坑柄煤礦西二采區(qū)一段煤層可采性分析

王愛鳳

摘 要：文章針對坑柄煤礦西二采區(qū)煤層的復(fù)雜性，通過對構(gòu)造和區(qū)域沉積環(huán)境的分析，結(jié)合實際揭露煤層情況，預(yù)測采區(qū)內(nèi)煤層的可采性，并對西二采區(qū)將來開采方案提出建議。

關(guān)鍵詞：煤層；構(gòu)造；可采性；建議

中圖分類號：TD821 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0177-02

1 坑柄煤礦西二采區(qū)概況

1.1 基本情況

坑柄西二采區(qū)屬規(guī)劃的接替采區(qū)。1990年9月，福建省121煤田地質(zhì)勘探隊提交了《福建省龍永煤田坑柄西勘探區(qū)找煤地質(zhì)報告》，福建煤電股份有限公司于2012年7月委托福建省197地質(zhì)大隊編制了《福建省新羅區(qū)坑柄井田坑柄煤礦（整合）資源儲量核實報告》，上述兩份報告對采區(qū)內(nèi)的構(gòu)造進(jìn)行了分析和儲量計算。

1.2 現(xiàn)場情況

+485-39#N運巷是沿煤層底板掘進(jìn)，運巷全長320 m，8條有明顯斷距的斷層，其中F7斷距超過100 m。共布5個反眼，2個順眼，4個反眼見煤達(dá)到可采厚度，一個反眼長0.2 m。4個反眼相互間因煤層壓薄，沒有貫通。沿煤切眼最長的一條溝不到2 0m，一周內(nèi)全部采完，共采出煤炭200余 t。2個高位順眼分別往左右翻轉(zhuǎn)見煤，一處見煤0.9 m，兩處見煤不可采，另一處還未見煤。460水平施工北運巷，石門見煤兩次，煤厚0.12 m和0.76 m，且迎頭見F7的伴生斷層。

+330-39#N運巷，沿煤層底板掘進(jìn)，運巷300 m，共施工小眼4個，1號眼見煤平均1 m，呈一條溝，寬25 m，長約70m周邊壓薄至0.3 m，共采出2 000多 t；2號眼見煤0.15 m，沿煤正傾向和偽斜方向破上山共60 m，頂?shù)装宥颊＃簩虞^穩(wěn)定，煤厚在0.2～0.4之間，無增厚趨勢。3號反眼見煤0.9 m，底板呈V字形，寬1.5 m，兩邦壓薄至0.1 m，傾向拉了10 m；運巷沿煤約60 m，達(dá)到可采厚度的10 m左右，呈一條溝。+330-39#S運巷，沿煤層底板掘進(jìn)，運巷全長330 m，7條有明顯斷距的斷層。共施工7個反眼，達(dá)到可采厚度的有5個眼，最長的沿煤切眼長度20 m，各個切眼之間只有4號、5號眼有采通，1號眼與2號眼有采通，3號眼與其他切眼之間沒有采通。6號眼見煤不可采，7號眼正在施工。從開采較好的+330-39#S運巷，各個切眼動用情況比對，采空面積公為總面積的1/4左右。從主副井兩處見煤情況看，斜交斷層多，呈階梯狀，兩處沿煤巷道長分別10 m左右，煤厚0～1.5 m，煤層均為透鏡體狀結(jié)構(gòu)，達(dá)到可采厚度的長度約5 m。

2 地層

區(qū)內(nèi)主要賦存地層由老到新有二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）、文筆山組（P1w）、童子巖組（P1t）第一段和第二段。

二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）隱伏于擬擴(kuò)大部分塊段的深部及出露于坑柄礦區(qū)西北外圍，為一套淺海相沉積，巖性為灰——深灰色中厚層狀含燧石結(jié)核石灰?guī)r，頂部為硅質(zhì)巖及粉砂巖，產(chǎn)蜓和珊瑚等動物化石。厚度350 m左右。二疊系下統(tǒng)文筆山組（P1w）隱伏于擬擴(kuò)大部分塊段的深部及出露于坑柄礦區(qū)西北及西部外圍，為一套淺海相沉積，巖性由砂質(zhì)泥巖及泥巖組成，產(chǎn)海相動物化石，在擬擴(kuò)大部分塊段的西北部外圍與上覆童子巖組第一段呈斷層接觸，在擬擴(kuò)大部分塊段的西部外圍與童子巖組第一段呈整合接觸。厚度>300 m。

第一段（P1t1）：主要出露于擬擴(kuò)大部分塊段的西部，厚度270 m。為一套淺海相與過渡相交互出現(xiàn)的碎屑巖沉積。含煤層、煤線15層以上，編號31-45號煤層。以36號煤層底板細(xì)砂巖底界分為上、下兩個部分；下部：下起I標(biāo)志層底界，上至36號煤層底板細(xì)砂巖底界，厚度124 m。為一套含煤沉積。巖性由灰—深色中—薄層狀灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖、細(xì)砂巖、泥巖及煤層組成，共含煤層、煤線9層以上，其中下部的39號煤層是本區(qū)的主要可采煤層，其余的均為不可采煤層；生物化石以動物化石為主，主要有：涇縣矮小戟貝，雙園海百合莖，舌形貝，裂齒蛤；主要植物化石有大羽羊齒，櫛羊齒等；I標(biāo)志層為45號煤層及以下厚約5 m的石英細(xì)砂巖組成，其底界為童子巖組與文筆山組的分界。上部：下起36號煤層底板砂巖底界，上至II標(biāo)志層底界，巖性以細(xì)砂巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層為主。含煤層、煤線6層以上，均為不可采煤層；生物化石以動物化石為主，含少量植物化石，有雙園海百合莖，舌形貝，上饒菊石等。該段地層因受斷層破壞而保存不全。第二段（P1t2）：厚125 m，呈條帶狀分布在擬擴(kuò)大部分的西部，為淺海相沉積，巖性由砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖夾細(xì)砂巖薄層組成，以灰黑色泥巖為主。含豐富動物化石（雙園海百合莖、燕海扇、上饒菊石，及其它腕足類、雙殼類等動物化石），該段地層受緩斷層破壞而保存不全。

3 構(gòu)造特征

3.1 區(qū)域構(gòu)造

坑柄煤礦位于閩西南拗陷帶西南部，廣平—龍巖拗陷內(nèi)的漳平—龍巖復(fù)式向斜的西北翼。主體構(gòu)造為軸向NEE的復(fù)式向斜，包括規(guī)模較小的次級褶曲。主體向斜為一個不對稱向斜的形態(tài)，總體軸向近NEE向，核部在東南部，西部仰起，東南被花崗巖破壞，僅保留了向斜核部和西北翼。礦區(qū)內(nèi)揭露褶曲構(gòu)造多為次一級構(gòu)造，常見為倒轉(zhuǎn)、平臥、同斜褶曲。

3.2 斷裂構(gòu)造

西二采區(qū)影響最大的有：F5、F5-1斷層出露于井田北部及外圍，正斷層性質(zhì)，走向NE-SW，傾向SE，傾角70 ？觷～30 ？觷，斷距最大可達(dá)300 m，地表和深部均有生產(chǎn)井和勘探鉆孔控制，控制密度大，可靠性高。F0斷層：出露于坑柄井田的西北部外圍，總體走向為NE向，傾向SE，隱伏在本區(qū)深部，傾角30 ？觷～0 ？觷，斷距>170 m，屬滑脫斷裂構(gòu)造性質(zhì)，局部直接與39號煤層接觸。F2斷層：出露于坑柄井田的中部，走向為西北-東南向，傾向東北，傾角350 ？觷，斷距>60 m，屬平推斜切正斷層性質(zhì)，該斷層童子巖組含煤地層破壞較大，為后期形成的F4斷層、F5斷層所斷。F60斷層：出露于井田中部、東北部，地表被F5斷層所截，深部被F6斷層所截斷。走向為北東向轉(zhuǎn)近南北向，傾向近E，傾角≤25 ？觷，斷距100～210 m，屬滑脫斷裂構(gòu)造性質(zhì)，對童子巖組三段中上亞段地層破壞極大，造成大量地層缺失。

4 斷裂構(gòu)造對煤層可采性的影響

由于F0斷層緊貼著39#煤層的底板層間滑動，斷距大，在運動盤形成了密集的羽狀斷裂，煤層的連續(xù)性和厚度的穩(wěn)定性受到破壞，從現(xiàn)場揭露的情況看，煤層的底板起伏大，底板常呈“V”形，煤層穩(wěn)定性差，大面積壓薄，間隔20 m的兩個切眼難以連通。

5 開采難度分析及建議

5.1 開采難度分析

①從目前揭露情況可以看到，全區(qū)地層坡度平，0 ？觷～30 ？觷；小斷層密集，20～40 m必有斷層；煤層底板起伏大，底板常呈V字形，煤層呈串珠狀。由于煤層的不穩(wěn)定，開采過程中不僅主巷萬率高，采準(zhǔn)萬率也隨之大大增加。②由于F0貼近主采煤層，開采過程中可能出現(xiàn)淋水，增加了開采難度。

5.2 建議

①由于煤層的穩(wěn)定性差，傾角小，煤層硬度中等，建議所有主巷改為沿煤掘進(jìn)。開采時可以在煤層較厚處開沿煤切眼。②由于小斷層多，走向傾向均有壓薄，可以每隔60 m補一條短石門，補高位切眼開采壓薄帶以上煤層。③施工隊伍要選用能掘、能采的隊伍，減少搬家和誤工。④合理下達(dá)生產(chǎn)計劃，由于開采難度大，無法做到30 d采煤，一個作業(yè)面產(chǎn)量計劃正常安排在800～1 000 t。

6 結(jié) 語

區(qū)內(nèi)原生沉積煤層厚度小，加上后期斷裂的改造，煤層厚度不穩(wěn)定，煤層連續(xù)性、可采性差，開采難度大，無法進(jìn)行正規(guī)規(guī)模開采。煤炭開采成本高，不具備經(jīng)濟(jì)可采性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張亞洲，賈天讓，亢方超.集賢煤礦9#煤層西二采區(qū)瓦斯賦存特征分析[J].煤礦現(xiàn)代化，2013，（2）.