我国煤炭需求、探查潜力与高效利用分析

能源结构中全球大多数国家的主体能源是石油,而我国以富煤、贫油、少气为本土资源特点,煤炭是主体能源.目前随着我国改革开放的不断深入,社会经济快速发展,能源的需求大幅度增加.这使得对煤炭资源的勘探与开采必须不断深入,进入到第二深度空间日益紧迫.在开采过程中的难度随之增大,故必须引入当代高、新技术,防范灾害并提高煤炭综合利用效率.基于对我国主体能源-煤炭存储与需求的分析,本文将研讨以下几个问题:1)我国面临的能源形势与国策;2)当今对化石能源的需求、煤炭资源的生产和消费特点;3)全球和我国煤炭资源的生产、利用、需求、潜能和存在的问题;4)煤炭深部勘探、开采和高新技术的应用;5)我国煤炭的高效利用与其在能源结构中的不可替代;6)我国在发展进程中第二深度空间的煤炭需求乃必然轨迹.     

地壳内部第二深度空间(5000～10000m)石油与天然气地球物理勘探:化石能源发展的必由之路

任何国家要快速工业化和经济腾飞均必须依赖于大量能源的供给和消耗,当今中国正处在快速发展之际,现已成为世界上化石能源消耗的第二大国,预测在2012年前后在一次性化石能源消耗中将会超过美国,而成为世界上第一能源消耗大国.面临这种必然的格局,我国必须不失时机地、多元化地利用世界能源,同时又必须坚定的立足于本土,建立起安全、可靠和能保证持续供给的能源战略后备基地.对国内外油、气发展势态的综合研究表明：(1)在中国油气的生、储构造和岩性极为复杂、油田整装性差的条件下,一定要正确、认识和厘定双相（陆相+海相）沉积盆地、古老结晶基底和双基混合成因（有机+无机）的理念,以拓展勘探和开发空间;(2)科学理解中国油、气储量和产量的潜力,强化第二深度空间（5000～10000 m）油、气能源的勘探和开发乃本世纪能源发展的必由之路;(3)加强地球物理勘探高、新科学与技术,即新理论、方法和新技术的研究和应用乃是发现深层大型、超大型油气田和提高油田采收率的根本保证.     

金属矿产资源的深部找矿、勘探与成矿的深层动力过程

世界上任何一个国家或地区,在科学与技术的进步,社会与经济的发展进程中,无一例外的必须以大量的,各种类型的金属矿产资源为后盾.当今我国正处在快速工业化和经济腾飞的前夜,国内矿产资源供给不足,且紧缺,故对外的依存度日益增大.为此,在多元化共享世界资源的同时,必须以本土资源为本,并迅速建立起安全、可靠与稳定供给的重要金属矿产战略后备基地.本文基于金属矿产资源形成和聚集的深部介质和构造环境,深层过程和动力学响应的新认识,并分析和讨论了国内、外已发现的深部金属矿床实例.据此提出:必须迅速强化进行地壳内部第二深度空间(500～2000 m)高精度地球物理找矿、勘探和深入研究深部物质与能量的交换与矿产资源形成的深层动力过程.     

“黑色玫瑰”风光不再 国际煤炭产业在艰难中前行

<正>虽然在国际能源消费市场,煤炭曾经的霸主地位早已被石油所取代,但作为三大主要化石燃料之一,煤炭依然占据着全球能源市场近三成的份额,体面地维持着能源消费第二把交椅的威严。不过,近年来煤炭在全球能源消费市场的境遇却江河日下,特别是刚刚过去的2014年,全球煤炭行业的步伐异常艰难,煤炭价格一路走低,让国际上几个重要煤炭生产国的煤炭企业叫苦不迭,有人更是用"全球煤炭行业遭遇了暴风雪般的洗礼"来形容全球煤炭产业当前的窘境。在国际市场需求萎     

金属矿产资源探测的地震方法:综述与展望

当前,由于金属价格的不断升高和寻找浅层矿床难度的日益增大,矿产资源的勘探和开采必将向更深层发展.因而,地震方法已经成为用于金属矿探测的一种更重要的工具,以实现对深埋矿藏的构造进行清晰成像,帮助深层矿床的直接定位.本文回顾了硬岩环境下的地震方法,涵盖了岩石物理性质、地震采集处理解释技术等.通过梳理来自中国、澳大利亚,欧洲,加拿大,南非等国家的一系列广泛的研究案例,本文逐一论述了二维反射地震方法、三维地震方法、被动源与主动源联合地震方法、地震与其他地球物理场的联合反演等所涉及的基本原理、技术进展扣取得的探矿成果.在此基础上,本文讨论了当前金属矿地震探测中的得失,展望了未来技术发展和进步的潜在方向,以供勘探地球物理同行参考.特别建议了,必须开发金属矿勘探专用的地震数据处理与解释技术,诸如被动源与主动源的联合成像技术、多地球物理场联合反演技术、矿体的超分辨率反演技术、矿体内部非均质性的分析技术、矿体人工智能解释技术等,力争实现我国金属矿地震探测技术的原始创新.     

化石能源的前世今生

化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。它由古代生物的化石沉积而来,是一次能源。化石燃料不完全燃烧后,都会散发出有毒的气体,却是人类必不可少的燃料。化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。石油和天然气都是来自于数百万年前海底、湖底大量浮游植物和浮游动物有机物残骸的厌氧消化而成。随着地质年代变迁,这些有机化合物同泥土混合,被埋藏在层层的沉积物之下。     

探索化石能源的“低碳”之路

化石能源是指经地质作用形成的、可用作燃料的碳氢化合物的通称．包括石油、煤炭、天然气、煤层气和可燃冰等。化石能源对人类生活的重要性不言而喻。吃穿住行都离不开它的身影。自工业革命以来的二百多年,人类社会高度现代化和文明的实现是以化石能源为主要推动力的。     

中国煤炭电法勘探36年发展回顾

1980年以来,中国煤炭电法勘探经历了三十六年的发展过程.根据煤炭地质勘探任务和电法勘探技术特点,中国煤炭电法勘探的发展历程可分为三个阶段,即:1980年-1989年,以地面直流电法为主的勘探阶段;1990年-1999年,以煤矿井下直流电法为主的勘探阶段;2000年-2015年,以地面和井下瞬变电磁法为主的勘探阶段.文中分析了不同阶段主要方法技术的研究背景与成果,结合当前煤炭电法勘探的应用与技术现状,根据煤矿安全生产需求,指出了我国煤炭电法勘探在基础理论、数据采集、资料处理与解释以及仪器装备方面的发展趋势.     

地球物理学及地球动力学研究与计算数学

地球物理学是20世纪,特别是在其中叶以后迅速发展起来的一门边缘科学.它以物理学、数学和信息科学为依托,并与地质学、地球化学密切结合;以研究和探索地球内部介质的属性、结构变异和深部物质与能量的交换、深层过程和动力学响应.这在促进社会与经济的发展和科学与技术的进步中占有重要地位,因为大量资源的需求和自然灾害的防范在人类生活和生存空间以及可持续发展中乃核心所在.在研究和探索这一系列的地球科学问题的进程中,首先必须通过地表进行高精度的地球物理探测、观测和高分辨率的数据采集,进而利用不同的数学方法反演计算地球内部介质的精细结构和其物理—力学过程与动力学响应.基于此,本文主要讨论了：1）地球物理学和地球动力学的发展趋势及特点;2）地球物理学的发展对计算数学的需求;3）地球动力学和数值模拟与计算地球物理学.最后对这些问题和基本导向进行了讨论.     

中国油气页岩分布与存储潜能和前景分析

基于当今化石油气能源的需求还在扩展,它的紧缺势态波及全球,而我国的确需要更多的页岩油气.为此,非常规油气能源,特别是页岩油气的勘探、开发和利用就必然地提到社会进步和经济发展的议程上,并得到世界各个国家的高度重视.因此,页岩油气现已成为我国能源界和科技界及政府部门的热门话题.在经过了一段时间的"热炒"和依据尚不充分的评估后,本文通过对中外有关资料的分析和讨论认为:1)必须在了解世界各国、特别是北美页岩油气赋存与开发的条件下,认识我国页岩的分布状态和页岩油气潜能;2)在理解其它国家页岩属性、页岩油气的前景和勘查及储存背景下,在我国较全面的进行页岩和页岩油气存储的勘探和对其进行要素匹配,并选择远景好的典型地区进行示范研究与探索;3)集理念与实践综合研究制定页岩油气在我国的发展方案和路线图.     

能源革命的弄潮儿——页岩气

正碳减排需要清洁能源在过去的200年里,人类向大气层排放了数万亿吨的二氧化碳,如同给地球建造了一个大棚,让地球无法散热。遏制全球变暖,减少二氧化碳的排放,缓解人类的气候危机,使用清洁能源是一个重要举措。人类能源使用历史人类对能源的利用主要有三大转换:第一次是煤炭取代木材等成为主要能源;第二次是石油取代煤炭而居主导地位;第三次是20世纪后半叶开始出现的向多能源结构的过渡转换。化石能源在人类能源的利用历史中占据了重要地位。     

能源变局聚焦“十二五”中国能源发展战略规划——中国能源之忧：消费还是浪费？

以石油、煤炭等化石能源为主的传统能源,主宰了人类历史上迄今尚未结束的一个伟大时代,为人类科技和现代文明的空前辉煌的发展提供了最强大助力。到今天,传统能源依然是维系现代社会正常运转的最重要支柱。     

强化第二深度空间金属矿产资源探查,加速发展地球物理勘探新技术与仪器设备的研制及产业化

中国正处在快速工业化和经济腾飞的前夜,必须有大量各类金属矿产资源的支撵,当今国内却供给不足.供需矛盾日益尖锐,导致了对外依存度的不断增长.本文从这一前提和解决的途径出发,分析了金属矿产资源形成与聚集的深层过程和动力学响应、地壳深处金属矿产资源探查的科学依据与例证、地球物理方法和技术支撑.据此提出:(1)当今国家所公布的资源量系指第一深度空间(0～500m)找矿、勘探和开发的资源量,尚不能完全表征全国金属矿产资源量的全部;(2)实施第二深度空间(500～2000m)金属矿产资源的找矿、勘探和开发已迫不及待;(3)在深部金属矿产资源的探查和开发中,必须依靠新的认识和新的理念,采用先进的、高精度的地球物理探测方法和技术,并建立起有自主特色的深部矿产资源探查理论、方法和技术体系.(4)引进技术不等于引进创新思维,更不等于引进创新能力;(5)加速发展和研究地球物理勘探新技术与仪器设备,并逐步产业化.     

地球内部壳幔介质地震各向异性与动力学响应

实际的地球介质十分复杂,远非当今人们所采用的理想模型可以概括,因为其属性和结构的变异是非均匀、非线性和各向异性的.在研究地球内部壳幔介质与结构、构造与属性差异、金属矿产资源和油、气、煤能源的勘查中,无论是区域构造格局、岩相和结构特征(如裂缝、破碎带、不同尺度的洞穴以及一些不规则几何体)均十分复杂.近年来基于成山、成盆、成矿、成岩和成灾研究的不断深化,对地下介质各向异性的研究受到广泛的关注.地震波动传播理论和介质与结构的物理属性研究结果表明:地震各向异性在成因上主要是由岩石、矿物和晶体的晶格优势取向、应力场异常变异和构造裂缝与深部物质运移造成的.为此,本文对14次地震各向异性会议的主体内涵进行分析,在此基础上,指出了在各向异性研究的发展进程中、特别是在应用中尚存在着的一些问题.在深化认识地球内部物质物理属性的基础上,探讨了S波分裂和偏振效应与地震各向异性与介质结构分区、构造活动,油气田勘探与岩相特征,裂隙与构造精细刻划和地震活动区(带)深部介质与构造环境的深层过程和动力学响应的关系.最后提出了地震各向异性在地球物理学发展中的作用和今后的任务.     

核电是现阶段最好的低碳能源

我国大气污染严重,能源是大气污染的主要来源。化石燃料,特别是煤炭又是能源污染的主要来源。在改善煤电燃料链环境影响的同时,加快发展核电是减少我国环境污染和温室气体排放的现实有效途径。不同能源产生的环境污染和温室气体的比较应是系统的、全面的比较。仅仅比较发电厂,甚至只说用电本身是不恰当的;例如有人说采用电动汽车就可解决污染问题,而我国电能主要来自燃煤电厂,燃煤电厂是大气污染的主要来源。采用电动汽车有可能减小局部地区的污染,但从整体上看有可能是增加了污染。以核电为例,即不仅指核电厂本身,而是指包括从开采→水冶→转化→浓缩→元件制造→发电处理→废物处置的全过程。全面的比较指不仅限于系统本身的比较,而且包括建造这些系统及所用设备和原材料生产的过程,即整个生命循环产生的环境污染和温室气体。     

浅层三维地震勘探技术的水利工程应用

三维地震勘探技术一直被成功地应用于石油、煤炭等中深层勘探领域,对于深度小于100 m的浅层三维地震勘探,由于受到多种条件的限制,相关的研究和应用成果还很少.为了研究浅层三维地震勘探技术的应用特点,以南水北调某工程为研究对象,深入研究并开发出了服务于工程的浅层三维勘探采集、分析、处理、成果展示系统.包括设计符合现场地震地质条件的三维地震观测系统、针对浅层三维地震资料的特点对数据进行处理和解释、建立现场三维地震地质数据体.研究结果表明:浅层三维地震资料总体信噪比较高,获取的现场高精度三维数据体准确揭示了覆盖层的深度信息.     

煤炭产业“变局”往何处去

<正>我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一,也是世界最大的煤炭生产和消费国,煤炭在能源消费中一直居于主导地位,在我国一次能源消费中一直占到70%左右,尽管当前我国能源消费出现多元化趋势,煤炭在一次能源消费中的比例缓慢下降到了64%,但主体能源的地位仍不可撼动。然而,自2012年以来,全国反复出现的大面积重度雾霾,以及供给侧结构改革的深入推进,控煤、限煤、清洁用煤也被提上重要议事日程。那么,在此背景下,煤炭产业将如何发展?     

天然气水合物勘探开发新技术进展

天然气水合物是一种非常规能源,因其巨大的资源量成为目前能源研究的热点.水合物的研究目前仍处于初期阶段,人们在水合物勘探、开发模拟方面做了大量尝试,总结了许多有利于水合物勘探和开发的关键技术.本文首先介绍了天然气水合物形成的地质条件和储层特征,然后介绍了针对海底天然气水合物的地震勘探和电磁、地化等非地震勘探最新技术进展,分析了天然气水合物矿藏的测井响应特征,结合岩石物理模型对储层孔隙度、饱和度进行估算用于储量预测.最后,论述了天然气水合物开发过程中的深水区的钻井问题,水合物的开采方式总结以及商业化生产所面临的挑战.     

西气东输横贯能源大动脉

改革开放以来,我国经济发展提速,尤其是东部沿海地区经济得以快速发展,能源需求规模也在急剧扩大。以煤炭、石油等资源为主的传统能源结构给环境造成了很大的破坏,相比之下,天然气能源产生的二氧化碳仅为煤炭的百分之四十左右,产生的二氧化硫也很少,并且燃烧后不会产生废渣和废水,被称为“洁净能源”。     

远古的一抹绿色 今天的“黑色金子”

<正>煤炭被誉为“黑色的金子”“工业的食粮”,是中国的基础能源,是战略性矿产资源,是我制造业大国不可或缺的物质支撑,也是国家新一轮找矿突破的重要矿种。我国煤炭资源赋存量大、分布范围广、种类齐全,在已探明的化石能源中,煤炭占比达到90%以上。我国“富煤、贫油、少气”的能源特征决定了今后相当长的一段时间内,以煤为主的能源生产消费结构是我国能源的基本特征,煤炭产业是经济发展的重要支柱之一。