今天小编整理分享的是  我国煤矿用水量数据集。    

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概况

数据概况

煤炭资源型城市每年都遭受大量水资源浪费、大面积地面沉降和煤炭开采污染气体排放的困扰,导致周边地区生态退化严重。研究中国煤炭资源型城市煤炭开采与水资源的关系对于应对城市能源和环境挑战至关重要。以中国煤炭资源型城市煤炭生产全生命周期用水情况为研究对象,利用常用的基于煤炭生产数据的用水系数法对用水量进行评估。结果表明:煤炭开采用水主要集中在内蒙古、陕西和晋山三地区的金山-蒙-宁夏-甘肃地区,其他地区用水量相对较低。数据格式:TIF。详情图请看上面图片。请自行斟酌使用。

其他概况

煤炭产业链中的水资源消耗情况

煤炭产业链由原煤开采、洗选、运输、转化以及对污染物、排放物和废弃物的处理等几个环节组成。每个环节使用的水资源或是从自然水体(即地表水或地下水)中直接抽采,或是从产业链其他阶段中回收、再利用。煤炭产业链中的水资源问题应关注以下几个方面:对生活和生产用水的影响、水循环利用、废水处理以及对当地环境的影响等。

2011年,中国总用水量为6107亿m3,其中工业用水占23.9%。煤炭产业链中的原煤开采、洗选、燃煤发电和煤化工等是主要的用水环节。

煤矿是怎么形成的?

煤矿的形成是历经数亿年的复杂地质过程,核心是古代植物遗体在特定条件下逐步转化为煤炭,需满足物质、环境、时间三大关键要素,缺一不可。

煤矿形成的首要前提是充足的物质基础与适宜的古地理环境。其“原材料”为大量古代植物,主要形成于石炭纪(约3.54-2.99亿年前)和侏罗纪(约2.01-1.45亿年前)。这两个时期地球气候温暖湿润,陆地遍布沼泽与森林,石炭纪以蕨类植物为主,侏罗纪以裸子植物为主,为煤炭形成提供了巨量植物遗体。同时,沼泽、湖泊等“还原环境”至关重要,水体能隔绝空气,阻止植物遗体快速氧化、分解,使其得以大量堆积保存。

植物遗体转化为煤炭需经历四个关键阶段。第一阶段是泥炭化阶段,植物遗体在沼泽水中经细菌分解、发酵,失去水分和部分有机物,形成棕褐色、质地松软的泥炭,其水分含量高达60%-90%,热值低且保留植物残体结构。第二阶段为褐煤化阶段,地壳下沉使泥炭被泥沙覆盖,在1-3MPa压力和50-150℃温度作用下,泥炭进一步脱水压缩,转化为黑褐色、质地较硬的褐煤,水分降至20%-40%,热值提升,植物结构逐渐模糊。第三阶段是烟煤化阶段,地壳持续下沉导致覆盖层增厚,在3-10MPa压力和150-300℃温度下,褐煤有机质发生复杂化学变化,形成黑色有光泽、质地坚硬的烟煤,水分低于20%,碳含量60%-80%,热值高,是工业用煤主力。第四阶段为无烟煤化阶段,在地壳深部或板块挤压区,超过10MPa压力和300℃温度使烟煤有机质进一步浓缩,形成灰黑色、有金属光泽的无烟煤,碳含量超80%,热值最高且燃烧无烟雾。

地质构造对煤矿“富集”起着关键作用。沉积盆地能持续接受泥沙沉积,形成厚覆盖层,保护泥炭或褐煤不被风化破坏。后期地壳运动如褶皱、断裂,可将煤层“封存”在稳定岩层中,或通过挤压增加煤层厚度,提升开采价值;但剧烈断裂也可能导致煤层破碎流失,降低煤矿质量。

煤矿形成是“植物茂盛→沼泽埋藏→泥炭化→褐煤化→烟煤/无烟煤化→构造封存”的过程,离不开数亿年前的巨量植物资源、沼泽还原环境、地壳下沉带来的压力温度与覆盖层、稳定地质构造,以及数千万到数亿年的时间跨度,这也决定了煤矿分布的地域性,仅古代具备上述条件的区域才会形成大型煤矿区。

地壳下沉对煤炭形成的褐煤化阶段有何影响?

地壳下沉是煤炭形成褐煤化阶段的核心动力。

其一,它为转化提供必要条件。地壳下沉使泥炭层上方堆积沉积物形成覆盖层,产生1-3MPa压力与50-150℃温度,推动泥炭脱水(水分从60%-90%降至20%-40%)、压缩,促使有机质分解重组,碳元素富集,让泥炭转化为褐煤。

其二,构建封闭保护环境。覆盖层隔绝氧气,维持还原环境,防止有机质氧化;同时抵御风化、冲刷,避免泥炭流失,保障转化持续。无此保护,泥炭易分解或成干泥炭,无法进入褐煤化。

其三,决定转化程度与效率。下沉速度适中、幅度稳定,褐煤品质均匀;速度过快易致局部转化过度;中断或抬升则使转化停滞,形成过渡产物,降低品质。

地壳下沉是褐煤化不可或缺的条件,直接决定泥炭能否成合格褐煤,也为后续转化奠基。

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