孫貴,詹潤,隨峰堂,王松
(安徽省煤田地質(zhì)局勘查研究院,安徽合肥 230088)
煤炭作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和主體能源,在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)不會發(fā)生明顯的改變。近年來,在國家煤炭去產(chǎn)能政策的實施背景下,煤炭在我國一次能源消費的比例雖有所下降,但其仍然占能源供應(yīng)的65%以上。盡管我國煤炭資源豐富,但綜合考慮到資源賦存的地質(zhì)條件、開采技術(shù)和開采環(huán)境等制約因素,煤炭資源開采現(xiàn)狀與能源接替前景仍不容樂觀。作為“資源”和“環(huán)境”制約型能源,煤炭的開發(fā)利用程度一直相對較低,科學(xué)規(guī)劃煤炭資源的可持續(xù)開發(fā)利用,并對現(xiàn)有資源保障能力進行有效分析,是區(qū)域煤炭工業(yè)長遠總體發(fā)展和生產(chǎn)布局決策的主要依據(jù)。
安徽省是華東地區(qū)煤炭資源最豐富的的省份,勘查開發(fā)歷史長,開發(fā)強度大,其保有資源中已利用1.91×10t,尚未利用的資源量僅有1.61×10t。省內(nèi)99%以上的煤炭資源集中在皖北的淮北和淮南煤田。作為我國十四大煤炭生產(chǎn)基地之一的兩淮煤田,長期的高強度開發(fā)已造成許多礦井接近衰老枯竭期;隨著近些年區(qū)域經(jīng)濟的快速發(fā)展,整個華東地區(qū)對煤炭資源的需求卻呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢。因此,摸清我省煤炭資源開發(fā)現(xiàn)狀與接替保障能力,明確下一步找礦方向,顯得意義重大。
近年來,安徽省國民經(jīng)濟產(chǎn)值增速均高于全國增速,宏觀經(jīng)濟穩(wěn)中向好,煤炭資源消費量持續(xù)旺盛。根據(jù)2019年煤炭資源消費統(tǒng)計最新報告數(shù)據(jù),2018年安徽省規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)煤炭消費量為1.5768×10t,同比增加3.8%;全社會煤炭消費量為1.65×10t,同比增加2.6%(圖1)。預(yù)測2019年全省煤炭消費總量將達到1.69×10t,其中規(guī)模以上工業(yè)煤炭消費量1.6×10t。
圖1 2013—2019年安徽省煤炭資源供需統(tǒng)計圖[2]Figure 1.Statistics of supply and demand of coal resources in Anhui Province during the 2013—2019 period[2]
與持續(xù)增長的煤炭資源消費相比,受國家能源調(diào)控政策和后備資源量減少等因素影響,安徽省煤炭產(chǎn)能卻逐年呈下降趨勢,供需保障存在一定風(fēng)險。2018年,全省煤炭產(chǎn)量為1.126×10t,同比減少3.1%,2019年1~8月份煤炭產(chǎn)量繼續(xù)呈減少態(tài)勢(圖1)。截至2018年末,全省生產(chǎn)煤礦已經(jīng)下降到40處,同比減少3處,煤炭產(chǎn)能1.34×10t/a,同比減少1.050×10t/a。如何合理、可持續(xù)開發(fā)煤炭資源儲量,從宏觀上把握我省煤炭資源保障程度,緩解供需矛盾,是當(dāng)下必須要重視的問題。
安徽省目前生產(chǎn)礦井40處,產(chǎn)能主要集中在兩淮地區(qū)的淮南市、淮北市、亳州市、宿州市、阜陽市,其中淮南市與淮北市作為全省最大的煤炭礦業(yè)城市,分別占有全省煤炭資源儲量的42%和17%。從企業(yè)規(guī)模上看,涉及安徽省內(nèi)重點煤炭企業(yè)包括淮河能源集團有限責(zé)任公司、淮北礦業(yè)集團有限責(zé)任公司、皖北煤電集團有限責(zé)任公司與中煤新集能源股份有限責(zé)任公司。截至2019年末,全省煤炭資源核定產(chǎn)能共1.2696×10t。其中,淮南礦業(yè)集團公司9對生產(chǎn)礦井,年生產(chǎn)能力5.610×10t;淮北礦業(yè)集團18對生產(chǎn)礦井,年生產(chǎn)能力3.391×10t;中煤新集能源公司4對生產(chǎn)礦井,年生產(chǎn)能力2.050×10t;皖北煤電集團公司6對生產(chǎn)礦井,年生產(chǎn)能力1.415×10t;地方市縣煤礦有3對,年生產(chǎn)能力2.30×10t。
安徽省煤炭資源地質(zhì)勘查程度普遍較高,兩淮煤田大部分礦井都經(jīng)歷了普查、詳查和勘探的過程,皖南煤田礦井全部已經(jīng)關(guān)停閉坑。根據(jù)最新煤炭資源儲量統(tǒng)計數(shù)據(jù),全省共有227個煤炭礦區(qū),總資源量3.52×10t。生產(chǎn)礦井資源/儲量1.7856×10t,占總資源量的46.7%;關(guān)停閉坑礦井資源/儲量1.204×10t,占總資源量的31.5%;尚未利用資源/儲量8.3×10t,占總資源量的21.7%。目前安徽省煤炭資源需求主要由兩淮煤田提供,其生產(chǎn)礦井與勘查區(qū)共54處,保有資源/儲量共2.616×10t,探明資源量6.655×10t,控制資源量8.525×10t,推斷資源量1.4031×10t,預(yù)測資源量1.799×10t。其中40處生產(chǎn)礦井保有資源量1.7856×10t,基礎(chǔ)儲量占7.020×10t,資源量1.0836×10t(不含潛在礦產(chǎn)資源),可采儲量1.339×10t,占基礎(chǔ)儲量的74.9%。14個勘查區(qū)中尚未利用資源/儲量為8.305×10t,其中探明量9.74×10t,控制量2.527×10t,推斷量4.508×10t。
安徽省煤炭資源煤種較為齊全,主要以氣煤(QM)、1/3焦煤(1/3JM)、焦煤(JM)、肥煤(FM)等煉焦用煤為主(表1)。截至2019年底,兩淮地區(qū)煉焦用煤累計保有資源儲量2.5439×10t,占該地區(qū)資源總量的97.23%,顯示大部分儲量以煉焦用煤為主,極大地保證了我省工業(yè)發(fā)展的需求。
表1 安徽省煤炭資源分布與產(chǎn)能情況簡表(截至2019年底)Table 1.The distribution and production capacity of coal resources in Anhui Province(up to the end of 2019)
兩淮54處生產(chǎn)礦井與勘查區(qū),達到普查程度的有2處,資源儲量為5.1×10t,占比1.95%;達到詳查程度的有2處,資源儲量為3.95×10t,占比15.10%;達到勘探程度的50處,資源儲量為2.1702×10t,占比82.95%。由此可見,我省在生產(chǎn)與新探明勘查區(qū)內(nèi)尚未利用煤炭資源量達到詳查以上的占98.05%,煤炭資源探明程度相當(dāng)高,煤炭資源儲量可控程度得到有效保障。
兩淮地區(qū)作為我省煤炭資源找礦的重點區(qū)域,2014年以來共新增連塘李、劉莊深部、潘集外圍深部、八里橋4處勘查區(qū)(表2),新增資源量總計4.691×10t。其中連塘里勘查區(qū)可供建設(shè)2.40×10~3.00×10t/a的大型礦井;劉莊深部目前不具備獨立開發(fā)條件,只能作為儲備資源;潘集外圍詳查區(qū)塊既可單獨建井,也可作為潘一礦、潘三礦的后備接替資源。八里橋勘查區(qū)尚不能單獨建井,可作為渦北煤礦的后備接替資源?,F(xiàn)階段,兩淮煤田礦井普遍開采標(biāo)高最深為-1000m,-1000m以深煤炭資源大多只能作為戰(zhàn)略儲備資源,但這部分資源對煤炭產(chǎn)業(yè)的未來長遠發(fā)展具有重大意義。
表2 近5年來新增勘查區(qū)情況一覽表Table 2.List of newly increased exploration areas during the recent five years
生產(chǎn)礦井煤炭資源保障度是以礦井儲量除以礦井設(shè)計能力(或核定產(chǎn)能)和儲量備用系數(shù)表示。以最新核定產(chǎn)能為依據(jù),本次統(tǒng)計了兩淮煤田正在生產(chǎn)礦井的資源保障度。兩淮煤田40處生產(chǎn)礦井中,生產(chǎn)能力大于3.00×10t/a的大型礦井有淮河能源控股集團的潘二礦、潘三礦、謝橋礦、張集礦、顧橋礦、顧北礦、丁集礦、朱集東礦;淮北礦業(yè)集團的許疃礦;皖北煤電集團的錢郢孜礦、朱集西礦;中煤新集集團的劉莊礦、口孜東礦,共計13個礦井,合計核定產(chǎn)能8.025×10t/a,占用儲量1.3363×10t,按現(xiàn)有生產(chǎn)能力與儲量備用系數(shù)的1.4計算,綜合儲采比166.52,可開采119年,總體保障能力較高。年產(chǎn)1.20×10~3.00×10t/a的大型礦井有淮河能源集團的潘四東礦;淮北礦業(yè)集團的朱莊礦、蘆嶺礦、朱仙莊礦、臨渙礦、童亭礦、桃園礦、祁南礦、渦北礦、孫疃礦、楊柳礦、青東礦、袁店一礦、袁店二礦、鄒莊礦;皖北煤電集團的劉橋一礦、祁東礦、任樓礦;中煤新集的新集一礦、新集二礦及淮北市界溝煤礦,共計21個礦井,核定產(chǎn)能總計4.305×10t/a,占用儲量5.776×10t,綜合儲采比134.16,可采95年,保障能力較高。年產(chǎn)3.00×10~1.20×10t/a的中型礦井有淮北礦業(yè)集團的海孜礦、石臺礦、雙龍礦,皖北煤電的五溝礦與地方市縣的劉東煤礦、金黃莊煤礦,共計6個礦井,核定產(chǎn)能總計3.66×10t/a,占用儲量5.36×10t,綜合儲采比146.44,可采104年,資源保障能力較高。綜合以上分析,安徽省煤炭資源保障程度整體較高,按現(xiàn)有產(chǎn)能計算,可以滿足煤炭工業(yè)發(fā)展對資源的需求。
現(xiàn)階段兩淮大部分礦井面臨淺部上組煤層開采衰竭的困境,下組煤的開發(fā)利用迫在眉睫。在淮南煤田,深部的B煤組儲量豐富,但卻面臨著深部高溫、高瓦斯含量、高瓦斯壓力等問題,由于一直未尋找到有效的開采保護層,導(dǎo)致井下瓦斯抽排采較為困難,使得該組煤層一直未得到有效利用,并造成礦井資源接替緊張與煤炭儲量浪費的局面。
目前傳統(tǒng)井下瓦斯治理采用的技術(shù)有多重開采下向卸壓瓦斯抽采技術(shù)、采空區(qū)留巷鉆孔法抽采技術(shù)、上向孔抽采卸壓技術(shù)等。但隨著深部煤層的開發(fā),傳統(tǒng)井下瓦斯治理成本居高不下,而瓦斯安全治理地面煤層氣開發(fā)成本遠遠低于井下治理成本,且具有更高的安全系數(shù)和清潔環(huán)保條件。因此,通過開展地面瓦斯高效開發(fā)利用,解決深部煤層科學(xué)開采,實現(xiàn)“煤與瓦斯共探、共采及治理與利用并重”的瓦斯治理模式,是安徽省十四五期間煤礦安全發(fā)展的必然趨勢。
地質(zhì)勘查是煤炭生產(chǎn)的先行者,當(dāng)勘查不足時就會對新區(qū)建設(shè)造成影響。為了保障安徽省煤炭資源的持續(xù)、健康發(fā)展,提供更多可供建井的潛在資源量,就必須明確下一步煤炭資源勘查方向。在兩淮煤田,隨著生產(chǎn)礦井的大面積開發(fā),淺部與構(gòu)造簡單區(qū)煤炭資源開發(fā)程度已相當(dāng)高,目前勘查的重點逐漸轉(zhuǎn)向以下兩個方向:
(1)老礦井深部及外圍區(qū)。煤礦深部及外圍找礦作為近幾年省內(nèi)找礦戰(zhàn)略突破的重要內(nèi)容之一,為穩(wěn)定和擴大現(xiàn)有礦井產(chǎn)能、延長礦井服務(wù)年限提供了重要支撐。在近些年的勘查過程中,相繼在兩淮煤田老礦井周邊及外圍1000m以深發(fā)現(xiàn)了豐富的煤炭資源儲量,如劉莊深部、連塘李、八里橋、潘集煤礦外圍等工作區(qū),其找礦成果十分顯著。未來在淮南煤田潘集煤礦外圍西段、謝橋礦南側(cè),淮北煤田南坪向斜的錢郢孜礦、鄒莊煤礦等老礦井外圍及深部延伸區(qū)開展煤炭普查,仍有發(fā)現(xiàn)新增煤炭資源的較大可能。
(2)特厚松散層與推覆體下隱伏區(qū)。這類地區(qū)受地質(zhì)條件、勘查能力與地質(zhì)認識的限制,煤炭勘查難度一般比較大。近年來通過對煤田地質(zhì)特征和深部煤炭資源賦存規(guī)律的研究,發(fā)現(xiàn)在特厚地層下仍具有廣闊的煤炭資源勘探前景,例如在淮南煤田阜鳳推覆體下的八里塘南勘查區(qū)、陳巷勘查區(qū),預(yù)測煤炭資源儲量均在1500m以淺。下一步在亳州西部厚松散層下與徐宿弧推覆體下開展煤炭資源調(diào)查評價,將有可能繼續(xù)擴大煤炭成礦遠景區(qū)。
安徽省煤炭資源儲量豐富,主要集中于皖北兩淮地區(qū),煤炭生產(chǎn)集約化程度高。近些年在煤炭市場需求持續(xù)旺盛的背景下,安徽省煤炭產(chǎn)能呈下降趨勢。全省226處煤炭礦區(qū)保有資源量3.52×10t,兩淮生產(chǎn)礦井與勘查區(qū)保有資源量2.616×10t,占總資源量的74.7%,其中煉焦用煤占97.23%,且大多礦井和勘查區(qū)達到詳查以上程度,可利用程度較高,屬于優(yōu)質(zhì)煤炭資源。按最新產(chǎn)能核算,兩淮生產(chǎn)礦井產(chǎn)能總計1.2696×10t,大中型生產(chǎn)礦井資源保障能力在95~119年,保障程度較高。未來通過開展地面瓦斯高效開發(fā)利用,解放深部煤層儲量,可保證安徽省煤炭工業(yè)中長期發(fā)展的需求。
下一步在老礦井深部及外圍區(qū)、特厚松散層與推覆體下隱伏區(qū)開展煤炭地質(zhì)勘查,可繼續(xù)擴大煤炭資源量,以確保我省煤炭資源穩(wěn)固地位。