新疆主要煤田关键煤质特征及利用途径分析研究
时间：2024-07-23 来源：中国煤炭杂志官网 分享：★ 清洁利用 ★
新疆主要煤田关键煤质特征及利用途径分析研究
1 研究背景
新疆大型煤炭基地是我国重要的煤炭资源接续区和战略储备区，是我国煤炭生产力西移的重要承接区，是全国五大煤炭保供保障基地之一，对保障全国煤炭安全稳定供应、维护全国煤价在合理区间内运行具有重要意义，新疆煤炭资源具有分布范围广(含煤面积达7.6万km2)、储量大(探明资源3 809亿t)、煤种齐全、煤质优良等特点[1]。
新疆煤炭资源赋存条件好，普遍具有煤层厚度大、煤层多、埋深浅、地质构造简单等特点，在开发过程中受瓦斯突出、水害、冲击地压等影响程度较小，开采条件好、开采成本低，比较适合建设大型、特大型现代化安全高效矿井。按照国家战略开发布局规划，目前新疆已初步形成了准噶尔、吐哈、伊犁、南疆四大区的煤炭开发格局，新疆的主要煤田及矿区分布见表1。
表1 新疆的主要煤田及矿区分布
区域煤田矿区准噶尔区准东五彩湾、大井、将军庙、西黑山、老君庙、北塔山、咯姆斯特、水溪沟准南四棵树、沙湾、塔西河、呼图壁白杨河、硫磺沟、乌鲁木齐、后峡、阜康、艾维尔沟和什托洛盖铁喇、塔城白杨河、沙吉海吐哈区三塘湖三塘湖、淖毛湖巴里坤巴里坤吐哈三道岭、大南湖、沙尔湖、艾丁湖、克尔碱、黑山、七泉湖、七克台、库米什、野马泉伊犁区伊犁伊宁、尼勒克、昭苏南疆区库拜拜城、阿艾、俄霍布拉克喀什喀拉吐孜巴州塔什店、阳霞和田布雅
新疆98.4%的煤炭资源分布于北疆地区的准噶尔煤田、吐哈煤田和伊犁煤田，南疆地区(阿克苏、喀什、克州、和田)仅占1.6%，且主要集中在阿克苏地区[2]。
新疆煤质特征变化较大，有大量的优质煤炭资源以及稀缺煤种，而且还存在一些特殊的煤质特征及煤类，与内地煤炭煤质特征存在较大差异。基于此，对新疆主要煤田的煤质特征进行深入分析，研究煤质特性与利用途径之间的适配性，以期为优化新疆煤炭资源高效开发与转化布局、合理安排煤炭开发与转化强度、保障煤炭资源的有序开发利用提供技术支撑。
2 新疆主要煤田煤质概况及关键煤质特征
2.1 新疆主要煤田煤质概况
新疆煤种比较齐全，以低变质的长焰煤、不黏煤和弱黏煤为主，其资源量占新疆煤炭资源总量的80.9%，主要分布在准噶尔、吐哈和伊犁煤田；中变质的炼焦煤(气煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤和瘦煤)占新疆煤炭资源总量的19.0%，主要分布在准南煤田和库拜煤田；也有贫煤、无烟煤、褐煤资源，但分布较少，仅占0.1%[1]。
新疆煤的成煤时代主要为早中侏罗世，准噶尔煤田、吐哈煤田及伊犁煤田的含煤地层主要为中侏罗统西山窑组(B煤组)、下侏罗统八道湾组(A煤组)、部分煤田(伊犁煤田)为中下侏罗统三工河组。和田布雅煤田的含煤地层为中-下侏罗统叶尔羌组及中侏罗统杨叶组，库拜煤田的含煤地层为下侏罗统塔里奇克组(阳霞组)和中侏罗统克孜努尔组。
新疆侏罗纪煤煤质优良，具有特低-低灰、特低硫-低硫、低有害微量元素含量、中高-高挥发分、中高-高发热量、高反应活性等优点，尤其是煤的硫含量主要受沉积环境影响[3]，新疆侏罗纪各煤田的沉积环境均为内陆淡水环境，全硫含量(St，d)一般低于0.5%，为特低硫煤(SLS)；成分硫以黄铁矿硫和有机硫为主，硫酸盐硫含量极低。
新疆主要煤田及矿区煤质特征见表2。
表2 新疆主要煤田及矿区煤质特征概况
区域煤田成煤时代煤种煤岩特征煤质特性准噶尔区准东西山窑组不黏煤、长焰煤惰质组高,镜质组低煤灰中氧化钠含量高、可磨性指数高准南八道湾组、西山窑组长焰煤、不黏煤、弱黏煤、气煤八道湾组镜质组高,西山窑组惰质组高典型低阶煤,利用途径广泛和什托洛盖八道湾组、西山窑组长焰煤、不黏煤八道湾组镜质组高,西山窑组惰质组高上部及下部煤质存在差异吐哈区三塘湖八道湾组、西山窑组长焰煤镜质组高H/C原子比高,焦油产率高淖毛湖八道湾组长焰煤镜质组高H/C原子比高,焦油产率高巴里坤西山窑组(西部)、八道湾组(东部)不黏煤(西部)、气煤(东部)八道湾组镜质组高,西山窑组惰质组高灰分低、焦油产率高三道岭西山窑组不黏煤惰质组高发热量高、可磨性高大南湖西山窑组长焰煤、褐煤惰质组高变质程度低、发热量中等、中灰、结渣性强沙尔湖西山窑组褐煤、长焰煤惰质组高变质程度低、煤层巨厚,煤质波动大,部分中高硫,高砷、高氯煤艾丁湖西山窑组褐煤、长焰煤镜质组高中硫中高硫煤、H/C原子比高克尔碱八道湾组、西山窑组长焰煤镜质组、惰质组各半格金焦油产率高,发热量高、中磷黑山西山窑组长焰煤、不黏煤镜质组高于惰质组格金焦油产率高,发热量高伊犁区伊宁八道湾组、三工河组、西山窑组长焰煤、不黏煤煤质波动较大气化、液化、热解适应性强尼勒克八道湾组、西山窑组长焰煤、不黏煤、气煤镜质组、惰质组各半气化、液化、热解适应性强昭苏西山窑组不黏煤惰质组高气化、热解适应性强
2.1.1 准噶尔区煤质特征
准东煤田包括五彩湾、大井、将军庙、西黑山、老君庙五大矿区和北塔山、卡姆斯特2个小型矿区。准东煤田主要含煤地层为中侏罗统西山窑组(B煤组)，煤种以不黏煤和长焰煤为主。由于准东煤田不同区域的聚煤模式存在差异，因此各矿区的煤质特征也存在差异[4]。
准南煤田包括四棵树、沙湾、塔西河、呼图壁白杨河、硫磺沟、乌鲁木齐、后峡、阜康、艾维尔沟等矿区，准南煤田西山窑组与八道湾组的煤岩组分存在差异，八道湾组以长焰煤为主，弱黏煤、不黏煤次之，深部有少量气煤；西山窑组以不黏煤、弱黏煤为主。淮南煤田阜康矿区煤种主要为气煤，艾维尔沟矿区煤种主要为肥煤和焦煤，是疆内主要的炼焦煤产区之一。
准北和什托洛盖煤田以长焰煤为主，局部分布不黏煤。煤质总体为高全水分、低灰、特低硫、高挥发分、低固定碳、中发热量煤；煤灰熔融性温度较低，为较低软化温度灰和较低流动温度灰；煤中微量元素含量整体较低，为低磷、特低氯、特低砷、特低汞、低氟煤。
2.1.2 吐哈区煤质特征
吐哈煤田自西向东分布有黑山矿区、克尔碱矿区、库米什矿区、艾丁湖矿区、七泉湖矿区、七克台矿区、沙尔湖矿区、大南湖矿区、三道岭矿区及野马泉矿区。此外，在天山北麓还有三塘湖矿区、淖毛湖矿区及巴里坤矿区。
巴里坤矿区西部含煤地层为中侏罗统西山窑组，煤类以长焰煤、气煤为主；东部黑眼泉、石炭窑一带含煤地层为下侏罗统八道湾组，煤种主要是气煤。
三塘湖矿区及淖毛湖矿区主要为长焰煤，少量不黏煤和弱黏煤，镜质组含量高、氢含量高，格金焦油产率可达12%以上，高压釜液化试验油收率达75%以上，是优良的中低温热解及煤炭直接液化原料。
三道岭矿区煤中惰质组含量高，煤种为不黏煤，与陕北、鄂尔多斯地区的不黏煤煤质极为接近，是优质的动力煤。
大南湖矿区煤的变质程度介于褐煤和长焰煤之间，由于含有较多的碱性矿物，具有较强的结渣性。应深入分析其结渣机理，建立结渣性预测模型及应对策略。
艾丁湖矿区煤的镜质组含量高、变质程度低，适宜进行直接液化及中低温热解。
克尔碱矿区和黑山矿区煤的变质程度相对较高，其煤质优良且焦油产率高，利用途径较广泛。
吐鲁番七泉湖矿区及鄯善县七克台矿区、库米什矿区及野马泉矿区产量较小或目前尚未开发。
2.1.3 伊犁区煤质特征
伊犁煤田包括伊宁矿区、尼勒克矿区及昭苏矿区，成煤时代为下侏罗统八道湾组、三工河组及中侏罗统西山窑组。伊宁矿区以长焰煤和不黏煤为主；尼勒克矿区西部以长焰煤为主，东部变质程度可达气煤；昭苏矿区以不黏煤为主。
伊犁煤的变质程度较低，全水分波动较大，为特低-低灰、特低-低硫、中高挥发分、中高-高发热量煤，有害元素含量总体上较低。上部西山窑组与下部八道湾组的煤质存在差异。
2.1.4 南疆区煤质特征
库拜煤田是新疆主要的炼焦煤产区，包括拜城矿区、阿艾矿区和俄霍布拉克矿区。煤的变质程度由西向东增高，煤类齐全。西部主要为不黏煤、弱黏煤和气煤；东部以气煤、肥煤和焦煤为主，并有少量瘦煤。
此外，喀什喀拉吐孜煤田，巴州塔什店煤田、阳霞煤田以及和田布雅煤田也是南疆地区重要的产区，但是煤炭资源量较少，主要满足当地工业及民用需求。
2.2 新疆煤炭资源利用的关键问题
2.2.1 新疆煤的煤质多样性影响其工艺性质
煤化程度和煤岩组成是决定煤炭工艺性质和利用途径的最主要因素[5]，新疆早中侏罗世煤的成煤环境以内陆山间中小型盆地为主[6] ，不同盆地的沉积环境及成煤作用存在差异导致其变质程度不同，煤岩组成波动较大导致煤质及工艺性质出现差异[7]。煤岩组成的差异使煤质具有多样性，显著影响煤的工艺性质[8]。如准东煤田、三道岭矿区、大南湖矿区煤中惰质组含量高，导致煤的挥发分产率低，H/C原子比较低、哈氏可磨性指数高。而三塘湖矿区、淖毛湖矿区、艾丁湖矿区、沙尔湖矿区、黑山矿区煤中镜质组含量高，导致煤的挥发分产率高，H/C原子比较高、哈氏可磨性指数偏低。
准东煤变质程度低、内水含量高，煤的成浆浓度普遍较低，准东煤田西部成浆浓度约为51%～54%，东部成浆浓度可达54%～56%；而伊宁矿区煤的变质程度稍高，成浆浓度可达58%以上。
2.2.2 部分新疆煤的分类与其性质不匹配
镜质体反射率表征煤的科学-成因分类指标，而我国的煤炭分类是工业-应用分类[9]。按照《中国煤炭分类》(GB/T 5751-2009)，新疆煤普遍可达低变质烟煤(长焰煤、不黏煤)阶段，但是部分新疆煤的变质程度(以镜质体反射率表征)仅在褐煤、次烟煤阶段。如准东、大南湖、沙尔湖等煤田与鄂尔多斯、陕北等地的煤类均为不黏煤、长焰煤，但是实际上其工艺性质差别较大，新疆这几个煤田的煤变质程度偏低，应用途径极易受到限制。
以准东煤为例，煤的透光率(PM)平均为71.26%，黏结指数(GR.I)均为0，浮煤挥发分(Vdaf)介于34.30%～38.21%之间。按照《中国煤炭分类》(GB/T 5751-2009)，煤种绝大多数为不黏煤，少量为长焰煤。但是准东煤的镜质体平均最大反射率(Ro，max)介于0.38%～0.48%之间，平均0.43%，仅为褐煤、次烟煤的变质阶段[10]。准东煤的惰质组含量高，是透光率高、挥发分低的直接原因，导致煤种判断极易发生偏差，出现变质程度与煤种不匹配的问题，在应用过程中也容易受到影响。
2.2.3 煤灰化学成分的不稳定制约煤炭转化利用
煤中矿物含量及赋存状态对煤灰化学性质具有重要影响，进而影响煤炭的转化利用。新疆侏罗纪煤的成煤环境比较特殊，矿物特征与内地侏罗纪煤存在差异，煤灰成分总体以SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO为主，但是含量波动较大，导致煤灰熔融性温度普遍较低且波动较大，煤灰黏温特性较差，对煤的加工及转化利用造成不利影响，主要表现如下。
(1)与晋陕蒙主要煤田比较，新疆煤煤灰中的SiO2和Al2O3含量相对较低。SiO2和Al2O3是煤中主要的煤灰成分，SiO2主要来自煤中黏土矿物及石英，Al2O3主要来自黏土矿物。新疆侏罗纪煤中的黏土矿物以伊利石型黏土矿物为主，硅铝原子比达3∶1，因而SiO2是新疆煤中主要的煤灰成分，而Al2O3含量相对较低。新疆煤中黏土矿物及石英含量相对较低，导致新疆煤灰中SiO2含量低于内地主要煤田。此外，新疆煤中黏土矿物及石英含量变化也导致煤灰成分中SiO2、Al2O3比例产生波动。
(2)新疆煤煤灰中Fe2O3、CaO和SO3含量较高且波动较大。硫铁矿、菱铁矿及富铁黏土矿物是煤灰中Fe2O3的主要来源，新疆侏罗纪煤中黄铁矿主要以充填裂隙状或结核状分布，在煤中分布不均匀。新疆侏罗纪煤的成煤环境为弱还原性环境，煤中普遍含有一定量的同生菱铁矿，主要以放射状或者同心圆状结核分布在基质镜质体中，分布不均匀。此外在煤中也发现富铁的黏土矿物，三者共同导致煤灰中Fe2O3含量较高且含量波动较大。
方解石是煤灰中CaO的主要来源。方解石是新疆侏罗纪煤中主要的矿物，主要充填裂隙或显微组分胞腔，在煤中分布极不均匀。方解石是典型的后生矿物，多由地下水的流动带来，主要沿水流路线沉积，而地下水的流动不规律造成煤中方解石的含量和赋存不稳定，导致煤灰中CaO含量相对较高且波动较大。
新疆侏罗纪煤的灰分较低，方解石、硫铁矿、菱铁矿与煤有机质结合较紧密，选煤不能有效降低煤中Ca、Fe的含量。
虽然煤中硫含量较低，但是由于煤灰中CaO的固硫作用，煤灰中SO3含量相对较高，在煤电及煤化工项目灰渣处置和利用环节应予以重视。
(3)新疆煤的煤灰熔融性温度普遍较低且波动较大。新疆侏罗纪煤灰中CaO、Fe2O3、SO3等碱性氧化物含量高，SiO2、Al2O3等酸性氧化物含量低，导致煤灰熔融性温度普遍较低。煤灰熔融性特征温度区间窄，如|FT-ST|、|ST-DT|温差较小；煤灰黏温曲线以塑性渣和结晶渣为主。
对于灰分含量较高的矿区来讲，煤本身的矿物(灰分)含量较高，黄铁矿、方解石和菱铁矿等矿物的占比很小，局部富集对煤灰成分变化的影响较小。但是新疆侏罗纪煤的灰分较低，黄铁矿、方解石和菱铁矿等矿物的分布极不规律，局部富集导致煤灰成分(主要是CaO、Fe2O3、SO3)发生剧烈变化，进而导致煤灰熔融性温度波动较大，对新疆煤加工及转化利用造成不利的影响。
(4)新疆部分煤中Na2O含量高制约其加工转化。新疆侏罗纪煤田，尤其是准东煤田特殊的成煤条件导致煤灰中Na2O含量较高，在燃烧时会造成严重的结渣、沾污、腐蚀问题[11]。此外，煤灰中Na2O对气化炉内壁易造成腐蚀，影响气化炉的安全运行和使用寿命，但是随着开采深度的延伸，煤灰中Na2O含量预计会逐步降低。
(5)缺乏调控煤灰化学成分的煤源。在内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、宁夏宁东等地，均有适合的石炭纪煤炭资源进行配煤，实现煤灰化学成分互补。但是新疆侏罗纪煤缺乏合适的配煤煤源，其利用途径易受到限制，需要系统地研究新疆煤的矿物特征及煤灰特性，建立煤灰化学调控模型，为新疆煤的转化利用提供进一步科学指导。
2.2.4 高有害元素煤的利用
虽然新疆侏罗纪煤中有害微量元素普遍较低，但是煤中有害微量元素的分布赋存极不规律，在部分煤田的局部区域存在有害元素富集的情况。
准东煤田、淖毛湖煤田部分煤层中氯含量高，可能与煤层水的矿化度高有关，主要为Na-Cl型或者Na-SO4·Cl型地下水 [12]。大南湖矿区部分煤层的氯、磷和碱金属含量高，沙尔湖煤田部分煤中氯、碱金属含量高，黑山矿区煤中的氯含量高，塔城白杨河煤田部分煤层中磷、氯及氟含量偏高，对煤的转化利用易造成不利影响。
应结合煤田地质学、煤质学、煤岩学相关理论，系统研究煤中有害微量元素的分布及赋存状态，通过配采、配煤等技术手段缓解其影响。
2.2.5 特殊、稀缺煤炭资源
按照《稀缺、特殊煤炭资源的划分与利用》(GB/T 26128-2010)，特低灰、特低硫煤为稀缺煤炭资源。特低灰、特低硫煤是指灰分(Ad)小于10%、硫分(St，d)小于0.50%的煤炭资源，满足该项条件的新疆侏罗纪煤炭资源较多。如巴里坤矿区西部的吉郎德矿和别斯库都克矿煤的灰分(Ad)为3%～4%、硫分(St，d)为0.36%，为世界罕见的特低灰、特低硫煤种。新疆侏罗纪煤的变质程度低，反应活性好，准东、三道岭等地部分煤在850 ℃时煤对CO2反应性(α)可达90%以上，适用于金属冶炼还原剂。
新疆准东、三道岭等地部分煤的哈氏可磨性指数(HGI)大于100，商品煤灰分一般在10%以下，此类高可磨性、低灰煤可用于制备橡胶、塑料等的填充料。
准东、淖毛湖、大南湖、沙尔湖等煤田煤层埋藏浅，煤层露头及浅部煤层长期遭受较强烈风化作用，腐植酸含量高，高腐植酸煤应分装分运，以实现腐植酸资源的综合利用。
此外部分煤田中有价金属元素含量高，如沙尔湖煤田镓资源量估算98.22万t[13]。准东煤田煤中镓平均含量为20.78～47.98 μg/g，高于或接近煤中镓的边界品位(30 μg/g)[14]。
2.2.6 新疆炼焦煤变质程度低，缺乏优质炼焦煤
新疆炼焦煤资源较少，主要分布在艾维尔沟、阜康及库拜等矿区，其他煤田及矿区资源量较少。新疆的炼焦煤以低变质气煤、1/3焦煤为主，中高变质程度炼焦煤较少。焦煤及肥煤主要分布在艾维尔沟矿区，煤的黏结特性极佳，但是反应活性高，焦炭的热态强度较差。
3 新疆煤的利用途径分析
煤质是制约新疆煤规模化、高效化利用的主要因素，应根据新疆不同区域煤炭资源、煤类、煤质特征以及工艺性能，考虑煤质与转化技术的适用性及经济性，综合分析适宜新疆煤炭资源的利用途径。
3.1 煤质与燃烧的适配性分析
发电用煤主要关注的煤质指标为发热量、灰分、全硫、全水分、煤灰熔融性温度、挥发分、哈氏可磨性指数、有害微量元素等。新疆侏罗纪煤普遍具有特低-低灰、特低硫、中高-高发热量、高可磨性指数、低有害微量元素含量、低着火温度、高燃尽率、高燃烧经济性、低污染物排放等优点，但是煤灰熔融性温度普遍较低且波动较大，部分煤中碱金属(尤其是Na2O)含量较高，应采取优化锅炉设计、配煤等措施降低结渣、沾污、腐蚀等问题[15]。
3.2 煤质与直接液化的适配性分析
直接液化主要关注煤的变质程度、显微组分、H/C原子比等指标。三塘湖、淖毛湖、艾丁湖、克尔碱、黑山、伊宁等矿区具有变质程度低、镜质组含量高、氢含量高、H/C原子比高等优势，适用于煤炭直接液化。考虑储量规模，三塘湖矿区和伊宁矿区适宜发展煤炭直接液化。
3.3 煤质与中低温热解的适配性分析
三塘湖、淖毛湖、巴里坤、艾丁湖、克尔碱、黑山、伊宁等矿区煤的格金焦油产率(Tar，d)均大于12%，且具有镜质组含量高、氢含量高、H/C原子比高等优势，非常适宜中低温热解煤的分质利用。半焦还具有低灰、低硫、低磷、低氧化铝、高反应活性、高发热量等优点，可进一步拓展应用领域。
其他镜质组含量较高、焦油含量较高的矿区，也可以考虑中低温热解分质利用。
3.4 煤质与煤炭气化的适配性分析
不同煤气化技术对煤质均有特定的要求。原料煤的煤质特性及供应稳定性对煤气化工艺指标、消耗与成本、三废排放、产品质量均有重要影响。
3.4.1 固定床固态排渣气化技术
固定床固态排渣气化工艺要求热稳定性好，黏结性和结渣性弱、灰熔点较高，碱金属含量低的块煤。然而新疆煤的煤灰熔融性温度普遍较低，制约气化炉操作温度，会增加蒸汽消耗及污水排放；热稳定性较差，会影响气化炉的稳定运行。
3.4.2 液态排渣气化技术
目前国内成熟的液态排渣煤气化技术主要有固定床液态排渣气化、气流床干煤粉气化以及气流床水煤浆气化技术。
液态排渣气化技术对煤灰的流动性及黏度均有要求，需要把煤灰熔融性温度控制在一定范围内才能满足液态排渣对熔渣的要求，而且在操作温度范围内黏度缓慢变化，具有较宽的操作窗口。新疆煤的煤灰熔融性温度以及黏温特性波动大，适宜黏度的操作温度区间较窄，操作弹性受限制，极易对气化炉的安全稳定运行造成隐患，严重制约新疆煤在液态排渣气化技术炉上的应用。
部分新疆煤(如准东、塔城白杨河)的变质程度低、内水高、煤浆浓度低、黏度高、成浆稳定性差，采用气流床水煤浆气化技术存在气化效率低、能耗(煤耗、氧耗)偏高、有效气含量下降等问题。伊宁等地煤的变质程度稍高，适用于气流床水煤浆气化技术。
此外，在煤炭转化利用过程中，应注意块煤与粉煤的产量平衡问题。综合考虑煤质特征及与煤化工技术的适配性，未来的大型煤化工项目宜采用固定床气化技术与气流床气化技术组合模式，各气化工艺技术优势互补，实现原料煤的梯级利用及煤炭资源的高效转化。
3.5 新疆煤的利用途径分析
(1)新疆东部矿区以煤炭外运为主。哈密东部的三道岭、淖毛湖、三塘湖及巴里坤等矿区煤炭资源丰富、煤质优良，具备低灰、低硫、高-特高发热量的优点，距离东部煤炭消费中心运输距离相对较近，宜作为“疆煤外运”的重要保供基地，参与全国煤炭供需调剂。
而准东及大南湖煤的变质程度低、水分含量高、反应活性高、易风化自燃，不适宜长距离运输，宜实施就地转化，转输煤为输电、输化、输油气等。
(2)准南煤田及南疆各煤田以满足当地用煤需求为主。准南煤田四棵树、沙湾、塔西河、呼图壁白杨河、硫磺沟、乌鲁木齐、后峡、阜康等矿区靠近天山北坡城市群，煤炭资源应主要满足当地用煤需求。吐哈煤田西部的七泉湖、七克台、克尔碱、黑山等矿区的煤炭资源主要满足吐鲁番地区用煤需求；克尔碱、黑山等矿区可适度发展煤化工项目。南疆地区煤炭资源较少，俄霍布拉克、阿艾、拜城、塔什店、布雅、阳霞、喀拉吐孜等煤田主要以满足当地发电、城市供热、工业生产和居民生活用煤为主。
(3)准东、伊犁及准北煤田适宜建设大型煤电、煤化工基地。准东、伊犁及准北煤田的煤炭资源丰富，煤质差异明显，可优化配置煤电、煤化工项目，发挥产业集群优势，实现煤炭资源分级分质梯度利用。
新疆各煤田均处于生态脆弱区域和环境敏感地带，水资源有限，环境承载能力差。煤电及煤化工产业发展应坚持“高起点、高水平、高效益”原则，统筹考虑市场需求、水资源、生态环境、基础设施等因素，加强环境保护，健全监控体系，保障煤电、煤化工项目与生态环境协调发展[16-17]。
结合目前国内外煤炭利用技术发展现状，从各个矿区发展实际出发，考虑煤质对转化技术适应性及环境承载能力，综合考虑煤质特征、项目规模、技术成熟度、工艺投资及运行能耗以及对环境影响等，提出适合新疆煤炭资源的利用途径见表3。
表3 新疆重点矿区的煤炭利用途径分析
煤田/矿区关键特征利用途径限制因素准东煤质差异大坑口发电、煤气化、中低温热解、煤炭外运、疆内市场煤中钠含量高、煤灰成分波动、煤炭自燃三塘湖、淖毛湖、巴里坤焦油产率高、发热量高煤炭外运、中低温热解、直接液化缺乏水资源及产业配套三道岭发热量高煤炭外运大南湖劣质煤坑口发电艾丁湖焦油产率高中低温热解克尔碱、黑山焦油产率高、发热量高中低温热解、活性炭、疆内市场伊犁长焰煤煤气化、中低温热解、煤电远离消费市场塔城白杨河长焰煤煤电、煤化工气化、动力、热解
4 结论与建议
新疆煤炭资源丰富、煤炭生产成本低，煤质优良，具有特低-低灰、特低硫、低有害微量元素含量、中高挥发分、中高-高发热量、高反应活性、高可磨性指数等优点，但是煤中矿物含量及赋存状态导致煤灰成分、煤灰熔融性温度及黏温特性波动较大，煤灰中氧化钠含量相对较高，极易对煤炭加工利用造成不利的影响。在新疆煤炭开发及转化利用过程中，应注意以下3个问题。
(1)加强煤质管理，保障煤质均质化。新疆不同煤田、不同矿区的煤质存在差异，甚至同一矿区同一煤层的不同区域煤质也存在差异。在煤炭生产过程中，应密切关注煤质变化，加强煤质管理和监测工作，根据区域位置、煤质差异，制定合理的开采计划，通过配采、配煤等技术手段，实现煤质均质化，保证商品煤质量和供应稳定，保障煤电及煤化工项目的稳定运行。
(2)建立商品煤质量与煤灰化学调控技术。煤化工项目应研究煤质均质化及煤灰化学调控技术，建立矿物成分、煤灰成分、煤灰熔融性及黏温特性协同调控方法，根据生产用煤的实际煤质特征，通过配煤或添加助熔剂调控煤灰化学成分，建立煤灰成分和熔融性均质化方案，确保煤灰熔融性温度及黏温特性稳定，保证操作稳定。
(3)建立煤化工项目用煤与地勘煤质数据的跟踪校正机制，可了解煤矿整体的煤质特征，尤其是沿水平和垂直方向的煤质变化情况，提前预测煤质特征，合理利用煤炭资源，建立科学合理的商品煤供给计划，保证原料煤的煤质稳定，保障煤化工项目生产运行及经济效益。
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Analysis and research on key coal quality characteristics and coal utilization ways of major coalfields in Xinjiang
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