陳世坤

摘 要：文章總結(jié)元沙煤礦一水平井巷工程揭露的煤炭資源現(xiàn)狀；對(duì)一水平煤炭資源賦存條件差、資源儲(chǔ)量可靠性低的原因進(jìn)行分析；并對(duì)二水平的煤炭資源前景進(jìn)行預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)構(gòu)造破壞；煤層穩(wěn)定性認(rèn)定；二水平資源前景

中圖分類號(hào)：P618.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）17-0166-02

元沙煤礦采礦證范圍（證號(hào)：C3500002009061110022161）主要包括元沙井田和蘇橋井田14線以北，面積14.3797 km2，開采標(biāo)高：由+600 m～-400 m；原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬(wàn) t/a，服務(wù)年限25 a，2009年12月20日正式開工建設(shè)。礦井采用平硐—斜井開拓方式，設(shè)計(jì)分+100 m、-140 m兩個(gè)生產(chǎn)水平，+100 m水平（一水平）設(shè)計(jì)三個(gè)采區(qū)（101、102、103）。

基建過(guò)程中，由于礦井地質(zhì)條件發(fā)生了較大變化，進(jìn)行了設(shè)計(jì)修改變更。設(shè)計(jì)變更后一水平生產(chǎn)能力為21萬(wàn) t/a，投產(chǎn)采區(qū)取消了103采區(qū)，投產(chǎn)區(qū)段修改為+140 m區(qū)段。項(xiàng)目至2014年12月末建設(shè)完成，轉(zhuǎn)入試生產(chǎn)。

1 概 況

1.1 井田勘探

2006年12月，福建省閩西地質(zhì)大隊(duì)提交的《福建省大田縣奇韜煤礦區(qū)元沙井田詳查（最終）報(bào)告》，估算無(wú)煙煤資源量1 408萬(wàn)t，估算鉛+鋅（333）+（334）金屬量7.89萬(wàn)t（閩國(guó)土資儲(chǔ)評(píng)[2007]96號(hào)）；2007年6月，福建省煤炭工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司提交了《福建省大田縣蘇橋煤礦14線以北補(bǔ)充勘查報(bào)告》，估算無(wú)煙煤資源量995.25萬(wàn)t（閩國(guó)土資儲(chǔ)評(píng)[2008]61號(hào)）；2012年10月，福建省閩西地質(zhì)大隊(duì)在元沙煤礦開展補(bǔ)勘地質(zhì)工作，重新估算元沙煤礦無(wú)煙煤資源量2 182 萬(wàn)t，比補(bǔ)勘前減少了221.25 萬(wàn)t。其中：（332）資源量852萬(wàn)t，（333）資源量833萬(wàn)t，（334）資源量497萬(wàn)t。

1.2 地質(zhì)特征

1.2.1 地 層

礦區(qū)出露地表地層由老至新有：中新元古界麻源組（Pt2-3my）、上泥盆統(tǒng)天瓦崠組（D3t）、桃子坑組（D3tz）、下石炭統(tǒng)林地組（C1l）、上統(tǒng)船山組（C3c），下二疊統(tǒng)棲霞組（P1q）、文筆山組（P1w）、童子組（P1t）、上統(tǒng)翠屏山組（P2cp）、大隆組（P2d），下三疊統(tǒng)溪口組（T1x）、下侏羅統(tǒng)梨山組（J1l）、上統(tǒng)南園組（J3n）及第四系（Q）。

1.2.2 構(gòu) 造

奇韜煤礦區(qū)位于廣平——龍山崎復(fù)式向斜的中北段（I級(jí)構(gòu)造）I，元沙井田位于煤礦區(qū)的中東部。含煤地層受推覆構(gòu)造影響發(fā)育一組較寬緩和背向斜（II級(jí)構(gòu)造），在II級(jí)褶皺的兩翼發(fā)育多組次級(jí)褶皺（III級(jí)構(gòu)造），組成了復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜；斷裂構(gòu)造主要發(fā)育有F1、F0、F2和F6斷層，其中F1、F0為逆掩推覆斷層，F(xiàn)2為拆離斷層，F(xiàn)6為逆斷層；侵入巖體為主要印支期花崗巖體和輝綠巖脈。井田構(gòu)造類型為III類。

1.2.2 煤 層

元沙煤礦參加資源儲(chǔ)量估算的主要煤層有40、43和45號(hào)煤層，其中40、45號(hào)煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層，屬“三型”。43號(hào)煤層為較穩(wěn)定全區(qū)大部份可采煤層，屬“二型”。3層煤質(zhì)屬中灰、低硫、低磷、中高發(fā)熱量的無(wú)煙煤。

2 一水平井巷工程實(shí)際揭露的地質(zhì)條件與資源狀況

2.1 次級(jí)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育、煤巖層賦存條件差

101采區(qū)和102采區(qū)揭露含煤地層保存薄，派生的小斷層、小褶曲構(gòu)造極為發(fā)育，含煤地層原生沉理面均受擠壓破壞，層面擠壓痕跡明顯，煤巖層產(chǎn)狀變化無(wú)序，節(jié)理發(fā)育，圍巖破碎；煤層與頂板板呈不整合接觸，煤層厚度變化大0～2.48 m，呈透鏡狀、零星分布，連續(xù)性差。

2.2 煤層穩(wěn)定性差、可采率低

現(xiàn)有一水平（+100 m～+399 m）101、102采區(qū)共投入生產(chǎn)準(zhǔn)備探巷3 461.2 m，其中：運(yùn)巷2 745.5 m、小眼715.7 m，實(shí)際可采點(diǎn)巷道長(zhǎng)155.6 m（含傾向上沿煤小眼長(zhǎng)度），可采率為4.5%。

101采區(qū)：+180 m、+140 m和+100 m三個(gè)區(qū)段實(shí)際揭露的含煤地層最厚點(diǎn)僅19.2 m，含煤地層中沒(méi)有揭露可采煤層。

102采區(qū)：+180 m與+140 m水平揭露的含煤地層中沒(méi)有可采煤層，僅+100 m水平1線和2線探硐有揭露43號(hào)煤層零星可采，礦井結(jié)合鉆孔ZK201、ZK004的資料，進(jìn)行了走向、傾向沿煤探巷找煤，共投入找煤巷道1 530.6 m，其中小眼長(zhǎng)558.6 m，實(shí)際揭露煤層43號(hào)煤層可采點(diǎn)的長(zhǎng)度155.6 m，可采率為10.2%。

3 一水平井巷工程實(shí)際揭露情況與原地質(zhì)報(bào)告成果

的反差

3.1 主要存在的兩大反差

3.1.1 認(rèn)定煤層穩(wěn)定性有反差

原地質(zhì)報(bào)告認(rèn)定43號(hào)煤層為全區(qū)大部分可采的主要可采煤層，煤層厚度0.21～1.7 m，平均0.89 m，鉆孔見煤點(diǎn)數(shù)21個(gè)，其中可采點(diǎn)16個(gè)，不可采點(diǎn)5個(gè)，可采率76.2%，為較穩(wěn)定全區(qū)大部份可采煤層，屬“二型”。

實(shí)際情況：101、102采區(qū)共投入生產(chǎn)準(zhǔn)備探巷3 461.2 m，其中：運(yùn)巷2 745.5 m、小眼715.7 m，僅102采區(qū)+100 m水平的C43煤層有零星可采點(diǎn)，可采點(diǎn)巷道長(zhǎng)155.6 m（含傾向上沿煤小眼長(zhǎng)度），可采率4.5%，為極不穩(wěn)定局部可采煤層，屬“三型”。

3.1.2 資源儲(chǔ)量可靠性有反差

第一水平原地質(zhì)報(bào)告估算并經(jīng)評(píng)審的資源量為389.5 萬(wàn)t，其中40號(hào)煤層40.5 萬(wàn)t、43號(hào)煤層349 萬(wàn)t；計(jì)算可采儲(chǔ)量合計(jì)為374.51 萬(wàn)t。

實(shí)際情況：101采區(qū)沒(méi)有揭露可采煤層，332資源量基本沒(méi)有，為資源空白帶；102采區(qū)+140 m水平以上沒(méi)有揭露可采煤層，僅+100 m水平的C43煤層有零星可采點(diǎn)，可采率10.2%，采區(qū)332資源量大面積減少；103采區(qū)根據(jù)2012年10月閩西地質(zhì)隊(duì)提交的《元沙煤礦補(bǔ)充勘查報(bào)告》重新圈定估算的可采儲(chǔ)量?jī)H34.9萬(wàn)t，并且構(gòu)造復(fù)雜，經(jīng)論證采區(qū)資源量沒(méi)有利用價(jià)值。

3.2 存在反差的主要原因

3.2.1 對(duì)多期地質(zhì)構(gòu)造破壞煤層的穩(wěn)定性因素研究不夠。

井田受推覆、拆離大構(gòu)造影響，破壞了童子巖含煤地層的完整性，保存的含煤地層厚度呈北薄南厚，-4線至6線范圍僅ZK004、ZK201、ZK401鉆孔揭露的含煤地層厚度大于100 m（最厚138.33 m），呈南北條帶、透鏡狀分布，南北不足1 500 m、東西平均不超500 m。其他鉆孔揭露的含煤地層厚度均只有30～40 m左右，最薄的14.24 m。含煤地層上界為倒轉(zhuǎn)翼厚層灰?guī)r，底界為正常翼灰?guī)r基巖，均為剛性巖體，而中間保存的童子巖組含煤地層為柔性巖體，呈“牛奶夾心餅”狀，在受多期推覆、拆離大構(gòu)造的巨大作用下，保存厚度薄、抗力不足的柔性巖體出現(xiàn)了強(qiáng)力扭曲、拉張、擠壓、斷裂、聚流、揉皺等現(xiàn)狀，礦井第一水平揭露的含煤地層現(xiàn)狀就是這種地質(zhì)構(gòu)造結(jié)果。造成煤層的原生結(jié)構(gòu)均被破壞，煤層厚度變化無(wú)序，或局部擠壓成包，或長(zhǎng)距離拉張消失，連續(xù)性差，小構(gòu)造發(fā)育多，嚴(yán)重破壞了煤層的可采性。

3.2.2 鉆孔控制程度低，小構(gòu)造認(rèn)識(shí)不足，含煤性分析難度大。

原井田勘探類型按三類二型確定，采用了500×500 m網(wǎng)度控制，控制程度低，而井田地質(zhì)構(gòu)造又極復(fù)雜，使得區(qū)內(nèi)小構(gòu)造無(wú)法深入認(rèn)識(shí)，對(duì)一些鉆孔揭露的煤層構(gòu)造增厚點(diǎn)或獨(dú)立煤厚點(diǎn)只能簡(jiǎn)單分析處理，井田的含煤性分析不透，依據(jù)不足。根據(jù)現(xiàn)有井巷工程揭露情況，井田勘探類型應(yīng)定為三類三型比理合理，2013年7月19日，召開的元沙煤礦資源分析專題會(huì)議也對(duì)此達(dá)成共識(shí)，并形成紀(jì)要。

3.2.3 煤巖層對(duì)比難度大，認(rèn)定煤層的穩(wěn)定性和圈定資源的可

靠性低

①井田含煤地層受多期構(gòu)造破壞，巖層層面動(dòng)物化石難以采集，在對(duì)煤巖層進(jìn)行對(duì)比時(shí)主要以巖性特征及旋回特征作為輔助對(duì)比標(biāo)志，難以建立可靠標(biāo)志層，對(duì)比難度大，可靠性低。

②井田地質(zhì)構(gòu)造極復(fù)雜，派生的小斷層、小褶曲構(gòu)造極為發(fā)育，井巷揭露的煤層穩(wěn)定性變化大，如102采區(qū)+100 m南巷對(duì)準(zhǔn)鉆孔ZK201孔在走向與傾向上找煤，實(shí)際揭露的煤層傾角、煤層頂?shù)装逑嗖钶^大，煤層沒(méi)有連續(xù)性，對(duì)比可靠性低。

③對(duì)43號(hào)煤層的穩(wěn)定性認(rèn)定可靠性低。實(shí)際101采區(qū)沒(méi)有揭露可采煤層，102采區(qū)揭露的煤巖層均受構(gòu)造擠壓明顯，煤層厚度在0～2.48 m之間，且變化大，呈透鏡狀、零星分布，連續(xù)性差。102采區(qū)投入生產(chǎn)準(zhǔn)備探巷3461.2 m，C43煤層+100 m水平有零星可采點(diǎn)，可采點(diǎn)巷道長(zhǎng)155.6 m（含傾向上沿煤小眼長(zhǎng)度），可采率4.5%，屬極不穩(wěn)定局部可采煤層。

4 二水平（+100 m～-200 m水平、8線以南）資源的前景

4.1 補(bǔ)充勘探后探明的資源儲(chǔ)量情況

2007年1月～2007年6月，福建省煤炭工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司在福建省大田縣蘇橋煤礦14線以北開展補(bǔ)充勘探工作，提交了《福建省大田縣蘇橋煤礦14線以北補(bǔ)充勘查報(bào)告》，經(jīng)福建省國(guó)土資源評(píng)估中心評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)（閩國(guó)土資儲(chǔ)評(píng)[2008]61號(hào)），估算無(wú)煙煤資源量995.25 萬(wàn)t。其中：（332）資源量321.33 萬(wàn)t，（333）資源量392.96 萬(wàn)t，（334）資源量280.96 萬(wàn)t。

4.2 根據(jù)井下硐探成果分析

礦井在一水平0線、2線、4線、8線均投入大量井巷工程，揭露的總體趨勢(shì)是由北往南（0～8線）呈：含煤地層保存厚度越來(lái)越厚、煤巖層賦存穩(wěn)定性越來(lái)越好、受構(gòu)造擠壓破壞程度越來(lái)越小、揭露的可采煤層數(shù)越來(lái)越多。4線揭露2層可采煤層，8線現(xiàn)已揭露4層可采煤層，預(yù)計(jì)還可揭露2層（C39、C38）煤層、可達(dá)6層。

4.3 根據(jù)鉆孔揭露成果分析

根據(jù)鉆孔ZK807、ZK802、ZK1002、ZK1005孔以及2014年生產(chǎn)補(bǔ)勘ZK901孔揭露情況以及結(jié)合相鄰礦井蘇橋煤礦（14～23線）的開采情況，元沙煤礦8～14線的+100 m水平以下，特別是復(fù)式向背斜的西冀塊段，該塊段含煤地層往南逐漸增厚，呈單斜賦存且保護(hù)較好，揭露可采煤層較多且相對(duì)穩(wěn)定，預(yù)計(jì)資源情況相對(duì)可靠、理想。

4.4 背斜西翼可靠塊段資源儲(chǔ)量估算

根據(jù)井下硐探、地面?zhèn)€鉆孔以及相鄰蘇橋煤礦的開采經(jīng)驗(yàn)分析，該塊段受F2拆離斷層影響變小，煤巖層保存較完整，煤層可采性較好，塊段資源前景較樂(lè)觀。塊段走向長(zhǎng)1 500 m、傾向斜長(zhǎng)估750 m，有1層43號(hào)較穩(wěn)定可采煤層和4層（C45、C40、C39、C38）不穩(wěn)定局部可采煤層，估算塊段可采儲(chǔ)量528.7萬(wàn)t，估算見表1。

5 結(jié) 語(yǔ)

元沙煤礦一水平資源條件差，不具備經(jīng)濟(jì)開采價(jià)值。二水平8線以南塊段含煤地層保存厚度越來(lái)越厚、煤巖層賦存穩(wěn)定性越來(lái)越好、受構(gòu)造擠壓破壞程度越來(lái)越小、揭露的可采煤層數(shù)越來(lái)越多、探明和分析估算出來(lái)的資源儲(chǔ)量較可靠且有一定的規(guī)模，因此具有開采的前景與價(jià)值。在開采過(guò)程中，要持續(xù)做好地質(zhì)基礎(chǔ)研究工作，摸索和總結(jié)復(fù)雜構(gòu)造下煤層賦存規(guī)律及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)構(gòu)造痕跡特征，力爭(zhēng)在復(fù)雜構(gòu)造下實(shí)現(xiàn)找煤突破。

此外，可以思考資源綜合利用和礦權(quán)處置：

一是綜合開發(fā)伴生礦鉛鋅資源。可積極爭(zhēng)取省政府給予政策支持，利用現(xiàn)在的生產(chǎn)系統(tǒng)綜合開發(fā)伴生礦床。

二是進(jìn)行礦權(quán)處置，與相鄰蘇橋煤礦合并。與蘇橋煤礦合并后開采的前景與價(jià)值：

①能提升蘇橋礦的產(chǎn)能。

②能改善蘇橋煤礦的生產(chǎn)系統(tǒng)特別是能改善深部開采的通風(fēng)系統(tǒng)和提升能力。

③能降低兩礦井的開采成本。

④能加快存量資源的開采力度，有利于蘇橋煤礦深部資源和周邊銘溪井田資源的開發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 福建省大田縣奇韜煤礦區(qū)元沙井田詳查（最終）報(bào)告[R].2006.

[2] 福建省大田縣蘇橋煤礦14線以北補(bǔ)充勘查報(bào)告[R].2007.

[3] 福建三明新元沙礦業(yè)有限公司元沙煤礦補(bǔ)充勘查報(bào)告[R].2012.