陈世坤

摘 要：文章总结元沙煤矿一水平井巷工程揭露的煤炭资源现状；对一水平煤炭资源赋存条件差、资源储量可靠性低的原因进行分析；并对二水平的煤炭资源前景进行预测。

关键词：地质构造破坏；煤层稳定性认定；二水平资源前景

中图分类号：P618.11 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）17-0166-02

元沙煤矿采矿证范围（证号：C3500002009061110022161）主要包括元沙井田和苏桥井田14线以北，面积14.3797 km2，开采标高：由+600 m～-400 m；原设计生产能力30万 t/a，服务年限25 a，2009年12月20日正式开工建设。矿井采用平硐—斜井开拓方式，设计分+100 m、-140 m两个生产水平，+100 m水平（一水平）设计三个采区（101、102、103）。

基建过程中，由于矿井地质条件发生了较大变化，进行了设计修改变更。设计变更后一水平生产能力为21万 t/a，投产采区取消了103采区，投产区段修改为+140 m区段。项目至2014年12月末建设完成，转入试生产。

1 概 况

1.1 井田勘探

2006年12月，福建省闽西地质大队提交的《福建省大田县奇韬煤矿区元沙井田详查（最终）报告》，估算无烟煤资源量1 408万t，估算铅+锌（333）+（334）金属量7.89万t（闽国土资储评[2007]96号）；2007年6月，福建省煤炭工业（集团）有限责任公司提交了《福建省大田县苏桥煤矿14线以北补充勘查报告》，估算无烟煤资源量995.25万t（闽国土资储评[2008]61号）；2012年10月，福建省闽西地质大队在元沙煤矿开展补勘地质工作，重新估算元沙煤矿无烟煤资源量2 182 万t，比补勘前减少了221.25 万t。其中：（332）资源量852万t，（333）资源量833万t，（334）资源量497万t。

1.2 地质特征

1.2.1 地 层

矿区出露地表地层由老至新有：中新元古界麻源组（Pt2-3my）、上泥盆统天瓦岽组（D3t）、桃子坑组（D3tz）、下石炭统林地组（C1l）、上统船山组（C3c），下二叠统栖霞组（P1q）、文笔山组（P1w）、童子组（P1t）、上统翠屏山组（P2cp）、大隆组（P2d），下三叠统溪口组（T1x）、下侏罗统梨山组（J1l）、上统南园组（J3n）及第四系（Q）。

1.2.2 构 造

奇韬煤矿区位于广平——龙山崎复式向斜的中北段（I级构造）I，元沙井田位于煤矿区的中东部。含煤地层受推覆构造影响发育一组较宽缓和背向斜（II级构造），在II级褶皱的两翼发育多组次级褶皱（III级构造），组成了复式倒转向斜；断裂构造主要发育有F1、F0、F2和F6断层，其中F1、F0为逆掩推覆断层，F2为拆离断层，F6为逆断层；侵入岩体为主要印支期花岗岩体和辉绿岩脉。井田构造类型为III类。

1.2.2 煤 层

元沙煤矿参加资源储量估算的主要煤层有40、43和45号煤层，其中40、45号煤层为不稳定局部可采煤层，属“三型”。43号煤层为较稳定全区大部份可采煤层，属“二型”。3层煤质属中灰、低硫、低磷、中高发热量的无烟煤。

2 一水平井巷工程实际揭露的地质条件与资源状况

2.1 次级地质构造发育、煤岩层赋存条件差

101采区和102采区揭露含煤地层保存薄，派生的小断层、小褶曲构造极为发育，含煤地层原生沉理面均受挤压破坏，层面挤压痕迹明显，煤岩层产状变化无序，节理发育，围岩破碎；煤层与顶板板呈不整合接触，煤层厚度变化大0～2.48 m，呈透镜状、零星分布，连续性差。

2.2 煤层稳定性差、可采率低

现有一水平（+100 m～+399 m）101、102采区共投入生产准备探巷3 461.2 m，其中：运巷2 745.5 m、小眼715.7 m，实际可采点巷道长155.6 m（含倾向上沿煤小眼长度），可采率为4.5%。

101采区：+180 m、+140 m和+100 m三个区段实际揭露的含煤地层最厚点仅19.2 m，含煤地层中没有揭露可采煤层。

102采区：+180 m与+140 m水平揭露的含煤地层中没有可采煤层，仅+100 m水平1线和2线探硐有揭露43号煤层零星可采，矿井结合钻孔ZK201、ZK004的资料，进行了走向、倾向沿煤探巷找煤，共投入找煤巷道1 530.6 m，其中小眼长558.6 m，实际揭露煤层43号煤层可采点的长度155.6 m，可采率为10.2%。

3 一水平井巷工程实际揭露情况与原地质报告成果

的反差

3.1 主要存在的两大反差

3.1.1 认定煤层稳定性有反差

原地质报告认定43号煤层为全区大部分可采的主要可采煤层，煤层厚度0.21～1.7 m，平均0.89 m，钻孔见煤点数21个，其中可采点16个，不可采点5个，可采率76.2%，为较稳定全区大部份可采煤层，属“二型”。

实际情况：101、102采区共投入生产准备探巷3 461.2 m，其中：运巷2 745.5 m、小眼715.7 m，仅102采区+100 m水平的C43煤层有零星可采点，可采点巷道长155.6 m（含倾向上沿煤小眼长度），可采率4.5%，为极不稳定局部可采煤层，属“三型”。

3.1.2 资源储量可靠性有反差

第一水平原地质报告估算并经评审的资源量为389.5 万t，其中40号煤层40.5 万t、43号煤层349 万t；计算可采储量合计为374.51 万t。

实际情况：101采区没有揭露可采煤层，332资源量基本没有，为资源空白带；102采区+140 m水平以上没有揭露可采煤层，仅+100 m水平的C43煤层有零星可采点，可采率10.2%，采区332资源量大面积减少；103采区根据2012年10月闽西地质队提交的《元沙煤矿补充勘查报告》重新圈定估算的可采储量仅34.9万t，并且构造复杂，经论证采区资源量没有利用价值。

3.2 存在反差的主要原因

3.2.1 对多期地质构造破坏煤层的稳定性因素研究不够。

井田受推覆、拆离大构造影响，破坏了童子岩含煤地层的完整性，保存的含煤地层厚度呈北薄南厚，-4线至6线范围仅ZK004、ZK201、ZK401钻孔揭露的含煤地层厚度大于100 m（最厚138.33 m），呈南北条带、透镜状分布，南北不足1 500 m、东西平均不超500 m。其他钻孔揭露的含煤地层厚度均只有30～40 m左右，最薄的14.24 m。含煤地层上界为倒转翼厚层灰岩，底界为正常翼灰岩基岩，均为刚性岩体，而中间保存的童子岩组含煤地层为柔性岩体，呈“牛奶夹心饼”状，在受多期推覆、拆离大构造的巨大作用下，保存厚度薄、抗力不足的柔性岩体出现了强力扭曲、拉张、挤压、断裂、聚流、揉皱等现状，矿井第一水平揭露的含煤地层现状就是这种地质构造结果。造成煤层的原生结构均被破坏，煤层厚度变化无序，或局部挤压成包，或长距离拉张消失，连续性差，小构造发育多，严重破坏了煤层的可采性。

3.2.2 钻孔控制程度低，小构造认识不足，含煤性分析难度大。

原井田勘探类型按三类二型确定，采用了500×500 m网度控制，控制程度低，而井田地质构造又极复杂，使得区内小构造无法深入认识，对一些钻孔揭露的煤层构造增厚点或独立煤厚点只能简单分析处理，井田的含煤性分析不透，依据不足。根据现有井巷工程揭露情况，井田勘探类型应定为三类三型比理合理，2013年7月19日，召开的元沙煤矿资源分析专题会议也对此达成共识，并形成纪要。

3.2.3 煤岩层对比难度大，认定煤层的稳定性和圈定资源的可

靠性低

①井田含煤地层受多期构造破坏，岩层层面动物化石难以采集，在对煤岩层进行对比时主要以岩性特征及旋回特征作为辅助对比标志，难以建立可靠标志层，对比难度大，可靠性低。

②井田地质构造极复杂，派生的小断层、小褶曲构造极为发育，井巷揭露的煤层稳定性变化大，如102采区+100 m南巷对准钻孔ZK201孔在走向与倾向上找煤，实际揭露的煤层倾角、煤层顶底板相差较大，煤层没有连续性，对比可靠性低。

③对43号煤层的稳定性认定可靠性低。实际101采区没有揭露可采煤层，102采区揭露的煤岩层均受构造挤压明显，煤层厚度在0～2.48 m之间，且变化大，呈透镜状、零星分布，连续性差。102采区投入生产准备探巷3461.2 m，C43煤层+100 m水平有零星可采点，可采点巷道长155.6 m（含倾向上沿煤小眼长度），可采率4.5%，属极不稳定局部可采煤层。

4 二水平（+100 m～-200 m水平、8线以南）资源的前景

4.1 补充勘探后探明的资源储量情况

2007年1月～2007年6月，福建省煤炭工业（集团）有限责任公司在福建省大田县苏桥煤矿14线以北开展补充勘探工作，提交了《福建省大田县苏桥煤矿14线以北补充勘查报告》，经福建省国土资源评估中心评审通过（闽国土资储评[2008]61号），估算无烟煤资源量995.25 万t。其中：（332）资源量321.33 万t，（333）资源量392.96 万t，（334）资源量280.96 万t。

4.2 根据井下硐探成果分析

矿井在一水平0线、2线、4线、8线均投入大量井巷工程，揭露的总体趋势是由北往南（0～8线）呈：含煤地层保存厚度越来越厚、煤岩层赋存稳定性越来越好、受构造挤压破坏程度越来越小、揭露的可采煤层数越来越多。4线揭露2层可采煤层，8线现已揭露4层可采煤层，预计还可揭露2层（C39、C38）煤层、可达6层。

4.3 根据钻孔揭露成果分析

根据钻孔ZK807、ZK802、ZK1002、ZK1005孔以及2014年生产补勘ZK901孔揭露情况以及结合相邻矿井苏桥煤矿（14～23线）的开采情况，元沙煤矿8～14线的+100 m水平以下，特别是复式向背斜的西冀块段，该块段含煤地层往南逐渐增厚，呈单斜赋存且保护较好，揭露可采煤层较多且相对稳定，预计资源情况相对可靠、理想。

4.4 背斜西翼可靠块段资源储量估算

根据井下硐探、地面个钻孔以及相邻苏桥煤矿的开采经验分析，该块段受F2拆离断层影响变小，煤岩层保存较完整，煤层可采性较好，块段资源前景较乐观。块段走向长1 500 m、倾向斜长估750 m，有1层43号较稳定可采煤层和4层（C45、C40、C39、C38）不稳定局部可采煤层，估算块段可采储量528.7万t，估算见表1。

5 结 语

元沙煤矿一水平资源条件差，不具备经济开采价值。二水平8线以南块段含煤地层保存厚度越来越厚、煤岩层赋存稳定性越来越好、受构造挤压破坏程度越来越小、揭露的可采煤层数越来越多、探明和分析估算出来的资源储量较可靠且有一定的规模，因此具有开采的前景与价值。在开采过程中，要持续做好地质基础研究工作，摸索和总结复杂构造下煤层赋存规律及现场地质构造痕迹特征，力争在复杂构造下实现找煤突破。

此外，可以思考资源综合利用和矿权处置：

一是综合开发伴生矿铅锌资源。可积极争取省政府给予政策支持，利用现在的生产系统综合开发伴生矿床。

二是进行矿权处置，与相邻苏桥煤矿合并。与苏桥煤矿合并后开采的前景与价值：

①能提升苏桥矿的产能。

②能改善苏桥煤矿的生产系统特别是能改善深部开采的通风系统和提升能力。

③能降低两矿井的开采成本。

④能加快存量资源的开采力度，有利于苏桥煤矿深部资源和周边铭溪井田资源的开发。

参考文献：

[1] 福建省大田县奇韬煤矿区元沙井田详查（最终）报告[R].2006.

[2] 福建省大田县苏桥煤矿14线以北补充勘查报告[R].2007.

[3] 福建三明新元沙矿业有限公司元沙煤矿补充勘查报告[R].2012.