龙口矿区油页岩开发与利用.doc

龙口矿区油页岩开发与利用 马鸿祥 龙矿集团郓城煤矿项目管理处山东菏泽274700 摘要介绍了中国龙口矿区油页岩的赋存状况、井工开采技术，阐述了油页岩综合开发利用、形成产业链的现状，为油页岩开采、综合利用探索出了新的途径。 关键词油页岩；开发利用 龙矿集团位于山东龙口市境内，是中国唯一的海滨煤炭基地，是一个集煤、电、建筑安装、汽车运输、精密铸造、橡塑制品、建材生产为一体的综合大型国有企业，企业总资产近50亿元，在册职工13292人，拥有各类技术人员2100余人。 1油页岩开发与利用 1.1开发沿革 1983年12月，北皂煤矿开始采用DY-150采煤机机组正程序试采油页岩，止1992年5月，共开采油页岩1.211Mt。由于DY-150采煤机机组的整机性能低，且油页岩硬度大（f越6.8），机组截割十分困难，造成采煤机机身剧烈振动，各机械部件严重磨损，工作面平均月产仅为6耀8kt。后来对设备进行了系列改进，但仍不能满足油页岩开采的需要，油页岩开采工作时断时续。到90年代初，由于国际油价逐渐下降，且油页岩开发存在着开采技术复杂、成本高、市场销售困难等问题，1993年，油页岩开采工作被迫停止，改为开采油页岩下部的煤2、煤4层。 随着开采技术的进步和油页岩综合利用技术的成熟，在矿区煤炭资源逐渐减少的形势下，龙矿集团通过市场调研，决定开发利用油2资源，并组织开展了系列技术攻关活动。xx年，北皀煤矿突破了油页岩反程序开采、油页岩开采设备选型的技术瓶颈，取得了1301首采面反程序开采的成功。截止xx年9月底，龙口矿区已开采了9个油页岩工作面（其中：梁家煤矿2个），共计开采油页岩5.1Mt。预计xx年矿区油页岩年产量可达到2.0Mt/a(其中：北皂煤矿1.2Mt，梁家煤矿0.8Mt)。从xx年起，矿区油页岩年产量可达到2.4Mt/a(其中：北皂煤矿1.2Mt，梁家煤矿1.2Mt)。 1.2矿井开拓与巷道支护 1.2.1矿井开拓方式 矿区三对矿井均为立井开拓方式。以北皂煤矿为例，矿井通风方式为中央边界抽出式，副井进风，东、西风井回风。北皂煤矿三个水平同时开采。一水平标高-175m，主采陆地煤2、油页岩，二水平标高-250m，主采煤4，三水平标高-350m，主采海域煤2。 1.2.2油页岩工作面布置 矿区油页岩采煤方法为倾斜长壁后退式综合机械化采煤方法，一次采全高的回采工艺。以北皂煤矿1304工作面布置为例，该工作面位于煤1三采区南部，该区域下部3205、3209两个煤2工作面和两个4303、4305煤4工作面已采完。1304工作面长不规则，工作面走向长度830m，里段推进长度368m，面长83.7m；外段推进长度447m，面长146.4m。工作面煤及油页岩总厚度4.86m（其中：煤1平均厚度0.42m；油页岩平均厚度4.44m）。 1.3油页岩利用现状及经济效益分析 目前龙口矿区油页岩主要作为燃料销售及炼油综合利用。现矿区已开采9个工作面，开采成本106.3元/t，按目前市场售价270元/t计算，总产量5.1Mt，净利润83487万元。 2油页岩综合利用 2.1油页岩综合利用背景 龙口矿区油页岩作为一种宝贵资源，具有四高(含油率高、热值高、挥发份高、附加值高)三低(含硫量低、含氮低、污染低)的优点，不仅可以提取油页岩油，加工炼制汽、煤油、柴油等石油产品，油页岩半焦还可用于发电，油页岩灰可生产建材。龙口矿区油页岩的开发利用可延长油页岩产业链，培植集团公司新的经济增长点，油页岩综合利用项目完全符合国家的节能减排、开发新能源、资源综合利用、建设循环经济等一系列法规和产业政策。尤其是国家“要开展油母页岩、油砂等非常规油气资源的调查勘探，增加油气替代资源储量”等政策措施的出台，更为龙口矿区油页岩综合利用产业提供了强有力的政策支持和广阔的发展空间。 2.2油页岩综合利用产业链 集团公司xx年开始投资1.83亿元建设油页岩年处理量0.6Mt/a炼油综合利用项目。xx年1月一期工程点火成功试运行，同年10月二期工程并网运行，产页岩油0.05Mt/a、半焦0.4Mt/a，其综合经济效益22335万元。生产的油页岩半焦可作为集团公司自备58MW矸石热电厂燃料，配低热值煤燃料发电，电厂年可增加直接效益5133万元。发电后产生的870kt粉煤灰可用于集团公司方圆建材有限公司制作粉煤灰砖、加气混凝土，年增加经济效益1868万元。 油页岩炼油产生大量的低热值瓦斯煤气，除生产自用给干馏炉供热、加热炉和锅炉燃烧外，干馏每吨油页岩还可剩余瓦斯煤气200m3，并通过燃气发电机组将部分剩余瓦斯煤气进行综合利用发电，瓦斯发电设计总装机容量1.2万kW（每台500kW伊24台），分为两期建设，一期工程投资6500余万元，装机容量为6000kW（每台500kW伊12台），xx年4月开始运行，年可发电2500万度，所发电量除供给炼油厂使用外，剩余全部上网。油页岩综合利用既避免了资源浪费，又保护了环境。 2.3环保技术 在油页岩综合利用具体设计中，根据生产工艺分别采取了相应的环保处理措施：针对锅炉和加热炉排放烟气中含有二氧化硫问题，采取了湿法脱硫除尘器设备进行处理，使废瓦斯在燃烧前就基本不含硫，达到烟气排放标准；针对半焦污水挥发污染问题，则采用“水解酸化+生物接触氧化”处理工艺对循环使用的生产废水进行有效处理，降低废水中的污染物含量。 3主要结论 淤通过对矿区油页岩反采地质条件变化、矿山压力显现及其控制技术、巷道支护技术、回采设备选型等多方面研究，成功实现了油页岩反程序安全开采。开创了中国井工开采油页岩的先河，对其它矿井井工开采油页岩有重要借鉴意义。 于油页岩开采经济效益明显，可延长矿区服务年限，对促进矿区可持续稳定发展有重要意义。 盂油页岩综合开发利用，使油页岩作为能源转化为页岩油、电力，又能作为建筑材料，实现无固体废物排放的综合利用，对于缓解能源供求的紧张局面，具有重要的现实意义和长远的战略意义。 作者简介 马鸿祥，男（1968-），大学学历，1989年7月毕业于泰安煤炭工业学校采