我国炼焦煤资源概况中国炼焦煤资源的现状归纳为“三多三少”,即煤炭总量多,炼焦煤资源少;预测储量多,探明资源储量少;气煤、1/3 焦煤资源多,焦煤、肥煤、瘦煤资源少;因此,强粘煤资源可能最先枯竭。
炼焦煤(气煤、肥煤、焦煤、瘦煤)是煤变质作用的4个煤阶。
按照《中国煤炭分类》(GB 5751-86)标准,采用挥发份作为变质程度的指标,粘结性指数G和胶质层最大厚度Y作为粘结性指标,见表1。
表1 中国炼焦煤分类指标与特征数据来源:中国煤炭分类标准1.1 炼焦煤分布概况与特征从成煤年代上来看,中国大部分炼焦煤赋存在3组含煤岩系内,在华北石炭纪和二叠纪的含煤岩系连续沉积,其下段称“太原组”,上段称“山西组”;在华南二叠纪的含煤岩系称“龙潭组”。
虽然在29个省(自治区)赋存有炼焦煤,可是炼焦煤资源主要集中分布在为数不多的矿区里。
目前大部分生产矿区主要分布在山西省、河北省、贵州省、安徽省。
中国主要煤种分布见图1。
图1 中国主要煤种分布区域数据来源:根据中国煤炭百科全书整理根据《中国煤炭预测与评价》、《影响中国炼焦煤资源的地质因素》等相关资料整理,下面分聚煤区陈述炼焦煤的分布:1.1.1 华北聚煤区该区是最主要的炼焦煤产地,包括内蒙古的乌海和乌达,宁夏石嘴山和石炭井以东。
内蒙古南部以南,陕西、河南、安徽、江苏四省的北部以北所包围的广大地区,含山西、河北、山东三省。
主要成煤地质时代是石炭-二叠纪。
该区石炭-二叠纪煤炭资源量占全国煤炭资源总量的1/4。
但是该区炼焦煤资源量却占全国炼焦煤资源总量的3/4。
岩浆活动比较复杂,有三种情况:第一,在没有岩浆作用或者岩浆作用很弱的矿区,保存了大面积的气煤,局部出现有肥煤、焦煤等较高煤阶。
这样的矿区分布在华北赋煤区的东缘和南缘:①河北开滦;②山东西南部的新汶、肥城、兖州、济宁、枣庄一带;③江苏徐州;④安徽淮南;⑤河南平顶山。
第二,在岩浆作用强度中等的矿区,适当的岩浆热变质作用形成了肥煤、焦煤和瘦煤,也可能保存有气煤。
最大的炼焦煤产地就在山西的宁武、西山、霍西、离柳等矿区。
这一大片地区集中了中国炼焦煤资源的56.1%,产量的25%。
除此以外,重要的炼焦煤产地还有:①位于华北赋煤区西缘,内蒙古西部的乌海和乌达,以及宁夏北部的石嘴山和石炭井;②太行山东麓,河北西部的井陉到峰峰一带;③安徽淮北大部分矿区。
淮北与徐州联在一起,属一个煤田,称“徐淮煤田”。
因为淮北的岩浆活动较强烈,形成了多个煤阶,而徐州则主要产气煤。
第三,在岩浆作用强烈的矿区,大面积的煤转变成贫煤与无烟煤,不可能出现炼焦煤。
主要分布在:①河南东部的永城;②河南北部的焦作;③山西晋城到阳泉;④安徽宿州部分、皖南区域。
1.1.2 华南聚煤区位于秦岭-伏牛山-大别山一线以南,包括陕西、河南、安徽、江苏四省的南部以南;四川与云南大部以东的广大地区。
区内主要含煤地质时代是二叠纪,主要含煤岩系是龙潭组。
三叠纪末发生的深成变质作用也使全区的煤转变成气煤(包括1/3 焦煤和气肥煤),大多数煤都受到较强的岩浆热变质作用成为无烟煤。
与华北不同的是,华南发生过的岩浆作用比较多,煤阶的变化比较大,各煤阶的分布比较混乱,岩浆活动复杂。
岩浆热变质作用适当,成为炼焦煤产地的有:①贵州西部的六枝、盘县和水城,以及与之相联的云南东部的来宾到恩洪一带,这是中国最大的炼焦煤产地之一,其资源量占全国炼焦煤总资源量的4%。
②重庆的南桐、天府、中梁山一带。
此外,在湖南的涟邵,江西的丰城,浙江的长广等矿区也因岩浆作用不很强烈,赋存有炼焦煤。
1.1.3 东北聚煤区包括辽宁与河北的北部和内蒙古东部与中部,及吉林与黑龙江两省。
区内主要含煤地质时代是白垩纪。
深成变质作用很弱,只使煤转变成为长焰煤,少数还属褐煤。
岩浆作用也很弱,大多数煤田没有发生过岩浆热变质作用,至今保存了长焰煤与褐煤。
唯有在黑龙江东部的鸡西、双鸭山、鹤岗、七台河等煤田,岩浆热变质作用使煤转变为炼焦煤。
这是中国东北最大的炼焦煤产地,其资源量全国炼焦煤煤总资源量的35%。
此外,由于岩浆热变质作用的结果,在吉林通化、辽宁本溪与红阳赋存有石炭-二叠纪的炼焦煤;在吉林辽源和辽宁北票赋存有侏罗纪的炼焦煤,在辽宁北票赋存有第三纪的气煤。
1.1.4 西北聚煤区包括新疆、甘肃、青海北部、宁夏南部、内蒙古西部。
在各大聚煤区中西北聚煤区煤炭资源量最多。
该区主要聚集有侏罗纪的煤,该区多数煤还是低灰、低硫的优质煤,可惜的就是煤阶太低。
由于煤中惰质组较多,被划规中粘煤、弱粘煤或不粘煤,它们的煤阶相当长焰煤,或者接近长焰煤的气煤。
少数煤田的局部地段因遭受岩浆热变质作用,形成气煤,和少量肥煤。
这样的地点还不少,但是规模小,炼焦煤资源量少。
如:新疆的乌鲁木齐、阜康、伊犁、尤尔都斯、三塘湖、焉耆、乌恰、塔里木盆地北缘等,以及甘肃的靖远和天祝。
唯有新疆艾维尔沟和青海江仓不仅有气煤和肥煤,还有焦煤和瘦煤。
总之,在西北聚煤区侏罗纪的煤炭资源丰富,但至今只发现零星的炼焦煤。
中国各省(自治区)主要炼焦煤矿区见表2。
表2 中国主要炼焦煤分布地区1.1.5 炼焦煤特征(1)炼焦煤灰分由前所述,大部分炼焦煤属石炭纪和二叠纪,一般灰份产率在25% 左右,低于10%的极少,高于30%的也不多,山西组煤的灰分产率往往 高于太原组,前者多超过20%,后者多接近20%。
(2)炼焦煤硫分煤中的硫主要是外来物质,泥炭堆积期受海水的侵袭是我国高硫煤的主要来源。
华北石炭-二叠纪太原组和华南二叠纪龙潭组形成在滨海环境中,属于“近海型含煤岩系”。
所以太原组煤种的硫分一般在1-4%,龙潭组煤中的硫更多,一般处于2-5%。
山西组形成时几乎没有受到海水影响,硫分一般低于1%,多的也在1.5%左右。
侏罗纪含煤岩系属于内陆型含煤岩系,煤的硫分更低,少于0.5%。
从地域上讲,东北和西北的炼焦煤都属低硫煤,华南的炼焦煤主要属龙潭组,含硫量高。
华北的情况比较复杂,在同一煤田,甚至在同一煤矿里,既有山西组,又有太原组。
商品煤的硫分取决于开采哪组煤,太原组煤的产量增加必定提高硫的含量。
(3)可选性从可选性角度而言,山西组煤的可选性差于太原组,炼焦煤的可选性差异大,易选、中等可选和难选的大约各占1/3。
总之,灰份产率、硫分的变化取决于煤层形成的地质环境,与煤阶没有成因上的联系。
附件:中国的煤种分类以及各煤种所占的比例炼 焦 煤 类 (占27.65%) 气煤(%) 肥煤(%) 焦煤(%) 瘦煤(%) 未分牌号煤(%)13.753.53 5.814.010.55非 炼 焦 煤 类 (占72.35%)无烟煤 (%) 贫煤 (%) 弱粘煤(%) 不粘煤(%) 长焰煤(%) 褐煤(%) 天然焦(%) 未分牌号煤(%) 牌号不清煤(%) 10.93 5.55 1.74 13.8012.5212.760.1913.80 1.06中国炼焦煤的主要产区主要分布地区 山西省安徽省山东省贵州省黑龙江省河北省河南省 其它地区占有比例 54.52%8.82% 5.32% 4.23% 3.64% 3.45% 3.25% 16.77%中国各省市自治区分煤种资源量 单位:亿吨软 煤 硬 煤 地 域 预测 资源量 褐煤 低变质烟煤气煤 肥煤 焦煤 瘦煤 贫煤无烟煤北京 86.72 86.72天津 44.52 44.52河北 601.39 9.98 7.24508.4430.19 45.54山西 3,899.1812.68 53.8570.42343.90508.02 301.89589.792,018.63内蒙古 12,250.40 1,753.40 9,004.001,079.4511.02364.18 0.23 23.968.15辽宁 59.27 6.04 25.357.52 1.05 1.63 2.1515.53吉林 30.03 7.46 11.06 3.680.480.71 1.88 1.96 2.80黑龙江 176.13 44.498.5383.3337.650.551.58上海 江苏 50.49 34.711.576.902.023.45 1.84浙江 0.44 0.44 安徽 611.59 0.66370.4235.00154.3733.69 3.5613.89福建 25.57 0.09 25.48江西 40.84 0.38 1.600.83 6.09 2.355.5224.07山东 405.13 24.673.23220.6876.50 5.6427.6646.75台湾 河南 919.71 8.82 3.7586.1119.20163.7787.94109.29440.83湖北 2.04 0.49 1.55湖南 45.35 0.15 1.272.28 2.06 1.311.6536.63广东 9.11 0.41 0.060.070.747.83广西 17.64 1.69 1.440.445.468.61海南0.01 0.01 四川(含重庆市) 303.79 14.30 4.90 5.7175.46 55.38 14.78133.26贵州1,896.905.2241.40319.57133.97247.271,149.47云南 437.87 19.11 0.67 6.22 3.58124.00 31.17 125.48127.64西藏 8.09 0.080.080.200.13 0.14 0.037.43陕西 2,031.10 523.79800.15115.89111.49 64.45 94.53320.80甘肃 1,428.87 242.491,172.991.63 5.72 4.83 1.21宁夏 1,721.11 1,264.8384.3120.7317.75 24.79 123.52185.18青海 380.42 143.6051.867.8533.00 30.34 81.1832.59新疆 18,037.30 12,920.004,754.5312.6024.80 25.40全国 45,521.00 1,903.0624,215.109,392.381,032.111,957.29803.751,468.884,742.43日澳煤炭年度合同价格 单位:FOBT USD/t年 度 强粘结煤 低挥发分PCI用煤非微粘结煤 动力煤2001 42.75 36.7534.50(32.50) 2002 47.50-48.50 32.50-33.0031.00-33.0031.85(28.50-28.75) 2003 45.50-46.70 32.70-33.2029.50-30.5026.50-26.75 2004 55.50-57.50 45.00-46.0040.0041.75-45.00 2005 125.00 99.00-101.0075.00-80.0052.00-54.00 2006 105.00-116.00 63.00-65.0053.00-58.0049.50-52.50 2007 85.00-98.00 65.00-67.5060.00-64.7555.00-55.65 2008 285.00-300.00 235.00-248.00240.00125.00 2009 115.00-129.00 87.00-88.0078.00-83.0070.00-71.00 2010.04-06 200.00 170.00167.0097.75 2010.07-09 225.00 180.00172.0097.75 2010.10-12 209.00 147.002011.01-03☆括号内为动力煤的实施价格。