山西高平科興趙莊煤業(yè)補(bǔ)充勘探鉆探工程施工成果剖析

□王繼良

(山西晉城市國土資源執(zhí)法支隊，山西 晉城 048026)

山西高平科興趙莊煤業(yè)補(bǔ)充勘探鉆探工程施工成果剖析

□王繼良

(山西晉城市國土資源執(zhí)法支隊，山西 晉城 048026)

兼并重組后的礦井，需對下組煤進(jìn)行補(bǔ)充勘探。本文通過對勘探的鉆孔布設(shè)、終孔層位、巖、煤芯采取情況、鉆孔封閉、簡易水文觀測、煤層采取率及鉆探工程評級利用情況等方面，對補(bǔ)充勘探鉆探施工成果進(jìn)行了剖析。

煤田勘探；鉆探施工；成果剖析

山西高平科興趙莊煤業(yè)有限公司由原高平市趙莊煤礦等六個煤礦兼并重組整合而成，該礦井田內(nèi)3號煤層資源已近枯竭，需對井田內(nèi)下組煤層（9號、15號）做進(jìn)一步的補(bǔ)充勘探工作。該礦委托晉城市煤田地質(zhì)隊進(jìn)行補(bǔ)充勘探，并最終提交補(bǔ)充勘探地質(zhì)報告。

1.礦井基本情況和補(bǔ)充勘探的工作任務(wù)

趙莊煤礦井田位于高平市東約2km處，井田面積為19.7441km2，開采深度由930m至620m標(biāo)高，生產(chǎn)規(guī)模1200k t/a，西距高平市火車站約2km，且有專用鐵路線相連，太焦鐵路從井田西側(cè)通過，南距曲（沃）輝（縣）公路約1km,向西約1km與長晉二級公路相連，長晉高速公路從井田西側(cè)通過。

補(bǔ)充勘探必須查明井田的基本構(gòu)造形態(tài)，對井田內(nèi)的主要構(gòu)造（斷層、褶曲）的研究程度進(jìn)行評述；詳細(xì)查明井田內(nèi)地層層序、時代、厚度及巖性特征，詳述井田內(nèi)煤層的厚度、巖相、巖性特征及變化情況；詳細(xì)查明可采煤層的層位、厚度、結(jié)構(gòu)、可采范圍和穩(wěn)定性；詳細(xì)查明可采煤層的煤質(zhì)特征及其變化規(guī)律，對煤層中有害成分的含量及煤的可選性進(jìn)行評述，確定各煤層煤類；詳細(xì)研究各主要可采煤層的開采技術(shù)條件；估算井田3號、9號、15號煤層的資源/儲量。

2.鉆探工程

2.1 施工情況

該礦井田內(nèi)3號煤層為大部可采的穩(wěn)定煤層，9號煤層為大部可采的較穩(wěn)定煤層，15號煤層為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。晉城市煤田地質(zhì)隊依據(jù)DZ/T0215-2002《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》(250-500)m×(250-500)m的網(wǎng)距布置鉆孔，共重新布設(shè)煤田鉆孔22個（B1～B22），鉆探總進(jìn)尺5971.66m。施工鉆孔均使用清水、泥漿、金剛石和合金鉆頭鉆進(jìn)，終孔直徑91mm，煤層采用雙管單動取煤器取芯。完成主要工作量見表1。

表1 完成主要工作量表

野外施工結(jié)束后，經(jīng)相關(guān)單位組織人員聯(lián)合驗(yàn)收，評定本次施工的22個鉆孔綜合評定1個甲級孔，21個乙級孔。鉆探驗(yàn)收下組可采煤層9號煤層21層次（B1孔尖滅），12個層次為優(yōu)質(zhì)層，9個層次為合格層。鉆探驗(yàn)收15號煤層20層次（B16孔未打到層位、B20孔打到采空區(qū)上），14個層次為優(yōu)質(zhì)層，6個層次為合格層。各可采煤層采取率及鉆探與測井評級利用情況見表2。

終孔層位：本次補(bǔ)充勘探施工了22個鉆孔，其中21個鉆孔終孔至奧陶系峰峰組地層，1個鉆孔（B16）終孔至石炭系太原組地層。鉆孔孔斜測量及孔深校正：所施工的22個鉆孔均進(jìn)行了鉆孔孔斜及方位角的測量，均達(dá)到了規(guī)范要求。采用PSX-1型測斜儀測定，測量精度良好，結(jié)果可靠?？咨钚Ｕ裤@進(jìn)50～100m進(jìn)行一次，見煤前或后10m范圍內(nèi)丈量一次鉆具，終孔丈量一次鉆具，孔深誤差均小于1.5‰，均已平差處理。

巖、煤芯采取情況：巖芯采取層段地層總厚2855.94m，巖芯總采長2402.06m，平均巖芯采取率為84%。9號煤層煤芯長度采取率平均為89%，煤芯重量采取率平均為74%；15號煤層煤芯長度采取率平均為91%，煤芯重量采取率平均為72%。

鉆孔封閉：本次施工的22個鉆孔內(nèi)有3號煤采空區(qū)的采用分段封閉，3號煤底板以下用水灰比為0.5的425號水泥泵壓灌注封閉，3號煤頂板處搭橋，以上封40m水泥漿，再上紅土、碎石封至孔口，孔口加封1m水泥漿封孔；鉆孔內(nèi)無3號煤采空區(qū)的采用水灰比為0.5的425號水泥泵壓灌注全孔封閉。經(jīng)現(xiàn)場驗(yàn)收，符合封孔標(biāo)準(zhǔn)。

表2 9號、15號煤層采取率及鉆探工程評級利用情況一覽表

簡易水文觀測：所施工的22個鉆孔均進(jìn)行了簡易水文地質(zhì)觀測，觀測內(nèi)容主要為水位、沖洗液消耗量、涌水、崩塌掉塊現(xiàn)象等。鉆孔水位及消耗量觀測率80%～100%。

續(xù)表

2.2 取得的成果

詳細(xì)查明了井田內(nèi)含煤地層為山西組和太原組，可采煤層為山西組的3號煤層和太原組的9號、15號煤層。山西組的3號煤層為賦存區(qū)內(nèi)大部可采的穩(wěn)定煤層；太原組的9號煤層為大部可采的較穩(wěn)定煤層，15號煤層為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。詳細(xì)查明了井田總體構(gòu)造屬簡單類型，井田內(nèi)中西部發(fā)育——向斜構(gòu)造——趙莊向斜，趙莊向斜縱貫?zāi)媳保刂屏苏麄€井田的構(gòu)造形態(tài)，北部向北西傾伏，南部向南西傾伏，其軸跡大致呈“S”形，地層走向、傾向隨褶曲的變化而變化，兩翼地層傾角約1°~13°，局部地層受次一級構(gòu)造影響，表現(xiàn)為波狀起伏，現(xiàn)存有一條正斷層和五個陷落柱構(gòu)造，未見巖漿巖侵入。詳細(xì)查明了3號、9號、15號煤層煤質(zhì)特征，確定3號煤層為無煙煤三號[WY3]；9號、15號煤層屬于無煙煤二號~三號[WY2～WY3]，3號、9號、15號煤層的頂?shù)装骞こ痰刭|(zhì)特征，礦井開采地質(zhì)條件較好。根據(jù)鉆孔瓦斯樣檢測結(jié)果，井田9號、15號煤層瓦斯成份以甲烷和氮?dú)鉃橹?，其次為二氧化碳?號煤層瓦斯分帶為氮?dú)鈳?、氮?dú)鈤甲烷帶；15號煤層瓦斯分帶為氮?dú)鈤二氧化碳帶、氮?dú)鈳?、氮?dú)鈤甲烷帶及甲烷帶。3號、9號、15號煤層煤塵均無爆炸危險性；3號煤層屬不易自燃煤層，9號、15號煤層屬自燃~容易自燃煤層。

依據(jù)鉆孔資料對3號、9號、15號煤層底板等高線進(jìn)行了重新勾繪，并估算了資源/儲量。估算獲得全井田3號、9號、15號煤層現(xiàn)保有資源/儲量136456kt，其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量

102013kt(3號煤層蹬空區(qū)資源/儲量98kt；七佛山森林公園壓覆3號、9號、15號煤層資源/儲量1384kt)，探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量占保有資源/儲量的75%；控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量30942kt(9號煤層蹬空區(qū)資源/儲量97kt；七佛山森林公園壓覆9號、15號煤層資源/儲量3325kt)。

3.存在問題及建議

井田內(nèi)3號、15號煤層采空區(qū)、破壞區(qū)內(nèi)存有不同程度的積水，今后需加強(qiáng)探放水工作；加強(qiáng)對煤層厚度、標(biāo)高的測控工作，及時掌握煤層底板標(biāo)高的變化，及時修正煤層底板等高線圖，確保正確指導(dǎo)煤礦生產(chǎn)；及時掌握井下開采時遇到的地質(zhì)構(gòu)造，應(yīng)借助各種技術(shù)力量查明井田內(nèi)構(gòu)造情況，以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行；9號、15號煤層屬自燃~容易自燃煤層，今后開采時應(yīng)做好防自燃工作；加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)工作，堅持“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字探放水原則。

【1】山西晉城市煤田地質(zhì)隊：山西高平科興趙莊煤業(yè)有限公司補(bǔ)充勘探地質(zhì)報告.2013.

【2】中國煤田地質(zhì)總局.煤田鉆探工程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1994.

【3】郭紹什等.鉆探手冊[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1993.

【4】胡辰光.鉆探工程技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)務(wù)全書[M].合肥：安徽文化音像出版社，2003.

TE 2

B

2095-7319（2015）02-0059-05

王繼良（1966—），男，漢族，山西晉城人，大學(xué)學(xué)歷，鉆探工程師，長期從事礦產(chǎn)資源管理工作，現(xiàn)在晉城市國土資源執(zhí)法支隊工作。