煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50%~60%,褐煤为60%~70%,烟煤为74%~92%,无烟煤为 90%~98%。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时,其中硫生成SO2,腐蚀金属设备,污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级:高硫煤,大于4%;富硫煤,为25%~4%;中硫煤,为15%~25%;低硫煤,为10%~15%;特低硫煤 ,小于或等于1%。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。
煤炭的成分:主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成。煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
煤作为一种燃料,早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料,是从18世纪末的产业革命开始的。随着蒸汽机的发明和使用,煤被广泛地用作工业生产的燃料,给社会带来了前所未有的巨大生产力,推动了工业的向前发展,随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。
煤炭除了作为燃料以取得热量和动能以外,更为重要的是从中制取冶金用的焦炭和制取人造石油,即煤的低温干馏的液体产品—煤焦油。
煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一,进入二十一世纪以来,虽然煤炭的价值大不如从前,但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一。
煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。
445m。
根据百度文库查询得知,宁武榆树坡煤矿工作面标高为1104~1150m,埋藏深度为320~416m,煤层平均厚度445m。
煤矿是指富含煤炭资源的地方,一般分为井工煤矿和露天煤矿。煤是最主要的固体燃料,是可燃性有机岩的一种,根据煤化程度的不同,可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。
看看山西物探地质测绘院
山西省煤炭资源简况经过五十年勘查:
查明:山西省总面积约156万平方公里,含煤地层约648万平方公里,占全省面积的40%左右。主要的成煤时代为石炭二迭纪和侏罗纪。根据含煤地层的发育特征及其构造组合,将山西的含煤区域划分为六个大的煤田和八个面积不大的煤产地。六大煤田分别是:大同煤田、宁武煤田、太原西山煤田、沁水煤田,霍西煤田和河东煤田。八个煤产地分别是:浑源煤产地、五台煤产地、繁峙煤产地、灵丘煤产地、广灵煤产地、阳高煤产地、垣曲煤产地和平陆煤产地。六大煤田面积约6万平方公里,占全省含煤面积的92%。
探明:埋深在2000米以浅的煤炭资源总量为6600亿吨,占全国煤炭资源总量的119%,仅次于新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区,位居全国第三。截至到2004年底,全省累计探明煤炭资源储量2800多亿吨,保有储量2600多亿吨,占全国保有探明储量的26%,居全国之首。全省119个行政县(市、区)中,赋存煤炭资源的有94个,其中,有68个县(市、区)煤炭年产量在百万吨以上。
探明:山西省煤炭资源品质优良,煤类齐全,从低变质的褐煤、长焰煤到高变质的贫煤、无烟煤,省内均有分布。煤炭种类的分布特征是:由北向南,煤的变质程度逐渐增高,依此分布着低变质煤(长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2不粘煤)、中变质煤(气煤、气肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤)、高变质煤(瘦煤、贫瘦煤、贫煤、无烟煤)。据1986年中国煤炭分类国家标准,山西拥有14个牌号的煤种,其中大同的动力煤,阳泉、晋城的无烟煤,离柳、乡宁的稀有炼焦煤储量大、分布广,在市场上具有极佳的品牌效应。大同煤田弱粘结煤以低硫、低灰、发热量高而享誉中外;河东煤田离石、柳林、乡宁矿区的主焦煤被誉为煤中的“精粉”;沁水煤田晋城矿区的“兰花炭”更是名闻遐迩,是化工用煤的佳品。
探明:山西煤炭资源开发条件较好,除北部宁武煤田平鲁一带赋存8米以上巨厚煤层,埋藏浅,适宜露天开采外,其它地区大多为中厚煤层,总体地质构造简单偏中等,主采煤层厚度稳定,大部分煤层瓦斯含量不高,宜于井工开采。
查明:煤层气是一种自生自储的天燃气, 是一种新型洁净能源。其成分以甲烷为主,大都以吸附、游离、溶解三种状态充填在煤的各种孔隙中。山西六大煤田有13个区块储存煤层气,在全国12个大型富气区中,我省就占了阳泉—寿阳、潞安、晋城、三交北、离柳—三交五个。山西煤层气资源量约10万亿立方米,占全国1434万亿m3的三分之二,居全国第一位。其中河东煤田中段、沁水煤田北部和南部资源丰富,占全省煤层气资源量的90%以上。煤层气的发热量是民用煤气的2—25倍,每立方米煤层气可生产民用煤气3立方,且综合价格仅为煤气的11%,极具开发利用价值。我省可鉴借国外和我国南方一些省区的成功经验,在煤矿生产过程中,从地面、采动区、采空区、利用网格钻孔,顶板钻孔等技术抽采煤层气,可形成一个新的产业链,创造效益,还可节约瓦斯治理费用,保障煤矿安全生产,改善大气环境。
探明:山西含煤地层中,共、伴生有高铝粘土、硬质粘土、高岭岩、铝土、硫铁矿等矿产,部分地区富集,具有开采利用价值。
山西省六大煤田简介
大同煤田:位于山西省北部,在西石山与口泉断裂之间,跨大同、朔州两市。大同煤田含有两个时代的含煤地层,上部是侏罗纪,下部是石炭二迭纪。大同煤田目前以生产侏罗纪煤为主。侏罗纪含煤地层的范围:北、西、南三个方向均为煤层露头线,大致沿上深涧——旧高山——向阳寨——羊圈沟一带分布;东界为青磁窑断裂及煤层露头线,面积约684平方公里。石炭二迭纪含煤地层面积约1739平方公里。建成的主要矿区有:云岗矿区、口泉矿区。
宁武煤田:位于山西省中北部,芦芽山(西面)和云中山(东面)之间,跨朔州、忻州、太原、吕梁四个市。宁武煤田也有石炭二迭纪和侏罗纪两个时代的含煤地层。石炭二迭纪含煤地层的范围:南起关帝山北麓的煤层露头线,大致在后黑山——梁家庄一线;北到洪涛山南坡的煤层露头线,大致在向阳堡——朝阳湾一带;西界是春景洼——西马坊断裂带或煤层露头线;东界是芦芽山——娄烦断裂带或煤层露头线,面积约7678平方公里。侏罗纪含煤地层面积约1200平方公里。建成的主要矿区有:平朔矿区、轩岗矿区、化北屯矿区。
太原西山煤田:位于山西省中部,关帝山脉和晋中裂陷盆地之间,跨太原、吕梁两个市。西界为白家滩——东社断裂带及煤层露头线,东界为晋祠断裂,北界为煤层露头线,南界极窄,以一东西向断层为界,面积约1855平方公里。建成的主要矿区有:西山矿区、古交矿区、清交矿区、邢家社矿区。
沁水煤田:位于山西省东南部,太行山脉和太岳山脉之间,北临系舟山,南临王屋山,跨临汾、晋城,长治、晋中、阳泉、太原共六个市。北、东、南三面均以煤层露头线为界,西南面以浮山断裂及霍东找煤勘探区西南部边界为界,与霍西煤田相邻,西界为煤层露头线,西北界以绵山断裂带及东山断裂为界与晋中裂陷盆地相邻,以汾(阳)介(休)断裂为界与霍西煤田相邻,面积约31738平方公里。建成的主要矿区有:东山矿区、阳泉矿区、寿阳矿区、和顺矿区、襄垣矿区、潞安矿区、长治矿区、高平矿区、晋城矿区、霍东矿区。
霍西煤田:位于山西省中南部,吕。梁山脉和太岳山脉之间的汾河河谷及其两侧,跨运城、临汾、晋中、吕梁四个市。北界为汾阳一带的煤层露头线和断层,东北以汾(阳)介(休)断裂为界与晋中裂陷盆地和沁水煤田相邻,南界是曲沃一带的煤层露头线,西界为吕梁山东坡的煤层露头线和黑龙关断层,东界为霍山西坡的煤层露头线和霍山断裂,东南以浮山断裂及霍东找煤勘探区西南部边界线为界与沁水煤田相邻,面积约11900平方公里。建成的主要矿区有:汾西矿区、霍州矿区、灵石矿区
河东煤田:位于山西省西部,吕梁山脉以西,跨运城、临汾、吕梁、忻州四个市。河东煤田北起偏关,南至河津,西以黄河为界,南、北界为煤层露头线,东以离石断裂带和煤层露头线为界。南北长约450公里,东西宽约10——40公里,面积约17000平方公里
1、山西煤炭资源丰富全省国土面积157万平方千米,含煤面积57万平方千米,占近40%,全省118个县级行政区中94个县地下有煤,91个县有煤矿。1995年全国第三次煤田预测资料显示,全省2000米煤炭资源总量为6400亿t,占全国的16%,截止1996年末累计探明储量2662亿t,占全国27%(其中:煤焦煤占57%),保有储量2613亿t,占全国的27%,境内各类煤矿批准占用储量约1500亿t。
2、煤炭品种齐全,煤质优良,开发自然条件优良。
据1986年中国煤炭分类国家标准,山西拥有14个牌号的煤种,由其是大同的动力煤,阳泉、晋城的无烟煤,离柳、乡宁的稀有炼焦煤储量大、分布广,开发历史久远,特别是改革开放以来在市场上开创了极佳的品牌效应;山西成煤时期主要在古生代,主要含煤地层为石炭、二迭系和侏罗系;部分为第三系;目前开发的煤炭平均埋深在300—500m,地质构造大部分地区较为简单,开采条件好。煤质优良,大部分为低硫、低灰、高发热量。
二、煤炭开发的外部条件优越
我国是一个以煤为主的能源结构,煤炭无论是在一次能源的生产或消费结构中均占到75%,自八、九十年代以来,国家在煤炭开发方面实行“强化东部,战略西移”的战略决策,从而确立了以山西为中心的全国能源基地的战略地位,山西成为新时期以来向全国发达省份、经济快速发展地区实施“西煤东运,北煤南调”最便捷的煤炭产地,晋煤在市场的份额一度达到80%。山西年生产原煤达35亿t,占全国的四分之一以上,外调全国26个省、市、区,外调量达23亿t,占全国省际煤炭外调总量的80%,供应煤炭出口达1700万t,出口20多个国家和地区,出口量占全国的70%,成为山西的主要创汇商品。经过五十多年的建设,山西已形成了一大批从事煤炭科研、勘察设计、生产、管理营销队伍;拥有9条铁路出省干线,约220个发煤站,年发运能力在25亿以上,其中:晋北12个为大秦线配套的能力均在200万t及以上的大型煤炭集运站,集中储装运输能力4750万t,吸引范围达12个县(区);全省现有50多个煤焦公路出省口,年出省运力达3500万t;地理位置适中,距沿海省份平均400—600km;山西也是全国最大的电力基地之一,发展煤炭工业有可靠的动力保障。
三、山西煤炭的开发现状
建国以来山西煤炭工业有了长足发展,特别是改革开放以来,国有重点煤矿依靠国家投入,形成了10个大型或较大型的煤炭生产基地即八局二公司,地方煤矿一靠政策,二靠资源优势,充分调动了各级政府和农民群众办矿的积极性,在经历了“六五”时期国家为解决能源危机而实行“有水快流”的方针从而获的了大发展,“七五”时期以安全为中心的全面整顿,“八五”时期重点改造以后,步入了“九五”时期的稳步发展阶段。
目前山西煤炭工业已形成一定规模,以煤炭开发为主,围绕煤炭及其共伴生资源的综合加工利用发展多种经营,兴办第三产业,煤炭经济的发展已成为山西的龙头产业,山西经济的支柱行业。资产原值占到全省工业固定资产原值的368%,增加值占全省工业部门创造增加值的37%,实现利税占到全省工业企业利税总额的374%,如果把与煤炭相关联的各项政策性专项基金收入一并计算,煤炭工业收入占到全省可用财力的50%以上,不仅支援了外省建设,而切带动了兴晋富民的步伐。
乡镇煤矿作为我省煤炭工业的组成部分,经过多年的发展,目前已形成了近2亿吨的生产规模,为我省经济建设做出了不可磨灭的贡献。但是,客观估价乡镇煤矿在我省煤炭工业中的地位和作用的同时,也要看到乡镇煤矿发展过快带来的负面影响。回顾我省乡镇煤矿发展的历史历程,主要经历了起步、发展和治理整顿三个阶段:
一、乡镇煤矿的起步阶段
新中国成立后的1950—1952年,根据国务院财政经济委员会批准的《公私营煤矿暂时管理办法》、《公私营煤矿安全生产管理要点》、《土采煤窑暂行处理办法》3个法规和政务院公布的《中华人民共和国矿业暂行条列》,山西省人民政府对全省公私营煤矿进行整顿,封闭小煤窑2000多处。1957年9月2日,根据国务院《关于发展小煤窑的指示》,省政府作出了“放宽对小煤窑的开采管理,以解决群众的烧煤困难,发展工副业生产”的决定。从此,我省的小煤窑开始起步发展。
二、乡镇煤矿的发展阶段
1958年5月,山西煤炭工业基本建设执行了“中央办矿与地方办矿同时并举、在地方办矿中地方国营矿与社队集体矿并举、大型矿井与中小型矿并举”的方针,调动了社队集体办矿的积极性,到“三五”末期,全省新建小煤窑3000多个。此后,由于受“文革”的干扰,社队煤矿建设受到了一定的影响。1978年,党的十一届三中全会之后,党中央将山西列为能源重化工基地,全省大、中、小煤矿建设得到了快速发展。到1980年末,全省新增社队煤矿1066个。主要分布情况是:太原市39个,大同市65个,阳泉市24个,长治市4个,雁北地区92个,晋中地区194个,忻州地区93个,吕梁地区73个,晋东南地区265个,临汾地区198个,运城地区19个。其建设资金主要依靠社队自筹,少量通过农业银行短期贷款解决。单井规模一般在1万吨/年左右,部分达到3—5万吨/年,少量部分矿井达9万吨/年。
1981—1985年,乡镇煤矿的名称有原来的社队煤矿演化而来。在这期间,根据山西能源重化工基地建设规划要求,贯彻“扶持、整顿、改造、联营”的方针,进行矿井改扩建。资金由中国建设银行根据省计划委员会下达的贷款计划,按18厘利息发放贷款。不足部分,由办矿单位自筹或通过农业银行贷款解决。这是我省农村煤矿建设有史以来第一次使用国家安排的贷款。自1981年相继列入改扩建计划的矿井共146对,设计净增能力17475万吨/年,总投资4323亿元。到1985年底,实际下达贷款2743亿元,竣工投产矿井46对,净增能力489万吨/年,完成投资1044亿元,占开工项目已下达资金的38%;因资金短缺等原因停建矿井23对,停建前共投入资金1145万元,占下达资金的42%;其余77对矿井在以后的时间里先后建成投产。
乡镇煤矿经过“六五”时期的整顿,部分单井规模较大的矿井改革了采煤方法。到1983年,在全省2787个乡镇煤矿中,改革采煤方法的矿井有230个。有单一长壁、刀柱、短壁等正规工作面20个,其中使用金属摩擦支柱的10个工作面,平均单产4093吨/月个,比旧采面高66%。在80年代“有水快流”方针引导下,加之国家能源供应短缺,刺激了全省乡镇煤矿的迅猛发展。到1997年,全省乡镇煤矿矿井发展到8113个,矿井生产能力突破了2亿吨,煤炭产量当年达到154亿吨。
三、乡镇煤矿的治理整顿阶段
1998年11月国务院召开全国煤炭行业关闭非法和布局不合理煤矿工作会议后,我省狠抓贯彻落实。1998年取缔私开煤矿1453个,压减生产能力2679万吨;1999年关闭布局不合理煤矿1565个,压减生产能力4399万吨;2000年关闭布局不合理煤矿1033个,压减生产能力1100万吨;2001年关闭布局不合理乡镇煤矿1034个(含矿办小井139个、取缔死灰复燃小煤矿65个),压减生产能力802万吨;2002年,按照国家要求,全省组织开展了煤矿安全专项整治,对全省乡镇煤矿进行了全部停产整顿,按国家规定的标准进行复产验收,全省彻底关闭未通过复产验收小煤矿矿井909个,关闭总数达到5929个。淘汰了一批落后的生产能力。
到2003年5月末,全省已批准乡镇煤矿复产矿井4127个。其中:3万吨以下矿井342个,3万吨以上6万吨以下矿井1353个,6万吨以上9万吨以下矿井926个,9万吨以上15万吨以下矿井607个,15万吨以上21万吨以下矿井二○○三年九月二十七日275个,21万吨以上30万吨以下矿井138个,30万吨以上矿井51个。
焦煤:焦煤是炼焦用煤中之主焦煤,变质程度中等,结焦性和粘结性最佳。山西之焦煤所产焦炭块度大、裂纹少、抗碎强度大、抗磨性好,为炼焦用煤之珍品。利用焦煤,可得到焦炭、焦油、焦炉气。焦炭除供给冶炼外,还可造气和电石。而焦油和焦炉气可作为燃料,还能提炼数十种化工产品。山西河东煤田中、南部的离石、柳林和乡宁矿区属低硫、低灰主焦煤。所产焦炭为特优焦炭,列为全过之重点。
肥煤:肥煤是炼焦用煤的一种,用肥煤炼出的焦炭横裂多,焦根部蜂焦多,易碎,但肥煤的粘结力很强,能与粘结力较弱的煤搭配后炼出优质煤称肥煤为配焦煤之母。因该肥煤品种稀少,只占全国探明煤炭资源的5%而山西探明肥煤的储量约占全国的50%,主要分部在霍县矿区、三交矿区和古交矿区。
无烟煤:无烟煤是高变质煤,具有坚硬、光泽强等特点。燃烧时间长,火力旺。无烟煤主要用于化肥、化工生产。阳泉无烟煤因具有可磨好的特点,是理想的高炉喷吹用燃料。晋城、阳城一带的无烟煤被称为兰花炭闻名中外。山西的无烟煤资源储量大,质量好,居全国首位。
瘦煤:瘦煤是炼焦用煤中之配煤, 性能与焦煤相近。瘦煤焦炭块度大、裂纹少,但熔融性和耐磨性差,其用途除作炼焦配煤外,还可用与造气、发电和其它动力用煤。山西沁水煤田、西山煤田,霍县煤田和河东煤田等都蕴藏着丰富的瘦煤资源。
弱粘结煤:弱粘结煤是炼焦煤与非炼焦煤之间的过度煤种,主要用作造气、燃料和配焦。山西大同矿区盛产低硫、低灰、低磷的弱粘结煤,是全国最大的优质动力煤基地。
气煤:气煤是炼焦煤种之一,粘结性偏下。主要用作配煤炼焦。气煤焦易推焦,煤气产率和焦化产品回收率高,而缺点是纵纹多,细长易碎,气煤单独炼焦可供化工工业使用。山西的气煤资源极为丰富,储量占炼焦用煤的63%以上。
褐煤:褐煤是为经变质的煤,外以朽木内含原生腐植酸。其主要特点是含水多、比重小、热量低、可制取活性炭、硫化煤、褐煤蜡、腐植酸、腐植酸铵肥料和其它化工产品。
长焰煤:长焰煤是变质程度最低的煤,无粘结性和结焦性主要用作燃料。经低温干流可制半焦、煤气、焦油,造气后可制合成氨等。
贫煤:贫煤是变质程度最高的烟煤,无粘结性。燃烧时火焰短,延续时间长主要用作动力煤,也可造气用作合成氨原料和气体燃料。太原西山、阳泉、和顺、寿阳矿区有丰富的贫煤资源。
山西是我国第一产煤、输煤和出口大省及能源重化工基地。煤炭资源优势得天独厚、储量大、分布广、品种全、质量优、易开采。目前已累计探明煤炭储量26618亿吨,保有储量2581亿吨。其中:炼焦用煤保有储量1495亿吨、占全省的581%;非炼焦用煤保有储量1033亿吨、占全省的401%;其他煤种保有储量约46亿吨、占全省的18%。
全省含煤面积648万平方公里,约占全省国土总面积的40%。主要分布在大同、宁武、河东、西山、沁水、霍西六大煤田和浑源、繁峙、五台、垣曲、芮城、平陆等地,煤炭资源遍布94个县(市区)。
山西煤炭品种齐全,有9大煤炭品种,分别是气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、无烟煤、贫煤、长焰煤、弱粘结煤、褐煤。山西煤炭具有“三低两高一强”的特点,即低硫、低灰、低磷、高发热量、高挥发分、粘结性强。
大同煤田弱粘结煤以硫分和灰分低、发热量高而饮誉中外;河东煤田离石、柳林、乡宁矿区的低硫、低灰主焦煤被誉为煤中的“精粉”;沁水煤田晋城矿区的“兰花炭”更是名闻遐迩。
煤层气俗称“瓦斯”,其主要成份为高纯度甲烷,是近二十年在世界上崛起的新型能源,其资源总量与常规天然气相当煤炭开采中排出的大量煤层气作为一种新型能源,具有独特的优势,是优化一次能源结构的重要组成部分,是优质的能源和基础化工原料同时由于煤层气作为一种有害的危险气体,排放到大气中具有很强的温室效应,既破坏大气层、污染环境,又因其易燃易爆性严重危及着广大煤矿职工的生命财产安全
山西是煤层气资源大省,煤层气资源量约10×1012m3,占全国总量的1/3,主要分布在河东、沁水、霍西、宁武、西山五大煤田经国土资源部审查批准,山西省煤层气探明储量40219×108m3,可采储量21839×108m3其中以沁水和河东煤田最为富集,蕴藏量占全省煤层气总量的80%沁水盆地煤层气资源量约535×1012m3,具有资源分布其中、埋深浅、可采性好、甲烷纯度高(大于95%)等特点,是目前全国第一个勘探程度最高、煤层气储量条件稳定、开发潜力最好的煤层气气田
煤层气资源的开发利用将会为社会创造巨额财富我国具有丰富的煤层气资源,其开发潜力巨大按照目前我国石油天然气资源发现率计算(10%),3146万亿立方米的煤层气资源可获得3万亿立方米的天然气,参照目前天然气的中等价格,即每立方米天然气约10元(城市门站价)计算,将会为社会创造3万亿元的财富事实上,随着科学技术的飞速发展,资源发现率将会大幅度上升,经济价值将不可估量
开发煤层气,形成煤层气产业将对国民经济发展起到巨大的推动作用开发煤层气是一项庞大的系统工程,建设一个煤层气生产基地将带动道路、管道、钢铁、水泥、化工、电力、生活服务等相关产业的发展,增加就业机会,促进当地经济的发展特别是对于我市这样一个能源重化工基地,发展煤层气产业对于保护资源、实现煤炭产业深加工及可持续发展、减少温室气体排放、改善大气环境质量,调整产业结构、加快煤化工产业规模化发展、培育新的经济增长点,都具有十分重要的现实意义和深远的战略意义
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