翠屏山礦F8南地層構(gòu)造的重新認(rèn)識及今后找煤方向

鐘能文

摘 要：本文根據(jù)翠屏山煤礦301采區(qū)F8斷層以南+80、+120探巷的揭露情況，進(jìn)行該區(qū)地層構(gòu)造的分析對比，推翻了原資料的地層構(gòu)造，重新確定該區(qū)地層為童子巖組三段地層，并提出礦井今后找煤建議。

關(guān)鍵詞：地層構(gòu)造；重新認(rèn)識；找煤建議

1 概況

1.1 礦井開發(fā)情況

福建煤電股份有限公司翠屏山煤礦于1976年建礦，1981年11月投產(chǎn)，原設(shè)計生產(chǎn)能力9萬噸/年，采用平硐開拓（+380主平硐），礦井現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)能力為51萬噸/年，主要開采童子巖組22、28、37、38、38下、39等煤層，從建礦至2015年12月底，累計生產(chǎn)原煤700.72萬噸。

1.2 主要生產(chǎn)采區(qū)

1.2.1 301采區(qū)概況：301采區(qū)可采儲量408萬噸，設(shè)計生產(chǎn)能力15萬噸/年，設(shè)計服務(wù)年限為21年。開采范圍北以第9勘探線以北40m為界，南以17勘探線為界，采區(qū)開采標(biāo)高在+200～±0m之間。區(qū)段垂高40m，共分5個區(qū)段開采，目前301采區(qū)為主要生產(chǎn)采區(qū)。

1.2.2 305采區(qū)概況：305采區(qū)可采儲量280萬噸，設(shè)計生產(chǎn)能力9萬噸/年，設(shè)計服務(wù)年限為18.6年。開采范圍北以礦井北部邊界為界，南以301采區(qū)為界（9線），采區(qū)開采標(biāo)高+200～±0m之間。區(qū)段垂高40m，共分5個區(qū)段開采，目前305采區(qū)為主要生產(chǎn)采區(qū)。

2 資源儲量情況

2.1 表上資源儲量

2015年末，翠屏山礦表上保有儲量為1822.36 萬噸，其中（122b）755.80 萬噸，（333）995.56 萬噸，（2S22）71.00萬噸，2015年末可采儲量為1049.57 萬噸。

2.2 實際資源儲量

經(jīng)核實，扣除F0斷層抬升等造成的構(gòu)造損失、小煤占用、煤柱損失等資源儲量，翠屏山煤礦2015年12月末核實保有儲量213.27 萬噸，可采儲量154.09萬噸，服務(wù)年限為4.01年。因此，對翠屏山煤礦開展擴邊探底工作，通過投入硐探工程進(jìn)行地質(zhì)找煤，是延長礦井服務(wù)年限的主要途徑。2014年末，礦井決定從2015年1月開始，對301采區(qū)F8斷層以南一段煤層進(jìn)行補充硐探。

3 301采區(qū)F8斷層以南原地層構(gòu)造情況

翠屏山礦以前沒有對該區(qū)進(jìn)行過探采，該區(qū)一段煤層位于F8斷層上盤11線～15線之間，標(biāo)高-50～+160m的范圍。從原13勘探線剖面圖看，如從+80水平掘探巷，過F8斷層進(jìn)入其上盤后為文筆山組地層，再進(jìn)入標(biāo)Ⅰ，再往前陸續(xù)出現(xiàn)39#、38下#、38#、37#等煤層，在揭露F3斷層后進(jìn)入三段地層（見附圖一）。

3.1 地層

本區(qū)含煤地層為下二疊統(tǒng)童子巖組（P1t）地層，由一套海陸交互相沉積的細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖、泥巖及煤組成，厚度785m。根據(jù)巖性和古生物特征可分為第一、第二和第三段。

3.1.1 童子巖組第一段（P1t1）

厚255m。煤層編號31～45，分上、下兩個亞段。

上亞段：第Ⅱ標(biāo)志層～36煤層，厚約100m。上部以細(xì)砂巖為主，含煤4層，均不可采，產(chǎn)雙園海百合莖、黃氏新輪皺貝、直形貝等化石。中部以砂質(zhì)泥巖為主，產(chǎn)燕海扇、古尼羅蛤、壽昌菊石等化石。下部以細(xì)砂巖為主，其中35、36煤層頂板均含豐富的動物化石舌形貝。

下亞段：自36煤層～第Ⅰ標(biāo)志層，厚約155m。為一套淺海相為主的海陸交互相沉積。由砂質(zhì)泥巖、薄層細(xì)砂巖組成，含煤10余層，編號37～45，其中39煤層可采，37、38、38下煤層局部可采。

3.1.2 童子巖組第二段（P1t2）

厚103m。為一套淺海相沉積。巖性自下而上由泥巖、砂質(zhì)泥巖、漸變?yōu)槟噘|(zhì)砂巖夾薄層細(xì)砂巖。以不含煤為特征，見較多鈣泥質(zhì)、菱鐵質(zhì)結(jié)核。底部為一層厚1.5m的鈣質(zhì)細(xì)砂巖，為標(biāo)Ⅱ。

3.1.3 童子巖組第三段（P1t3）

厚427m。根據(jù)化石組合特征進(jìn)一步分為上、中、下3個亞段。

下亞段：標(biāo)Ⅲ1至標(biāo)Ⅲ2，厚128m。為海陸交互相碎屑沉積。巖性以泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾薄～中厚層狀的細(xì)砂巖，含煤12層，編號23～30，其中28煤層可采。

中亞段：標(biāo)Ⅲ2至標(biāo)Ⅲ3，厚124m。含煤23層，編號13～22。為海陸交互相碎屑沉積。巖性以砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖、薄層細(xì)砂巖夾煤。含豐富的植物化石：蕉羊齒、櫛羊齒、帶羊齒以及舌形貝為主要特征。其中14、16煤層頂板產(chǎn)豐富的裂齒蛤，17煤層頂板產(chǎn)豐富的戟形華夏貝、燕海扇等海相動物化石。

上亞段：標(biāo)Ⅲ3至翠屏山底礫巖，厚175m。含煤12層，編號1～12，上部以泥質(zhì)砂巖為主夾薄層細(xì)砂巖和煤線，富含完整的植物化石。下部為標(biāo)Ⅲ3，厚20m，其頂部的12煤層頂板砂質(zhì)泥巖中富含單網(wǎng)羊齒，往下為中厚層狀的細(xì)砂巖。

3.2 構(gòu)造

3.2.1 褶皺

本區(qū)處于永福復(fù)背斜和龍巖復(fù)向斜之間，勘探區(qū)地表基本為一個向東、部分向東南方向傾斜的單斜構(gòu)造，而深部為大幅度倒轉(zhuǎn)褶曲，淺部和深部均有緩斷層破壞，褶曲在剖面上成反S型，幅度大小不一，形態(tài)各異，軸面呈波狀起伏。

3.2.2 斷層

本區(qū)斷層發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜，主要斷層有緩傾角斷層、正斷層和逆斷層。

緩傾角斷層有：F0斷層：為隱伏斷層，上盤為文筆山組地層或童子巖組第一段地層，下盤為棲霞組地層；F3斷層：出露礦區(qū)中部，傾向東南，上盤為童子巖組第三段地層，下盤為童子巖組第一段地層，出露長度約3150m。

正斷層有：F南1斷層：出露本區(qū)北部，上盤為文筆山組地層，下盤為童子巖組第一段地層，走向東西，傾向南，斷距50～100m。

逆斷層有：F8斷層：出露本區(qū)北部，上盤為童子巖組第一段地層，下盤為文筆山組地層。走向北東，傾向南東，傾角50°～65°，出露長度約1500m。

3.3 煤層特征

3.3.1 22#煤層。下距Ⅲ2標(biāo)志層約10m。平均厚度1.21m，可采系數(shù)0.80，為較穩(wěn)定煤層，直接頂板為砂質(zhì)泥巖，含腕足類動物化石，底板泥質(zhì)砂巖含植物根莖化石。

3.3.2 27#煤層。下距28煤層25～30m，全區(qū)平均厚度0.55m，可采系數(shù)0.60，為局部可采煤層，直接頂板為砂質(zhì)泥巖，含豐富的植物化石，底板泥質(zhì)砂巖含植物根莖化石及白云母片。

3.3.3 28#煤層。上距Ⅲ2標(biāo)志層約60m。結(jié)構(gòu)簡單。煤厚0.36～2.11m，全區(qū)平均厚度1.09m，為較穩(wěn)定煤層。直接頂板為砂質(zhì)泥巖，水平層理或脈狀層理，含豐富的單網(wǎng)羊齒、櫛羊齒等植物化石。底板為薄～中厚層狀的細(xì)砂巖，層面上含較多白云母片。

3.3.4 38#煤層。為塊煤或含塊煤的粉煤，平均厚度1.6m，除少數(shù)點因受擠壓變薄外，均達(dá)可采厚度，煤層結(jié)構(gòu)簡單，屬較穩(wěn)定煤層，頂板為厚層狀泥巖，底板為細(xì)砂巖。

3.3.5 39#煤層：下距Ⅰ標(biāo)90m，平均厚度2.1m，簡單結(jié)構(gòu)，為較穩(wěn)定煤層。頂板泥巖，含涇縣矮小戟貝動物化石。底板泥質(zhì)砂巖，含豆?fàn)钅噘|(zhì)結(jié)核。

4 探巷設(shè)計方案

為搞清F8上盤含煤塊段的構(gòu)造情況和38#、38下#、39#煤層煤炭賦存情況，2014年末，礦井布置兩條探巷對本區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)補充勘探，具體布置方案如下：

（1）從301采區(qū)+120區(qū)段南大巷16#測點進(jìn)去50m處開始施工，按160°方位掘250m后，以90°方位掘160m，再以平巷迎頭27°傾角施工下山90m至+80區(qū)段作為回風(fēng)上山，再從+120區(qū)段下山口附近按140°方位掘220m揭露39#煤層。

（2）從301采區(qū)+80區(qū)段南集運巷8#測點開始，以方位180°施工120m探巷后改方位為123°施工367m，再轉(zhuǎn)為方位90°施工163m，預(yù)計520 m見39#煤層、570 m見38下#煤層，594m見38#煤層、650 m見37#煤層。

5 探巷揭露情況與原地質(zhì)報告情況對比分析

從兩條探巷的揭露情況看，+80區(qū)段探巷揭露的地層較完整，構(gòu)造較簡單，應(yīng)作為對比分析的主要依據(jù)。+120區(qū)段探巷地層倒轉(zhuǎn)，構(gòu)造復(fù)雜，可作為對比分析的輔助依據(jù)。從實際揭露情況對比分析，兩條探巷所揭露的煤層為童子巖組三段煤層，并非原資料推測的一段煤層，依據(jù)如下（見附圖二）。

（1）+80區(qū)段探巷開口處屬于38#煤層附近層位，施工至35m處見F南1斷層，由一條破碎帶寬0.6m的主斷層及一組產(chǎn)狀一致的派生斷層組成，從周邊及現(xiàn)場揭露情況分析，該斷層為一向南傾的高角度正斷層。從F南1斷層往前掘30m見31#煤層及標(biāo)Ⅱ，標(biāo)Ⅱ由1m厚砂巖組成，經(jīng)鹽酸實驗為鈣質(zhì)砂巖，產(chǎn)豐富的希瓦格蜓、雙圓海百合莖等動物化石，定為標(biāo)Ⅱ沒問題。再往前即為二段地層，巖性自下而上由泥巖、砂質(zhì)泥巖漸變?yōu)槟噘|(zhì)砂巖夾薄層細(xì)砂巖，見較多鈣泥質(zhì)、菱鐵質(zhì)結(jié)核，產(chǎn)豐富的雙圓海百合莖、菊石、齒狀鉤蓋貝等動物化石。315m處見標(biāo)Ⅲ1，由一套厚8m的硅質(zhì)膠結(jié)的細(xì)砂巖組成。450m處見28#煤層，結(jié)構(gòu)簡單，煤厚0.9m，直接頂板為砂質(zhì)泥巖，水平層理，含豐富的單網(wǎng)羊齒、櫛羊齒、樹枝等植物化石，底板為中厚層狀細(xì)砂巖，層面上含豐富的白云母片。

（2）+120區(qū)段探巷從301采區(qū)+120區(qū)段南大巷16#測點進(jìn)去50m處開始施工，施工至30m處見F南1斷層，由一條破碎帶寬0.5m的主斷層及一組產(chǎn)狀一致的派生斷層組成，從周邊及現(xiàn)場揭露情況分析，該斷層為一向南傾的高角度正斷層。過F南1斷層后地層倒轉(zhuǎn)，為二段地層，巖性自下而上由泥巖、砂質(zhì)泥巖漸變?yōu)槟噘|(zhì)砂巖夾薄層細(xì)砂巖，見較多鈣泥質(zhì)、菱鐵質(zhì)結(jié)核，產(chǎn)豐富的雙圓海百合莖、菊石、齒狀鉤蓋貝等動物化石。365m處見標(biāo)Ⅲ1，由一套厚9m的硅質(zhì)膠結(jié)的細(xì)砂巖組成。590m處見倒轉(zhuǎn)28#煤層，結(jié)構(gòu)簡單，煤厚1.2m，直接頂板為砂質(zhì)泥巖，水平層理，含豐富的單網(wǎng)羊齒、櫛羊齒、樹枝等植物化石，底板為中厚層狀細(xì)砂巖，層面上含豐富的白云母片。

（3）如探巷所揭露的煤層為一段煤層的話，中間要過一條斷距約500m的F8斷層才能成立，但從兩條探巷揭露情況看，并未揭露如此大的斷層，因此，探巷所揭露的煤層只能是三段煤層。

6 結(jié)論

（1）從以上地層構(gòu)造分析可知，兩條探巷所揭露的煤層為童子巖組三段28#煤層，并非原資料推測的一段煤層。

（2）由于三段煤層總體煤厚較薄、煤質(zhì)較差，加上該區(qū)控制程度低、構(gòu)造復(fù)雜，因此，該區(qū)地層構(gòu)造及資源儲量還不明朗，不宜馬上進(jìn)行采區(qū)建設(shè)，今后，要加大對該區(qū)的探采、開拓力度，早日探明該區(qū)地層構(gòu)造，確保采區(qū)正常接替和礦井長期穩(wěn)定生產(chǎn)。

7 今后找煤建議

7.1 做好探底擴邊工作

翠屏山煤礦深部受F0斷層控制，已無找煤空間，F(xiàn)8斷層南塊段揭露的雖然是三段煤層，但仍是找煤的最重要的區(qū)域。由于該區(qū)16、17勘探線有兩個鉆孔揭露28#煤層，通過分析，16、17勘探線附近構(gòu)造較簡單，煤層賦存條件較好，應(yīng)作為今后主要的探煤方向，在探清該區(qū)地層構(gòu)造后，重新編制《301采區(qū)F8上盤塊段生產(chǎn)地質(zhì)報告》，為301采區(qū)F8上盤塊段采區(qū)設(shè)計提供可靠依據(jù)。

7.2 加強老區(qū)復(fù)采

由于翠屏山煤礦構(gòu)造復(fù)雜，復(fù)雜構(gòu)造在破壞煤層連續(xù)性的同時，也為老區(qū)復(fù)采留下可能。要利用現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)，充分了解老區(qū)的開采情況，加強地質(zhì)分析，進(jìn)一步搞清礦區(qū)地層構(gòu)造，有條不紊地進(jìn)行復(fù)采。除301、305采區(qū)+120、+80、+40現(xiàn)有生產(chǎn)區(qū)段外，+120以上區(qū)段也可作為復(fù)采區(qū)段。通過復(fù)采，增加礦井資源儲量，緩解生產(chǎn)接替緊張局面，確保采掘接替正常進(jìn)行。

7.3 積極進(jìn)行表外煤層的尋找

由于控制程度不夠，加上煤厚較不穩(wěn)定，41#、42#煤層原地質(zhì)報告沒有計算儲量。通過后期的生產(chǎn)揭露，41#、42#煤層雖然煤厚較不穩(wěn)定，但在10線以南，這兩層煤都穩(wěn)定可采。因此，在今后的生產(chǎn)過程中，要利用現(xiàn)有巷道對41#、42#煤層進(jìn)行探采，以增加礦井資源儲量。

參考文獻(xiàn)

[1]陳泉霖.龍永煤田隱伏區(qū)找煤前景分析[J].中國煤炭地質(zhì)，2009，21（8）：17-20.

[2]陳泉霖.龍永煤田東部逆沖推覆構(gòu)造研究[J].Coal Geology of China，2012，24（6）：11-14.

（作者單位：福建煤電股份有限公司翠坪山煤礦）