū)查明的資源儲(chǔ)量最多，約為1 275億 t，占陜北侏羅紀(jì)煤田累計(jì)查明總量的比例高達(dá)99.7%[6]。從擁有的煤炭資源總量看，神府新民、榆神、榆橫國家規(guī)劃礦區(qū)煤炭資源在陜北侏羅紀(jì)煤田中占有相當(dāng)大的比重，足以保證陜北能源化工基地建設(shè)對(duì)煤炭資源的需要?，F(xiàn)對(duì)陜北侏羅紀(jì)煤田三個(gè)國家規(guī)劃礦區(qū)煤炭資源勘查利用現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

2.1 神府新民礦區(qū)

神府新民礦區(qū)累計(jì)查明資源儲(chǔ)量約249億 t，保有資源儲(chǔ)量約234億 t，消耗資源儲(chǔ)量約15億 t，已占用保有資源儲(chǔ)量約131億 t，未占用保有資源儲(chǔ)量約103億 t。本區(qū)地質(zhì)勘查程度相對(duì)較高，烏蘭木倫河兩側(cè)的活雞兔、大柳塔等井田均已達(dá)到勘探程度，該礦區(qū)東南部為煤田賦煤區(qū)邊部，勘查程度少部分為詳查，多數(shù)為普查。累計(jì)查明資源儲(chǔ)量按勘查程度構(gòu)成分析，其中勘探的資源儲(chǔ)量占總資源量的50%，詳查的資源儲(chǔ)量占總資源量的33%，普查的資源儲(chǔ)量占總資源量的17%(圖2)。

圖2 神府新民礦區(qū)煤炭資源勘查程度圖 圖3 神府新民礦區(qū)煤炭資源占用類型圖

礦區(qū)內(nèi)未占用保有資源儲(chǔ)量分布較少，除沿烏蘭木倫河兩側(cè)的大型生產(chǎn)礦井石圪臺(tái)、前石畔、活雞兔、大柳塔、大海則、朱蓋塔、何家塔、海灣、孫家岔、檸條塔煤礦和勃牛川以東的楊伙盤、榆家梁、沙溝岔等煤礦及其外圍整合煤礦、礦區(qū)西部邊界的朱蓋塔預(yù)留區(qū)、張家峁、紅柳林以及礦區(qū)中東部的袁家梁、郭家灣、石窯店、青龍寺、三道溝等井田僅邊部或上部煤層資源儲(chǔ)量被占用開采消耗外，其它均為未占用保有資源儲(chǔ)量分布區(qū)。累計(jì)查明資源儲(chǔ)量按占用類型分析，已占用保有資源儲(chǔ)量占總資源量的33%，未占用保有資源儲(chǔ)量占總資源量的58%，消耗資源儲(chǔ)量占總資源量的9%(圖3)。

2.2 榆神礦區(qū)

榆神礦區(qū)累計(jì)查明資源儲(chǔ)量約585億 t，保有資源儲(chǔ)量約582億 t，消耗資源儲(chǔ)量約3億 t，已占用保有資源儲(chǔ)量約62億 t，未占用保有資源儲(chǔ)量約520億 t。本區(qū)地質(zhì)勘查程度差異較大，榆神一期規(guī)劃區(qū)的金雞灘、曹家灘、杭來灣和榆神二期規(guī)劃區(qū)的錦界、涼水井、香水河等井田地質(zhì)勘查程度均達(dá)到勘探，該礦區(qū)西部為陜北侏羅紀(jì)煤田中深部區(qū)，東部為煤層賦存的邊緣地帶，其地質(zhì)勘查程度為普查。累計(jì)查明資源儲(chǔ)量按勘查程度構(gòu)成分析，其中勘探的資源儲(chǔ)量占總資源量的30%，詳查的資源儲(chǔ)量占總資源量的9%，普查的資源儲(chǔ)量占總資源量的61%(圖4)。

礦區(qū)內(nèi)大多為未占用保有資源儲(chǔ)量分布區(qū)，其資源儲(chǔ)量列我省陜北侏羅紀(jì)煤田第一位，本區(qū)的多數(shù)井田煤炭資源保存完好，基本上全部為未占用保有資源儲(chǔ)量，如大型整裝井田曹家灘、金雞灘、杭來灣、西灣、柳巷、雙山等井田均未開采。累計(jì)查明資源儲(chǔ)量按占用類型分析，已占用保有資源儲(chǔ)量占總資源量的11%，未占用保有資源儲(chǔ)量占總資源量的88.6%，消耗資源儲(chǔ)量占總資源量的0.4%(圖5)。

圖4 榆神礦區(qū)煤炭資源勘查程度圖 圖5 榆神礦區(qū)煤炭資源占用類型圖

2.3 榆橫礦區(qū)

榆橫礦區(qū)累計(jì)查明資源儲(chǔ)量約441億 t，保有資源儲(chǔ)量約440億 t，消耗資源儲(chǔ)量約1億 t，已占用保有資源儲(chǔ)量約6億 t，未占用保有資源儲(chǔ)量約435億 t。本區(qū)地質(zhì)勘查程度最低，僅除了王家梁、樊家河、波羅、朱家峁等井田達(dá)到勘探以外，其余區(qū)域勘查程度均為普查。累計(jì)查明資源儲(chǔ)量按勘查程度構(gòu)成分析，其中勘探的資源儲(chǔ)量占總資源量的1%，普查的資源量占總資源量的99%(圖6)。

礦區(qū)內(nèi)以未占用保有資源儲(chǔ)量為主，除波羅井田、樊家河煤礦、朱家峁井田外，其余井田均有未占用保有資源儲(chǔ)量分布。累計(jì)查明資源儲(chǔ)量按占用類型分析，已占用保有資源儲(chǔ)量占總資源量的1.2%，未占用保有資源儲(chǔ)量占總資源量的98.6%，消耗資源儲(chǔ)量占總資源量的0.2%(圖7)。

圖6 榆橫礦區(qū)煤炭資源勘查程度圖 圖7 榆橫礦區(qū)煤炭資源占用類型圖

3 結(jié)語

通過對(duì)陜北侏羅紀(jì)煤田煤炭資源勘查利用現(xiàn)狀分析，結(jié)合煤炭、水資源等賦存狀況、交通運(yùn)輸?shù)然A(chǔ)設(shè)施條件，并考慮煤礦區(qū)的開發(fā)建設(shè)現(xiàn)狀，以科學(xué)、合理、適度、有序的原則，神府新民礦區(qū)規(guī)劃建設(shè)成優(yōu)質(zhì)商品煤生產(chǎn)、出口基地；榆神礦區(qū)北部為后備資源儲(chǔ)備區(qū)，西南部規(guī)劃建設(shè)成以煤化工(液化)用煤為主的礦區(qū)，東南部規(guī)劃建設(shè)成煤化工用煤和“西電東送”發(fā)電用煤的礦區(qū)”；榆橫礦區(qū)規(guī)劃為“西電東送”遠(yuǎn)期發(fā)電用煤、煤化工用煤和商品煤項(xiàng)目，促進(jìn)該區(qū)與榆神、神府新民礦區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃，配套開發(fā)。

[1]范立民.論保水采煤問題[J].煤田地質(zhì)與勘探.2005.33(5)：50-53.

[2]范立民.保水采煤的科學(xué)內(nèi)涵[J]. 煤炭學(xué)報(bào).2017.42(1)：27-35.

[3]白如鴻.榆神礦區(qū)地方煤礦采空區(qū)治理措施[J]. 陜西煤炭.2017.36(1)：97-98.

[4]張泓，白清昭，張笑薇，等.鄂爾多斯聚煤盆地形成與演化[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社.1995.

[5]范立民，冀瑞君. 論榆神府礦區(qū)煤炭資源的適度開發(fā)問題[J].中國煤炭.2015.41(2)：40-44.

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1004-1184(2017)05-0126-03

2017-04-25

劉曉東(1982-)，男，陜西佳縣人，工程師，主要從事煤炭資源勘查和煤田地質(zhì)技術(shù)工作。