濟(jì)源煤田王屋預(yù)測(cè)區(qū)二1煤資源儲(chǔ)量估算

田　剛

(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院)

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濟(jì)源煤田王屋預(yù)測(cè)區(qū)二1煤資源儲(chǔ)量估算

田剛

(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院)

摘要根據(jù)濟(jì)源煤田王屋預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)已有的研究成果，在分析區(qū)內(nèi)構(gòu)造及二1煤段地層特征的基礎(chǔ)上，利用豐度法分別估算了濟(jì)源煤田王屋預(yù)測(cè)區(qū)不同埋藏深度的(0～600，600～1 000，1 000～ 1 500，1 500～2 000 m)二1煤層的煤炭資源總量，分別為1 472、10 316、35 463、34 205萬t，潛在總資源量81 456萬t，為有效開發(fā)利用區(qū)內(nèi)煤炭資源提供參考。

關(guān)鍵詞預(yù)測(cè)區(qū)豐度法煤炭資源總量

濟(jì)源煤田位于河南省西北部，黃河北岸，與山西省為鄰，屬華北地層區(qū)。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育二1煤層，二1煤為超級(jí)無煙煤，以低灰、特低硫、低磷、中高發(fā)熱量、高灰熔點(diǎn)、塊煤產(chǎn)率高為主要特征，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。為核實(shí)濟(jì)源煤田王屋預(yù)測(cè)區(qū)的煤炭?jī)?chǔ)量，為該煤田近期及中長(zhǎng)期煤炭資源勘查工作部署及資源開發(fā)奠定基礎(chǔ)，本研究對(duì)區(qū)內(nèi)二1煤潛在的資源總量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1預(yù)測(cè)區(qū)地質(zhì)特征

1.1構(gòu)造

王屋預(yù)測(cè)區(qū)位于華北板塊南部，太行構(gòu)造區(qū)的太行斷隆、狂口斷隆及嵩箕構(gòu)造區(qū)的開封拗陷的接合部位，F(xiàn)1斷層及封門口斷層以南，稱狂口斷崖小區(qū)，區(qū)內(nèi)部分稱王屋預(yù)測(cè)區(qū)，西起河南省與山西省省界，東至-1 700 m煤層底板等高線，北以F2、F2-1以及封門口斷層(F1)為界，南以邵源和下冶找煤區(qū)為界(-600 m煤層底板等高線)，東西長(zhǎng)約40 km，南北寬1～12 km，面積約251.65 km2。該預(yù)測(cè)區(qū)總體構(gòu)造形態(tài)為一地層走向NNW—SSE，傾向NEE的向斜構(gòu)造。地層傾角一般較平緩，約15°。區(qū)內(nèi)除王屋向斜外褶曲較少[1]，斷裂較發(fā)育，主要斷層為封門口斷層和F1斷層。

1.2地層

王屋預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)主要出露的地層有下元古界、古生界奧陶系、二疊系及第四系。區(qū)內(nèi)含煤地層主要為王屋區(qū)二疊系山西組，山西組與下伏太原組地層為整合接觸，主要由中—細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖，泥巖及煤層組成，含植物化石，自下而上分為二1煤段、大占砂巖段、香炭砂巖段及小紫泥巖段。底部的二1煤層區(qū)域內(nèi)普遍可采，平均厚3.3 m，含煤系數(shù)0.7%[2]。二1煤段由灰—深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰色砂巖及煤層組成。區(qū)內(nèi)偏西北方向邵源一帶，二1煤段以灰色中—細(xì)粒砂巖為主，局部為泥巖，頂部發(fā)育一層炭質(zhì)泥巖，相當(dāng)于二1煤層位，在王屋預(yù)測(cè)區(qū)偏東克井一帶，中、下部以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，上部發(fā)育二1煤，大部可采，頂部為泥巖、或炭質(zhì)泥巖[3](圖1)。二1煤層厚度有一定的變化，但規(guī)律性較明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤質(zhì)變化中等，全區(qū)二1煤層可采，可采范圍內(nèi)厚度、煤質(zhì)變化不大，故可將二1煤層穩(wěn)定程度確定為較穩(wěn)定煤層。二1煤層受王屋向斜影響，并伴有一定數(shù)量的斷層，故構(gòu)造復(fù)雜程度確定為中等構(gòu)造。

圖1　二1煤段綜合柱狀圖

2資源儲(chǔ)量估算

2.1資源儲(chǔ)量估算方法

王屋預(yù)測(cè)區(qū)延深至邵源、下冶勘探區(qū)，地層構(gòu)造較可靠，北翼封門口斷層一帶有少數(shù)老窯，顯示含煤。本研究?jī)H對(duì)二1煤層進(jìn)行第3種等級(jí)預(yù)測(cè)即預(yù)測(cè)推斷的儲(chǔ)量(334-3)[4]。常用的煤炭資源儲(chǔ)量估算方法主要有算術(shù)平均法、地段塊段法、剖面法、豐度法等[5]，其中，算術(shù)平均法要求勘探工程分布均勻、煤層穩(wěn)定、且塊段的面積為規(guī)則幾何形狀，符合該類要求后，方可取得較高的計(jì)算精度；地質(zhì)塊段法要求塊段內(nèi)煤層產(chǎn)狀、厚度煤質(zhì)穩(wěn)定時(shí)，才能達(dá)到較高的精度；剖面法一般用于較厚的煤層資源估算；豐度法適用性較廣，一般用于厚度、煤質(zhì)變化不大、構(gòu)造中等地區(qū)進(jìn)行資源量預(yù)測(cè)，且精度較高。為此，本研究采用該方法估算潛在資源量，公式為

式中，Q為潛在資源量，萬t；@為煤層資源豐度，萬t/km2；s為塊段面積，km2；β為校正系數(shù)。

(1)豐度@。利用井田(邵源勘查區(qū))獲得的資源/儲(chǔ)量與儲(chǔ)量估算斜面積作除得到二1煤層的平均豐度為326.46萬t/km2。

(2)面積s。將埋深2 000 m以淺的煤炭資源量劃分為0～600，600～1 000，1 000～1 500，1 500～ 2 000 m等4個(gè)深度，根據(jù)這該4個(gè)厚度劃分了8段塊段(編號(hào)為1#～8#)進(jìn)行預(yù)測(cè)。以1:50 000底板等高線圖為底圖，經(jīng)MapGIS軟件量測(cè)，該8個(gè)塊段的面積分別為3.6，0.91，6.43，2.25，22.92，11.04，97.59，104.78 km2。

(3)校正系數(shù)β。濟(jì)源煤田構(gòu)造復(fù)雜度為中—較簡(jiǎn)單，各煤層穩(wěn)定程度為穩(wěn)定—較穩(wěn)定。各預(yù)測(cè)區(qū)煤層潛在資源量計(jì)算校正系數(shù)β取0.8。

2.2資源儲(chǔ)量估算結(jié)果

王屋預(yù)測(cè)內(nèi)1#塊段埋深0～600 m，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量1 175萬t；2#塊段埋深0～600 m，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量297萬t；3#塊段埋深600～1 000 m，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量2 099萬t；4#塊段埋深600～1 000 m，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量735萬t；5#塊段埋深600～1 000 m，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量7 482萬t；6#塊段埋深 1 000～1 500 m，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量3 605萬t；7#塊段埋深 1 000～1 500 m，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量31 858萬t；8#塊段埋深 1 500～2 000 m，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量34 205萬t。儲(chǔ)量估算結(jié)果見表1。

表1王屋預(yù)測(cè)區(qū)二1煤儲(chǔ)量估算結(jié)果

萬t

3結(jié)語

在對(duì)濟(jì)源煤田王屋預(yù)測(cè)區(qū)地質(zhì)特征分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)煤層埋深將王屋預(yù)測(cè)區(qū)劃分為8個(gè)塊段，采用豐度法對(duì)二1煤層各塊段進(jìn)行了資源量預(yù)測(cè)，對(duì)于區(qū)內(nèi)煤炭資源開發(fā)利用有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]馬文璞.區(qū)域構(gòu)造解析——方法論與中國板塊構(gòu)造[M].北京：地質(zhì)出版社，1992.

[2]張旭東，張旭彤.河南省濟(jì)源西部山西組煤層特征及聚煤環(huán)境分析[J].煤，2009(4)：61-64.

[3]寧超，張莎.濟(jì)源煤田二疊紀(jì)聚煤規(guī)律及其控制因素分析[J].煤，2012(11)：62-63.

[4]徐勇.淺論礦集區(qū)的資源潛力與勘查評(píng)價(jià)[J].中國地質(zhì)，2002，30(3)：263-270.

[5]程愛國.煤炭資源潛力評(píng)價(jià)技術(shù)要求[M].北京：煤炭工業(yè)出社，2010.

(收稿日期2015-11-12)

田剛(1991—)，男，碩士研究生，710065 陜西省西安市電子二路東段18號(hào)。