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淮南矿业集团煤炭资源开发利用分析

2023-04-03 来源:年旅网
第4期 煤质技术 2012年7月 II奠鼍 I 《} 蔓F - I ; I}毫叠 ≥ j<盘 ; 啦 《 差 羲磷耨葶 ≯ 淮南矿业集团煤炭资源开发利用分析 崔松涛,陆启均 (淮南矿业(集团)有限责任公司煤炭销售公司,安徽淮南 232001) 摘 要:介绍了淮南矿业集团煤炭资源的开发和利用情况,通过分析“十二五”规划及后期矿区煤 炭资源开发利用所面临的形势和变化,指出了优化资源利用和增加炼焦精煤产量的产品结构调整思 路,阐述了开发气精煤产品的前期试验工作,并对生产气精煤的可行性进行分析和评价。 关键词:煤炭资源;炼焦精煤;产品结构;开发利用 中图分类号:TQ531 文献标识码:B 文章编号:1007—7677(2012)04—0001—05 Analysis on the exploration and utilization of coal resources in Huainan Mining Group CUI Song—tao,LU Qi—j un (Coal Sales Company,Huainan Mining Group Co,Ltd.,Huainan 232001,China) Abstract:The status of exploration and utilization of coal resources in Huainan Mining Group was introduced in this paper.Through the analysis on the 12th Five—Year Plan and the situation of exploration and utilization of coal resources,it was indicated that the product structure should be adjusted by optimizing the resource utilization and increasing the output of cleaned coking coa1.The first—phase tests of a new cleaned gas coal product development were conducted,and its feasibility was analyzed and evaluated. Key words:coal resources:cleaned coking coal;product structure;exploration and utilization 0前 言 74%。相关研究表明,淮南矿区煤炭资源量是中国 东部和南部地区资源好、储量大的整装煤田,适宜 于大规模开发。 淮南煤田成煤于石炭二叠纪,可开采煤层组为 二叠系山西组、下石盒子组和上石盒子组(下段) 淮南矿业集团位于华东腹地,安徽省中北部, 横跨淮河,纵贯淮南、阜阳两市。集团公司前身为 淮南矿务局,1998年改制为淮南矿业(集团)有 限责任公司,目前在册职工8.54万人,资产总额 1 282亿元,是国家规划建设的13个亿吨级煤炭生 含煤岩系,其中A、B、C组为主要开采煤组。可 采煤层13 ̄19层,开采总厚度25 rn ̄36 m,煤层 产基地和6个煤电基地之一,也是中国企业集团 500强和省属17家重点企业之一。公司地理位置 优越,交通便利,矿区铁路、公路和水路运输发达。 大部分属缓倾斜、倾斜,部分为急倾斜和倒转。截止 2011年底,集团公司A组煤地质储量为18.47亿t, B组煤55.84亿t,C组煤32.39亿t。 1 煤炭资源概况 淮南煤田覆盖面积3 600 km ,一2 000 m以 矿区煤层变质程度大部较浅,煤种以气煤和 1/,3焦煤为主,且垂直分带比较明显,挥发分由下 部煤层向上部煤层逐渐增高。煤层浅部多为气煤, 中部为1//3焦煤,深部已探明有肥煤、焦煤,局部 地区受岩浆岩侵入,煤种变质为贫煤或天然焦。根 据相关资料显示,C组煤层大部分以气煤为主,B 组煤层浅部多为气煤,中部变质为1//3焦煤,A组 煤层主要以1//3焦煤为主,按主要可采资源统计, 1 浅含煤面积2 593 km ,探明和预测的资源储量 500亿t。根据国家发改委能源[2004]2301号文的规 定,淮南矿业集团资源开发范围为东西长70 km,南 北宽25 km,面积约1 571 km ,资源储量285亿t, 占华东地区煤炭储量的50%及占安徽省储量的 第4期 煤质技术 2012年7月 气煤占63.12%,1/,3焦煤占30.64%。 淮南煤品质优良,燃烧性能和焦化指标较为优 异。具有低内水,同等灰分对应较高发热量,低 硫、低磷、中高挥发分和高灰熔融性等特点,G 值多在85以上,y值在15 mm~25 mm,属中~ 强黏结性煤和富油煤,煤的硬度中等,哈氏可磨指 数HGI为55~80;煤灰成分以二氧化硅(SiO )、 三氧化铝(Alz0。)为主,该二者含量达80%以 上。因此,淮南煤较适合于炼焦配煤和动力用煤, 是一种较为优越的煤炭资源。 2矿区资源开发利用状况 淮南矿业集团现拥有生产矿井13对,主要分 布在淮南矿区和潘谢矿区,其中淮南矿区(老区)位 于淮河南岸,自东向西分布有谢一、新庄孜和李咀孜 矿;潘谢矿区(新区)位于淮河中游北岸,矿区东 部分布有潘一、潘二、潘三、潘北和丁集矿,中部 分布有张集、谢桥、顾北和顾桥矿,北部为朱集 矿。2011年生产商品煤5 800多万t,2012年预计 原煤产量为7 100万t,随着新井达产和老井延伸、 技改工程结束,矿区原煤产能将达到亿吨规模。 集团公司目前共建有选煤厂14座,设计年处 理原煤能力为8 580万t,其中老区为望峰岗和新 庄孜2座炼焦煤选煤厂,设计处理原煤能力850万 a;新区12座动力煤选煤厂(潘一选煤厂2012年 新增一套炼焦煤生产系统),设计年处理原煤能力 为7 730万t。2007年集团公司对矿区选煤厂实行 专业化集中管理,成立了选煤分公司,统筹管理组 织煤炭的洗选加工工作,原煤入选率保持在95% 以上。 公司煤炭产品结构主要以动力混煤为主,1//3 焦冶炼精煤为辅,其次生产少量筛分、洗选副产品 如块煤和煤泥等。近年来动力煤约占90%,主要 为新区气煤矿井生产,产品全水分5%~8%,收 到基低位发热量19.24 MJ/kg~22.16 MJ/kg,干 燥无灰基挥发分37%~44%,产品主要供电力、 化工和建材等行业;1/3焦精煤占比为4.5%,主 要由老区新庄孜和谢一矿原煤洗选,灰分10%以 下,干燥无灰基挥发分29%~35%,黏结指数 80--95,胶质层厚度y值16 mm~25 mm,产品 主要供焦化和钢铁企业;其他煤泥和块煤占比 2 5.5%,多为周边地销或水运销售。淮南矿区长期 以来以动力煤为主的产品结构很大程度上取决于国 家能源布局和矿区的地理区域位置影响,受制于诸 多的客观因素,服从于区域经济发展的需要,因此 能源结构格局有其存在的必然性和重要的社会意义。 淮南矿业集团近3年商品煤的产品结构见表1。 表1 淮南矿业集团2009 ̄2011年商品煤产品结构 3淮南矿业集团资源利用面临的新形势 随着国民经济的发展和能源战略规划的逐步实 施,国内能源结构和能源开发利用将进一步向经 济、高效、清洁方向发展,作为支柱能源的煤炭行 业,势必要顺应能源利用趋势的变化,而位于华东 经济发达区域腹地的淮南煤矿,其资源利用面临的 新形势包括以下4个方面。 3.1 稀缺煤种的保护性开发 国家能源局即将出台的《特殊和稀缺煤类开发 利用管理暂行规定》已将实施稀缺煤种的保护性开 发提上日程。国家对特殊和稀缺煤类实行保护性开 发利用,坚持统一规划、有序开发、总量控制、高 效利用的原则,禁止任何乱采滥挖和浪费行为。特 殊和稀缺煤类是指具有某种煤质特征、特殊性能和 重要经济价值,资源储量相对较少的煤炭种类,主 要包括1//3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤和无烟煤等。 特殊和稀缺煤类主要用于钢铁和有色冶炼的优质炼 焦煤、用于化工产品的优质无烟煤等煤种被视为煤 炭中的“国宝”,其资源稀缺性丝毫不输于稀土。 在澳大利亚、美国、加拿大等国稀缺煤种都得到了 战略性保护,而我国相关资源却由于前些年的无序 开发已受到较大损害。目前我国优质炼焦煤资源出 现了枯竭的迹象。规定明确要求特殊和稀缺煤类全 部洗选,经洗选加工的优质特殊和稀缺煤类优先用 于冶金、化工、材料等行业,并限制将其直接燃 第4期 煤质技术 2012年7月 烧。因此,以气煤和1//3焦煤等煤种为主的淮南煤 矿将面临资源利用进一步优化的要求,当前以动力 煤为主的产品结构势必有所调整。 3.2淮南动力煤市场竞争力 近些年,电煤需求旺盛,淮南集团公司新增产 量大都用于电厂锅炉燃烧。由于集团公司的区域优 势、保供能力、良好的燃烧特性以及严格的数质量 管理及售后服务体系,淮南矿业集团煤炭在市场上 保持同质高于其它煤炭20 t~50 t的价格, 动力煤的价值被发掘到最大限度。按照《煤炭工业 发展“十二五”规划》的要求,“十二五”期间, 全国煤炭开发总体布局是控制东部、稳定中部、发 展西部,即要加大西部煤炭开发,提高供应能力, 增加调出量。随着国家对铁路、港口建设的大力投 入,运力瓶颈问题在未来几年会得到彻底解决,届 时西煤东调、北煤南运,大量低价格、高热值的 晋、陕、蒙动力煤涌入华东区域,将对淮南矿业集 团的煤炭市场形成严重冲击。加上淮南矿业集团由 于受高瓦斯、高地压、高地温等开采因素影响的煤 炭生产成本居高不下,将致使动力煤价格难以与北 方煤炭抗衡,淮南动力煤市场竞争力下降,企业效 益难以维系。 3.3煤种结构的变化 “十二五”期问,淮南矿业集团煤炭开采将向 深部和下部煤层延伸,煤种结构会随之发生变化。 由于整体矿区浅部资源逐渐减少,为稳定和增加产 量,集团公司已安排各矿在实施延伸水平的开拓准 备工程,如潘一、潘三、谢桥、张集和顾桥矿均在 组织二水平开拓,李咀孜四水平和新庄孜七水平也 在准备之中。同时,集团公司为缓解采场下移速 度,已制定了A组煤十年开采规划,进一步加快 新区A组煤的开采进度,要求2012年潘北矿、 2013年潘二矿、2014年张集矿、2018年顾北矿、 2019年潘一矿A组煤要实现投产,其中潘北、潘 二、张集、顾北矿要做到A组煤连续生产。相关 资料显示,随着矿区采场重心下移和A组煤的开 采,老区新庄孜矿煤种将转以焦煤为主,李咀孜矿 除13槽外,均为】//3焦煤,潘集地区各矿也逐步 转以1/,3焦煤为主,顾桥和顾北也将出现1//3焦 煤,矿区】//3焦煤比重将逐渐增大,煤种和结构更 加适用于洗选炼焦精煤。 3.4矿区资源利用 淮南矿业集团在内蒙地区已投资建设了3座 煤矿,2013年后将陆续投产,届时将释放产能 5 000万t,生产动力煤资源4 000万t。目前配套 的贸易公司已经成立,相关的运输通道正在构建之 中,资源销售方向将以本土用户群为主。由于内蒙 地区煤炭多为变质程度较低的侏罗纪褐煤、长焰 煤、不黏煤、弱黏煤等动力煤种为主,不适合作炼 焦用煤,故该部分资源可置换出本土相应优质资 源,为洗选精煤和调整产品结构提供支撑。淮南矿 业集团充分认识到资源利用的重要性,提出了资源 是煤炭企业的最大资本,是核心竞争力,煤矿经营 的本质就是经营资源。因此,淮南矿区资源利用走 洗选加工和生产炼焦精煤是必由之路,也是企业实 现经济效益进一步提升的重要途径。 4 优化资源利用及调整产品结构的基本思路 淮南矿区的1//3焦煤和气煤均属炼焦煤种,且 气煤是强黏结性(G值大于85)、低硫气煤。为 此,淮南矿业集团将根据动力煤需求状况,逐步加 大精煤生产能力,开发气精煤产品,提高精煤产 量,尽最大可能降低本土动力煤比重,增加资源利 用效益。 为配合产品结构调整,集团公司要求生产部门 要从设计源头强化配采,超前谋划采场布局和工作 面接替等关键环节,实现煤层持续合理配采,确保 原煤质量总体稳定,为优化资源利用提供稳定可靠 的资源保障。洗选部门要根据各矿采场变化情况, 谋划好选煤厂改造或建设安排,可通过加大潘集地 区动力煤选煤厂炼焦煤系统改造,或建设大型模块 式的群矿选煤厂,先期以生产气精煤为主,后期洗 选1/3焦精煤,提升精煤洗选能力,提高精煤产 量,改善产品结构。随着气精煤产品的成熟,根据 资源变化和生产状况,可考虑在张谢矿区建设专门 气精煤选煤厂。目前潘一选煤厂炼焦煤一期改造已 进入试生产阶段,后期将择机启动二期改造和潘一 东选煤厂冶炼精煤生产系统建设。潘集地区建设中 央型选煤厂也在考虑之中,最终可实现潘集地区所 有煤炭全部入洗。 届时,如全公司产量按8 500万 a测算,潘 集地区产能可达2 500万t,洗选后集团公司将新 3 第4期 煤质技术 2012年7月 增精煤产量950万t,同时潘集地区洗中煤量可维 持在25%的产率(即625万t),动力煤将减少约 1 375万t。张谢地区按1 000万t洗选气精煤测 得到充分提升。为开发气精煤,淮南矿业集团已进 行了前期试验工作。 5.1 实验室试验情况 算,将新增气精煤产量450万t,洗中煤量可维持 在250万t左右,动力煤量将减少约550万t。考 2010年市场部中心化验室选择潘一矿、潘三 矿原煤,在实验室对其进行减灰以制取气精煤试验 样品。试验结果如下: 虑新庄孜、谢一和李咀孜矿800万t 1/3焦煤洗 选,则集团公司将有一半的原煤进行洗选炼焦精 煤,且精煤总量可达1 760万t。动力煤产量大致 为4 430万t,约减少2 000万t。煤泥及其他副产 品约575万t。则动力煤、精煤和煤泥比重则分别 为65.48%、26.02%和8.5%,相对于2011年, 动力煤降25.23%,精煤增21.37%,产品结构得 到优化。 (1)潘一矿、潘三矿原煤用1.40 kg/L密度的 重液减灰后,气精煤灰分分别为8.69%、9.16%。 (2)潘一矿气精煤挥发分39%左右,潘三矿 40%左右,用作炼焦配煤,潘一矿精煤略优于潘三 矿。2个矿的气精煤黏结指数均大于85,属特强黏 结性气煤;胶质层最大厚度15 mm左右,已接近 新庄孜矿l//3焦精煤;硫分均小于0.4%。综合分 析认为,潘一矿、潘三矿气精煤是高挥发分、强黏 结性、低硫炼焦配煤,其煤质指标已接近1//3焦 煤。 目前,集团公司1//3焦精煤产品质量较为稳 定,已得到广大用户的认可,销售市场较为成熟。 但气精煤品种的开发才刚刚开头,产品质量、用户 需求和经济效益需进一步明确,为此,气精煤品种 的开发成功是结构调整的关键。 (3)从化验室历年的煤层煤样检测数据分析, 随着开采深度的加大,潘一矿煤炭品种逐渐向1//3 焦煤演变。下一步开采的B7、B8煤层从质量指标 分析,均属于1//3焦煤。 5.2工业试验情况 5开发气精煤的可行性分析 一般来说,气煤大多是黏结性较弱(G值小 于80)的炼焦配煤。但淮南矿区气煤是煤炭资源 2010年元月,集团公司调运了潘一矿13 500 t 原煤到望选厂进行工业试验。生产气精煤4 890 t, 中较少的强黏结性气煤,除挥发分略高,实际结焦 性能略有差距以外,其它指标均符合1/3焦煤条 件。淮南气煤不仅是优质动力煤,同时也是良好的 炼焦用煤,若仅作为动力煤使用,其资源附加值未 精煤产率36.22%,气精煤产品销往江西开门子集 团焦化厂。淮南矿业和开门子焦化厂对气精煤产品 质量检测情况见表2。 表2淮南矿业和开门子焦化厂对气精煤产品质量检测情况 (1)因浮选精煤灰分偏高,导致最终精煤灰分 低,在黏结性和环保上均占有一定优势。 (3)开门子炼焦煤适配性试验结果表明,用 25%潘一矿气精煤配比炼焦,可以炼制出符合质量 要求的焦炭(抗碎强度M 。为79.6%~81.2%, 超出10%。工业试验与实验室结论一致,潘一矿 精煤质量指标接近1//3焦煤。除挥发分略高外,其 它指标均符合1//3焦煤条件,可替代部分1/3焦煤 使用。 耐磨强度M 。为8.8%~9%)。该集团专题研究决 定每月订购1.2万t淮南气精煤。 (4)武钢得知淮南矿业集团在试验气精煤,主 (2)与枣庄、兖州气精煤相比,潘一矿气精煤 黏结指数、胶质层最大厚度明显较高,全硫明显较 4 第4期 煤质技术 2012年7月 动表示可利用先进的焦化试验室设备参与试验,并 表示愿意协助淮南矿业集团开发气精煤产品,以增 加武钢的炼焦原料煤来源。另浙江衢州元立钢厂也 表示对淮南气精煤的采购意愿。 5.3张集、谢桥地区的气煤 验强度鼓内残留量达293 kg ̄310 kg,耐磨性也较 好,鼓外小于i0 mm级为41.0 kg~44.1 kg,接 近于冶金焦的指标,试验焦在大连化工厂发生炉进 行造气试验,其结果为焦炭熔点高(不易结疤)、 活性好、强度高(耗焦量低)。 5.4 生产气精煤效益分析 另外,张集、谢桥地区的气煤品质更加优异, 如张集矿北区A组煤由于极低的浮煤灰分(小于 1.38 kg/L密度级灰分为3.91%),从而具备洗选 (1)选煤厂动力煤产品结构及收入情况参见 表3。 低灰优质气精煤的条件。谢桥矿气煤结焦性试验 中,焦炭致密、块大、强度高、粉末少,大转鼓试 (2)建立炼焦煤选煤厂后产品结构预测及收入 见表4。 表3 以潘一选煤厂2012年3月份实际产品数质量平衡表 备注:价格取自2012年3月份实际出矿不含税价,并根据热值进行调整。其中气精煤价格按照低1/3焦精煤100 fryt计算为1 300 t (目前1/3焦精煤价为1 400元/t),混煤、洗中煤均按每4.181 6 J进行0.1元加减,煤泥按每4.181 6 J进行0.13元加减。 (3)效益计算。2012年集团公司动力煤选煤厂 煤东进、北煤南运的有效途径。 洗煤吨煤加工费为12.73元,炼焦煤加工成本为 49.6 fryt,故按照潘一矿3月份原煤质量测算,每百 吨原煤洗选动力煤时综合销售收入为40 726.13元, 6 结 语 通过对气精煤产品开发的可行性分析,进一步 证明淮南矿业集团在资源合理利用方面加大洗选加 洗洗气精煤时综合销售收入为55 587.95元,增加 14 861.82元,即吨原煤增加收入148.61元,扣除 加工费后为111.74 t。按年入洗200万t原煤 计算,可增加收入2.23亿元。 若潘集地区各矿采场调整正常后,原煤灰分应 在41%左右,届时精煤产率至少会增加5%以上。 工力度和增加冶炼精煤比重是现实可行的,符合国 家煤炭行业和企业自身发展需求。尽可能地将淮南 气煤和I/3焦煤资源加工成冶炼精煤,是高效开发 和利用淮南煤资源的有效措施,也是淮南矿业集团 应对未来煤炭市场格局变化,提高企业适应能力和 经济效益的重要保障。而由此引起的动力煤资源减 另目前潘二、潘北矿煤种已转为1//3焦煤,朱集、 潘一东首采面l1煤,也属1/,3焦煤。随着精煤产 率的增加和煤种转为1//3焦煤,整体效益增加将更 加可观。 少,可考虑由西部资源进行弥补。 作者简介:崔松涛(i962一),男,河南温县人,高级工程师 现任淮南矿业(集团)有限责任公司煤炭销售公司总工程师。 由上述分析可知,不论是实验室和工业试验均 表明淮南气精煤产品的开发具有较为实际的可行性 和经济效益,不失为提高资源附加值和抵御未来西 (收稿日期:2012—05—09) 5 

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