内蒙古东部地区油页岩资源开发利用优势分析

吴青

摘要：油页岩属于非常规油气资源，以资源丰富和开发利用可行性而被列入21世纪非常重要的接替能源，与石油、天然气及煤一样都是不可再生的能源，本文对内蒙古东部地区油页岩开发优势做了初步分析。

关键字：内蒙古东部 油页岩 开发

内蒙古东部地区油页岩资源经过统计，资源储量共计3991.61亿吨，折页岩油227.97亿吨。其中矿区探明、查明资源储量2.69亿吨，折页岩油0.15亿吨。预测资源储量3991.61亿吨，折页岩油116.3亿吨。内蒙古东部地区油页岩资源开发条件优越，潜力巨大。

一、分布集中，便于整装规划、开发

本区油页岩主要分布于通辽市的开鲁坳陷及其周边中生代卫星湖泊内。具有分布集中、规模巨大、“品质”良好的特征，适于规模开发。

1. 具调查，开鲁坳陷预测资源储量3995亿吨以上，包括了全部亿吨以上预测区和杨树沟油页岩的探明资源储量。整体看开鲁坳陷预测资源量相当于吉林省农安地区的三倍，超出全国首轮油页岩资源评估对整个松辽盆地估算的资源储量。

2. 油页岩层系集中。全部形成于中生代的晚白垩世温暖潮湿的湖泛期浅—深湖相环境中。总厚度大，一般超过30m，厚处可达70m。

3. 油页岩干酪根为腐泥、腐殖腐泥型，为浮游蓝藻生物，少有陆相生物成因类型，属优质油页岩。且含油率分布稳定，一般均在5~6%之间。

4. 埋藏较浅，小于500米者近半，便于露天或井工开采，同时也适宜考虑原位开发。同时，开鲁坳陷地处平原，断裂不发育，盆地构造形态相对完整，是地下干馏提取页岩油的有利场所。

二、外部开发条件优越

1. 自然、地理

通辽市海拔一般仅300~400m，地势相对平坦，便于野外作业；区内气候属半干旱大陆性气候，年平均气温5～6℃。降水量350～400ml，占蒸发量1/3。无霜期达160天。气候对矿山开采影响小。

2. 交通、运输及通讯

通辽市是内蒙古东部地区的一个交通枢纽。铁路有集通线、京通线、同霍线、通海线等铁路，是多条铁路的交汇地。公路四通八达，有通往北京、呼和浩特、海拉尔及东北三省的航空，交通十分方便。开鲁坳陷坐落于开鲁县范围内，其南部延至奈曼旗。距通辽市仅几十km。交通十分方便，外部运输条件颇为良好。

3. 供水、供电

通辽电厂是东北电网的主力骨干电厂，供电充足。开鲁坳陷内有西辽河、新开河及南部牦牛河等河流，能充分保障大型矿业生产基地用水。

4. 区域经济与社会环境

通辽市土地肥沃，以农牧业为主，是自治区主要产粮地区，也是人们所称“黄牛之乡”，全国良种细毛羊繁育基地和生猪主要产区。全市森林覆盖率大于13%，是全国最大木本油料及冠果生产基地。区内有霍林河煤田是全国著名的五大露天煤矿，此外有硅砂及小规模金属矿产地。但总的来讲，通辽市是内蒙古全区矿产资源比较匮乏的一个城市。奈曼旗杨树沟油页岩矿区是该市目前可供规模化开发的唯一矿区。

三、矿产开发利用技术条件评价

1. 开发技术条件

（1）水文地质工程地质条件分析

开鲁坳陷及其周边地区油页岩层位大部分赋存于当地侵蚀基准面和地下水之下。评价区内仅有三条河流，坳陷内无大的构造破碎带。地下水主要补给为大气降水，矿坑水主要来自区域地下径流，矿坑涌水量不大，水文地质条件为简单-中等类型。但，由于开鲁坳陷汇水面积较大，地区内通常有一定厚度流砂层，属透水层。对坳陷中部，今后工作中应加强水文观测，以便准确取得数据，为开发利用提供水文地质方面依据。

矿区油页岩层系地层属于较软-中等坚硬。浅部存在氧化带及风化层，同时油页岩由于自身物质成分特点决定其内物质易风化挥发。露天开采时边坡失稳现象会有发生；地下开采时，矿坑顶板易下沉、塌陷、滑落于底板鼓胀等不良工程现象，对矿床开采影响较大，应充分留足水体保护矿柱，加强支护，选择适当边坡角，限制废石、废弃物堆放高度。

（2）开采技术条件

开鲁坳陷及其周边中生代卫星湖油页岩评价区，油页岩资源规模巨大，坳陷内各部位均有分布，埋藏由近地表至1000m以下。适于做露天开采，井工生产和原位开发。一般露天开采适宜于在坳陷边缘、隆起区及斜坡区。坳陷区内则一般较深。本地区油页岩层位包括嫩江组和青山口组两个，间隔较大。所以在选择开采方法时应该注意结合实际情况确定。有时几种采矿方法，分阶段、时期使用也不失为一种适当的选择。

在露天开采时，要选择适宜矿床本身特点的边坡角，据杨树沟矿区长期观测：本地区安息角大致35～38°，自然堆积、大小混杂高度可达2～5m，比较稳定。

本地区油页岩系主要岩石为页岩，含油页岩、砂质页岩、钙质页岩及粉砂岩。风化带以下新鲜岩石试验结果，抗压强度251-391kg/cm2，内摩擦角66°-75°。实验结果见表7-7。

据此确定开鲁坳陷露天稳定边坡角大致为：松散层：黄土、红土类为35°，风化页岩为30°，页岩、含油页岩35°，油页岩为40°。对于处在坳陷中心部分，由于现有资料不足，应补充资料，以后根据实际情况予以确定。

油页岩开采的主要问题：一是由于预测区主要位于开采地区，是内蒙古重要农区，开采时动迁人员较大，成本较高；二是由于油页岩极易风化，从而影响油页岩质量，应采取合适的工艺，加以解决；三是浅表层油页岩由于氧化、风化作用，油页岩质量与物化性质与新鲜岩石差距大，应注意解决其后利用及开采中可能出现的问题。

2. 加工技术条件与方向

油页岩的利用，特别是对露采和井工开采的矿区，应考虑用组和工艺把采矿、页岩干馏、发电、建材、稀有元素提取等单独的生产过程组合成前后连续、密切相关、互为补充的组和工艺，最大限度地利用矿物的热能和组成特性，最经济地生产热、电、页岩产品、建材、金属材料及化工产品。最后的灰渣也可以作为路基材充填和改良土壤用。油页岩是多灰分矿产，开发油页岩一定要走综合利用之路，尽可能做到物尽其用，减少污染，变废为宝。也只有这样，才能保证油页岩的开发取得最大的经济效益。

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