茶山嶺礦井探煤找煤經(jīng)驗分析

文/張敬陽

街洞礦業(yè)有限公司茶山嶺煤礦，隸屬于湖南省煤業(yè)集團，為資源枯竭礦井，1992 年向湖南省煤炭工業(yè)廳提交了關閉礦井的報告。1993 年省煤炭工業(yè)廳以湘煤生字[1993]第116 號和湘儲決[1996]第19 號批準茶山嶺煤礦報廢。 其后復探復采維持礦井生產(chǎn)。近幾年來經(jīng)過大量的調(diào)查分析，總結(jié)礦井可采煤包的展布規(guī)律， 開展探煤、找煤工作，增加了礦井的資源儲量，提高了礦井的產(chǎn)量，延長了礦井的服務年限， 總結(jié)過去的探煤找煤工作經(jīng)驗，將能很好地指導今后礦井內(nèi)深部區(qū)域大范圍的探煤找煤工作。

一、地質(zhì)特征

1.含煤巖系

茶山嶺礦井范圍內(nèi)的含煤巖系為龍?zhí)督M，厚度582m。主要由泥巖，砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細砂巖、中細粒砂巖組成， 含煤8 個層位，主采61 煤、7 煤，8 煤為局部可采，9煤為偶爾可采煤層，其他為局部可采或不可采煤層。

2.煤層對比

本區(qū)巖性變化較大，8 煤組、9煤組之上地層與白堊系及侏羅系呈不整合接觸，使區(qū)內(nèi)無完整層序柱狀，對比甚為困難。 為保證主采煤層對比可靠，綜合了鉆探、礦井和前人的資料，對比采用標志層、煤層頂?shù)装鍘r性、層間距、煤質(zhì)、古生物特征綜合進行，對比較為可靠。

3.可采煤層

（1）61 煤層：距5 煤29～65m，煤厚0～17.55m， 平均2.35m，12 孔見有夾矸， 夾矸最多3 層、 最厚

0.82 m。

（2）7 煤層： 距62 煤6～58m，煤厚0～7.20m，平均1.33m，鉆孔穿過本層35 點，見煤31 點，可采14點，可采含煤率40%。 為“煤包”狀產(chǎn)出?！懊喊弊畲笞呦蜷L650m，傾向?qū)?50m，中心最厚50m；“煤包”最小長120m，寬50m，厚10m，屬極不穩(wěn)定煤層。

（3）8 煤 層： 距7 煤120 ～170m，煤厚0～11.47m，平均2.52m。屬不穩(wěn)定煤層。

（4）9 煤層： 距8 煤56～92m，煤厚0～5.73m，平均1.16m。屬極不穩(wěn)定煤層。

二、找煤方法內(nèi)容分析

1. 茶山嶺礦井主采煤層的聚煤分析

區(qū)內(nèi)主采煤層底板為三角洲前緣的河口壩砂巖或潮道砂巖，在同期構(gòu)造作用下，這些砂巖因構(gòu)造運動而發(fā)生褶皺，為泥炭聚集提供了大小不等的堆積空間。 向斜軸部，成為區(qū)內(nèi)眾多的聚煤中心。 聚煤晚期，由于海平面下降，河控三角洲建設性作用增強，水下分流河道大量發(fā)育，沖刷下部的煤層和地層，致使區(qū)內(nèi)煤層在橫向展布上極不穩(wěn)定： 部分地區(qū)煤層完全被侵蝕， 甚至沖刷了煤層的部分底板，在向斜的軸部表現(xiàn)尤為明顯；其他地區(qū)的煤層可能部分被侵蝕，也可能完整保存。

2.構(gòu)造對煤層賦存的影響

（1）褶皺構(gòu)造對煤層賦存的影響。 褶皺主要發(fā)育在礦區(qū)50 線以西淺部，在±0m 水平以上，呈“S”形直立倒轉(zhuǎn)向斜， 向斜的SE 翼在54～58 線+50m 水 平 以 上 地 層 倒轉(zhuǎn)， 幅度達140m。 向斜的NW 翼在±0m 水平以下，傾角變緩，為20°～30°，由強烈褶皺漸變?yōu)榫彶钇鸱?直立倒轉(zhuǎn)向斜控制著61、7 煤層的“煤包”的分布。

8 煤層和9 煤層為背斜構(gòu)造形態(tài)， 即煤層底板等高線凹凸部位，有“煤包”賦存。

（2）構(gòu)造對“煤包”的賦存影響受印支運動、 燕山運動影響，煤層發(fā)生塑性變形，呈典型的“瓜藤狀”產(chǎn)出?！肮稀彼追Q為“煤包”，展布大小不一，形狀千奇百態(tài)。

經(jīng)多年的生產(chǎn)揭露，及對前人資料的調(diào)查分折，礦井內(nèi)“煤包”多呈條帶狀，“紡錘體狀”分布，煤包長 軸 長50 ～300m， 短 軸 長20 ～200m，多分布于褶皺的軸部區(qū)域，故在煤層底板等高線凹凸部位，多有“煤包”賦存。

3.“煤包”賦存形態(tài)

（1）條帶狀。 可采“煤包”在剖面圖上顯示明顯的條帶狀特征，有一定的傾斜，其展布方向與上下巖層大致平行，長軸方向沿煤層的傾向方向展布。

（2）瓜藤狀。61 煤、7 煤的水平切面圖顯示，街洞礦區(qū)（茶山嶺井田） 的煤炭資源形狀類似一串瓜藤，其中“煤包”即為瓜，而“煤包”與“煤包”間的不可采區(qū)煤層層位則為藤，“煤包”之間的間距為80～150m。

（3）紡錘體狀。 茶山嶺礦井內(nèi)“煤包”三維空間上多呈“透鏡體”及“紡錘體”分布。 61 煤層：“煤包”長軸與煤層走向大致平行，其最大走向長700m，傾向?qū)?90m，中心最厚25m。 最小走向長140m，傾向?qū)?0m， 中心厚15m。 7 煤層：“煤包”長軸多與煤層走向一致，其走向最大250m，傾向?qū)?50m，中心最厚30m。 走向最小長80m，傾向?qū)?0m，中心厚8m。8 煤層：“煤包”長軸多與走向斜交，與煤層傾向大體一致，其最大傾向長450m，走向長150m。 最小傾向長120m，走向長50m。

“煤包”多在平面上間隔展布，同一煤層的可采煤層在平面上有80～150m 的不可采間隔。且不同煤層的可采“煤包”多不重疊。“煤包”多分布在向、 背斜的軸部轉(zhuǎn)折端，其兩翼部位煤層多變薄及不可采。

三、找煤方向及成果

1.“煤包”賦存規(guī)律

（1）6 煤層在倒轉(zhuǎn)向斜平緩翼的“煤包”比直立翼的“煤包”的規(guī)模較大。

（2）7 煤層在倒轉(zhuǎn)向斜的直立翼“煤包”規(guī)模較大。

街洞礦區(qū)晚二疊世聚煤期沉積模式示意圖

（3）F9 斷 層 以 東8、9 煤 層 在煤層走向彎曲處，賦存“煤包”。

（4）勘探孔只能對較大的“煤包”有所控制，勘探報告只能指示礦區(qū)整體構(gòu)造形態(tài)、含煤地層及可采煤層的分布。而在原勘探報告確定的不可采區(qū)內(nèi)，各勘探線間的距離較大，其空間內(nèi)足以容納各種形態(tài)的中小型“煤包”。

（5）在“煤包”發(fā)育區(qū)，各煤層的層間距會因“煤包”的原因出現(xiàn)較大差異。

2.找煤方向

（1） 褶皺的軸部區(qū)域多賦存“煤包”，故在煤層底板等高線凹凸部位，多有“煤包”賦存。

（2）原勘探報告確定的不可采區(qū)內(nèi)， 各勘探線間的距離較大，其空間內(nèi)足以容納各種形態(tài)的中小型煤包，這是找煤的主要區(qū)域。

（3）6、7 煤層倒轉(zhuǎn)向斜軸部區(qū)域，8、9 煤層傾向褶皺軸部區(qū)域。

（4）已控制“煤包”之間不可采間隔大于150m 的區(qū)域。

（5）各煤層間距較大異常區(qū)域。

3.找煤成果

近年來，在歸納出“煤包”分布類型和規(guī)律基礎上，對礦區(qū)內(nèi)可能存在“煤包”的各塊段采用巷探、鉆探相結(jié)合的辦法進行探找獲得資源量200 萬噸，已采出原煤31.4 萬噸，已創(chuàng)經(jīng)濟效益31000 萬元。 按茶山嶺現(xiàn)有年產(chǎn)原煤計算，所探資源儲量可供采10 年以上， 可獲利8 億元左右。