范各莊礦12下煤層可采性研究

摘要：煤層可采性分析是井田煤層開采前的重要工作，其工作質(zhì)量直接關(guān)系到煤層開采的整體規(guī)劃、資源利用率等，因此需高度重視。以范各莊井田為例，探討12下煤層的可采性。12下煤層與12煤層間距不穩(wěn)定，且自身煤厚變化大，因此從相鄰煤層間距變化及煤厚兩個角度分析12下煤層的實際可采范圍及資源總量，最終核定12下煤層的地質(zhì)儲量853萬噸，可采儲量552萬噸。

關(guān)鍵詞：12下煤層；可采分析；煤層間距；分析

引言：從勘探和開采角度把煤層厚度分為：煤層總厚度、煤層純煤厚度和煤層可采厚度。按照國家有關(guān)技術(shù)政策，根據(jù)煤種、產(chǎn)狀、開采方式和地區(qū)煤炭資源供需情況，以及地理條件規(guī)定的可采厚度下限，稱最低可采厚度，如范各莊礦最低可采厚度為0.7米。達到最低可采厚度的煤層稱可采煤層。對可采煤層進行可采性分析是開發(fā)前期的基礎(chǔ)工作，也是后續(xù)開發(fā)的主要參考資料，主要是通過煤厚、煤層間距兩個方面來分析煤層的可采性。

1 范各莊井田及煤層概述

范各莊礦是新中國第一座自行勘察、自行設(shè)計、自行建造的大型現(xiàn)代化礦井。1955年4月勘探，1958年6月開始建井，1964年10月投產(chǎn)，原設(shè)計能力年產(chǎn)180萬噸。1973年開始礦井改擴建，將畢各莊井田劃入范各莊井田開采，在老主井、副井西側(cè)新建混合井，直達二水平，新增生產(chǎn)能力220萬噸/年，將礦井設(shè)計能力提高到400萬噸/年。但由于1976年唐山大地震、1978年3月204工作面透水淹沒二水平等因素影響，新混合井直到1984年才完工。又因1984年6月2171工作面透水淹沒礦井，使礦井改擴建工作遭受重大挫折。1986年6月治水成功復(fù)礦后，改擴建工作繼續(xù)進行，1996年核定礦井綜合生產(chǎn)能力320萬噸，2002年礦井年產(chǎn)量達到410萬噸，達到了設(shè)計標準。2006年核定礦井綜合生產(chǎn)能力450萬噸，2007年產(chǎn)量達到450萬噸。根據(jù)國土資源部2001年頒發(fā)的采礦許可證，范礦井田總面積為32.33平方公里。

井田內(nèi)基巖被新生界所覆蓋，含煤地層為石炭--二疊系，共含煤層17-20層。根據(jù)含煤情況及旋回特征，可將石炭--二疊系含煤部分劃分為五個含煤段，分別為中石炭統(tǒng)唐山組，上石炭統(tǒng)開平組、趙各莊組，下二疊統(tǒng)的大苗莊組和唐家莊組，本區(qū)主要可采煤層位于上石炭統(tǒng)趙各莊組和下二疊統(tǒng)的大苗莊組中，即下二疊統(tǒng)的大苗莊組的5、7、8、9煤層，上石炭統(tǒng)趙各莊組的11、12、12下煤層。

2 范各莊礦12下煤層分析

在所有可采煤層中，5、7、8、9、12煤層厚度變化不大，賦存條件較好。12下煤層底板起伏變化較大，造成煤層厚度及其與12煤層間距變化較大，該煤層存在不可采區(qū)域及與12煤層合群現(xiàn)象。為了弄清范各莊礦12下煤層賦存條件，要求進一步探查，詳細地查明該區(qū)域內(nèi)煤層厚度變化特征及煤層賦存情況，并確定可采邊界。這不僅增加煤炭資源產(chǎn)量，而且為經(jīng)濟效益的穩(wěn)定提供了保證，也避免了資源的浪費。

該礦12下煤層為局部可采煤層。由畢6孔、畢3孔、83-5孔、87-1孔線以南與12煤合群，該線往北至南二石門范圍內(nèi)，由于基底不均衡沉降逐漸分離，且存在不可采區(qū)域。建礦以來只有在南三區(qū)域回采了五個工作面。12下煤層底板起伏變化造成煤層厚度及其與12煤層間距變化較大。12下煤層的可采邊界及與12煤層的分層界線均未確定。

3 資料及分析

為進一步確定12下煤層的可采邊界及其與12煤層間距變換情況，在已有資料基礎(chǔ)上做如下分析：

3.1 南部區(qū)域分析

通過在2421S、2423S、2425S、2427S工作面布設(shè)的69個井下鉆孔（其中2421S鉆孔7個、2423S工作面鉆孔25個、2425S工作面鉆孔12個、2427S工作面鉆孔25個），和井上鉆探資料（83-2、84-4、82-1、95-J1孔）分析，該區(qū)域內(nèi)12下煤層均可采，依據(jù)鉆探資料圈定了12下與12煤層合區(qū)邊界線。

3.2 北部區(qū)域分析

分別在1327N工作面、3275S工作面、2329SX工作面、4171S工作面、3281S工作面及3301乙巷布設(shè)鉆孔17個，結(jié)合地面鉆孔95-1、范37、范52、范50、范36、范53及石門揭煤情況。確定了北部區(qū)域12下煤層可采范圍，劃定了可采邊界線。

3.3 綜合分析

通過有關(guān)工作面、巷道、井上鉆孔及有針對性的井下鉆孔綜合分析，可采12下煤層整體走向為NE—SW，平均煤厚1.7米左右，12下與12煤層間距（6.5-0米），中部薄兩端厚，如下圖?？刹蓞^(qū)域涉及一水平南一～南三石門區(qū)域，二水平南一石門南部～南五石門，三水平南四采區(qū)北部。依據(jù)以上探查成果，在南三采區(qū)已成功開采2323SX工作面，目前2325SX正在掘進中。南四采區(qū)的2421SX、2423SX、2425SX工作面也有了規(guī)劃設(shè)計。核定12下煤層的地質(zhì)儲量853萬噸，可采儲量552萬噸。

結(jié)語：綜上可以看出，范各莊礦對12下煤層的控制程度較高，主要參考資料是井下鉆孔和地面鉆孔數(shù)據(jù)，通過對12煤層與12下煤層間距的分析，排除12煤層采動影響區(qū)域以及12煤層自身不可采區(qū)域（即煤厚<0.7m），剩余即為12下煤層可采范圍。這種分析方式結(jié)果可靠程度高，有利于更合理的開發(fā)利用煤炭資源，降低資源開發(fā)成本。應(yīng)該注意的是，在實際的開發(fā)過程中，應(yīng)加強對大型地質(zhì)構(gòu)造的控制程度，以免煤炭資源被斷層切割或者巖墻大面積侵入后導(dǎo)致工作面無法布置，浪費企業(yè)生產(chǎn)資源。

參考文獻

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作者簡介：甄廣敏（1986—），男，河北唐山人，助理工程師，開灤能源化工股份有限公司范各莊礦業(yè)分公司地質(zhì)科現(xiàn)從事技術(shù)工作。endprint