中国绿色煤炭资源概念和内涵及评价_王佟.pdf

第 45 卷 第 1 期 煤田地质与勘探 Vol. 45 No.1 2017 年 2 月 COAL GEOLOGY 2. School of Management, China University of Mining 3. State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining, China University of Mining 4. School of Resource concept and connotation; accounting ; assessment criteria; resources uation 我国能源资源赋存决定了煤炭在我国能源结构 中的基础地位[1]。长期以来，煤炭资源的开发利用 有力地保障了我国能源安全与国民经济发展。由于 煤炭在形成的过程中，成煤环境的多样性加之后期 改造的复杂性，煤质优劣在我国不同地区体现不尽 一致[2-3]。随着地质条件简单、热值高的优质煤炭资 源被大规模开发，一些热演化程度低、热值较低的 褐煤甚至是泥炭或者矸石发育的复杂结构煤层的煤 炭资源不断被开发利用。在一些资源禀赋条件差的 地区，煤田构造极其复杂，硫含量较高，煤质差、 矿井建设和煤炭生产安全得不到保障的资源也在进 行开发。我国东部地区经过 50 多年的开发，浅部优 质煤炭资源基本已被开发利用， 面临危机矿山局面， 即便是煤质优良的山西组煤炭资源，经多年高强度 开发，资源也所剩无几[3]，许多地区已转向开发以 太原组为主的下组煤，但下组煤不仅有害元素含量 高，且水文地质开发技术条件复杂[4]。随着浅部煤炭 资源的逐渐枯竭，东北和黄淮海部分地区被迫向深部 采矿转移，如山东临沂煤田孙村矿的开发深度达到 1 500 m， 创造了我国煤炭资源开发深度的记录。 然而， 深部许多地质现象目前认识仍不清楚，且深部开发 引起的地质问题已经逐渐显现，特别是在我国南 方， 复杂地质条件下的煤炭资源开采存在巨大安全 隐患。 大规模粗放式的煤炭资源开发利用模式一方面 给煤炭资源的科学开采带来了巨大挑战，另一方面 引发了一系列生态环境问题[5-6]。尽管我国煤炭资源 总量丰富，保有和预测资源量累计高达 5.82 万亿 t 以上，但地质条件简单、适宜于高强度开发的优质 煤炭资源分布不均衡，尤其是有利于清洁高效利用 的煤炭资源的研究不够，分布规模并不清楚，资源 形势不容盲目乐观[5]。尽量多开发对环境影响小、 开发条件适宜、煤质优良的煤炭资源是解决煤炭开 发利用引起的相关环境问题的最佳途径[7]。诸多学 者[6,8-10]分析对比了我国各类能源资源的禀赋特点， 普遍认为煤炭在我国的基础能源地位和作用在今后 相当一段时期内仍然无法替代。因此，在生态环境 保护与应对温室气体减排的背景下，基于我国的能 源国情，重新审视与科学认识我国煤炭资源禀赋特 征，研究绿色煤炭资源的重要性日益凸显，探寻从 绿色煤炭资源的角度促进煤炭资源高效开发与清洁 利用的道路，具有重要的现实意义。 1 绿色煤炭资源的概念与内涵 随着对我国煤炭资源赋存规律认识的不断深 入，绿色煤炭资源的概念越来越清晰，内涵也不断 丰富。研究认为，绿色煤炭资源可以定义为， “在当 前先进技术条件下，资源禀赋条件适宜，能够实现 安全高效开采、生态环境友好，适宜清洁高效利用， 具有经济竞争力的煤炭资源” 。 “绿色煤炭资源”有别于“优质煤炭资源” ，该 概念既考虑了资源本身的质量优劣条件，更考虑了 资源在自然界中的实际存在和利用的难易程度，以 及开发对环境的影响等开发和利用相关问题。“优质 煤炭资源” ，比如深部的低硫、低灰煤，尽管煤质可 能优良，但开发难度很大，就不能归于绿色煤炭资 源范畴。一般而言， “绿色煤炭资源”肯定是“优质 煤炭资源” ，但“优质煤炭资源”不一定是“绿色煤 炭资源” 。 同时， 绿色煤炭资源还是一个动态的概念， 应当在满足当前技术经济条件的同时，适度兼顾将 来工程技术发展动态，即随着科技进步，煤炭开发 的深度可能进一步加大，煤中有害成分也可能变害 为宝，被综合利用或通过洗选等得到清洁利用，因 而当前评价的非绿色煤炭资源将来可能升级为绿色 煤炭资源。 总体上，绿色煤炭资源的主要内涵包括资源 禀赋条件适宜，能够实现安全高效开采地质条件相 对简单， 煤炭资源相对丰富， 易于实现机械化开采； 煤炭开发对生态环境的影响与扰动相对较小且损害 可修复，煤炭开发过程中水资源能得到保护和有效 利用，能够实现生态环境友好；煤中有害元素含量 低，且可控可去除，适宜清洁高效利用。 2 绿色煤炭资源评价技术框架 绿色煤炭资源的评价既要考虑煤质、煤种，开 采技术条件等资源禀赋条件，还要对经济区位、科 学技术条件、自然条件、环境条件充分考虑。基于 绿色煤炭资源的概念及其内涵，在充分考虑煤炭资 源的自然禀赋特点基础上，建立了绿色煤炭资源评 价技术框架图 1与相应的评价指标体系表 1。 a. 构造复杂与煤层稳定程度 煤矿构造复杂程度与煤层稳定程度是影响煤炭 开采的主要因素，是影响规划和建设规模的主要因 素，不仅影响煤矿的井型、生产能力、开采方式和 ChaoXing 第 1 期 王佟等 中国绿色煤炭资源概念和内涵及评价 3 图 1 绿色煤炭资源的评价指标体系与评价流程 Fig.1 Assesment index system and flow chart of green coal resources 表 1 当前技术经济条件下绿色煤炭资源评价定量指标 Table 1 Quantitative index for green coal resources assesment at present economic and technical conditions 煤类 Ad/ St,d/埋深/m 构造条件 长焰煤及以上 ＜20 ＜1 ＜1 000 简单中等 矿井经济效益，而且影响矿井安全。 煤矿地质工作 规定[11]第十一条将地质构造复杂程度分为简单 构造、中等构造、复杂构造、极复杂构造。构造简 单、煤层稳定发育的井田，一般可建大中型矿井， 采用综合机械化开采，而构造复杂或煤层不稳定的 井田只能建小型矿井，只能采用半机械化开采和炮 采[12]。我国南方地区构造复杂、煤层不稳定，很难 建设大型机械化矿井，相对简单构造煤矿主要集中 于晋陕蒙宁分区以及北疆的局部地区。就构造复杂 程度、煤层发育稳定而言，构造条件越简单、煤层 发育越好，绿色程度越高。 b. 煤质 煤质决定了煤炭资源的利用方向[13-15]。我国煤 炭以特低灰、低灰和低中灰煤为主，其中，特低灰- 低灰煤灰分≤20占 14.98；低中灰煤灰分 10～20占 50.48，中灰煤灰分 20～30占 31.22，中高和高灰煤灰分＞30占 2.94。我国 煤炭硫分总体较低，以特低硫-低硫煤硫分＜1.0 为主，占 71.57，低中硫-中硫煤占 17.93，中高 硫煤占 7.35，特高硫煤占 2.70，总体以特低灰、 低灰、低中灰、中灰、特低硫、低硫、低中硫、中 硫煤占主导。除灰分和硫分之外，还有其他诸如氟、 氯、砷、汞等有害元素。就煤质而言，煤中灰分、 硫分、其他有害元素含量越低，绿色程度越高。 c. 煤类 煤类方面，我国从褐煤、低变质烟煤到高变质 无烟煤均有分布，且其分布表现出明显的时代和地 域特性[14]。褐煤主要为晚侏罗早白垩世煤，主要 集中于东北地区； 低变质烟煤主要为早中侏罗世煤， 主要集中于晋陕蒙宁、北疆、甘青南疆地区；中高 变质煤主要为石炭-二叠纪煤，主要集中于黄淮海、 晋陕蒙宁、云贵川渝地区，贫煤、无烟煤更是仅集 中于晋陕蒙宁的山西和云贵川渝的贵州两省区。尽 管褐煤是液化用煤之一，但考虑地域分布、运输效 率及环境制约等现存问题，就煤变质程度而言，褐 煤直接被评价为非绿色煤炭资源。 d. 煤层埋藏深度 煤炭资源的赋存状态决定了我国煤炭资源大多 只能采用井工方式开采，而不同地区煤层的埋藏深 度差异甚大。东部断陷区由于中生代晚期以来的断 陷作用而沉积巨厚盖层，主要煤田多赋存于平原之 下，这些地区既是我国经济发展的重要地区，也是 人口高度集中的地区，经过近 100 a，浅部煤炭资源 大多数被开发，目前煤层埋藏普遍较深[16]，井筒建 设难度大，矿井建设开采地质条件复杂。目前，人 们对许多深部的地质问题认识还有限，而且随着深 度加大，岩石变形可能和浅部不一致，甚至可能诱 发不同地质灾害。而西部的一些盆地如鄂尔多斯等 大型煤盆地由于持续的构造抬升，煤层埋藏较浅， ChaoXing 4 煤田地质与勘探 第 45 卷 松散层厚度也较薄，适宜建设大型煤炭基地。就煤 层埋藏深度而言，埋藏深度越浅，绿色程度越高。 e. 煤层厚度和倾角 生产部门根据煤层的赋存及开采上的一些特 点[17]，将煤层厚度划分为煤厚＜0.5 m 为薄煤层， 1.3～3.5 m 为中厚煤层， 3.5～8.0 m 为厚煤层， ＞8.0 m 为特厚煤层。显然，煤层厚度越大，绿色程度越高； 煤层倾角＜8为近水平煤层，倾角 8～25为缓斜煤 层，倾角 25～45为斜煤层，倾角＞45为急斜煤层， 煤层越平缓，绿色程度越高。 f. 资源量和探明程度 煤炭资源量包括保有资源量、可采储量和预 测资源量[18]，资源丰度越高，绿色程度越高；各煤 田矿区探明程度主要采用[保有已利用资源量保 有尚未利用资源量里的勘探和详查资源量]与保有 资源量的比值来衡量勘查程度的高低，勘查程度越 高，绿色程度也越高。 g. 瓦斯条件 瓦斯条件是煤矿安全生产的重要制约因素[17]。 我国煤矿大多数地区瓦斯含量较高，据统计，我国 国有重点煤矿中高瓦斯和瓦斯突出矿井数量约占 49.8，煤炭产量约占 42；国有一般煤矿中高瓦 斯和瓦斯突出矿井也占 1/3 左右[19]。煤矿瓦斯虽为 制约煤矿安全生产的重要因素之一，但随着煤和煤 层气煤矿瓦斯共采技术的利用，瓦斯问题逐步变 为可控问题。另外，如果瓦斯含量高，可以作为煤 层气资源，与煤炭资源协同开采。故瓦斯条件暂不 作为绿色煤炭资源评价的限制条件。 h. 水资源保障与水文地质及环境地质 我国主要煤炭产区水资源贫乏，严重制约了煤 炭资源的开发[18]。 我国煤田水文地质条件总体简单- 中等。 北方石炭-二叠纪煤系是我国最主要的煤系之 一，下组煤开采普遍受到底部岩溶水威胁。目前为 解决下组煤的水害威胁问题，该类矿井主要采用底 板注浆加固技术，但随着开采深度的逐渐增加，底 板岩溶水害问题成为北方石炭-二叠纪煤田的普遍 问题，底板加固改造技术的利弊目前尚没有多少人 讨论，但如果大范围都采用此项技术，其对地下环 境一定会有影响。除了北方底板岩溶水害之外，南 方的岩溶水害问题也比较突出，许多矿区龙潭组煤 受到阳新灰岩底板水的威胁，川中、川东、湘中等 地还受长兴灰岩顶板岩溶水威胁。就水文地质类型 来讲，水文地质条件越简单，绿色程度越高；另外， 煤质的优劣是影响环境的主要因素。 i. 工程地质条件 我国工程地质条件相对较好，能够实现安全高效开 采的煤炭资源占我国煤炭资源赋存的绝大多数，主要集 中分布于晋陕蒙宁、北疆以及华北部分地区，而南方地 区普遍工程地质条件复杂，能实现安全开采的煤炭资源 非常有限。 因此，在当前技术条件下，煤变质程度、硫分、 灰分、埋层埋深以及构造复杂程度为绿色煤炭资源 评价的约束性指标；设置煤类、硫分、灰分和煤层 埋深为定量指标；设置煤层稳定程度、构造复杂程 度为定性指标；其他指标为辅助性研究描述指标。 笔者开展绿色煤炭资源评价的基本流程为资料分 析，建立评价体系，优选设定评价指标资源量、煤 质、煤炭资源、构造复杂程度、适宜的赋存深度、 开发技术条件、环境指标和经济指标等，确定大区 总体绿色等级与绿色煤炭资源量，提出相应勘探开 发措施与建议。 3 我国绿色煤炭资源总体评价 3.1 绿色煤炭资源地理分布概况 我国煤炭资源与大型含煤盆地分布受东西向展 布的天山-阴山-燕山构造带、昆仑-秦岭-大别山构 造带和南北向展布的大兴安岭-太行山-雪峰山构造 带、贺兰-六盘-龙门山构造带控制，呈现“两横”和 “两纵”的“井”字形样式[1,5,18,20]图 2。 “井”字形构造格架是我国大陆多期构造活动的 产物，反映了我国煤炭地质的典型特征a. 沿“井” 字形格架展布的造山带附近几乎不分布煤炭资源， 形成“井”字形的煤炭资源空白区， 仅在北疆的吐哈、 焉耆、伊犁等山前坳陷地区保留有大小不等的煤盆 地。 煤炭资源集中于“井”形格架之间的方格区域内， 呈明显的“九宫”棋盘式分布[1,3]； b. 沿着“井”字形格 架的昆-秦-大构造带的两侧，煤炭资源集中度也存 在明显差异昆-秦-大以北的资源集中度总体高于 南部。昆-秦-大以北地区又以贺兰-六盘山为界，东 部晋陕蒙西宁、黄淮海区资源集中度高，西部甘、 青两省资源集中度低，新疆地区相对较高；昆-秦- 大以南地区，又以雪峰山为界，西南区资源集中度 明显高于东南区。天山-阴山-燕山以南的晋陕蒙西 宁区、黄淮海区的资源集中度总体高于北部蒙东区 和东北区，蒙东区又总体高于东北区；天山以北的 准噶尔盆地区资源集中度总体高于塔里木盆地区， 且天山两侧盆地区煤炭资源呈环带状分布，天山区 煤炭资源呈东西条带状展布[20-21]。总的来说，我国 煤炭资源的集中度以晋陕蒙西宁区、北疆区、蒙 东区较高，其他分区资源集中度较低，以东南区最 低。我国煤炭资源的“九宫”分布格局不仅体现出各 分区含煤岩系沉积特点、主聚煤期分布、资源聚 ChaoXing 第 1 期 王佟等 中国绿色煤炭资源概念和内涵及评价 5 ①东北区辽宁、吉林、黑龙江三省；②黄淮海区河北、河南、山东、安徽北部、江苏北部、北京、天津；③东南 区安徽南部、江苏南部、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、海南；④蒙东区内蒙古呼和浩特以东地区； ⑤晋陕蒙西宁区山西、陕西关中和陕北、内蒙古呼和浩特以西地区、宁夏、甘肃陇东；⑥西南区贵州、云南东部、 四川东部、重庆；⑦北疆区乌鲁木齐及其以北准噶尔盆地区；⑧南疆甘青区青海、甘肃河西走廊以及南疆塔里木盆 地区；⑨西藏区四川西部、云南西部、西藏 图 2 我国煤炭地质“井”字形分区及煤炭资源分布据文献[3,18]，修改 Fig.2 “ shaped”subarea of coal geology and distribution of coal resources in China 集与赋存等地质规律的不一致，同时也体现出区域 地理环境、气候、水资源、生态特点等要素的不尽 一致， 形象地描述了我国煤炭资源分布特点与区划。 通过对各区构造复杂程度、煤质煤类等条件分 析表 2，根据绿色指标体系煤类为褐煤、灰分 Ad＞20、硫St,d＞1直接作为绿色煤炭资源的否 定指标，其他指标为定性描述性指标 评价得出， 我国绿色煤田同样集中分布于“九宫”分区的晋陕蒙 西宁和北疆两区，其中晋陕蒙西宁主要含煤地层 为石炭-二叠系的太原组、山西组，三叠系的瓦窑堡 组以及侏罗系延安组[1,22]，但煤质评价中石炭-二叠 系太原组硫分介于 1.5～2，大多为中硫煤，超过 本次绿色煤炭资源评价的硫分含量指标，因此晋陕 蒙西宁的绿色保有煤炭资源量不包括太原组保有 煤炭资源量。 各区评价结果具体如下 ①东北区 东北区保有煤炭资源量为 325.1 亿 t， 其中黑龙江 省 218.3 亿 t，吉林省 22.21 亿 t，辽宁省 84.56 亿 t。 该区以褐煤和长焰煤为主，局部见少量中高变质烟 煤和无烟煤，Ad为 17～32，以低中-中灰煤为主； St,d＜1，为特低-低硫煤；局部硫分较高，可达 1.07～4.44。 该区探明煤炭资源埋深基本小于1 000 m， 但总体构造属于较稳定类型，局部为复杂类型，断 陷盆地形成的地堑、地垒以及同沉积构造亦发育。 煤层厚度变化大，纵横向对比困难。更为严重的是 浅部资源基本已开发殆尽，属于老矿山，总体被评 价为非绿色煤炭资源赋存区。 ②黄淮海区 黄淮海区保有资源量以河南省最多， 达 600 亿 t， 占该区保有量的 38.4；其次为河北、安徽、山东 ChaoXing 6 煤田地质与勘探 第 45 卷 表 2 “井”字形各分区煤炭资源赋存特点与绿色程度总体评价 Table 2 Occurrence features and overall uation of green degree of coal resources in different “” shaped subarea 分区 煤类 灰分 Ad/ 硫分 St,d/ 煤层埋深/m构造复杂程度 绿色评价 东北区 多数为褐煤、长焰 煤，局部低变质烟 煤和无烟煤 Ad为17～32， 低中-中灰煤 St,d＜1， 特低-低硫煤； 局 部St,d为 1.07～ 4.44，中-中硫煤 ＜1 000 m 复杂为主， 局部构造中等 总体非绿色褐煤为 主，构造复杂，灰分 超限 黄淮海区 中变质烟煤为主， 局部贫煤、无烟煤 山西组石盒子组 Ad为20～30，中 灰煤；太原组Ad 为10～30，低 中灰煤 山西组石盒子组 St,d＜1，低硫煤；太 原组St,d 为1～2， 低中-中硫煤，局部中 高硫煤 ＜1 000 m， 资源基本开 发殆尽 中等-复杂， 局部简单 总体非绿色煤质超 限、构造复杂、埋深 过大 东南区 贫煤、 无烟煤为主， 次为褐煤 Ad为20～40， 中-中高灰煤为主， 少量低灰煤 St,d＞1.5，中-中高- 高硫煤为主 ＜1 000 m， 但资源贫乏 复杂-极复杂， 局部中等 总体非绿色煤质超 限、构造复杂 蒙东区 绝大多数褐煤，少 量长焰煤 Ad为20～30，多 为中灰煤，少量低 灰、高灰煤 St,d＜1，特低-低硫煤＜1 000 m 中等-复杂 总体非绿色褐煤为 主、灰分超限、构造 复杂 晋陕蒙西 宁区 长焰煤无烟煤均 有分布 太原组、山西组 Ad为15～25，低 中-中灰煤；瓦窑堡 组Ad为15～25， 低中-中灰煤；延安 组Ad＜10，低灰煤 太原组St,d为1.5～ 2，中硫煤；山西组 St,d＜1， 特低-低硫煤； 瓦窑堡组St,d＜1，低 硫煤； 延安组 St,d＜1， 特低-低硫煤 ＜1 000 m 构造简单为主， 局部中等-复杂 绿色山西组、 瓦窑堡组、延安组 非绿色为太原组， 硫分超限 西南区 焦煤、贫煤、无烟 煤等中高变质煤 Ad 为20～33.39， 中-中高灰煤，局部 Ad ＞35 St,d为2～9.92，多为 高-特高硫煤；St,d为 1.13～ 1.84， 少量低 中-中硫煤 ＜1 000 m 构造中等为主， 局部简单、 复杂 总体非绿色煤质 超限 北疆区 绝大多数长焰煤、 不黏煤、弱黏煤， 少量气煤 Ad为5.14～20， 低-低中灰煤为主， 少量中灰煤 St,d＜1，特低硫-低 硫煤 ＜1 000 m 构造简单-中等 为主， 局部复杂 主要绿色赋存区，未 来勘查开发重点区 南疆-甘青区 绝大多数长焰煤、 不黏煤 Ad为5.14～20， 低-低中灰煤为主， 少量中灰煤 St,d＜1，特低硫-低 硫煤 ＜1 000 m 构造复杂， 局部 中等 非绿色构造复杂 西藏区 褐煤-高变质烟煤、 无烟煤 Ad＞20，多为中-高 灰煤 St,d＜1.5，低-低中 硫煤 ＜1 000 m 构造复杂-极 复杂 非绿色 三省，分别为 345.6 亿 t、353.77 亿 t、227.96 亿 t。 该区以中变质烟煤为主，局部分布贫煤和无烟煤。 山西组、石盒子组 Ad为 20～30，为中灰煤，太 原组 Ad为 10～30，以低中灰煤为主。山西组、 石盒子组 St,d＜1，为低硫煤，太原组以低中-中硫 煤为主，St,d1～2，局部分布中高硫煤。黄淮海区 现有资源埋深小于 1 000 m， 但区内存在强烈挤压变 形和反转引张变形的多重叠加， 煤系变形相对复杂， 局部相对简单，总体被评价为非绿色煤炭资源赋存 区。但在冀中和鲁西南等地有局部绿色煤炭资源赋 存，资源规模极为有限。 ③东南区 东南区属于资源贫煤地区，灰分和硫分普遍较 高，以中-中高灰煤、中-中高-高硫煤为主，而且构 造变形极为复杂，煤系改造严重。总体评价为非绿 色煤炭资源赋存区。 ④ 蒙东区 蒙东区构造复杂程度中等-复杂。 该区资源相对 丰富，保有煤炭资源量 3 146.47 亿 t，仅褐煤就达 2 731.30亿 t， 占 86.8， 长焰煤 398.66亿 t， 占 12.7， 在伊敏五牧场等局部地区有少量气煤、肥煤、焦煤 及贫煤；区内煤的干燥基全硫大多在 1以下，为特 低硫煤，Ad为 10～30，仅少量高灰煤，需要通过 人工提质。总体被评价为非绿色煤炭资源赋存区。 ⑤ 晋陕蒙西宁区 晋陕蒙西宁区煤炭资源丰富，煤炭资源保有 量 10 620 亿 t， 其中蒙中地区 5 760 亿 t， 占 54.24； 山西 2 688.16 亿 t，占 25.31；陕北 1 794.15 亿 t， ChaoXing 第 1 期 王佟等 中国绿色煤炭资源概念和内涵及评价 7 占 16.89；宁夏相对较少，保有量 376.92 亿 t，占 3.55。 该区煤类丰富， 从长焰煤至无烟煤均有分布。 太原组与山西组 Ad为 15～25，为低中-中灰煤， 瓦窑堡组 Ad为 15～25，为低中-中灰煤，延安组 Ad＜10，为低灰煤；太原组 St,d为 1.5～2，为中 硫煤，山西组 St,d＜1，为特低-低硫煤，瓦窑堡组 和延安组 St,d＜1，为特低-低硫煤。该区现有煤炭 资源埋深小于 1 000 m，除盆缘煤系构造变形强烈 外， 盆地内部基本以构造简单为主， 局部中等-复杂。 该区太原组煤评价为非绿色煤炭资源，山西组、瓦 窑堡组、延安组煤被评价为绿色煤炭资源。 ⑥西南区 西南区保有煤炭资源量 1 115.52 亿 t， 其中川东 109.38 亿 t，贵州 683.43 亿 t，滇东 282.67 亿 t。该 区煤类以焦煤、贫煤、无烟煤为主，云南分布褐煤； Ad为 20～33.39，为中-中高灰煤，局部可达 35 以上；St,d＞2，为高-特高硫煤，极少低中-中硫煤， 总体评价为非绿色煤炭资源赋存区。 ⑦北疆区 北疆区保有资源量达 2 097.85 亿 t，数量大，煤 质好，但勘查程度较低。以长焰煤、不黏煤、弱黏煤 为主，有少量气煤、焦煤。Ad为 5.24～20，为低- 低中灰煤，少量中灰煤，St,d ＜1，为特低-低硫煤， 煤层埋深小于 1 000 m， 评价为绿色煤炭资源赋存区。 ⑧南疆-甘青区 南疆-甘青区保有资源量 419.53 亿 t，其中甘肃 158.66 亿 t，青海 63.40 亿 t，南疆 197.47 亿 t。属长焰 煤和不黏煤，Ad为5.14～20，St,d ＜1，为特低硫-低 硫煤，构造复杂，评价为非绿色煤炭资源赋存区。 ⑨西藏区 西藏区煤炭资源极少，构造程度复杂，勘查程 度低。总体评价为非绿色煤炭资源赋存区。 3.2 绿色煤炭资源特征与资源保障 我国绿色煤炭资源总量基数较大，且分布比较 集中。目前，我国已经勘探评价的绿色保有资源量 达 9 733.65 亿 t， 占全国保有总量的 50， 占煤炭资 源总量的 16.7。绿色保有资源量集中分布于晋陕 蒙西宁和北疆地区图 3，区域分布集中，有利于 规划建设大型能源化工基地。 我国绿色煤炭资源的勘查程度较低。 在全部绿 色资源保有量中，初步估计勘查程度高的占比 29，勘查程度较高详查的占比 10，勘查程度 较低普查的占比 28，勘查程度低预查的占比 33。按年需求 40 亿 t 考虑，绿色煤炭资源能够在 相当长时期的稳定供应， 短期内对于提升绿色煤炭总 量保障能力的要求并不强烈。 然而， 可供规划建设的 图 3 我国绿色煤炭保有资源量的分布情况 Fig.3 Distribution of available green coal resources in China 绿色资源基础储量偏低， 急需提升经济可采绿色储量 规模。初步估计，绿色基础储量约为 855.77 亿 t，经 济可采的绿色储量仅为 445.34 亿 t， 总量偏低。 因此， 我国煤炭绿色资源的总体勘查程度仍处于较低水平， 需要加强绿色资源的梯级进补。 短期内要在绿色矿区 内提高资源勘查级别， 进一步补充精细勘查和经济可 行性评估，提升经济可采的绿色储量规模。 我国绿色煤炭资源集中分布的区域性从长期看 有利于煤炭开发向这些地区聚拢，但从目前看，我国 煤炭开发产能在东部黄淮海地区、东北地区以南方地 区均有大量分布，短期内还很难实现全部转移聚拢。 如果采用目前不区分绿色和非绿色的混搭开发方式， 按年产 40 亿 t 计， 目前探明经济可采储量能稳定保障 35 a 以上的开发根据我国公开发布的煤炭资源基础 储量数据推算， 但东部和南方大部分地区非绿色煤炭 资源的开发引发的环境、社会发展等问题大，已经难 以为继；如果全国的煤炭开发短期内全部退出非绿色 煤炭资源的开发，全部转向开发绿色煤炭资源，显然 很难实现煤炭资源开发的短期快速重新布局。此外， 仍按年产 40 亿 t 计， 目前探明的绿色储量仅能稳定保 障十余年的煤炭生产，而且主要集中在晋陕蒙西宁 能源金三角地区，环境承载力亦有限，难以完全保障 煤炭资源供应。因此，采用绿色和非绿色混搭开发， 但以开发绿色煤炭为主，混搭少部分临界绿色煤炭资 源开发，逐步加快开发产能向绿色矿区转移和收缩， 最具可行性。混搭开采的前提是尽量向绿色资源产地 聚集，以开发绿色资源为主，混搭一些相对资源接近 绿色指标的煤炭资源。如我国西南地区包括东部太行 山东麓煤田的下组煤由于地理或开发条件等特殊情 况，在今后一段时期煤炭开发都很难退出，这一地区 有相当一部分资源除硫含量较高外，其他指标基本符 合绿色资源评价条件，而随着我国煤炭资源开发技术 的提高，煤中的一部分无机硫通过洗选等方式来加以 去除。西南地区四川、贵州的部分煤田部分矿区在煤 变质程度、构造复杂程度、煤层埋深等方面的指标基 本符合绿色煤炭资源的评价标准，仅煤质方面硫分超 ChaoXing 8 煤田地质与勘探 第 45 卷 限，亦可在一段时期内采取混搭开发模式。 4 结论与建议 煤炭作为我国基础能源的地位较长时期内不可 能改变，开发绿色煤炭资源有利于尽快转变传统粗 放的煤炭开发利用方式，以绿色煤炭资源支撑实现 我国煤炭资源的清洁高效利用。基于绿色煤炭资源 评价的顶层设计，大力推进绿色煤炭资源开发，并 最大限度限制非绿色劣质煤炭资源开发，将极大地 促进我国煤炭工业加快转型升级，同时主动积极应 对生态环境保护与温室气体减排的要求。 a. 勘查方面 鉴于目前绿色煤炭资源勘查程 度不足的现状，今后煤炭资源勘查工作重心主要向 寻找新的绿色煤炭资源产地，扩大绿色资源总量转 变。加大针对性地投入，重点勘查评价绿色煤炭资 源，提高绿色煤炭资源勘查精度与储量规模，加强 绿色矿区现有高勘查级别资源量的补充精细勘查以 及经济可行性评估。勘查工作要有意识从非绿色矿 区收缩退出，逐步转移至绿色矿区，以提升绿色资 源勘探和详查比重， 加强绿色资源梯级进补为重点。 基于绿色资源集中分布于晋陕蒙西宁和北疆地 区，煤炭资源的勘查地域应向上述地区转移。 b. 开发方面 今后我国煤炭资源开发应以开 发绿色煤炭资源为主，逐步实现东部深部产能和资 源枯竭地区的有序退出，向资源优势明显、生态修 复成本较低，适宜建设大型综合能化基地的晋陕北 蒙西和北疆绿色矿区的资源开发上转移集中。我 国中西部地区历经国家大型基地建设和首批大型矿 山规划建设，在资源规模、基础设施和开采技术上 都具有雄厚的优势；鄂尔多斯盆地是我国大型煤炭 基地建设的重点，北疆煤炭开发仍处于起步状态， 要加快煤炭资源开发重心的“战略西移”，加大建设 新疆特大型煤炭基地的建设步伐。同时，兼顾在一 些特殊地区建立临界绿色煤炭资源混搭式开发模 式，主要在东部黄淮海地区和西南地区，硫含量较 高而且能够通过洗选降硫的临界绿色煤炭资源的开 发保留一定比例，并且该比例应持续降低。晋陕蒙 宁及北疆地区地域广阔，多为沙漠戈壁，且人烟稀 少，在土地成本及生态修复建设上面均具有一定优 势，具备承载建设绿色煤炭资源大型基地的基础条 件。到 2035 年，全国煤炭工业开发的布局实现以晋 陕北蒙西和北疆绿色矿区产煤贡献率达到 90 是可行的。 c. 利用方面 以绿色煤炭资源为依据，优化产 业布局与结构调整，支撑煤炭资源利用的“优煤优 用”与“对路消费”，同时煤炭既是能源也是资源，我 国绿色煤炭资源分布地区主要以低变质煤为主，低 变质煤有利于分级分质综合利用，可以实现低温热 解、焦油加氢精制等煤炭清洁转化过程，实现油气 电化热一体化的高附加值产品，潜力巨大。结合不 同的煤种煤质特点和适用性，精准设计分级分质利 用等煤炭资源开发利用模式，将大幅度提高产业链 下游煤炭清洁高效利用水平，最终实现引领我国乃 至世界煤炭工业发展。 致谢 本文为中国工程院咨询项目煤炭资源强 国战略研究2015-XZ-35-03-01和西部煤炭资源清 洁利用发展战略研究2016-ZD-14-05课题的研究成 果，感谢彭苏萍院士的悉心指导。 参考文献 [1] 王佟. 中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系[M]. 北京 科学出版社，2014. [2] 王佟. 中国西北侏罗纪煤炭资源形成条件及资源评价[M]. 北 京地质出版社，2013. [3] 彭苏萍，张博，王佟，等. 煤炭可持续发展战略研究[M]. 北 京煤炭工业出版社，20151-5. [4] 牟林， 李功宇， 姬亚东. 晋城寺河矿下组煤底板带压开采条件 的探讨[J]. 煤炭学报，2012，345755-761. MOU Lin，LI Gongyu，JI Yadong. Discussion on lower coal group’s mining condition above aquifer in Sihe coalfield， Jincheng[J]. Journal of China Coal Society，345755-761. [5] 彭苏萍，张博，王佟. 我国煤炭资源“井”字形分布特征与可 持续发展战略[J]. 中国工程科学，2015，17929-35. PENG Suping，ZHANG Bo，WANG Tong. China’s coal re- sources Octothorpe shaped distribution characteristics and sus- tainable development strategies[J]. Engineering Sciences of Chi- na，2015，17929-35. [6] TANG X， SNOWDEN S， MCLELLAN B C， et al. Clean coal use in ChinaChallenges and policy implications[J]. Energy Policy， 2015，87517-523. [7] 彭苏萍. 中国煤炭资源开发与环境保护[J]. 科技导报，2009， 2717卷首语. PENG Suping. China coal resource exploitation and environ- mental protection[J]. Review of Science Technology，2717 Foreword. [8] BLOCH H，RAFIQ S，SALIM R. 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