孟加拉國煤炭資源狀況及開發途徑

龐衛東 夏明惠 王靖燾

(中國機械進出口(集團)有限公司能源工程事業部,北京市西城區,100037)

孟加拉國煤炭資源狀況及開發途徑

龐衛東 夏明惠 王靖燾

(中國機械進出口(集團)有限公司能源工程事業部,北京市西城區,100037)

介紹了孟加拉國煤炭資源狀況及開發現狀,分析并提出了可供孟加拉國煤炭業參考的開發途徑和管理思路,并建議中國煤炭界把握時機,積極參與到該國煤炭投資與開發建設之中。

煤炭資源 礦井開發 技術特點 中孟合作

1 孟加拉國煤炭資源狀況及開發現狀

1.1 煤炭資源狀況

早在20世紀60年代,孟加拉國在Bogra地區進行石油和天然氣勘探時,首次發現了1000 m深的煙煤/次煙煤煤田。截至目前,在孟加拉國西北部地區和北部地區已累計發現煤田多達13處,被孟加拉國政府劃為“煤炭地帶”。其中,正在勘探中的5個主要煤田分布在Bogra、Dinajpur、Rangpur等北部省區,探明及遠景儲量達到33億t,約占全球煤炭總探明儲量的0.4%。上述5個煤田資源特征情況見表1。

表1 煤田資源特征情況

該國含煤地層為石炭二疊系 Gondwana群。以Barapukuria煤礦(以下簡稱“孟巴礦”)地層為例,崗瓦納煤系地層下伏前寒武系復合基底,上覆第三系下Dupi Tile組、第三系上Dupi Tila組、第四系Madhupur粘土組。各煤田煤質基本為中低灰、特低硫、中高揮發分、高發熱量的煙煤,煤質優良,用途主要為發電、動力、民用、煤化工,可用于煤炭氣化和煤炭液化,用途廣泛。

1.2 能源和煤炭行業管理體系

孟加拉國政府設置能源部,統籌規劃國家能源及其資源開發和政策制定。對國民經濟至關重要的工業門類,設置大型國有企業開發經營。其中,孟加拉國石油天然氣及礦產總公司(以下簡稱“PB”)主管該國石油、天然氣、煤炭及其他礦產資源的開發、利用、經營。下設Barapukuria煤礦有限公司,負責孟巴礦生產運營管理。該公司長期聘請英國國際采礦工程咨詢公司作為其咨詢顧問,參與煤礦建設和生產管理。另外,孟加拉國電力發展局(以下簡稱“BPDB”)負責國家電力規劃、開發與運營。

1.3 孟巴礦開發與生產簡況

孟巴礦是一座大型現代化礦井,隸屬于 PB,于20世紀90年代由中國機械進出口(集團)有限公司(以下簡稱“CMC”)采用 EPC模式總承包建設,于2005年9月份移交投產。同時,CMC在煤礦附近總承包建設了一座2×125 MW大型燃煤坑口電站,該電站隸屬于BPDB,于2002年11月份開工建設,第二臺機組于2006年6月份移交運行。

孟巴礦投產出煤終結了孟加拉國無煤的歷史,促進了該國有關用煤行業的發展,減少了從印度進口煤炭的數量,也吸引了印度、澳大利亞、英國、德國、美國等國家的企業對該國煤炭資源的開發、投資興趣。孟加拉國政府為了加快煤炭工業發展,采取了一些吸引外資、私營資本和國際技術參與的鼓勵政策。

上述煤礦和電站是孟加拉國第一座煤礦和燃煤電站,開創了孟加拉國煤炭工業和用自產煤炭發電的歷史。到目前為止,該煤礦已經安全生產逾5年,共計開采了7個長壁工作面,生產煤炭逾300萬t;該燃煤電站運行逾4年,并已向孟加拉國國家電網輸送電力約60億kWh。

1.4 其他煤田開發情況

Phulbari煤田:亞洲能源公司獲權投資開發露天煤礦及其電站。該露天煤礦規劃總能力達到15.0 Mt/a。該項目已經完成煤田地質勘探、項目可行性研究報告,項目公司完成在英國上市,并于2001年進入項目建設前期的征地、村莊搬遷、賠償階段。但由于開發商與當地利益的處置問題引發矛盾,導致該項目長期停滯。

Khalaspir煤田:孟加拉國 Hosaf Group公司獲權與外商合資勘探開發。該煤礦已經完成煤田地質勘探和可行性研究報告,并上報待批。

Dighipara煤田:該煤田采礦權已授予 PB公司,尚未啟動開發工作。

2 煤炭資源開發途徑

2.1 促進可持續發展的政策途徑

(1)由于孟加拉國的煤炭工業處于初創階段,其礦業法規尤其是煤炭立法工作不足,亟待汲取先進國家經驗,制定有關法律體系,包括配套的資源開發、環境保護、搬遷與賠償等法律法規,建立和完善煤炭開發與利用的有關法律法規和規范,并頒布實施。

在《1923年礦山開采法》和《1968年礦業法》基礎上,該國于20世紀90年代中期開始編制《孟加拉國煤炭法》(草案)和《孟加拉人民共和國政府1998年采礦規程》(報批稿)。但直到如今,仍未能獲得批準實施。該國的礦產開發尤其是煤炭開發,缺乏立法支持和規范,受到各方面的因素影響和制約,極大地影響了煤炭工業的快速發展和項目開發進程。印度、英國、美國、韓國等國家四大公司自2005年以來提出了總共約86億美元的投資計劃,由于其中絕大部分與孟加拉國煤炭資源開發政策有關,一直未能獲得孟加拉國政府的批準。因此,加快礦產和煤炭立法,建立技術和安全、環保規程規范,是促進煤炭資源開發的迫切任務。相信在最終的煤炭政策(煤炭法)出臺后,該國將掀起新一輪的煤炭開發和國際投資熱潮。

(2)亟待編制符合該國國家資源和需求的煤炭戰略規劃,走科學可持續發展之路。目前,探明或者初步勘查的13個煤田區塊,基本位于孟加拉國北部有關省區。該國亟待在國家層面上研究制定煤炭戰略規劃,并在該戰略規劃指導下進行煤炭資源開發和利用總體規劃,以及配套編制有關交通運輸、煤炭加工利用、煤化工、環境保護、村莊搬遷等規劃,以利于統籌規劃、協調開發。

(3)孟加拉國政府方面應當繼續實行對外開放,吸引外國資金、技術和管理,采用多種合資、合作、承包方式,加快孟加拉國煤炭開發速度。鑒于孟加拉國發展煤炭工業和燃煤電站的能源戰略,預計該國必將繼續出臺更多的優惠政策以鼓勵開發、投資、合作,包括已經出臺的在近3年內將電價每年提高12%等政策。因此,孟加拉國的投資環境進一步改善和獲得法律保障,是可以期待的。

(4)積極培育煤炭加工利用市場,除新建燃煤電站外,建立煤炭工業園區,進行煤炭利用深加工,包括制造化肥、煤化工等,擴大煤炭應用領域。

(5)根據國家資源條件,采取有計劃適量出口煤炭的政策換取外匯和爭取國際資金與技術的投入,從而提高孟加拉國的工業化水平、促進經濟社會發展,是必要的資源戰略。

2.2 礦區開發方式及工藝技術

(1)根據孟加拉國已獲得勘探的5個煤田的地質資料顯示,煤層賦存深度由淺到深,即孟巴礦北部和費爾巴里煤田賦存深度較淺,具備采用露天煤礦開發的可能性,但長期以來存在不同觀點和爭論。而其他3個煤田均為賦存深度中等到賦存深度較大,明顯適宜于礦井開發。

通過20世紀90年代的國際論證,孟巴礦北部煤層區域被認為上覆第三系地層松散、含水性豐富,工程地質條件差,采用露天煤礦開發存在邊坡穩定性、排水量大及影響經濟合理性問題與征地、村莊搬遷和地下水資源保護問題。因此,該地區應合并南部資源采取礦井開發,采用立井開拓方式和凍結法施工。但由于該礦VI號煤層為巨厚煤層,采用分層綜采工藝,雖然比西方國家建議的房柱式開采優越,但仍然存在資源回收率較低的問題。為了提高資源回收率,目前進入研究視野的技術方案是在防治水可行及其他安全技術保障的前提下,在二分層開采中實施綜采放頂煤開采技術。

費爾巴里煤田確定采用露天煤礦開發,但其邊坡穩定性、排水經濟性、地下水資源污染等一直受到質疑。除在實施過程中受阻于大規模村莊搬遷和土地征用賠償外,由于項目設計規模和投資巨大,該項目將受到該國煤炭利用市場和國家限制大規模煤炭出口政策的限制。

綜上所述,孟加拉國煤炭開發應以礦井開發為主、露天開發(如果可能)為輔的方式。即在煤層賦存較淺,技術經濟性、安全性、環保性得到保證的情況下,采取露天開發的方式。

(2)在礦井開發中,以立井開拓方式為主要技術路線。

(3)在孟巴礦已經順利實施了長壁綜采工藝,該國的礦井開采技術已經步入現代化煤炭開采技術行列。未來的其他礦井開采,將根據煤層條件和防治水條件,繼續采用長壁開采方法,選擇性采用分層綜采和放頂煤綜采工藝。

2.3 礦井開采技術特點

(1)根據地質勘探、實際建設和生產揭露,煤層厚度大、資源豐富,頂底板巖性好,煤種煤質優良、用途廣泛,基本具備建設大型現代化煤礦的開采技術條件和市場條件。礦井基本無瓦斯危險,但可能在水、煤層自燃、高地溫高水溫、厚煤層開采工藝、巨厚較堅硬頂板管理及局部沖擊地壓等方面各有特點。

(2)煤層巨厚,而上覆強含水層,基本屬于近水體下煤層開采類型礦井。需要充分論證和慎重選擇分層綜采或者放頂煤開采工藝,既解決防治水問題又提高煤炭資源回收率,提高礦井開發建設的總體經濟性。

(3)由于煤層巨厚,煤層成為裂隙含水層,包括其頂板巨厚砂巖裂隙含水層,礦井開采的直接充水層為煤層和頂板(均為弱—偏中等含水層)。另外,孟巴礦北部區域存在第三系含水層直接賦存在煤系地層之上的天窗區,增大了礦井涌水量。而南部存在涌水量較大、水溫高的特點和疑點,需要進一步實施水文地質補充勘探。礦井水文地質條件趨于局部復雜性,除給礦井建設施工帶來難度外,也對生產中頂板和工作面防治水工作提出了很高的要求。孟巴礦建設初期的突水淹井事故充分說明了其水文地質復雜性。該礦井設計正常涌水量為1200 m3/h、最大涌水量為1600～1800 m3/h,目前實測正常涌水量為1300 m3/h。

(4)煤種為高揮發分長焰煤和弱粘煤,隨賦存深度增加可能變質程度有所提高。煤層多為自燃—容易自燃煤層。由于其高地溫,促使煤層易氧化,加之存在厚頂煤和煤層分層開采,采空區聚熱條件充分,使煤層自然發火成為一個高技術風險因素。在1110工作面的自然發火及啟封成功,揭示了煤層易自燃特性和防治的難度。

(5)根據鉆孔測試結果,VI號煤層頂板以上原始地溫梯度為 2.92～4.97℃/hm,平均為3.51℃/hm。VI號煤層內原始地溫梯度為5.96～22.44℃/hm,平均為10.46℃/hm。高地溫、高水溫導致礦井高溫高濕,井下生產環境嚴重惡化。通過建設期和生產期的長期排水,井下水溫有所降低,實測工作面水溫一般為37～42℃,工作面空氣溫度一般為進風30～32℃、中部32～34℃、回風34～36℃,濕度為90%左右。

(6)煤層頂板是厚度為數十米的白色粗砂巖,整體性較強,含水性為弱—中等,泥質或鈣質膠結,遇水軟弱,但缺水區域則比較堅硬,給頂板管理帶來復雜性。煤層較堅硬,普氏系數約為3,與比較堅硬的巨厚頂板砂巖構成了彈性聚能體系。在煤層接近充分采動情況下,頂板和煤層積聚大量彈性能,可能發生沖擊地壓災害。

3 中孟合作面臨的機遇與挑戰

孟加拉國煤炭工業剛剛起步,正處于制定規則和探索實踐的階段。許多發達國家出于外交、經濟等方面的考慮,對這個新興的煤炭工業市場有著強烈的興趣和參與其中的沖動。中國自然也不應落于他國之后。

CMC作為國際工程項目總承包商,依托中國煤炭行業、電力行業的支持和參與,開發建設了該國第一個煤礦和第一個燃煤電站,并承包運營。為該國北部地區提供了穩定的電力供應,改善了當地工農業生產及社會經濟狀況,促進了就業,提高了民眾生活水平,建立了友誼,鐫刻了合作佳話。可以說,孟加拉國是中國煤炭、電力工程和技術界聯手打造的傳統市場。

十幾年的建設和生產經驗表明,只要持續加強科技研究和生產系統技術改造,孟巴礦開采技術條件基本可控。而孟加拉國的其它煤礦,由于其開采深度較大,上覆強含水層的影響必將弱化,其開采安全性必將得到改善。此外,孟加拉國政治與社會安全基本穩定,政府和民間與中國的關系長期友好,經貿合作持續發展。

綜上所述,中國在孟加拉國煤炭和電力工程承包領域大有可為。在該國投資環境日趨改善情況下,順應其煤炭建設和燃煤電站的大規模開發需求,探索在該國煤礦和電站領域參與投資經營,在實現工程總承包的基礎上,中國可以獲得規模經營及更加穩定的投資回報。這是歷史的選擇與傳承,也是新的課題、新的機遇與挑戰。

4 結語

孟加拉國的資源條件決定了煤炭必將成為該國未來能源結構的主要支撐點之一。加快煤炭開發與利用,是孟加拉國的當務之急和必然選擇。該國煤炭開采技術條件較好,對礦井防治水、防滅火、預防高溫熱害和沖擊地壓等已經獲得相當寶貴的基本認識和經驗。只要進一步加強安全技術專項研究與防范措施,煤礦建設、生產安全基本可控。

中國公司在孟加拉國能源領域開發經營逾10年,樹立了中國煤炭工程、技術、管理品牌良好聲譽,其戰略地位來之不易。面對孟加拉國煤炭工業未來發展的機遇,有必要發揮中國煤炭行業和國家對外經貿的整體優勢,積極、全面地參與其中。

通過政府和煤炭行業的高層次互訪交流,建立政府間合作機制,是促進中國煤炭法律法規、資源管理、安全監督、技術咨詢全面介入孟加拉國的必由之路。從“兩個市場、兩個資源”、“走出去”的戰略高度,制定激勵優惠政策,促進和擴大中國企業積極參與該國煤炭合資開發、煤礦和燃煤電站工程承包建設、煤礦生產承包中,實現工程承包、戰略投資多方位經營,是中國政府與煤炭行業需要思考和抉擇的戰略問題。

[1]Ms.NaokoDoi.EnergyOutlook for Bangladesh[C].ICC-ENERGY FOR GROWTH DHAKA 13 APRIL.DHAKA:ICC,2010

[2]Syed Yusuf Hossain.Energy Regulations and Private SectorInvestment[C].ICC-ENERGY FOR GROWTH DHAKA 13 APRIL.DHAKA:ICC,2010

[3]Muinul Ahsan.Coal,Alternative Source of Energy forBangladesh[C]. ICC-ENERGY FOR GROWTH DHAKA 13 APRIL.DHAKA:ICC,2010

[4]龐衛東.孟巴礦突水事故原因與快速治理技術[J].煤炭科學技術,2010(12)

[5]龐衛東,于保華等.特厚煤層復雜條件下火區啟封方案優化及控制技術[J].煤炭工程,2011(2)

[6]龐衛東,楊勝強.孟巴礦地熱特點及成因分析和治理[J].煤礦安全,2011(2)

(責任編輯 溫子伯)

Status and approach of coal resource development in Bangladesh

Pang Weidong,Xia Minghui,Wang Jingtao
(Department of Energy Engineering Business,China National Machinery Imp.&Exp.Corporation,Xicheng,Beijing 100037,China)

This article introduced coal reserves and development approach of coal industry in Bangladesh,analyzed and presented approach for the development and thinking for the management of coal industry in Bangladesh,recommended Chinese coal sector to grab the opportunity and actively participate in the investment and development of coal resource in Bangladesh.

coal resource,mine exploration,technical characteristics,collaboration between China and Bangladesh.

TD

A

龐衛東(1957-),男,四川內江人,中國機械進出口(集團)有限公司能源工程事業部總工程師,教授級高級工程師,國家注冊采礦設計工程師。