我国煤炭资源的展望与建议
我国煤炭资源丰富,但是煤的储量和煤类的地理分布很不均衡,炼焦煤因超前开采而吃紧,因水资源匮乏、生态环境脆弱、交通不便等增加了开发难度;能开采出的煤的数量只是建井储量的一部分;由于各个环节的资源浪费而加速了煤炭资源尤其是优质煤的消耗等不利因素估计不足;以及因短期内用煤问题不大而掩盖了未来开发利用可能面临的难题等等,都应及早引起重视,并在以下几点加以注意:
1.根据我国经济发展状况和煤炭资源分布不均衡的特点,应尽可能地在东部地区较长时期地保持煤炭稳定生产。除在老矿区外围找煤外,掩盖区仍存在发现新煤田的潜力,并且应将东部地区晚古生代煤田受底部岩溶水威胁的高达约150亿吨的煤解放出来。从长远看煤田的开发势必西移,以独联体和美国煤炭开发找矿转移和与我国的情况相比较,我国应优先开发山西省和地跨晋、陕、蒙、甘、宁的鄂尔多斯盆地靠东部的煤田;控制优质炼焦煤的开采,增加动力煤与无烟煤的产量;大力发展坑口电站,并增加煤田勘探和矿井建设的投入;同时,大力发展计算机技术,包括模拟与地质成图;在勘探技术上开展高精度、高分辨地球物理技术手段的研究与应用。
2.加强综合利用和洁净煤技术。煤不只是燃料,它还是多种工业的原料。煤炭的浪费还表现在将优质煤作为劣质煤用,将可以用于其它工业用途的煤直接燃烧掉。李四光教授曾指出:“像煤炭这种由大量丰富多彩的物质集中构成的原料,不管青红皂白一概当做燃料烧掉,这是无可弥补的损失”。根据德国的资料,煤中组分多达475种。用煤作原料制成的产品,其经济效益可大幅度提高。以用煤炼焦为例,除主要产品冶金焦炭外,还可获取煤焦油和焦炉煤气。煤焦油可以用来生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、塑料、油漆、染料、药品、炸药等产品;焦炭除主要用于冶金外,还可用来制造氮肥。焦炉煤气可用于平炉炼钢和焦炉本身的燃料、城市煤气。也可作为化肥、合成纤维的原料。煤的气化、液化在煤的综合利用中更是重要内容。我国有多种可以制取液体燃料的煤类,如各种残殖煤、藻煤、烛煤等,山西浑源藻煤的焦油产率高达32%;壳质组含量高的腐殖煤,如淮南煤田部分气煤的壳质组含量为15%~26%,焦油产率为12~15%。
为了减少用煤造成的环境污染并增加煤的使用价值,应从多方面发展洁净煤技术。包括增加煤的入洗量,我国煤的洗选程度低,仅20+%,而国外一般在42%~100%,采用先进高效的选择性絮凝重液旋流分选和浮选脱硫等,在煤投入使用前就降低其含硫量和矿物质;发展成型煤和水煤浆,烧型煤比烧散煤可节煤20%~30%,减少SO2排放量40%;水煤浆的灰分和硫分都低,燃烧效率高,烟尘、烟气排放量都较低;以及制取气体、液体燃料等。在煤燃烧上推广应用流化床、粉煤燃烧技术,提高煤转化为电力、热力、煤气等洁净二次能源的比例,发展洁净煤技术,并与节能技术综合利用相结合。针对中小锅炉燃煤情况,要重视燃煤过程中的脱硫技术研究,开发简易实用的烟道气净化技术。
3.加强煤地质研究。为了能真正摸清我国煤炭资源的家底和保证从质量和数量上提供所需的煤炭资源,并防治因用煤对环境的污染,建议对以下几个方面的煤地质研究加强力度。
1)对煤和含煤岩系沉积环境的研究上,运用比较沉积学的理论方法,通过将沉积相分析与煤相分析相结合,从煤的显微组分层次上研究煤层,预测煤质;运用层序地层学的理论方法,从沉积学和地层学两方面揭示沉积体的空间分布规律,建立沉积盆地,特别是陆相沉积盆地的等时地层格架和演化模式;通过对现代的泥炭聚集环境研究古环境对聚煤的控制作用,以及不同沉积环境下的聚煤模式。
2)以发展演化的观点开展沉积盆地分析,对整个盆地的古构造、古地理、沉降史、热演化史和形成矿产的各项参数进行全面分析,得出盆地中沉积矿产在数量上和质量上的整体概念,对于矿区邻近和新区找煤,包括寻找富煤带和低硫低灰的优质煤效果较好。也利于对含煤岩系中其它矿产如耐火粘土、高岭土、锗、镓、钒以及与煤有成因联系的油、气的综合研究与综合勘探。
3)经过几个五年计划的科技攻关,我国多数大型盆地四川、鄂尔多斯、准噶尔和塔里木以及东海、南海等已证实是大型的煤、油、气共生盆地。人们对含煤岩系的有机质能够形成油、气和含煤盆地能形成具有工业价值的油气藏的事实已不再怀疑,但对于在什么特定环境下的聚煤盆地可以形成工业性的油气藏还有待深入研究。据了解,“九五”期间计划在北方侏罗纪煤盆地开展找油气工作,这正是在同一盆地通过对沉降史、热史、煤化作用、成烃地球化学、聚煤与成油、气沉积相的交替与并存进行探讨,综合研究煤、油、气的成因联系,以及它们的形成和演化模式的好时机,当能收到事半功倍之效。
4)针对目前煤类的不合理开采,优质煤劣用浪费资源,因用煤污染环境严重以及出口煤炭需要提高煤质才能增强在国际市场上的竞争力等,有不少出口煤因洗选后硫含量降不到国际通用的St,d<1%的标准而被外商拒收。应该强调运用煤岩学、地球化学与煤化学密切结合,相辅相成地进行煤质研究,并深入到显微组分层次,以便更有效地做好选煤、炼焦配煤、气化、液化等,与之同时加强研究煤中的污染源如硫、砷、汞、铅、镉、铬、氟、氯等在煤中的聚集机理、赋存状态、分布特点以及它们在煤燃烧转化过程的动态与去向。如萍乐凹陷煤中砷主要以砷黄铁矿(FeS2·FeAs2)形式存在;煤中氟部分溶于水,部分氟在燃烧时以氟化物排入大气,氟化氢对生物的危害比SO2大20~100倍。这样就有可能不仅仅是在用煤中和用煤后,而是在煤投入使用之前就采取有针对性的措施,为制定因用煤造成环境污染的保护和治理对策提供依据。
我们应该改变重数量轻质量的做法,加强煤质研究,包括加强污染环境的煤中有害物质的研究,走提高煤质、合理用煤、综合利用煤的道路,务使煤尽其用。并在煤投入使用之前,就采取防治措施,清除煤中的污染源,做到防患于未然,能收到事半功倍之效,避免重蹈国外走过的先污染后治理的老路。既能发展经济而又不以牺牲环境作为代价,又能提高煤的利用率,使一吨煤发挥出多于目前一吨煤的效益。可以不必单纯依靠增加产量来满足对煤日益增长的需要,从而有可能不急于在2000年将煤产量增加到14~14.5亿吨,不仅可以节约大量人财物的投入,还可不增加环保的负担。
新闻中心记者:王艺超 李亮
选自杨起文章