王 笠
(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì),四川 綿陽(yáng) 621000)
南江煤礦隸屬四川省巴中市南江縣集洲街道所轄。礦區(qū)中心點(diǎn)地理座標(biāo):東經(jīng)106°47′53″,北緯32°22′49″,面積12.124 8 km2。礦區(qū)大地構(gòu)造位處揚(yáng)子板塊東北緣米倉(cāng)山隆起帶,北鄰秦嶺造山帶,南靠川西前陸盆地,西與龍門(mén)山推覆構(gòu)造帶接壤。礦區(qū)及周邊出露地層主要為三疊系中上統(tǒng)(T2-3)、侏羅系中下統(tǒng)(J1-2)及第四系全新統(tǒng)(Q4)。區(qū)內(nèi)含煤巖系為上三疊統(tǒng)須家河組(T3xj),地層產(chǎn)狀平緩,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度中等。南江煤礦Y2煤層屬大部可采較穩(wěn)定煤層,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,平均厚度1.21 m;煤質(zhì)屬中灰(MA)、低揮發(fā)分(LV)、低硫(LS)、低磷(IP)、不粘結(jié)(BN)、中高發(fā)熱量(MHQ)煤;主要用作發(fā)電動(dòng)力用煤。
資源量估算范圍以四川省自然資源廳2021 年5月17 日頒發(fā)的采礦許可證為準(zhǔn)。礦區(qū)面積12.124 8 km2,開(kāi)采標(biāo)高+850~+50 m。礦產(chǎn)資源估算對(duì)象為礦區(qū)內(nèi)批準(zhǔn)開(kāi)采的Y2 煤層。本次估算的保有資源量范圍(不含各類(lèi)保護(hù)煤柱)由三個(gè)區(qū)塊共25 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈閉,總面積約1.588 6 km2,如圖1。估算標(biāo)高為+550~+50 m,估算基準(zhǔn)日為2021 年7 月31 日。
圖1 采礦權(quán)范圍與保有資源量估算范圍疊合示意圖
四川省屬煤炭資源貧缺地區(qū),根據(jù)《關(guān)于印發(fā)四川省煤炭資源量估算指標(biāo)(暫行)的通知》(川國(guó)土資函〔2007〕441 號(hào)),結(jié)合礦山煤炭資源開(kāi)采利用情況,確定Y2 煤層資源量估算工業(yè)指標(biāo)見(jiàn)表1。
表1 Y2 煤層資源量估算工業(yè)指標(biāo)
南江煤礦Y2 可采煤層產(chǎn)狀較穩(wěn)定,煤層傾角為9°~26°,一般為15°~21°,均小于60°,因此在煤層底板等高線水平投影圖上采用地質(zhì)塊段法估算資源量[1-4]。估算公式如下:
Q=S×M×D/cosα
式中:Q為資源量,104t;S為塊段水平投影面積,m2;M為塊段平均煤厚,m;D為煤容重,t/m3;α為塊段平均傾角,(°)。
各煤厚點(diǎn)的煤層厚度為引用2009 年四川省地礦局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告和礦山歷次動(dòng)態(tài)檢測(cè)年報(bào)工作成果,以及本次實(shí)測(cè)煤點(diǎn)數(shù)據(jù)。
(1)單工程厚度(H):為工程中見(jiàn)煤點(diǎn)所有煤分層厚度之和。對(duì)煤層中厚度≤0.05 m 的夾矸,與煤分層合并后作為煤層采用厚度。精確到0.01 m。
(2)塊段平均煤厚(M):根據(jù)煤層厚度變化情況,合理選擇塊段內(nèi)及相鄰見(jiàn)煤點(diǎn)采用厚度,將這些見(jiàn)煤點(diǎn)采用厚度的算術(shù)平均值作為塊段平均煤厚(當(dāng)煤點(diǎn)不均勻分布時(shí),采用二次平均的方法進(jìn)行計(jì)算),精確到0.01 m。
在AutoCAD 制圖軟件矢量化后的煤層底板等高線及資源儲(chǔ)量圖上直接讀取,然后按比例尺換算得出,精確到1 m2。
根據(jù)水洞井田原地質(zhì)勘查報(bào)告與2009 年礦山核儲(chǔ)報(bào)告,Y2 煤層視密度為1.55 t/m3。
以實(shí)測(cè)為主。此外,在煤層底板等高線圖上采用反正切函數(shù)計(jì)算,每個(gè)塊段內(nèi)至少均勻地計(jì)算三個(gè)值加以驗(yàn)證,然后求取平均值。
Y2 煤層露頭一帶地層傾角較緩,一般15°~21°。根據(jù)以往地質(zhì)勘查資料,自煤層露頭線以下垂深30 m 或順層內(nèi)推50 m 劃為煤層風(fēng)氧化帶深部邊界線。本次保有資源量估算范圍內(nèi)無(wú)煤層露頭線及風(fēng)氧化帶邊界線。
Y2 煤層?xùn)|、西兩端均存在古河床沖蝕帶。生產(chǎn)巷道中揭露古河床沖蝕帶附近的煤厚多數(shù)突變?yōu)?,少數(shù)陡變?yōu)?.10~0.20 m 左右,僅極少數(shù)地段呈現(xiàn)出由厚變薄的漸變關(guān)系。本次資源量估算中采用有限和無(wú)限外推法來(lái)確定可采邊界:當(dāng)有兩個(gè)工程點(diǎn)控制,如一個(gè)可采(≥0.60 m),一個(gè)不可采(0.30~0.60 m)時(shí),以?xún)晒こ厅c(diǎn)間距離的1/2 作為可采范圍邊界線;當(dāng)相鄰不可采點(diǎn)煤層采用厚度(0~0.3 m)時(shí),以實(shí)際工程間距的1/4 作為可采范圍邊界線。當(dāng)可采點(diǎn)外無(wú)工程控制時(shí),則以基本控制網(wǎng)度(1000 m×1000 m)的1/4(250 m)作為可采范圍邊界線。
因回采結(jié)束的煤巷均已封閉,對(duì)以往存在的采空區(qū)域,采用礦山提供的最近一次核儲(chǔ)報(bào)告及年檢資料進(jìn)行界定。2021 年度開(kāi)采動(dòng)用范圍以本次核實(shí)成果為準(zhǔn)。
南江煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中目前已先后揭露陷落柱38 個(gè),分布在+550 m 水平有24 個(gè),+320 m 水平有14 個(gè)。目前,各陷落柱及影響范圍已基本查清,按礦山提供的測(cè)量成果資料進(jìn)行確認(rèn)。
礦區(qū)西部的D05、D06 以及東部的126 見(jiàn)煤點(diǎn),其煤厚分別為0.45 m、0.45 m、0.55 m。對(duì)于小于煤層最低可采厚度(<0.60 m)的特殊點(diǎn),根據(jù)其前后均可采且煤礦實(shí)際上能夠利用等情況,仍將上述見(jiàn)煤點(diǎn)參加所在資源量估算塊段的平均煤厚計(jì)算。
根據(jù)礦山運(yùn)輸大巷布置情況,在批準(zhǔn)的采礦標(biāo)高+850~ +50 m 之間可劃為+850~ +550 m、+550~+320 m、+320~ +163 m 以及+163~ +50 m 四個(gè)開(kāi)采水平。
本次資源量估算中除對(duì)2009 年礦山核儲(chǔ)報(bào)告中的保留塊段不作變動(dòng)外,其余塊段均按+550 m標(biāo)高、+320 m 標(biāo)高、+163 m 標(biāo)高、+50 m 標(biāo)高分別估算資源量。
各塊段劃分以煤層底板等高線平面投影圖為基礎(chǔ),在充分考慮采礦權(quán)邊界、保護(hù)煤柱界線、采空區(qū)界線、勘探線位置、開(kāi)采水平、煤層控制程度等條件下,按資源量類(lèi)型進(jìn)行劃分。
控制資源量塊段以“KZ”表示,推斷資源量塊段以“TD”表示。塊段編號(hào)順序是按煤層從高至低、由西往東連續(xù)編號(hào),如KZ -采1、TD-保①等。
對(duì)2009 年核儲(chǔ)報(bào)告中的動(dòng)用資源量塊段、保護(hù)煤柱等塊段保持原狀不動(dòng),只改變其編號(hào)順序。
礦區(qū)內(nèi)以往曾多次開(kāi)展過(guò)地質(zhì)勘查工作,特別是經(jīng)礦井幾十年生產(chǎn)巷道揭露,其地層、構(gòu)造、煤層、煤質(zhì)及其他開(kāi)采技術(shù)條件等基本查明,礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等,煤層穩(wěn)定程度屬較穩(wěn)定,勘查類(lèi)型劃為二類(lèi)Ⅱ型,煤炭地質(zhì)勘查工作基本達(dá)到詳查程度。根據(jù)《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 煤》(DZ/T 0215-2020)、《固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類(lèi)》(GB/T 17766-2020),本次估算的資源量分為兩類(lèi):
(1)控制資源量:為煤層受探礦工程和生產(chǎn)井巷控制的部分,控制網(wǎng)度≤1000 m×1000 m。煤層空間分布、形態(tài)、產(chǎn)狀和連續(xù)性已基本確定,其煤類(lèi)、煤質(zhì)是基于較多的取樣工程和開(kāi)采利用中詳盡的信息數(shù)據(jù)來(lái)估算的,地質(zhì)可靠程度較高。
(2)推斷資源量:為煤層僅有稀疏工程控制的外推部分。煤層的空間形態(tài)、產(chǎn)狀和連續(xù)性是合理推斷的,其煤類(lèi)、煤質(zhì)是基于有限的取樣工程和開(kāi)采利用中少量信息數(shù)據(jù)來(lái)估算的,地質(zhì)可靠程度較低。
(1)累計(jì)查明資源量。經(jīng)本次礦山資源量核實(shí),截至2021 年7 月31 日,南江煤礦采礦權(quán)范圍內(nèi)累計(jì)查明煤炭資源量1 291.3 萬(wàn)t。其中,歷年動(dòng)用資源量883.1 萬(wàn)t,保有資源量323.0 萬(wàn)t,另有保護(hù)煤柱資源量85.2 萬(wàn)t。
(2)動(dòng)用資源量。截至2021 年7 月31 日,礦區(qū)范圍內(nèi)歷年動(dòng)用煤炭資源量883.1 萬(wàn)t。
(3)保有資源量。截至2021 年7 月31 日,礦區(qū)范圍內(nèi)保有(控制+推斷)煤炭資源量323.0 萬(wàn)t。其中,控制資源量181.3 萬(wàn)t,推斷資源量141.7 萬(wàn)t。
本次礦山資源量核實(shí)范圍、對(duì)象與2009 年核儲(chǔ)報(bào)告基本一致。兩次資源量估算結(jié)果相比較,累計(jì)查明資源量增加了252.0 萬(wàn)t,變化率為24.2%。這說(shuō)明采用地質(zhì)塊段法對(duì)南江煤礦Y2 煤層資源量的估算方法合理,儲(chǔ)量估算參數(shù)選擇正確。
本次較2009 年儲(chǔ)量核實(shí)資源量增加的主要原因有:(1)Y2 煤層在礦區(qū)深部可采范圍內(nèi)的厚度有所增大。經(jīng)本次核實(shí),Y2 煤層深部(+320 m 以下)可采范圍內(nèi)的煤層平均厚度為1.21 m,與2009 年儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告中相應(yīng)地段平均煤厚為0.82 m 相比,可采煤層厚度增加了0.39 m。(2)位于礦區(qū)西部的G1 古河床經(jīng)+320 m 水平延伸巷道揭露證實(shí),該處古河床沖刷帶邊界較2009 年核儲(chǔ)報(bào)告中的推測(cè)位置向西突出了500 m 左右。