煤炭资源的估算

关键词： 估算 煤炭资源 勘查 储量

煤炭资源的估算（精选四篇）

煤炭资源的估算 篇1

煤炭资源估算是煤炭勘查工作中的重点之一, 因此, 相关地质工作人员必须在保证煤炭资源储量估算工作的真实性、准确性、科学性基础上, 相应的提高储量估算工作效率, 以便加快勘查工作的进度。Section软件在地质勘查工作中的应用就大大提高了储量估算图件的制作效率。

1 Section软件及Section技术

Section是在Windows系统和Mapgis6.7 (B20051118) 环境下, 以Microsoft VC++6.0语言为编程工具, Mapgis 6.7 SDK为开发平台进行开发的地质图件编辑扩展软件。系统基于Mapgis输入编辑子系统强大的图形编辑能力, 添加专业的地质图件制作工具, 大大提高了地质图件的制作效率;与Excel结合实现强大丰富的数据沟通功能;图形可以在不同工程之间、不同文件中, 不同时间, 不同位置自由复制粘贴;方便的图例拾取、修改、排版操作, 可自由定制用户图签及使用。

2 Section软件在煤炭资源储量估算中的应用

(一) Section与Excel结合

Section与Excel数据之间的沟通功能, 实现了在煤炭资源储量估算中区属性的自动挂接和导出功能。例如, Section功能下生成区文件后, 自带区属性ID、面积、周长。还必须对这区文件增加一些属性, 如资源类别、块段号、煤类等必要属性。然后通过Section中1辅助功能中导入导出模块, 导出区属性Excel表格。

(二) Excel表格中分块段估算资源储量

导出的Excel表格中自带区属性的ID、面积、周长、资源类别, 块段号, 煤类等属性。在Excel表格中以划分的资源类别和块段号为计算单元, 按照每个基本块段的工程控制钻孔, 计算出每个基本块段的平均厚度。在计算块段平均厚度时, 要注意可采边界线的工程控制点数的选取, 可采边界线一般由于地质条件的不同, 可采的最小厚度也不定相同。这里以0.80为最小可采厚度拟合出煤层最低可采边界线, 如果某个基本块段边界是以可采边界线为界限, 这个基本块段在计算平均厚度时就要选取若干厚度为0.80工程控制点参与平均厚度的计算。

由基本块段分割出的若干子块段的厚度和基本块段的厚度相同, 所以每个块段的平均厚度确定之后, 依据成图比例尺计算Excel表格中导出的块段图上面积所对应的每个块段的实际面积。再采用水平投影地质块段法, 按资源量类别估算煤层的资源量, 其估算公式为:

式中:

Q-块段资源量 (万t)

S-块段面积 (万m2)

H-块段平均厚度 (m)

D-平均视密度 (t/m3)

估算结果以万吨为单位表示。

这样, 计算后Excel表格中以ID开头, 还包括了每个块段的平均厚度、视密度、实际面积、以及利用上面公式计算出的块段的资源储量。

3 利用Section菜单下的1辅助功能挂接资源储量图与Excel表格

在Excel表格处于打开打开状态下, 然后在Section状态下打开资源储量估算图, 并让此前拓扑重建形成的区文件在编辑状态, 再利用1辅助功能菜单下的导入导出功能中连接属性数据 (Excel) , 选择Excel连接的关键字段ID, 单文件为当前区文件, 字段同样还是ID码, 这样区文件上就被赋予了Excel表格中所有属性数据。

4 在Section中自动标注区属性

在菜单"1辅助功能/标注功能/区多字段标注", 区属性多字段标注对话框中, 使用用户自定义的形状进行区属性字段标注。在图上就标注出的区文件挂接后的属性, 包括资源类别、块段号、平均厚度、视密度、实际面积、资源储量。这样, 就一次性完成资源储量的标注任务。单个煤层的资源储量图件制作工作就基本完成。

5 结论

总之, Section技术和Excel功能的相互沟通, 大大提高了煤炭储量估算工作的效率和准确性, 减少了地质制图工作者劳动量和避免了图表不一致情况, 以及人为计算和标注中出现的明显失误。随着地质人员对Section技术中功能的熟练程度的进一步提高, 将可能进一步发挥Section技术在地质勘查图件制作中的自动化功能, 更大程度的提高煤炭资源储量的估算和图件工作效率和准确性。

参考文献

煤炭资源的估算 篇2

为了全面落实国务院关于加强地质工作的决定 (国发[2006]4号) 以及温家宝总理关于整顿矿业秩序的指示精神, 从根本上缓解我国目前经济社会发展的资源瓶颈约束, 实现矿业秩序的本质的好转, 国土资源部决定组织启动“全国矿产资源利用现状调查”专项, 全面开展矿产资源领域的国情调查。本文主要阐述长岗向斜核查矿区煤炭资源储量估算相关内容。

1 深部找矿工作的重大意义

当今矿产勘查面临“三难”问题, 即“难识别, 难发现以及难利用”的矿逐渐增多, 这其中主要的原因是由于地表矿、浅部矿日趋减少, 尤其是大型、超大型矿更是鲜有发现于地表或者浅部。“探边摸底”、“攻深找盲”等已经逐渐成为现实的勘查战略。当前, 我国进入了矿产资源需求旺盛的快速发展时期, 一些重要矿产资源储量国内保障程度不高, 供需矛盾日益突出, 急需加强矿产勘查, 开拓新的领域, 使得资源供应能力有所提高。加强深部找矿是我国矿产资源勘查的客观需求, 是缓解当前资源瓶颈约束、确保经济社会持续发展的重要方针, 具有非常重大的战略意义。此项工作的开展, 有利于促进我国矿业经济持续健康发展、使得矿业竞争力不断提高;有利于区域经济地发展以及社会的和谐稳定。因此必须从深入贯彻落实科学发展观的战略地角度, 提高对深部找矿工作的重要性的认知, 增强责任感与紧迫感, 切实促进深部找矿工作。

2 矿区煤炭资源储量估算

在深部煤炭资源勘查中, 资源储量估算的方法有:算术平均法、地质块段法、等高线法、剖面法、水平切面法、等值线法、统计法等, 最简单的是算术平均法, 经常用的是地质块段法。

2.1 算术平均法

它实质是把整个复杂形状的煤层看作一个简单的且具有一定厚度的板状体, 计算资源量时, 用勘查区内煤层的总面积乘以各见煤点的厚度、视密度的平均值。这种方法又叫丰度系数法, 一般仅在勘查程度很低的阶段如煤炭资源预测 (评价) 时采用。

2.2 剖面法 (垂直断面法)

在勘查线剖面图的基础上, 先计算出各勘查线剖面上的煤层截面积, 再按照所划分的块体, 计算出各块体煤层体积和资源储量, 最后将各块体的资源储量相加求得总资源储量。勘查线剖面的截面积, 可用求积仪 (或微机软件) 求得。各块体体积的求取, 根据勘查剖面是否平行, 分为平行剖面法、不平行剖面法。

2.3 地质块段法 (也叫平均倾角法)

通常在煤层底板等高线平面图或煤层底板立面图上进行。它的实质是根据地质因素将每一层煤划分为一组形状和大小不同的块体, 然后分别按算术平均法计算出每一个块体的资源储量, 相加求得勘查区该煤层的资源储量, 最后把各煤层的资源储量加起来求出整个勘查区全部可采煤层的总资源储量。这种方法的优点是将资源储量与地质因素结合起来, 反映出具有不同地质特点的煤层资源量, 有利于煤矿设计与开采, 适于任何形态和产状的煤层中使用 (当煤层倾角小于60°时, 采用煤层底板等高线平面投影图;当煤层倾角大于60°时, 采用煤层底板立面投影图) 。但是, 在一个块段内, 最好是煤层倾角变化比较均匀, 以便计算各块段得平均倾角。

3 深部矿产预测

3.1 矿产预测的定义

矿产预测是按照已有的地质工作程度以及技术经济发展条件, 规划成矿区带, 研究成矿规律, 指出现在还没有发现而将来或许应当发现矿床, 提出部署矿产调查工作的建议, 它贯穿在矿产勘查的全过程。

3.2主要任务

矿产预测的任务是汇集现阶段地、矿、物、化、遥和专题研究资料, 在GIS平台上建立空间数据库;对物、化、遥和有关数据进行处理, 分析区域成矿背景, 总结控矿因素, 研究成矿规律;编制基础、辅助和目的等矿产预测系列图件, 进行预测评价;提出今后开展矿产调查的部署和工作建议。有足够依据时估算3342 (或3341) 经济意义不明的预测资源量。

矿产预测是贯穿在基础地质调查、矿产勘查和矿山地质全过程, 为矿床的发现、评价、矿产勘查费用的投向提供科学依据的新任务。矿产勘查针对地表露头矿、隐伏 (盲) 矿、难识别矿床等多项任务和期望新发现矿床较好的经济社会效益并转化为新的矿物原料基地的情况下, 矿产预测的目标明确、综合性和实用性强, 定为矿产勘查的前期工作。当前提出了深部预测找矿和深部勘探的新任务, 又一次突出了矿产预测工作的实用性和理论创新的重要性。

3.3矿产预测实用分类

在矿产预测实践和大多数程序系统中, 按矿产预测成果的性质划分矿产预测方法的类型, 大体分为以下几类:

(1) 定量预测方法类:丰度估计法、地球化学块体预测法、逻辑信息法、特征分析法、体积估计法、蒙特卡罗法、回归分析法、证据权法等等;

(2) 定性预测方法类:趋势面分析法、数量化理论、概率回归、判别分析法、模糊数字、因子分析法、分型理论、聚类分析法、列联表、成因地质模型法、秩相关、总体分解、对应分析、熵分析等等;

(3) 主观预测方法的分类:德尔菲法、专家评分法、地质信息评分法、主观概率法等;

(4) 经验预测方法类:根据地质人员的经验做出预测。

3长岗向斜核查矿区煤炭资源储量估算

3.1核查区概况

该核查区包括了整个长岗向斜, 即原上表矿区的范围, 这次核查矿区编号沿用该上表编号, 即为S522130011。核查区的中心仁怀市长岗镇位于遵义西45km, 核查区呈北东~南西向延伸至长岗又转为近东西向延伸, 北东以硫磺厂、樱桃坪一线为界;西南以煤炭孔为界, 长约70km, 宽约5~12km, 面积约530km2。其中包含仁怀市境内25个采矿权 (矿山) 、1个探矿权以及遵义县辖区内的12个采矿权。

该核查区 (单元) 为原国家矿产地 (仁怀县长岗向斜测区-国家) , 上表编号522130011, 核查区内现有2个探矿权和36个煤矿采矿权, 故资源储量估算范围为各煤矿采矿许可证所划定的范围。估算的对象 (煤层及其编号) 是根据长岗向斜普查地质报告说明书为基础以及收集的两家探矿权勘探报告和36家煤矿相关地质资料经过对比后进行统一编号。

3.2 资源储量估算方法

核查区为一向斜构造, 区内北东面有一条规模较大的断层外, 其他在向斜两翼发育有10余条小规模的断层, 总体上地质构造较简单, 两翼断层呈单斜产出, 煤层倾角小于60°, 可采煤层呈层状展布, 厚度较稳定。因此, 本次资源量估算方法采用煤层底板等高线水平投影地质块段法, 其计算公式为:

式中:Q———块段资源量 (t) ;

H———块段平均厚度 (m) ;

S———块段平面积 (m2) ;

D———平均体重 (t/m3) ;

α———块段平均倾角 (°) 。

原报告中煤层倾角小于15°时亦采用上述公式, 即没有用伪厚度和水平投影面积估算, 本次核查沿用其方法。

3.3 资源储量估算参数的确定

本次核查以收集资料为主, 没有对各煤矿开展新的工作, 未取得新的厚度、体重等数据, 故厚度、体重、倾角均采用原报告的参数。在本次核查时在电脑上用Mapgis软件量取各块段面积, 若与原面积的误差未超过5%时, 块段面积采用原面积, 超过5%时, 块段面积从新量取, 有块段分割时 (如新增采空区) , 新增块段面积用Mapgis软件量取, 剩余块段面积则用原块段面积减去新增块段面积。

3.4 资源储量估算各类边界确定原则

本次核查尊重并沿用原报告的可采边界。对于采空区的圈定: (1) 当矿山没有提供新的采空区或提供的采空区资料与原报告不能对应或资料有问题等等原因不好使用则沿用原报告的采空区边界; (2) 当矿山提供的新采空区资料可以使用, 则在原报告圈定的采空区范围基础上将新增部分按矿山提供的新采空区资料边界补充上图并与原报告圈定的采空区范围合并; (3) 由于原报告多为矿山整合时编制的核实报告, 因此在划采空区时按整合前分属不同煤矿分别划定 (包括部分333或334) , 本次核查将其合并。

3.5 资源储量估算块段划分

原则上未动用部分块段及没有新增采空区块段沿用原块段划分及编号。两种情况例外: (1) 如上所述, 由于原报告多为矿山整合时编制的核实报告, 因此在划块段 (包括采空区) 时按整合前分属不同煤矿分别划定, 因此造成块段过细过多, 本次核查将其归并。 (2) 新增采空区与原报告圈定的采空区范围合并为一个块段。

3.6 资源储量类别确定条件

关于资源储量类别确定, 原则上以原报告为准。但根据《固体矿产资源/储量分类》 (GBr T17766-1999) 国家标准, 原报告中的B、C、D、E类别, 分别归类为《煤、泥炭地质勘探规范》 (DZ/T0215-2002) 的121b、122b及333根据贵州省煤炭资源储量核查补充技术说明的要求, 各采矿权煤矿原报告中采空区部分及井巷工程控制内的块段的资源储量类别改为111b;原报告中331改为121b, 332改为122b, 333及高硫块段不变。

3.7 资源储量估算结果

按上述原则对区内主要可采煤层 (C5、C7、C12) 及局部可采煤层 (C2、C3、C9、C10、C13) 分别进行了资源储量估算。

截止2009年12月31日, 贵州省仁怀市长岗向斜核查矿区内累计查明资源储量254943.324万t (含高硫煤3634万t) , 其中:探明的经济基础储量 (111b) 2109.66万t, 查明的内蕴经济资源量 (331) 750万t、控制的内蕴经济资源量 (332) 807万t、探明的经济基础储量 (121b) 171万t, 控制的经济基础储量 (122b) 5536.68万t, 推断的内蕴经济资源量 (333) 137758.732万t, 预测的资源量 (334) 107810.252万t。消耗采空量 (111b) 1523.66万t。保有量145609.412万t (334未计入保有资源量, 含高硫煤1914万t) , 其中:探明的经济基础储量 (111b) 586万t, 探明的经济基础储量 (121b) 171万t, 查明的内蕴经济资源量 (331) 750万t、控制的内蕴经济资源量 (332) 807万t、控制的经济基础储量 (122b) 5536.68万t, 推断的内蕴经济资源量 (333) 137758.732万t。

4 结语

综上所述, 深部矿产资源储量的估算问题是非常重要的, 在煤矿地质工作中, 必须做好这一项工作。因此在进行深部煤矿资源储量的估算中, 需要根据实际情况采取有效的估算方法和预测方法, 并且严格按照相关规范和步骤, 保证估算结果的准确性。

参考文献

[1]陈楠.四川省煤炭资源储量核查成果数据库建设方法研究[D].成都理工大学, 2012 (07) :56~57.

[2]胡魁.论矿产资源储量分类与勘查阶段的关系[J].地质与勘探, 2002 (03) :34~35.

煤炭资源的估算 篇3

关键词：矿体圈连,资源/储量估算参数

自从《固体矿产资源/储量分类》 (GB/T17766—1999) 、《固体矿产地质勘查规范总则》 (GB/T13908—2002) 国家标准发布实施以来, 对固体矿产勘查资源/储量估算和矿业权评估起到了很好的指导和“规范”作用。根据笔者多年参加地质勘查报告、资源/储量核实报告、储量动态监测报告的评审, 就报告中有关矿产资源/储量估算中遇到的一些问题与同行探讨, 不妥之处望斧正。

1 矿体的圈定

现行《固体矿产地质勘查规范总则》 (GB/T13908—2002) 中明确指出“矿体、不同矿石类型、品级的圈定, 应遵循矿床自身的地质规律”、“边缘见矿工程的控制范围, 应根据矿床地质变量的变化特征, 影响范围来确定”。也就是说矿体 (层) 的圈连, 要充分研究矿床地质特征, 成矿控制因素, 按照已掌握的地质规律和不同勘查阶段的要求进行合理的圈连, 不允许采用不考虑地质规律见矿就连和无依据的按勘查工程间距外推的做法。矿体 (层) 圈连前, 首先要圈连赋矿地质体和控矿构造界线, 矿体 (层) 外推不能超越其范围, 圈连出的矿体任意地段的厚度, 不得大于相邻工程中该矿体的最大厚度, 即使矿体中出现夹石, 也应遵循这一原则。矿体 (层) 的外推要根据矿体的稳定程度和周围工程控制程度而定, 对一些延伸比较稳定的沉积矿床和沉积变质矿床, 可根据矿体 (层) 在地表出露的相对标高进行推深估算预测的资源量 (334) 或推断的内蕴经济资源量 (333) 。

2 矿产资源/储量估算工业指标的确定

在矿产普查、详查阶段, 资源/储量估算一般都采用规范中推荐的工业指标, 其中的质量指标为“双指标”或“三指标”, 即“边界品位”、“最低工业品位”、“矿床平均品位”。笔者认为在普查阶段主要是根据预查提供的矿化信息, 进行找矿和发现矿化富集规律, 规范不完全要求对矿床作出工业评价, 对矿 (化) 体只进行稀疏工程控制。因此, 对个别品位变化比较稳定的金属矿产在普查阶段可根据目的任务采用单指标圈矿 (边界品位) , 没有必要用“双指标”把同一矿体分割为低品位矿体和工业矿体。这样矿体圈连、资源量估算都较为方便, 也更适应于用计算机进行资源/储量估算, 也不影响对矿床的勘查评价, 并且有利于勘查工程的布置和找矿。

3 矿产资源/储量估算中各种参数的进位原则

资源/储量估算参数的进位原则在规范中虽没明确要求, 但我们在资源/储量估算时一般都采用了“四舍五入”的原则。笔者认为矿体面积、体积、矿石量、金属量可采用“四舍五入”的原则, 取整数位或一定数位的小数, 也可采用“四舍六进、逢五奇进 (零为偶数) ”的进位原则。但对单个样品品位、单工程矿体平均品位及厚度、矿床平均品位, 夹石剔除厚度、体积质量 (体重) 都不允许用上述进位原则, 应根据确定的工业指标数位取舍保留小数或整数。也就是说“舍而不进”的原则。如岩金矿最低工业品位采用2.5×10-6, 计算的单工程平均品位为2.496×10-6, 规定取两位小数, 其单工程平均品位应为2.49×10-6, 不能进位成2.50×10-6。

4 槽探工程矿体厚度计算中的问题

槽探工程中矿体厚度计算采用的通用公式为:

D=L (Sinα·Cosβ·Sinγ+Cosα·Sinβ)

式中:D—矿体真厚度;L—控制矿体样品总长度;α—矿体倾角;β—坡度角;γ—矿体走向与工程走向 (样槽走向) 的夹角。在槽探工程地质编录时, 如基线布于槽壁上方 (地表) , 样品采集于槽底, 记录的样品长度是投影到基线上的样品长度。此种情况下计算矿体真厚度, 只有基线坡度与样槽 (槽底) 坡度完全相同时, 即投影到基线上的样品长度才能代表样品的实际长度, 才可用上述公式计算矿体真厚度。若基线坡度与样槽坡度不一致时, 投影到基线上的样品长度, 它不能代表样品的实际长度, 此投影样长与上述公式不相关, 计算不出矿体的真厚度, 也就是说用上述公式计算矿体真厚度必须取样品的实际长度和样槽 (槽底) 坡度角。

5 矿体块段面积和块段体积计算中的问题

1) 用平行断面法 (剖面法) 估算矿产资源/储量, 如矿体走向与勘探线方向不垂直时, 其测定的矿体断面面积必须校正, 其校正公式为:

S=S′·cosα

式中:S——垂直矿体断面面积;

S′——斜交矿体断面面积;

α——矿体走向与勘探线方向之间的夹角。

2) 用地质块段法在垂直矿体纵投影图上估算矿产资源/储量, 矿体块段体积可直接用矿体块段投影面积乘矿体块段平均水平厚度计算, 如用矿体真厚度计算矿体块段体积, 必须对其块段投影面积进行校正, 其校正公式为:

S= S′/sinα

式中:S——矿体倾斜面积;

S′——矿体垂直纵投影面积;

α——矿体倾角。

3) 用地质块段法在矿体水平纵投影图上估算矿产资源/储量。矿体块段体积可直接用矿体块段投影面积乘矿体块段平均铅垂厚度计算。如用真厚度计算矿体块段体积, 必须对其块段投影面积进行校正, 其校正公式为:

S= S′/cosα

式中:S——矿体倾斜面积;

S′——矿体水平投影面积;

α——矿体倾角。

4) 用地质块段法估算矿产资源/储量如在矿体边部或深部 (单工程控矿) , 用勘查工程间距的1/2尖推 (沿走向和倾向) 估算资源量, 其矿体块段体积计算不能用楔形体公式进行计算:

V=S·D/2

式中:V——矿体块段体积;

S——矿体块段面积;

D——矿体厚度。

此时矿体块段形态为一四面体 (图1-b) , 用此公式计算出的矿体块段体积与1/4平推计算出的矿体块段体积不相吻合。应采用公式V=S·D/4计算矿体块段体积, 其计算的矿体块段体积与1/4平推计算出的矿体块段体积才能完全吻合。因此, 在资源/储量估算当中, 为了计算方便, 一般采用1/2尖推圈连矿体, 1/4平推估算资源/储量, 其矿体块段体积计算公式可采用板状体公式V=S·D。

综上所述, 在矿产资源/储量估算中遵循地质规律, 结合工程对矿体的控制程度, 确定合理的矿体圈定原则, 选择适当的估算方法, 选取正确的估算参数, 精确数位的取舍, 是提高资源/储量精确度的关键。

参考文献

[1]刘玉强, 张延庆.固体矿产地质勘查资源储量报告编制文件及规范解读[M].北京:地质出版社, 2007:493-444.

[2]GB/T17766—1999, 固体矿产资源储量分类[S].

[3]GB/T13908—2002, 固体矿产地质勘查规范总则[S].

煤炭资源的估算 篇4

作为可再生能源, 生物质能是指所有可以作为能源使用的源于植物的物质。而植物的成长通过光合作用, 绿色植物的叶绿素吸收阳光与植物吸收的CO2和水合成碳水化合物, 把太阳能转变成生物质的化学能固定下来。因此, 生物质能来源于太阳能, 是太阳能的有机储存[1]。生物质能资源主要包括农作物秸秆和水生植物可作为燃料使用的部分, 合理采伐的薪柴、原木采伐和木材加工的剩余物, 能源植物, 人畜粪便, 农副产品加工后的有机废弃物, 有机的废水、废渣, 城镇有机垃圾等。生物质能的开发利用主要有三个方面:一是直接燃烧供热, 二是供气或发电, 三是生产液体燃料。

新疆是能源供应大区, 拥有丰富的煤炭、石油、天然气等化石能源, 但是作为不可再生的化石能源, 其枯竭是不可避免的事实。同时作为传统的农牧大区, 生态环境十分脆弱。在这种情况下, 生物质能的开发利用, 对于维护新疆能源安全、优化能源结构、促进农村和农业发展、改善农村环境、实现经济社会的可持续发展具有重要意义。

一、新疆生物质能资源总量的估算

新疆地域广大, 生物质能资源丰富, 为对其进行合理的估算, 本文把新疆生物质能资源分为四类:一是农作物资源;二是薪柴资源;三是人畜粪便资源;四是城市生活垃圾资源。

1.农作物资源。农作物资源以农作物秸秆为主, 农作物资源量是以农作物产品的产量进行推算的, 首先宏观的确定产品与秸秆的质量比值。如产出1KG玉米, 估计就有2KG玉米秸秆, 其谷草比 (产率) 为2。农作物秸秆资源量的估算公式

式中, Sn为秸秆资源量;i=1, 2, 3, …, n为资源品种编号;Si为第i种作物产量;di表示第i种农作物谷草比 (产率) 。

新疆农作物主要包括水稻、小麦、玉米、大麦、豆类、薯类、棉花、油料、甜菜、蔬菜、果用瓜、苜蓿等。新疆2007年水稻、小麦、玉米、大麦、豆类、薯类、棉花、油料、甜菜、蔬菜、果用瓜、苜蓿的产量分别为62.52万吨、359.22万吨、396万吨、24.26万吨、20.69万吨、101.36万吨、290万吨、40.3万吨、586.93万吨、1 173.99万吨、338.67万吨、205.47万吨, 根据新疆2007年农作物产品产量利用农作物秸秆资源量估算公式估算, 新疆农作物秸秆资源量估算值为4 073.558万吨, 折合2 154.912万吨标准煤。

2.薪柴资源。新疆薪柴资源丰富, 薪柴资源量可以通过下述三类估算方法进行估算:1) 森林采伐木和木材加工的剩余物, 可用作燃料量按原木产量的1/3估算。2) 薪炭林、用材林、防护林、经济林、疏林的收取或育林剪枝, 按林地面积统计产柴量。3) 四旁林 (田旁、路旁、村旁、河旁的林木) 的剪枝, 按树木株树统计产柴量。假设有一片较大的地域范围, 里面有几个区域, 2) 和3) 中各种林木在不同的区域里拥有不同的情况, 统计这片地域范围的薪柴资源量, 可用下式估算:

式中, Sx为统计地域范围的薪柴资源量;i为统计地域范围的区域数, i=1, 2, 3, …, n;j为第i区域内的林地种类, j=1, 2, 3, …, m;Fij为第i区第j种林地的面积;Yij为第i区第j种林地的产柴率;Qij为第i区第j种林地的可取薪柴面积系数 (取柴系数) ;Tij为第i区第j种四旁林的株树;Xij为第i区第j种四旁林的产柴率;Yij为第i区第j种四旁林的取柴系数;W为统计地域范围内年原木产量;1/3为原木加工产生的剩余物比例。

2007年, 新疆薪炭林面积为1 256公顷、用材林面积为3 300公顷、防护林面积为60 704公顷、经济林面积为51 958公顷、四旁林为2 937.07万株。根据薪柴资源估算公式的估算值为21 355.22万吨, 折合12 193.83万吨标准煤。

3.人畜粪便资源人畜粪便资源量, 是以人口数, 禽畜存栏数, 年平均排泄量为基础进行估算, 在计算儿童、幼畜的粪便资源量时, 要乘以成幼系数。统计公式如下

式中, C为人畜粪便资源量;i为资源的来源类别, i=1, 2, 3, …, n;Pi为第i类成人或成畜的数量;Ai为第i类每个成人或成畜的年粪便排泄量;Ri为第i类儿童或幼畜数量;Bi为第i类儿童或幼畜的成幼系数。

新疆2007年人口总数为2 095.19万, 牛、马、驴、猪、山羊、绵羊2007年底存栏数分别为486.98万头、86.09万头、113.92万头、237.9万头、608.1万头、3 475.34万头。根据人畜粪便资源量估算公式的估算值为1 081.864万吨, 约折合540.932万吨标准煤。

4.城市生活垃圾

城市生活垃圾主要是由居民生活垃圾、商业和服务业垃圾、少量建筑垃圾等废弃物所构成的混合物。其成分和产量受很多因素的影响, 如城市人口、居民收入、燃料结构、饮食习惯、城市建设以及季节变化等的影响。根据新疆2008年统计年鉴统计数据估算, 新疆2007年生活垃圾清运量为340.19万吨, 约折合39.46204万吨标准煤。

根据对新疆农作物资源、薪柴资源、人畜粪便资源和城市生活垃圾的估算, 新疆生物质能资源总量26 850.832万吨, 折合标准煤14 929.14万吨。

二、新疆生物质能资源分布特征分析

由于新疆地域广大, 各地区自然条件各异, 因此, 农作物的作物品种、种植面积大小不同, 资源量各异。林业发展程度不同, 薪碳资源量不同, 林木种类、面积差异较大。人畜粪便资源的分布将随着人口集中度及畜牧业发展的不同而不同。生活垃圾资源量主要集中在中心城市。

本文利用新疆2008年统计年鉴数据, 对新疆2007年各主要地区的生物质能资源量进行估算。估算结果为:喀什地区、昌吉回族自治州、阿克苏地区、伊犁哈萨克自治州的农作物资源比较丰富, 分别为737.8012万吨、426.6608万吨、342.0262万吨、341.8427万吨。喀什地区、克孜勒苏自治州、和田地区、伊犁哈萨克自治州的薪柴资源较为丰富, 分别为7 771.191万吨、2 806.759万吨、2 328.804万吨、2 097.703万吨。伊犁哈萨克自治州、喀什地区、阿克苏地区人畜粪便资源较为丰富, 分别为357.5358万吨、185.2862万吨、119.6185万吨。乌鲁木齐市、伊犁哈萨克自治州、巴音郭楞蒙古自治州、喀什地区的城市生活垃圾资源较为丰富, 分别为141.6万吨、48.19万吨、27.3万吨、18.25万吨。

同时, 各地区生物质能的分布密度也存在较大差异:克孜勒苏自治州、吐鲁番地区、喀什地区的人均生物质能分布密度较大, 说明上述三个地区的人均生物质能资源占有量较大, 生物质能资源开发利用潜力巨大。喀什地区、克孜勒苏自治州、吐鲁番地区、昌吉回族自治州生物质能资源分布密度较大, 每平方公里资源量较大, 具有便利的资源获得性。可以对上述地区的具有区域优势的生物质能资源进行集中开发利用。

三、对生物质能资源的开发利用

人类对生物质能的利用已有悠久的历史, 但是, 长期以来以传统的直接燃烧方式利用它的热量, 直到20世纪, 特别是近一二十年, 当人们对节约能源与环境保护的意识有了普遍提高, 对地球固有的化石燃料日趋减少有一种危机感, 在可再生能源方面寻求能源持续供给的今天, 生物质能利用新技术的研究与应用才有了快速的发展。根据新疆生物质能的资源总量及分布特征, 对生物质能的开发利用应该因地制宜。

1.针对新疆广大的农牧区, 应该主要采用直接燃烧技术及生化转化技术。通过改进炉灶燃烧技术、锅炉燃烧技术和压缩成型技术, 不仅可以提高生物质能的利用效率, 而且可以降低污染、保护环境。发展小型户用沼气技术, 不仅可以提高农牧区生活用能的能源品位, 而且也符合循环经济的理论。

2.针对新疆城镇地区, 如乌鲁木齐市、伊宁市等城市生活垃圾清运量较大的城镇, 应该进一步提高城市生活垃圾等有机废弃物的高效厌氧处理及发电技术的产业化应用程度, 以及大型生物质气化发电技术及发展热电联产技术。

3.针对农作物秸秆集中地区, 如喀什地区、昌吉回族自治州应该集中利用农作物秸秆气化集中供气技术、秸秆直接燃烧发电技术及秸秆制取液体燃料乙醇技术, 在薪柴资源集中地区, 应该大力发展薪柴燃烧发电技术, 集中供电, 调整生活用能结构。通过秸秆直接燃烧发电技术、秸秆气化技术和秸秆制取液体燃料技术, 不仅利用规模大、利用效率高, 还可以变废为宝, 保护环境, 缓解日益进展的能源危机。

4.针对能源植物种植面积大并集中的地区, 应该大力发展能源植物制造乙醇、纤维素制造乙醇、生物柴油及间接液化技术 (天然气、柴油等) , 并做好产业化示范、应用及工程示范等。

摘要：将新疆生物质能资源分为四类:农作物资源、薪柴资源、人畜粪便资源、城市生活垃圾资源, 并对新疆生物质能资源总量进行估算。表明储量巨大, 新疆生物质能资源总量26 850.832万吨, 折合标准煤14 929.14万吨, 具有广阔的开发利用前景。同时新疆各主要地区的生物质能资源量的地理分布并不均匀, 各种资源量差异较大, 因此, 应该因地制宜针对不同地区生物质能资源的分布特征, 通过多种开发利用技术对其进行综合开发利用。

关键词：生物质能,资源总量,新疆

参考文献

[1]陈勇.中国能源与可持续发展[M].北京:科学出版社, 2007.

[2]程备久.生物质能学[M].北京:化学工业出版社, 2008.