郑煤大平煤矿煤炭储量(郑煤大平煤矿2019)
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煤炭企业发展循环经济的思考与探索
摘要:近年来,煤炭企业传统的“快速建井(矿)、强力开采、废物排放”的单向直线发展模式,暴露出许多深层次的问题。因此,发展循环经济很有必要,非常迫切。本文提出了发展循环经济的思路和需要解决的问题。
关键词:煤炭企业;发展;循环经济;工作;思路
我国资源稀缺,尤其是能源。据统计,中国的石油、天然气、煤炭等能源的人均占有量分别为世界平均水平的11%、4%和54%。相对而言,煤炭略多,注定了我国的一次能源结构只能以煤为主。
长期以来,我国资源产业的发展一直是“大量生产,大量消费,大量废弃”的单向直线模式。与之相对应的,煤炭企业的发展模式则是“快速建矿(井)、强力开采、废物排放”。这种传统的发展模式虽然给人类提供了所需能源,奠定了经济高速发展的物质基础,但也存在许多深层次的问题。
一、煤炭企业传统发展模式存在的问题
(一)资源浪费
由于缺乏长远的规划管理,不重视资源勘探力度的提高,没有建立科学的储量管理体系,导致了煤炭企业片面追求产量和经济效益,挑肥拣瘦,采厚弃薄,破坏了煤炭资源的整体可采性。据统计,我国煤炭资源综合回收率平均为30%~40%,严重浪费了资源,长此以往,必将造成灾难性后果。
(二)资源利用率低
我国主要耗能设备(尤其是燃煤热机)设计效率平均低于国外先进水平8%左右,系统运行效率低于国外先进水平25%左右;单位建筑面积采暖能耗比气候条件接近的发达国家高1.5倍。所以高耗能行业的单位产品能耗比世界先进水平高40%以上,煤炭资源的利用率极其低下。
(三)环境污染
煤炭企业的环境污染源(废弃物)主要有污水和矸石,一为流体一为固体。一般而言,煤矿矸石的排放量占其煤炭产量的10%~15%,污水排放量视其矿井涌水量大小不等。污水排入江河会污染水系,流入田野会破坏土壤结构,造成土地板结,影响农作物生长。矸石的污染方式主要是晴天扬尘和雨天淋水(次生污水)。
(四)生态失衡
煤炭企业周边环境的生态失衡主要是开采引起的地表塌陷所至。地下强力开采,导致了地表的深度塌陷。过去,煤矿的惟一任务就是采煤,其他都不考虑。所谓塌陷治理,仅指对当地农民住房或其他建筑物破坏的赔偿,或就地加固,或异地新建,谓之“迁赔”。而对塌陷造成的河流干涸、植被枯死、生物链破坏等深层次问题缺乏综合治理,久而久之,造成生态失衡。我国多数煤炭城市因煤而建,先有煤后有城,先建矿后建市,随着资源枯竭,往往是煤尽城衰。这样的悲剧不乏其例。
二、煤炭企业发展循环经济的必要性
近几年来,煤炭企业传统的单向直线发展模式的弊端,特别是逐步暴露出的深层次的问题,引起了越来越多的有识之士甚至专家和政府官员的关注。特别是在2005年3月份召开的十届人大三次会议上,温家宝总理提出“大力发展循环经济,从资源开采、生产消费、废弃物利用和社会消费等环节,加快推进资源利用和循环利用”,更使人们进一步认识到煤炭企业发展循环经济的必要性和紧迫性。
循环经济模式是以人与自然和谐发展的理念和与环境友好相处的方式,在遵循自然生态系统的物质循环和能量流动的规律下,重构经济系统,和谐地纳入自然生态系统的物质能量循环过程,以产品清洁生产、资源循环利用和废弃物高效回收为特征的生态经济发展形态。循环经济要求按照自然生态系统的循环模式,将经济活动高效有序地组织成一个“资源开发———资源利用———资源再生”近乎封闭型物质能量循环的流程,保持经济增长总体的低消耗、高质量、低废弃,从而将经济活动对自然环境的影响减少到最低程度。
因此,要想实现煤炭企业的可持续发展,要想避免煤尽城衰的悲剧发生,必须发展循环经济。
三、煤炭企业发展循环经济的思路和要解决的问题
在煤炭企业,一提到发展循环经济,首先就会谈到拉长产业链,诸如搞“煤———电———铝”或者搞“煤———电———建材”等等。似乎煤炭企业自己把开采出的煤变成电、铝、建材就实现了循环经济。固然,拉长产业链与发展循环经济并不相悖,但笔者认为煤炭企业发展循环经济更应该从全社会的角度从根本上考虑,结合企业内部特征和外部环境等制约因素来拓宽思路并解决问题。
(一)加强总体规划,合理配置资源,完善监管体系,实现有序开采
目前,人们越来越认识到了资源的重要性,认识到了能源的战略地位,特别是对煤炭资源的后备储量,在近期引发了新一轮的探矿权和采矿权的争夺大战。拥有资源的地方政府囤积居奇,乱抛绣球,与煤炭生产企业多方接触,讨价还价;众多的煤炭生产企业则抱着“有枣没枣打两杆子再说”的侥幸心理,四处出击,没头苍蝇一样东奔西撞。有人形象地将其比喻为“春秋战国”或“圈地运动”。近年来,确有山东、河南等煤炭企业在贵州、宁夏等西部地区建了新井。据说还有的企业将触角伸到了海外,如澳大利亚和印尼等国。海外的事情暂且不提,但是,像我们这样资源贫乏的大国,一定要吸取过去“一哄而上,一哄而下”的教训,对煤炭资源的后备储量,从技术上经济上综合论证,强化整体规划,合理配置资源,实现有序开采。即使对于现有生产矿井,也要加强储量监管,千方百计提高回收率,最大限度地减少资源浪费。但是,在强大的利益驱使下,单靠煤炭工业协会能担此重任吗?单靠国务院能源领导小组能管得如此具体吗?美国这样的发达国家尚且设立有能源委员会这样的专门机构,我国是否也应该恢复或成立相应的机构,统一协调管理煤炭企业呢?
(二)发展洁净煤技术,提高资源利用率
在过去粗放型开采模式下,多数煤矿仅提供单一产品———原煤。无论对什么样的用户,什么性能的热机,以不变应万变。所以,提高煤炭资源利用率,一方面应改进热机效能,提高热力管网效率;另一方面则要大力发展洁净煤技术,发展洗煤、配煤和型煤技术;有条件的,还要逐步实施煤炭液化、气化工程,提高煤炭加工程度,增加产品品种,满足不同类型的用户要求,为资源的充分利用提供基础条件。
此外,政府一定要打破部门界限,鼓励实行相关产业联营,建立安全稳定的产业链,推进集团化经营。
(三)资源综合开发与环境保护
对于煤矿的主要废弃物矸石、污水与瓦斯,应更新观念,拓宽思路,综合开发,变废为宝,纳入经济循环圈。以鹤煤集团为例,8 对生产矿井,每小时产生3760立方米污水(均来自井下灰岩,原始水质良好),几乎未经处理全部排放,污染环境不说,在水资源日益紧缺的我国北方,实在浪费得令人心痛。经论证,启动了一个矿井水综合利用项目,处理后的洁净水可供一座年产135兆瓦的热电厂利用。
矿井排放的矸石可分为两类:一类为洗矸,即洗选厂的废弃物之一,有大约3500~4500大卡的低热值发热量;另一类为岩巷矸石,即在岩巷掘进过程中排出的矸石,不可燃。前者可作为煤矸石综合利用电厂的原料,后者利用较难,目前主要的利用方向是矸石烧结砖。开发矸石砖在技术层面已没有问题,主要问题是获得政策支持。因为在造价上略高于粘土砖,所以需要政府在税收上给予倾斜。目前,国内部分地市从环保特别是保护耕地考虑,已明令禁止使用粘土砖,这种做法应强行推广。另外,笔者2004年到澳大利亚考察,注意到一种很有意义的做法:2000 年奥运会前,悉尼市政府为了改善环境,打造绿色奥运,将暂时无法处理的垃圾山用类似足球场的草皮包起来,饰以曲径、凉亭、石几,变成了休闲去处。国内煤矸石特别是老矿井目前都有一处甚至多处矸石山,若暂时无法利用,倒可效仿此法,一则可减少扬尘淋水,二则将其保护下来留待后人开发。
煤矿企业在开采过程中还将排出大量的瓦斯(CH4),尤其高瓦斯矿井。仍以鹤煤集团为例,过去抽放系统每年对空排放瓦斯纯量约4000万立方米。瓦斯的温室效应是 CO2的23 倍,不仅严重破坏大气环境,而且也浪费资源。从2004年开始,鹤煤集团开始研究试验瓦斯发电技术,至今已装备了10套发电机组,特别是低浓度瓦斯爆燃发电难关的攻克,为企业带来了意外的收获。
此外,矿井在开采的同时(而不是开采结束),一定要注意对沉陷区的综合治理。国家出台政策,地方政府和企业共同参与,保护生态平衡,维系绿色家园。
(四)构建长效管理机制,确保煤矿安全
煤矿企业发展循环经济,目的是实现可持续发展,构建和谐矿区,构建和谐社会。所以,不能不提及煤矿的安全问题。目前我国煤矿的百万吨死亡率平均为3.2左右,大大高于世界其他主要产煤国。比如美国为0.04,南非为0.13,印度为0.42等。特别是2004 年10 月份以来,先后发生了郑煤集团大平煤矿、铜川矿务局陈家山和阜新矿业集团海州立井三起一次死亡百人以上的特别重大瓦斯爆炸事故之后,引发了业内人士对煤矿安全管理体制的深度反思。笔者谨谈一些粗浅看法。
1998年,原煤炭部撤销,94 家统配矿务局全部下放给各地省政府,与此同时,国家成立了煤矿安全监察局,并在各产煤省垂直设立了相应的煤矿安监局,在主要产煤地市派出了办事处。由原来的对煤矿安全工作以管理指导为主改为以执法监察为主,据说是模仿了美国的先进模式。然而,这样的体制并没有使煤矿安全形势根本好转,重大恶性事故反而接连不断甚至呈上升趋势,不能不让人深思。这样的体制起码有两个弊端:其一,各级安监局均在原煤炭管理部门的基础上脱胎而成,煤炭部的人进了国家局,煤炭厅的人进了省级局,矿务局的人进了办事处,均与煤炭企业有着千丝万缕的联系,如何能保证独立有效地执法?其二,对大型国有煤矿而言,出资人是政府,而安监局又是政府的职能机构,一家人内部又如何能保证独立有效地执法?所以,笔者认为,针对当前的国情,尤其是国有煤矿企业,在技术、装备、人员素质都相对低下的情况下,煤矿安全仍应以管理指导为主。至于执法,那是司法部门的事。再回到前面的问题上,就煤矿安全而言,是否也有必要恢复或成立一个专门机构,专业性地统筹管理呢?
煤炭资源及其分布
河南省范围含煤地层分布在栾川-固始断层一线以北郑煤大平煤矿煤炭储量的华北地层区。该区地层发育较齐全,仅缺失奥陶系上统、志留系、泥盆系和石炭系下统。含煤地层有新元古界栾川群煤窑沟组、石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组及上石盒子组、上三叠统谭庄组、下侏罗统义马组、第三系潭头组、东营组和馆陶组,其中石炭-二叠系为主要含煤地层。石炭-二叠系含煤地层,赋存于三门峡—宜洛—平顶山—确山—固始一线以北地区,其中石炭系中统本溪组、上统太原组和二叠系下统山西组、下石盒子组及上统上石盒子组,总厚520~950m,平均厚727m。根据煤炭资源的分布划分为安阳、鹤壁、焦作、济源、陕渑、义马、新安、宜洛、临汝、偃龙、荥巩、登封、禹州、平顶山、永夏、新密、确山17个煤田,经过50余年的建设,和近几年的资源整合已经形成郑煤大平煤矿煤炭储量了较为合理的煤炭工业体系和建设布局,形成以平煤、焦煤、鹤煤、义煤、郑煤、永煤、神火7个大型国有煤炭集团为主体的豫西、豫北、豫中、豫东4大煤炭生产基地,河南省煤炭品种齐全,在国内、国际煤炭市场起到了承西启东,南北贯通的作用,为郑煤大平煤矿煤炭储量我国的国民经济建设作出了巨大的贡献。
2004年河南省煤炭保有地质储量5528700×105t,可采地质储量1836408×104t,其中国有重点煤矿保有储量688193.1×104t,可采地质储量415127.7×104t,在建和基建、规划矿井保有储量地质储量3544837×104t,可采地质储量1603684×104t。详见表7.1。
表7.1 2004年保有地质储量与2005~2010年储量一览表单位:104t
续表
河南省煤矿瓦斯地质图
河南省煤矿瓦斯地质图图集
河南省煤矿瓦斯地质简介
一、河南省煤炭资源及分布
河南省含煤地层分布在栾川—固始断层一线以北郑煤大平煤矿煤炭储量的华北地层区。该区地层发育较齐全郑煤大平煤矿煤炭储量,仅缺失奥陶系上统、志留系、泥盆系和石炭系下统。含煤地层有新元古界栾川群煤窑沟组、石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组及上石盒子组、上三叠统谭庄组、下侏罗统义马组、古近系潭头组、东营组和新近系馆陶组,其中石炭—二叠系为主要含煤地层。石炭—二叠系含煤地层,赋存于三门峡—宜洛—平顶山—确山—固始一线以北地区,其中石炭系中统本溪组、上统太原组和二叠系下统山西组、下石盒子组及上统上石盒子组,总厚520~950m,平均厚727m。根据煤炭资源的分布划分为郑煤大平煤矿煤炭储量:安阳、鹤壁、焦作、济源、陕渑、义马、新安、宜洛、临汝、偃龙、荥巩、登封、禹州、平顶山、永夏、新密、确山17个煤田郑煤大平煤矿煤炭储量;经过50余年的建设,以及近几年的资源整合已经形成了较为合理的煤炭工业体系和建设布局,形成以平煤、焦煤、鹤煤、义煤、郑煤、永煤、神火7个大型国有煤炭集团为主体的豫西、豫北、豫中、豫东四大煤炭生产基地。
河南省是全国煤炭大省,煤炭资源丰富,2004年保有地质储量5528700×104t,可采地质储量183640.8×104t,其中国有重点煤矿保有储量68819.31×104t,可采地质储量41512.77×104t,在建和基建、规划矿井保有储量地质储量354483.7×104t,可采地质储量160368.4×104t。
二、瓦斯赋存构造逐级控制特征
河南省大地构造位置总体位于华北板块的中南部,煤田区域地质构造控制主体可以分为太行山造山带、秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系、豫西强变形带和鲁西南豫东断隆。其中,焦作、鹤壁和安阳矿区位于太行山造山带东缘,主要受NNE向展布的太行山造山带的控制,NNE向构造燕山早中期受到强烈地挤压、剪切作用,燕山末期至喜马拉雅早期拉张断陷,现代构造应力场又表现为压扭作用,煤层赋存稳定,总体瓦斯生成、保存条件较好,瓦斯含量平均20m3/t以上,构造煤较发育,煤与瓦斯突出严重郑煤大平煤矿煤炭储量;地处豫南地区的平顶山矿区、确山矿区和周口含煤预测区,位于华北板块的南缘,中生代以来受秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系的控制,较长时期受到由南西向北东方向的挤压、剪切作用,地质构造比较复杂,构造煤发育,煤与瓦斯突出严重;新密、禹州、登封、临汝、荥巩、偃龙、宜洛、陕渑—义马、新安等矿区位于豫西强变形带,较长时期受到秦岭造山带对华北板块南缘的推挤作用,并在燕山早、中期叠加NNE向褶皱断裂构造,先期挤压、剪切,燕山末期至古近纪又表现为拉张断陷,发生大规模地滑动构造作用,为豫西“三软”煤层发育区,煤层厚度变化大,构造煤全层发育,除义马矿区赋存的下侏罗统义马组低变质烟煤,为低瓦斯矿区外,其余均为高瓦斯煤与瓦斯突出矿区;地处豫东地区的永夏矿区,位于鲁西断隆的西南部,主要受鲁西断隆和燕山期NNE向构造的控制,鲁西断隆隆起较早,二叠系上覆缺失三叠纪地层覆盖,瓦斯保存条件较差,瓦斯风化带较深,总体为低瓦斯矿区,但是岩浆岩侵入煤层较普遍,局部地点具有煤与瓦斯突出危险性。
三、河南省瓦斯地质规律及瓦斯赋存分布特征
河南省各矿区除义马矿区部分矿井开采的是下侏罗统义马组煤层外,其余的矿区全部开采的是石炭—二叠系煤层,主要为中高变质烟煤和无烟煤,煤化程度较高,形成时代早,经历过印支运动以来的多次构造运动作用,因此地质构造复杂,构造煤发育,瓦斯地质条件复杂。根据瓦斯赋存构造控制特征,全省划分为三个高突瓦斯带和一个低瓦斯带,分别是秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系高突瓦斯带、豫西强变形“三软”煤层高突瓦斯带、太行山造山带东缘高突瓦斯带和鲁西南豫东断隆低瓦斯带。
(1)秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系高突瓦斯带,包括平顶山矿区、确山矿区、周口含煤区。平顶山矿区属于煤层群发育的矿区,具备保护层区域性防治煤与瓦斯突出条件。
(2)豫西强变形“三软”煤层高突瓦斯带,主要包括新密、禹州、登封、荥巩、临汝、偃龙、宜洛、陕渑—义马、新安等煤田,为“三软”煤层发育区,具有低瓦斯低临界指标突出危险性。其中的陕渑—义马煤田赋存的下侏罗统义马组煤层主要为低变质烟煤,为低瓦斯矿区。
(3)太行山造山带东缘高突瓦斯带,主要包括焦作、鹤壁、安阳矿区,其中焦作矿区适合地面煤层气开发,安阳、鹤壁矿区具有一定地面煤层气开发条件。
(4)鲁西南豫东断隆低瓦斯带,主要包括永夏矿区,瓦斯风化带垂深800m 以上。
四、河南省煤层气资源及其分布
河南省煤层气资源丰富,煤层具有吸附性能好、煤层含气量高、含气饱和度高等优点,有利于煤层气开发。2000m 以浅资源总量约8795.71×108m3,平均资源丰度为2.06×108m3/km2,其中:含甲烷级资源量为548.2×108m3,富甲烷级资源量为8247.51×108m3,占94%。山西组二1煤层气资源为8548×108m3,占全省煤层气资源量的95%,煤层埋深小于1500m的煤层气资源量为6359×108m3。
河南省煤矿瓦斯地质图图集