论文部分内容阅读
摘要：文章根据内蒙古煤炭资源的煤质特征，分析了不同煤质煤炭资源的利用方向，为今后制定针对性的大气污染防治措施起到关键作用。
关键词：煤炭资源；煤质；开发；利用
煤炭作为我国现代化经济建设的主要能源之_，在我国的经济建设与人民日常生活中都占据着十分重要的地位和作用。内蒙古自治区煤炭资源丰富，煤种齐全，是我国主要煤产地之_，截至2015年，内蒙古累计查明煤炭资源存储量逾8000亿吨，居全国首位。同时内蒙古自治区也是原煤利用大省，煤炭在内蒙古一次能源消费结构中的比重为90.5%，作为电厂发电、供热、建材、化工用煤等。燃煤过程中可产生多种大气污染物，主要包括总悬浮颗粒物（TSP）、二氧化硫化物（SO2）、氮氧化物（NOx）、多环芳烃类（PAHs）物质、重金属元素（如汞、镉、铅）以及氟和砷等。燃煤成为了大气污染的主要源头，也成为大气污染防治的重中之重。因此，加强对煤炭资源煤质特征的评价，不仅对煤炭资源利用、开发有重要作用，而且对今后制定针对性的大气污染防治措施起到关键作用。
1 内蒙古煤炭资源分布情况
内蒙古自治区煤炭资源分布广，聚煤期多，各时代的聚煤作用均有发生，内蒙古自治区各时代煤炭资源分布情况如下。
1.1 石炭二叠纪煤炭资源分布
石炭二叠纪含煤地层主要分布在鄂尔多斯、乌海和阴山中段，形成东起清水河、准格尔，经东胜煤田以北的乌兰格尔向西到桌子山、贺兰山的广大含煤区。主要煤田有准格尔（部分划为国家规划矿区）、桌子山、乌达、贺兰山煤田和大青山煤田（石炭系部分），其中准格尔煤田为国家规划建设的大型煤炭生产基地。
1.2 侏罗纪煤炭资源分布
侏罗纪含煤地层主要分布在鄂尔多斯地区、阴山及其以北地区、兴安盟部分地区。有资源储量和质量均占有极大优势的国家大型煤炭基地东胜煤田（部分划为国家规划矿区）。阴山地区大青山煤田及阴山以北的阿巴嘎煤田、西乌旗的跃进煤矿、锡林浩特煤矿也是该聚煤期形成的煤田。大兴安岭地区的牤牛海煤田等一些煤田（矿）的含煤地层也是该聚煤期形成的煤田。其含煤盆地一般面积小，资源储量有限。
1.3 白垩纪含煤地层分布
白垩纪含煤地层广泛分布于阴山以北、大兴安岭以西、宝音图隆起以东地区，主要位于二连～海拉尔一线，由数量众多的含煤盆地群组成，资源储量巨大。主要煤田有白彦花、白音乌拉、巴彦宝力格、胜利、白音华、霍林河、伊敏、陈旗、扎赉诺尔、大雁、平庄～元宝山煤田等，这些煤田大部分已成为国家大型煤炭生产基地。
2 主要含煤层煤质特征
2.1 石炭～二叠纪聚煤期煤质特征
除雀儿沟、察赫勒、乌达矿区9号煤属低灰煤，呼鲁斯太7、15号煤为中低灰外，其它灰分产率普遍很高，均属中灰煤。该纪的各煤田（矿区、煤产地）灰分变化另外一个特点：上、下煤层变化较大，一般薄煤层灰分值较低，巨厚煤层变化较大。本聚煤期特低～高挥发分煤均有，其变化是由西向东依次增高：喇嘛敖包、炭井子沟、察赫勒<10%（特低挥发分煤）；黑山、蚕特拉7号煤、呼鲁斯太7号煤、乌达矿区9号煤为低挥发分煤；蚕特拉3号煤、呼鲁斯太3号煤和15号煤、大青山为中挥发分煤（>20%～28%）；其余则为中高～高挥发分煤。本聚煤期全硫含量一般变化规律：上部煤层全硫含量低于下部煤层，贺兰山～桌子山煤田的各矿区（煤产地）的硫分普遍高于准格尔煤田和大青山矿区。准格尔煤田和大青山矿区一般不超过1%，属低一特低硫，贺兰山～桌子山煤田的各矿区硫分变化大。
2.2 侏罗纪聚煤期煤质特征
该期煤的灰分普遍较低，变化较小。灰分最低为东胜煤田，不超过10%，属特低灰煤。其次属希热哈达、二道岭矿区、千里山、新上海庙、营盘湾、潮水、锡林浩特不超过20%，属低灰煤。其余均属中灰煤。该聚煤期煤的挥发分变化非常大，最高为潮水，浮煤平均值为41.81%。最低为二道岭矿区及塔布花煤产地，为6-7%。西乌旗、温都花、黄花山、联合村等较低，而东胜煤田、新上海庙、营盘湾矿区、大青山B煤组等其余矿区（煤产地）的挥发分值均较高。该聚煤期煤的全硫普遍很低，仅新上海庙、温都花、黄花山超过1%，其它均在1%以下，以特低～低硫煤为主。
2.3 白垩世聚煤期煤质特征
本期煤的灰分多在15～25%之间，以中灰煤田（矿区）居多，海拉尔、二连赋煤带灰分较低，属低灰～低中灰煤。松辽、阴山赋煤带的大多数矿区，灰分略高，如宝龙山和流通壕，灰分值超过30%，已属中高灰煤。本聚煤期煤的挥发分特点，变化小，均为高挥发分煤，一般均在40%以上。本期煤田（矿区）大多为低硫分煤。海拉尔赋煤带最低，属特低～低硫煤；二连赋煤带变化较大，东中部较低，向西的白音乌拉、赛汉塔拉、白彦花较高，但整个赋煤带一般均低于1.5%。松辽、阴山赋煤带的大多数矿区，灰、硫分较高，东端的宝龙山和西端的巴音胡都格已属高硫煤，而元宝山、流通壕、固阳等矿区也高于本期煤田（矿区）平均值，属中、中高硫煤。
3 不同煤类的利用
3.1 石炭～二叠纪煤炭资源的利用
内蒙古自治区石炭～二叠纪煤炭资源的开采主要集中在乌达矿区、桌子山矿区以及长城矿区。此外零星分布的有呼鲁斯太煤田、邦特勒煤田以及喇嘛敖包煤田等。乌达矿区及桌子山矿区主要煤种为肥煤、焦煤、1/3焦煤、气煤，含硫量为部分低硫，大部分高硫，可选性为难选至很难选，局部易选至中等。其中低硫煤为山西组煤层，高硫煤为太原组煤层。炼焦用精煤都进行了洗选加工，现在洗选工艺全部为重介洗选方式。低硫煤洗选后硫分在0.6%～0.8%，高硫煤洗选后硫分在1.0%～1.3%之间。
3.2 侏罗纪煤炭资源的利用
该聚煤期在区内分布广泛，东起大兴安岭中南部赋煤带，西止阿拉善盟的北山和潮水赋煤带。资源量最大、质量最佳属鄂尔多斯盆地（东胜煤田和上海庙矿区）。煤种有褐煤、长焰煤、不粘结煤、弱粘结煤、气煤、肥煤、焦煤。其中准格尔、东胜煤田为重点开采的煤田，煤种为长焰煤和不粘煤。准格尔煤田煤质特征：煤种属长焰煤。煤质具体指标为：灰分20%～25%，全硫0.25%～2.95%，东胜煤田煤质特征：北部区主要包括万利、铜匠川、高头窑、柴登等，属低灰、低硫、高挥发分、中高发热量的不粘煤。灰分10.5%-12.5%，全硫1.0%，挥发分35.5-37.5%。侏罗纪煤炭资源可作为优质的动力用煤和民用煤，可作为低温干馏用煤、气化用煤、水煤浆用煤等。
3.3 白垩纪煤炭资源的利用
白垩纪含煤地层广泛分布于阴山以北、大兴安岭以西、宝音图隆起以东地区，主要位于二连～海拉尔一线，由数量众多的含煤盆地群组成，资源储量巨大。主要煤田有白彦花、白音乌拉、巴彦宝力格、胜利、白音华、霍林河、伊敏、陈旗、扎赉诺尔、大雁、平庄～元宝山煤田等，这些煤田大部分己成为国家大型煤炭生产基地。煤种主要为褐煤。早白垩纪煤炭资源不仅可作为电站用煤，还可作为开发水煤浆，气化，液化，碳素制品，制取腐植酸以及褐煤蜡等。
4 结语
内蒙古自治区一次性能源消费结构中煤炭占90.5%，以煤为主的能源消费结构在短期内难以改变，通过煤炭资源煤质分析，各煤种利用方向不尽相同。其中石炭～二叠纪煤炭资源可作为炼焦用煤，侏罗纪煤炭资源主要为动力用煤，白垩纪煤炭资源可作为电站用煤以及煤制甲醇、煤制天然气、煤制烯烃、煤制油等现代煤化工的原料。为减少煤炭资源利用过程中的大气污染，应加强煤炭的洗选加工等方面的研究，促进煤炭清洁利用减少污染物排放。同时应注意高硫煤的利用，禁止开采硫分含量高于3%的煤炭资源。
关键词：煤炭资源；煤质；开发；利用
煤炭作为我国现代化经济建设的主要能源之_，在我国的经济建设与人民日常生活中都占据着十分重要的地位和作用。内蒙古自治区煤炭资源丰富，煤种齐全，是我国主要煤产地之_，截至2015年，内蒙古累计查明煤炭资源存储量逾8000亿吨，居全国首位。同时内蒙古自治区也是原煤利用大省，煤炭在内蒙古一次能源消费结构中的比重为90.5%，作为电厂发电、供热、建材、化工用煤等。燃煤过程中可产生多种大气污染物，主要包括总悬浮颗粒物（TSP）、二氧化硫化物（SO2）、氮氧化物（NOx）、多环芳烃类（PAHs）物质、重金属元素（如汞、镉、铅）以及氟和砷等。燃煤成为了大气污染的主要源头，也成为大气污染防治的重中之重。因此，加强对煤炭资源煤质特征的评价，不仅对煤炭资源利用、开发有重要作用，而且对今后制定针对性的大气污染防治措施起到关键作用。
1 内蒙古煤炭资源分布情况
内蒙古自治区煤炭资源分布广，聚煤期多，各时代的聚煤作用均有发生，内蒙古自治区各时代煤炭资源分布情况如下。
1.1 石炭二叠纪煤炭资源分布
石炭二叠纪含煤地层主要分布在鄂尔多斯、乌海和阴山中段，形成东起清水河、准格尔，经东胜煤田以北的乌兰格尔向西到桌子山、贺兰山的广大含煤区。主要煤田有准格尔（部分划为国家规划矿区）、桌子山、乌达、贺兰山煤田和大青山煤田（石炭系部分），其中准格尔煤田为国家规划建设的大型煤炭生产基地。
1.2 侏罗纪煤炭资源分布
侏罗纪含煤地层主要分布在鄂尔多斯地区、阴山及其以北地区、兴安盟部分地区。有资源储量和质量均占有极大优势的国家大型煤炭基地东胜煤田（部分划为国家规划矿区）。阴山地区大青山煤田及阴山以北的阿巴嘎煤田、西乌旗的跃进煤矿、锡林浩特煤矿也是该聚煤期形成的煤田。大兴安岭地区的牤牛海煤田等一些煤田（矿）的含煤地层也是该聚煤期形成的煤田。其含煤盆地一般面积小，资源储量有限。
1.3 白垩纪含煤地层分布
白垩纪含煤地层广泛分布于阴山以北、大兴安岭以西、宝音图隆起以东地区，主要位于二连～海拉尔一线，由数量众多的含煤盆地群组成，资源储量巨大。主要煤田有白彦花、白音乌拉、巴彦宝力格、胜利、白音华、霍林河、伊敏、陈旗、扎赉诺尔、大雁、平庄～元宝山煤田等，这些煤田大部分已成为国家大型煤炭生产基地。
2 主要含煤层煤质特征
2.1 石炭～二叠纪聚煤期煤质特征
除雀儿沟、察赫勒、乌达矿区9号煤属低灰煤，呼鲁斯太7、15号煤为中低灰外，其它灰分产率普遍很高，均属中灰煤。该纪的各煤田（矿区、煤产地）灰分变化另外一个特点：上、下煤层变化较大，一般薄煤层灰分值较低，巨厚煤层变化较大。本聚煤期特低～高挥发分煤均有，其变化是由西向东依次增高：喇嘛敖包、炭井子沟、察赫勒<10%（特低挥发分煤）；黑山、蚕特拉7号煤、呼鲁斯太7号煤、乌达矿区9号煤为低挥发分煤；蚕特拉3号煤、呼鲁斯太3号煤和15号煤、大青山为中挥发分煤（>20%～28%）；其余则为中高～高挥发分煤。本聚煤期全硫含量一般变化规律：上部煤层全硫含量低于下部煤层，贺兰山～桌子山煤田的各矿区（煤产地）的硫分普遍高于准格尔煤田和大青山矿区。准格尔煤田和大青山矿区一般不超过1%，属低一特低硫，贺兰山～桌子山煤田的各矿区硫分变化大。
2.2 侏罗纪聚煤期煤质特征
该期煤的灰分普遍较低，变化较小。灰分最低为东胜煤田，不超过10%，属特低灰煤。其次属希热哈达、二道岭矿区、千里山、新上海庙、营盘湾、潮水、锡林浩特不超过20%，属低灰煤。其余均属中灰煤。该聚煤期煤的挥发分变化非常大，最高为潮水，浮煤平均值为41.81%。最低为二道岭矿区及塔布花煤产地，为6-7%。西乌旗、温都花、黄花山、联合村等较低，而东胜煤田、新上海庙、营盘湾矿区、大青山B煤组等其余矿区（煤产地）的挥发分值均较高。该聚煤期煤的全硫普遍很低，仅新上海庙、温都花、黄花山超过1%，其它均在1%以下，以特低～低硫煤为主。
2.3 白垩世聚煤期煤质特征
本期煤的灰分多在15～25%之间，以中灰煤田（矿区）居多，海拉尔、二连赋煤带灰分较低，属低灰～低中灰煤。松辽、阴山赋煤带的大多数矿区，灰分略高，如宝龙山和流通壕，灰分值超过30%，已属中高灰煤。本聚煤期煤的挥发分特点，变化小，均为高挥发分煤，一般均在40%以上。本期煤田（矿区）大多为低硫分煤。海拉尔赋煤带最低，属特低～低硫煤；二连赋煤带变化较大，东中部较低，向西的白音乌拉、赛汉塔拉、白彦花较高，但整个赋煤带一般均低于1.5%。松辽、阴山赋煤带的大多数矿区，灰、硫分较高，东端的宝龙山和西端的巴音胡都格已属高硫煤，而元宝山、流通壕、固阳等矿区也高于本期煤田（矿区）平均值，属中、中高硫煤。
3 不同煤类的利用
3.1 石炭～二叠纪煤炭资源的利用
内蒙古自治区石炭～二叠纪煤炭资源的开采主要集中在乌达矿区、桌子山矿区以及长城矿区。此外零星分布的有呼鲁斯太煤田、邦特勒煤田以及喇嘛敖包煤田等。乌达矿区及桌子山矿区主要煤种为肥煤、焦煤、1/3焦煤、气煤，含硫量为部分低硫，大部分高硫，可选性为难选至很难选，局部易选至中等。其中低硫煤为山西组煤层，高硫煤为太原组煤层。炼焦用精煤都进行了洗选加工，现在洗选工艺全部为重介洗选方式。低硫煤洗选后硫分在0.6%～0.8%，高硫煤洗选后硫分在1.0%～1.3%之间。
3.2 侏罗纪煤炭资源的利用
该聚煤期在区内分布广泛，东起大兴安岭中南部赋煤带，西止阿拉善盟的北山和潮水赋煤带。资源量最大、质量最佳属鄂尔多斯盆地（东胜煤田和上海庙矿区）。煤种有褐煤、长焰煤、不粘结煤、弱粘结煤、气煤、肥煤、焦煤。其中准格尔、东胜煤田为重点开采的煤田，煤种为长焰煤和不粘煤。准格尔煤田煤质特征：煤种属长焰煤。煤质具体指标为：灰分20%～25%，全硫0.25%～2.95%，东胜煤田煤质特征：北部区主要包括万利、铜匠川、高头窑、柴登等，属低灰、低硫、高挥发分、中高发热量的不粘煤。灰分10.5%-12.5%，全硫1.0%，挥发分35.5-37.5%。侏罗纪煤炭资源可作为优质的动力用煤和民用煤，可作为低温干馏用煤、气化用煤、水煤浆用煤等。
3.3 白垩纪煤炭资源的利用
白垩纪含煤地层广泛分布于阴山以北、大兴安岭以西、宝音图隆起以东地区，主要位于二连～海拉尔一线，由数量众多的含煤盆地群组成，资源储量巨大。主要煤田有白彦花、白音乌拉、巴彦宝力格、胜利、白音华、霍林河、伊敏、陈旗、扎赉诺尔、大雁、平庄～元宝山煤田等，这些煤田大部分己成为国家大型煤炭生产基地。煤种主要为褐煤。早白垩纪煤炭资源不仅可作为电站用煤，还可作为开发水煤浆，气化，液化，碳素制品，制取腐植酸以及褐煤蜡等。
4 结语
内蒙古自治区一次性能源消费结构中煤炭占90.5%，以煤为主的能源消费结构在短期内难以改变，通过煤炭资源煤质分析，各煤种利用方向不尽相同。其中石炭～二叠纪煤炭资源可作为炼焦用煤，侏罗纪煤炭资源主要为动力用煤，白垩纪煤炭资源可作为电站用煤以及煤制甲醇、煤制天然气、煤制烯烃、煤制油等现代煤化工的原料。为减少煤炭资源利用过程中的大气污染，应加强煤炭的洗选加工等方面的研究，促进煤炭清洁利用减少污染物排放。同时应注意高硫煤的利用，禁止开采硫分含量高于3%的煤炭资源。