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新疆煤炭资源分布特征与勘查开发布局研究

霍 超

(中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京市丰台区,100039)

摘 要 新疆作为我国重要的煤炭资源接续区和战略性储备区,也是我国西部生态环境脆弱区。随着国家能源结构调整和煤炭供给能力过剩,为了优化新疆煤炭资源勘查开发布局,基于最新全国煤炭资源潜力评价成果,从覆煤构造、含煤地层、资源分布等方面对新疆煤炭资源概况进行了全面论述,分析了当前新疆煤炭资源勘查开发现状。根据创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,阐述了新疆煤炭资源勘查开发的基本原则,即坚持协调发展、创新发展和绿色发展;提出了近期新疆煤炭资源勘查目标和生产开发布局方向:以建设新疆大型煤炭基地为出发点,重点围绕吐哈、准噶尔、伊犁、库拜四大煤田,提高煤炭资源勘查精度,统筹规划区域煤炭资源开发规模和开发时序,科学规划煤炭产能,优化煤炭资源开发与转化布局,促进新疆自治区煤炭工业科学发展。

关键词 煤炭资源 资源勘查 开发布局 新疆

从保障国家能源稳定供应、维护国家能源安全的角度考虑,短期内我国以煤为主的能源结构难以改变[1-4],煤炭作为我国主体能源,生产和消费区域化特征尤其明显[5],研究煤炭的区域特征和区域问题,提出针对不同区域的勘查开发布局策略,对我国煤炭行业的高质量发展具有重要意义[6]。新疆煤炭资源丰富且分布范围广,大多是整装待开发煤田,储量大、埋藏浅、开采条件好、煤炭种类齐全,预测储量2.19万亿t,占全国的39.3%,是我国第14个现代化大型煤炭基地,已逐步形成吐哈、准噶尔、伊犁、库拜四大煤田,是我国煤炭生产力西移的重要承接区和战略性储备区[7-9]

今后一个时期,随着我国经济发展进入新常态,国家能源供应格局和方式将发生深刻变革,新疆自治区煤炭工业应在牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念基础上,着眼于推动煤炭行业供给侧结构性改革[10],需要对全区煤炭资源勘查开发布局进行调整和优化。因此,在论述新疆煤炭资源分布概况、勘查开发现状的基础上,对新疆煤炭资源勘查开发利用做出总体安排和布局,有利于指导新疆煤炭资源工作的宏观性、战略性、政策性文件制定,进而促进新疆煤炭工业科学发展。

1 新疆煤炭资源分布概况

1.1 新疆赋煤构造及赋煤单元划分

根据新疆早-中侏罗世聚煤规律与古地理环境、古构造的关系,划分为两大赋煤区,分别为准噶尔盆地赋煤区和塔里木盆地赋煤区,两大赋煤区进一步划分成13个赋煤带,并细分出60个煤田(煤产地、煤矿点)[11]

1 新疆赋煤构造单元划分表

赋煤构造区一级赋煤构造带二级代表性煤田准噶尔盆地赋煤区准东赋煤带卡姆斯特煤田准北赋煤带塔城煤田、托里-和什托洛盖煤田准南赋煤带准南煤田、达坂城煤田巴里坤-三塘湖赋煤带巴里坤煤田、三塘湖-淖毛湖煤田伊犁赋煤带伊宁煤田、昭苏-特克斯煤田、尼勒克煤田吐哈赋煤带哈密煤田、沙尔湖煤田、吐鲁番煤田、托克逊煤田塔里木盆地赋煤区中天山赋煤带巴音布鲁克煤矿、库米什煤田塔北赋煤带温宿煤田、库拜煤田罗布泊赋煤带罗布泊煤田塔东南赋煤带民丰煤矿点、且末煤矿点塔西南赋煤带阿克陶煤田、布雅煤产地吐拉赋煤带阿牙库煤矿点、若羌煤矿点喀喇昆仑-昆仑赋煤带半西湖煤矿点、库牙克煤矿点

1.2 新疆主要含煤地层

新疆聚煤作用从石炭到侏罗世均有发生,其早、晚石炭世、早二叠世、晚三叠世、早-中侏罗世聚煤的特点与我国主要聚煤期具有一致性,其中早-中侏罗世聚煤盆地广泛发育,是区内主要聚煤期[12]。依据侏罗系含煤地层分布范围、赋煤构造控制、聚煤规律等,新疆主要分为两大含煤地层区,即:准噶尔含煤地层区和塔里木含煤地层区。

(1)准噶尔含煤地层区。含煤地层主要为侏罗系水西沟群,分为下统八道湾组、三工河组和中统西山窑组,广泛分布于准噶尔盆地、巴里坤-三塘湖盆地、伊宁盆地和吐哈盆地等[13]

(2)塔里木含煤地层区。含煤地层主要为侏罗系克拉苏群和叶尔羌群,克拉苏群含煤岩组为塔里奇克组、阳霞组、克孜勒努尔组,分布于塔里木盆地北缘;叶尔羌群含煤岩组为康苏组、杨叶组,分布于塔里木盆地西南缘和南缘。

1.3 新疆煤炭资源分布概况

新疆累计探明煤炭资源储量4225.58亿t,其中保有资源储量为4102.77亿t(其中已占用资源储量847.54亿t,尚未利用资源量3255.23亿t)[14],新疆煤炭资源分布不均衡,主要分布在准噶尔含煤盆地和天山山间等含煤盆地,塔里木盆地北缘也有部分分布,其他地区很少或零星分布[15]

新疆煤类资源从褐煤到无烟煤均有分布,但不同煤种的资源量在新疆煤炭资源总量中占比相差悬殊,并且在地域分布上极为不均。总体上以低变质程度的烟煤(长焰煤、不粘煤和气煤)为主,中高变质程度的烟煤(肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤)较少,最高变质程度的无烟煤和最低变质程度的褐煤资源量有限[16],新疆自治区煤炭资源分布见图1。

图1 新疆自治区煤炭资源分布

2 新疆煤炭资源勘查开发现状分析

2.1 煤炭资源勘查现状

新疆累计探获煤炭资源储量中尚未利用资源量为3255.23亿t。按勘查程度划分:达勘探工作程度的资源量为1118.08亿t,占尚未利用资源量的34.35%;详查工作程度的资源量为1063.08亿t,占保有资源储量的32.66%;普查工作程度的资源量为1074.07亿t,占保有资源储量的32.99%。从勘查程度来说,新疆煤炭资源勘查布局合理,但普查阶段的资源量所占比重仍较大,需要进一步提高勘查程度,进而提供可供设计建井的煤炭资源。

2.2 煤炭资源开发现状

根据国家能源局公告,截至2018年底,新疆共有生产煤矿81座,合计产能15806万t/a。其中,小型煤矿7处,产能合计108万t/a,占煤矿产能总数的0.68%;中型煤矿41处,产能合计3003万t/a,占煤矿产能总数的19.00%;大型煤矿33处,产能合计12695万t/a,占煤矿产能总数的80.32%,说明新疆当前煤矿以大型煤矿为主。其中,昌吉回族自治州煤矿数量最多,达到20座,占总数的24.69%,总产能为6152万t/a,占全区总产能的38.92%。新疆煤矿数量及产能开发现状见图2。

图2 新疆煤矿数量及产能开发现状

3 新疆煤炭资源勘查开发布局研究

《新疆维吾尔自治区煤炭工业发展“十三五”规划》提出,坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,以供给侧结构性改革为主线,以科技创新和改革创新为动力,以建设国家级大型煤炭基地为重点。新疆作为国家重要的能源基地和国家煤化工“十三五”规划中六大煤化工产业基地之一,煤炭产业在全国能源布局中发挥着不可替代的重要作用,通过实施新型煤炭地质勘查战略、资源合理开发战略、大型基地建设战略、绿色煤炭发展战略、资源节约和保护战略,科学规划煤炭产能,努力促进煤炭开发与水资源利用、生态环境协调发展,努力促进煤炭开发利用与自治区经济社会可持续发展[17-18]

新疆煤炭资源勘查开发布局应坚持以下基本原则。

(1)坚持协调发展,着力形成煤炭产业发展新格局。统筹全国和自治区煤炭生产能力布局,以建设国家级大型煤炭基地为重点,构建开发有序、总量可控、布局合理、集约高效、安全绿色的自治区煤炭工业体系。

(2)坚持创新发展。对煤炭资源勘查开发整体布局,创新和巩固煤炭产业发展方式,统一开发,合理利用,推动煤炭产业从横向扩张向纵向延伸转变,提高煤炭清洁高效利用水平[19]

(3)坚持绿色发展。将绿色发展理念贯穿于煤炭勘查开发全过程,严格依据煤炭资源、环境容量、水资源等因素,最大限度减轻对生态环境的破坏,实现煤炭产业绿色和可持续发展[20-21]

3.1 煤炭资源勘查布局

按照“压缩东部、限制中部和东北、优化西部”的总体要求,今后一个时期,新疆煤炭地质勘查总体布局的基本思路是:加强煤炭地质勘查基础研究,开展储备勘查工作,以期发现新的优质煤炭资源[22];加大煤炭资源综合勘探技术创新力度,力争提高勘查精度、质量和效率,满足经济新常态下的煤炭资源需求;以有效、合理利用煤炭资源为目标,统筹规划区域煤炭资源开发规模和开发时序,切实提高煤炭资源对区域经济社会发展的保障能力[23]

近期新疆煤炭资源勘查工作应主要围绕以下几个方面开展。

(1)围绕重点开发矿区(准东煤田、吐哈煤田、伊犁煤田等)及近期建设项目开展煤炭资源勘探,加强补充地质勘探工作,提高勘探程度,满足大型煤炭基地和大型煤矿建设需要。准东煤田主要是塔西河、五彩湾、老君庙、塔城白杨河、和什托洛盖等矿区,吐哈煤田主要是淖毛湖、三道岭、三塘湖、沙尔湖、大南湖等矿区,伊犁煤田主要是伊宁矿区,通过勘查布局使其勘查程度达到详查及勘探。

(2)加强南疆喀什、和田、克州三地州等缺煤地区和稀缺煤种的勘查工作。长期以来,多种因素的制约使得三地州煤炭勘查程度低,煤炭资源总量为11.49亿t(2000 m以浅)。随着南疆地区经济的发展,煤炭资源供需矛盾越来越突出,煤炭资源探明储量无法满足生产建井需要,需加大煤炭资源勘查力度,为解决煤炭供应提供资源保障[24]

(3)做好煤层气勘查和评价工作。新疆煤层气资源勘查程度相对较低,现阶段勘查程度多为预查和普查,达到预探和勘探程度的较少,探明储量(达到探明程度,未经储量评审)仅有不足100亿m3[25]。煤层气勘查和探明储量是开发的前提条件,近期应重点加大在乌鲁木齐、阜康、库拜、呼图壁、后峡、玛纳斯塔西河-四棵树、艾维尔沟、克(布)尔碱矿区等8个煤层气勘查开发有利区的勘查力度,尽早勘查出可供开发的煤层气资源。

3.2 煤炭资源开发布局

按照《煤炭工业发展“十三五”规划》中的生产开发布局要求,以大型煤炭基地为重点,统筹资源禀赋、开发强度、市场区位、环境容量、输送通道等因素,优化煤炭生产布局。

新疆自治区在水资源和生态环境容量允许范围内,以准东、吐哈、伊犁、库拜煤炭基地为主,根据资源赋存条件、市场需求、区域发展条件等进行合理开发布局[26-27]

(1)准东基地是新疆四大煤炭基地中煤炭资源最为富集的区域,预测煤炭资源储量3900亿t,煤炭种类齐全,适合发展煤电煤化工产业。按照《新疆大型煤炭基地建设规划的批复》,准东基地以发展煤电、煤化工示范项目为主,优化布局大型工业园区,参与疆煤外运和疆电外送,重点开发准东、塔西河、阜康、五彩湾、西黑山、老君庙、喀木斯特等矿区[28]

(2)吐哈基地预测煤炭资源储量约5700亿t,距离外部市场较近,根据国家提出的“西煤东运”发展战略和《新疆大型煤炭基地建设规划的批复》,吐哈基地主要以疆煤外运和疆电外送为主,近期优先选择吐哈基地内区位优势和经济优势比较明显、具备建设大型特大型矿井的三塘湖、淖毛湖、大南湖、沙尔湖、二道沟、库木塔格等矿区作为疆煤外运的启动矿区,进行重点开发建设。

(3)伊犁基地煤炭资源预测储量约3000亿t,其中伊南煤田预测煤炭储量1458亿t,伊北煤田预测煤炭储量956亿t,煤种以长焰煤、不粘煤和弱粘煤为主,根据煤质特征,伊南煤种适宜做化工用煤,伊北煤种可以作为优质的工业动力用煤。同时新疆境内流量最大的河流流经伊犁基地,具备发展煤化工需要的用水条件,适合开发煤制油、煤制天然气等煤化工项目,实施煤炭的就地转化,近期重点开发伊南、伊宁等矿区[29]

(4)库拜基地预测煤炭资源储量为1370亿t,煤种齐全,煤质好,主要为优质动力煤、主焦煤、配焦煤和民用燃料,主要以满足南疆四地州生活和工业用煤为主,适度发展煤电和现代煤焦化,重点开发阿艾和拜城矿区。

(5)新疆有丰富的煤层气资源,预测储量约9.51万亿m3,约占全国煤层气资源预测储量的26%,主要分布在准噶尔、吐哈、塔里木、天山等盆地(群)。新疆煤层气开发利用起步较晚,下一步应加强对煤层气的认识和战略定位,加快在准噶尔、吐哈、塔里木等盆地推进煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用示范工程建设,形成煤炭和煤层气协调发展的格局。

4 结语

(1)新疆煤炭资源丰富,累计探获煤炭资源储量4225.58亿t,其中保有资源储量为4102.77亿t,主要分布在准噶尔含煤盆地和天山山间等含煤盆地,含煤地层主要为早、中侏罗系,煤类以低变质烟煤(长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤)为主。

(2)新疆煤炭资源勘查布局合理,但普查阶段的资源量所占比重仍较大,需要进一步提高勘查程度,进而提供可供设计建井的煤炭资源。新疆现阶段生产煤矿主要以大型矿井为主,占煤矿产能总数的80.32%。

(3)根据新疆煤炭资源赋存特点和环境承载能力,近期煤炭勘查开发布局主要围绕新疆大型煤炭基地内的准东、吐哈、伊犁、库拜四大煤田进行,勘查方面主要提高勘查程度和煤炭资源保障水平,开发方面围绕煤电、煤化工、疆煤外运等方向实施开发战略,同时加大煤层气资源勘查开发力度。

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Research on distribution characteristics and exploration and development layout of coal resources in Xinjiang

Huo Chao

(General Prospecting Institute, China National Administration of Coal Geology, Fengtai, Beijing 100039, China)

Abstract Xinjiang is an important coal resource continuous area and strategic reserve area of China, while it is a fragile ecological environment area in western China. With adjustment of national energy structure and the surplus of coal supply capacity, it is necessary to optimize the layout of coal resources exploration and development in Xinjiang. On the basis of the newest evaluation results of coal resources potential in China, the author comprehensively discussed the coal resources in Xinjiang from aspects of coal seam structure, coal-bearing strata and resource distribution, analyzed current situation of coal resources exploration and development in Xinjiang, elaborated the basic principles of exploration and development of coal resources in Xinjiang from development concept of innovation, coordination, green, opening and sharing, which was insisting on harmonious development, innovative development and green development, and provided recent exploration objectives of coal resources and the layout direction of production and development in Xinjiang, which were starting point from construction of large-scale coal bases in Xinjiang, focusing on four big coalfields in Tuha, Junggar, Yili and Kubay, improving accuracy of coal resource exploration, overall planning scale and timing of regional coal resource development, scientifically planning coal production capacity, optimizing the layout of coal resource development and transformation, and promoting the scientific development of coal industry in Xinjiang Autonomous region.

Key words coal resource, resource exploration, development layout, Xinjiang

中图分类号 P618.11

文献标识码 A

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引用格式:霍超.新疆煤炭资源分布特征与勘查开发布局研究[J].中国煤炭,2020,46(10):16-21.doi:10.19880/j.cnki.ccm.2020.10.002

Huo Chao.Research on distribution characteristics and exploration and development layout of coal resources in Xinjiang[J].China Coal,2020,46(10):16-21.doi:10.19880/j.cnki.ccm.2020.10.002

作者简介:霍超(1985-),男,山西朔州人,硕士研究生,高级工程师,研究方向:煤炭资源勘查与煤矿地质灾害治理。E-mail:493578419@qq.com。

(责任编辑 宋潇潇)