貴州省六枝特區(qū)六家壩煤礦構(gòu)造特征分析

駱紅星

（貴州省地礦局一0 二地質(zhì)大隊(duì)，貴州 遵義 563000）

1 概況

1.1 工程概況

貴州浦鑫能源有限公司六枝特區(qū)新華鄉(xiāng)劉家壩煤礦（經(jīng)兼并重組調(diào)整）是六枝特區(qū)新華鎮(zhèn)劉家壩煤礦與盧枝新華汝林寨煤礦兼并重組后遺留的煤礦合并完成后，進(jìn)行重組寨煤礦，保護(hù)劉家壩煤礦。原六枝特區(qū)新華鄉(xiāng)劉家壩煤礦為年產(chǎn)30 萬t 的煤礦，占地面積3.7891km2；六枝特區(qū)新華汝林寨煤礦是一座年產(chǎn)30 萬t的生產(chǎn)礦，面積14104km2。兩礦合并重組后，劉家壩煤礦預(yù)留了6.0488km2的適應(yīng)生產(chǎn)區(qū)，并計(jì)劃新建一座年產(chǎn)60 萬t 的生產(chǎn)設(shè)施。

收集有關(guān)采礦權(quán)的數(shù)據(jù)；收集劉家壩煤礦開采生產(chǎn)數(shù)據(jù)和礦井動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的最新數(shù)據(jù)，利用道路勘查編目、煤層樣品、煤頂和土壤機(jī)械巖樣品驗(yàn)證其地質(zhì)結(jié)構(gòu)、煤層、煤質(zhì)和技術(shù)操作條件；按項(xiàng)目開展勘探工作：主要方法為地質(zhì)土壤研究（簡(jiǎn)單研究）、鉆探、鉆孔測(cè)量和試驗(yàn)。

1.2 區(qū)域水文地質(zhì)概況

該區(qū)位于黔西高原向黔中啟源過渡帶。大部分地區(qū)海拔在1400m 以上，地勢(shì)為侵蝕的喀斯特中低山地勢(shì)，凹凸不平。地勢(shì)通常西北部較高，東南部較低。該地區(qū)最高點(diǎn)位于礦區(qū)西北部的牛頭山山頂，海拔1910.5m；最深點(diǎn)位于該區(qū)西南部于家堡附近的一個(gè)峽谷中，海拔1510.0m，也是該礦區(qū)侵蝕程度最低的地方；最大海拔差為400.5m。

地層主要為碳酸鹽巖和碎屑巖：碳酸鹽巖主要包括中二疊統(tǒng)棲霞組、茅口組和上長興組灰?guī)r，以及夜郎組下三疊統(tǒng)灰?guī)r。碳酸鹽巖分布廣泛，大部分為裸露和部分裸露的原生山地。地表巖溶洼地、落水洞、巖溶盆地、巖溶盆地、巖溶泉等，巖溶溶洞、地下河相對(duì)發(fā)育。底土富含喀斯特水，灌溉量很大。碎屑巖分布占地較小，主要為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M砂巖、粉砂巖和粘土巖，下三疊統(tǒng)夜郎組侏羅紀(jì)粘土巖、粉砂巖和粘土巖等。地表風(fēng)化作用強(qiáng)，風(fēng)化裂縫較發(fā)育，風(fēng)化裂縫水留存，產(chǎn)生深部構(gòu)造裂縫。結(jié)構(gòu)裂縫主要含有水，水豐度一般較差。礦區(qū)地層巖性以碎屑為主。自然植被以低坡次生灌木為主，樹木較少，峽谷較寬，水土流失多。礦區(qū)位于長江流域?yàn)踅?，環(huán)流和樹枝狀水系正在發(fā)育。這一帶沒有大河，只有一條南北流淌的小溪，地表水自北向南流入鴨池河第二支流三岔河。礦區(qū)東部已開發(fā)多個(gè)峽谷，由于季節(jié)性降雨，峽谷中的水流變化很大。山區(qū)洪澇多見于雨季，旱季徑流小至干涸，動(dòng)態(tài)變化顯著[1]。

2 含煤地層性質(zhì)

2.1 調(diào)查方法

這項(xiàng)工作的重點(diǎn)是龍?zhí)督M煤層，所有這些煤層都暴露在地表。工作區(qū)地質(zhì)及煤層賦存特征，本次評(píng)選基于前期勘探和生產(chǎn)資料的收集：1/10000 地質(zhì)填圖和1/5000 地表勘探線剖面；勘察、勘察工業(yè)道路、古洞；煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)和特征、煤層風(fēng)成氧化帶輪廓、煤層形狀、結(jié)構(gòu)、厚度和變化的識(shí)別和控制的協(xié)調(diào)手段；檢查和分析生產(chǎn)礦井中煤層、煤層和結(jié)構(gòu)的變化，確定開采條件，進(jìn)行勘探和比較開采作業(yè)；生產(chǎn)區(qū)控制點(diǎn)和工程地質(zhì)點(diǎn)的測(cè)量；和水文、工程和環(huán)境地質(zhì)工作1:10000，用于詳細(xì)闡明煤礦的技術(shù)條件了解煤礦。

2.2 調(diào)查類型的確定及其依據(jù)

2.2.1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性

開發(fā)區(qū)位于阿貢向斜東南側(cè)。總的趨勢(shì)是從東北和西南向西呈單斜沖程。礦區(qū)沿地層走向發(fā)育一組次生背斜和向斜。地層的流行度變化很大，坡度為4°～30°，平均坡度為14°。東北和東北向斷裂在該地區(qū)的西北和東南邊界附近發(fā)育?？碧絽^(qū)遇到的主要斷層為F7、F9、F11，控制了區(qū)內(nèi)煤層的擴(kuò)展和出露，不影響早期礦區(qū)的煤層。發(fā)現(xiàn)該區(qū)域在結(jié)構(gòu)復(fù)雜性方面屬于中等類型。

2.2.2 煤層穩(wěn)定性

根據(jù)本次工作結(jié)果，該礦區(qū)含煤層為彼爾姆—龍?zhí)督M，主要煤層為M24、M27 和M30，其中M24 煤層厚度為0.33～2.86m，模煤層厚度平均1.37m，變異系數(shù)52.28%，M27 煤層厚度0.81～4.11m，平均厚度1.92m，變異系數(shù)52.21%。M30 煤層厚度為0.20～2.09m，平均厚度為1.26m，變異系數(shù)為40.02%?？偤穸茸兓?，煤層厚度變化。它體積小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤種單一，煤質(zhì)變化不大，煤的降解性大，通常屬于相對(duì)穩(wěn)定的煤層。

2.3 煤層分析

礦區(qū)含煤地層為二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（P31），為陸相交替的含煤地層。主要由石灰?guī)r、泥巖、粉砂巖、砂巖、碳質(zhì)泥巖和煤組成。與鄰近礦區(qū)新華油田相比，該區(qū)煤層未完全出露，全部經(jīng)風(fēng)化暴露后殘留，下部煤層大部分保存完好。根據(jù)貴州省煤炭地質(zhì)局147 組2010 年9 月集體提交的《貴州省蘆直特區(qū)新華煤炭?jī)?chǔ)量檢查報(bào)告》，煤層厚254～470m，典型約340m。

受洋山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，該工作區(qū)為殘煤層，主要擋住煤層下部。該結(jié)構(gòu)鉆探后，剩余含煤層厚度平均為42.91～305.27m，厚度為161.19m。含煤層線1～22 層，主要為M16、M18、M20、M22，M24、M27、M30，包括全區(qū)1 層已開采煤層（M27）和2 層開采最多的煤層。（M24、M30）、4 層未開采煤層（M16、M18、M20、M22），其中M6 煤層這次只鉆了一個(gè)鉆孔。這一層是裸露的或被采空出來的，都位于煤層之下。

3 含煤性及可采性

該區(qū)已采煤層為M24、M27 和M30，圖1 為含煤區(qū)分別，其特征描述如下。

圖1 含煤區(qū)分別

3.1 M24 煤層

M24 煤層位于P31 中部，距未開發(fā)的M22 煤層上部距離為7.80～16.90m，平均為11.95m，下部距M27 煤層頂部距離為24.11～45.23m，平均36.97m，頂板巖性以粘土巖為主，粉砂質(zhì)粘土巖和細(xì)砂巖次之；土壤巖性主要由粘土巖組成。整個(gè)煤層厚度0.33～2.86m，平均1.27m，可采厚度0.83～2.86m，平均1.48m 含1～3 層老巖，巖性為灰黑色粘土巖、碳質(zhì)粘土巖，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。該煤層有10 個(gè)煤層和9 個(gè)開發(fā)區(qū)，大部分正在開采，點(diǎn)采收率90%，井采收率85%，煤層的穩(wěn)定性相對(duì)穩(wěn)定。

3.2 M27 煤層

M27 煤層位于P31 煤層下端，低于M30 煤層上端33.33～41.39m，平均37.44m；頂板巖性以泥巖為主；土壤巖性主要由粘土巖和碳質(zhì)粘土巖組成。整個(gè)煤層厚度為0.81～4.11m，平均1.92m；煤層分層，外觀與地層重合。煤層含有1～4 層老巖，巖性-粘土巖、碳質(zhì)粘土巖，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，該碳層中有11 個(gè)碳點(diǎn)。它可以在該地區(qū)的任何地方開采，現(xiàn)場(chǎng)采收率100%，井底采收率100%。煤層的穩(wěn)定程度相對(duì)穩(wěn)定[2]。

3.3 M30 煤層

M30 煤層位于P31 下部，距玄武巖P3β 上限20.24～50.40m，平均29.71m；頂板巖性以泥巖、砂巖為主，部分為泥巖，底板巖性以泥巖為主，部分為砂巖、泥巖；整個(gè)煤層厚度0.20～2.09m，平均1.07m，開采厚度1.09～2.09m，平均1.45m。煤層分層，產(chǎn)狀與地層匹配。煤層有時(shí)可見一層老巖，巖性為粘土巖、碳質(zhì)粘土巖，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。該層有13 個(gè)煤場(chǎng)和11 個(gè)采礦場(chǎng)，這主要是點(diǎn)增益能力85%，井底采收率95%的生產(chǎn)，煤層的穩(wěn)定程度相對(duì)穩(wěn)定[3]。

4 煤成分的脫硫系數(shù)

4.1 M24 煤層

各煤層原煤硫含量以硫化硫?yàn)橹?，而浮煤以有機(jī)硫?yàn)橹?，其次為硫化硫，硫酸鹽硫含量較低。硫化硫易洗掉，硫化硫脫硫系數(shù)為2.76，硫酸鹽硫?yàn)?.05，有機(jī)硫洗掉性差，脫硫系數(shù)為-0.12。硫主要以細(xì)粒、結(jié)晶和球形顆粒的形式存在，其次是凝塊、星形和結(jié)節(jié)，幾乎不充滿細(xì)胞腔。煤層M24 總硫、硫酸鹽硫、硫化物硫、有機(jī)硫成分分析及脫硫系數(shù)。

4.2 M27 煤層

各煤層原煤含硫量主要為硫化物硫，而浮煤以有機(jī)硫?yàn)橹鳎浯螢榱蚧锪?，硫酸鹽含硫量較低。硫化硫易洗掉，硫化硫脫硫系數(shù)為2.04，硫酸鹽硫?yàn)?.14，有機(jī)硫難洗，脫硫系數(shù)為-0.04。硫主要以細(xì)粒、結(jié)晶和球形顆粒的形式存在，其次是凝塊、星形和結(jié)節(jié)，幾乎不充滿細(xì)胞腔。煤層M27 總硫、硫酸鹽硫、硫化物硫、有機(jī)硫成分及脫硫系數(shù)分析[4]。

4.3 M30 煤層

各煤層原煤硫含量以硫化硫?yàn)橹?，而浮煤以有機(jī)硫?yàn)橹鳎浯螢榱蚧?，硫酸鹽硫含量較低。硫化硫易洗掉，硫化硫脫硫系數(shù)為2.48，硫酸鹽硫?yàn)?.06，有機(jī)硫洗掉性差，脫硫系數(shù)為-0.14。硫主要以細(xì)粒、結(jié)晶和球形顆粒的形式存在，其次是凝塊、星形和結(jié)節(jié)，幾乎不充滿細(xì)胞腔。煤層M30 總硫、硫酸鹽硫、硫化物硫、有機(jī)硫成分分析及脫硫系數(shù)。

5 結(jié)語

隨著國家繼續(xù)關(guān)礦限產(chǎn)，煤炭總產(chǎn)量逐年下降，供需趨于平穩(wěn)，煤炭消費(fèi)量繼續(xù)增加。預(yù)計(jì)煤炭?jī)r(jià)格將有所上漲，礦山經(jīng)濟(jì)效益不斷向好。該項(xiàng)目的建設(shè)可促進(jìn)當(dāng)?shù)亟ú墓I(yè)的發(fā)展，對(duì)當(dāng)?shù)氐慕煌ㄟ\(yùn)輸和建筑業(yè)產(chǎn)生直接影響。隨著項(xiàng)目所在地居民人數(shù)的增加，對(duì)美食、商貿(mào)等社會(huì)服務(wù)業(yè)的需求也會(huì)增加，這必然會(huì)刺激服務(wù)業(yè)的發(fā)展，增加地方稅收，改善地方財(cái)政狀況。礦山開發(fā)后，如果礦區(qū)擴(kuò)大、開采加深，地表會(huì)發(fā)生塌陷、裂縫、涌泉等陸地災(zāi)害，需要及時(shí)采取預(yù)防措施，進(jìn)行智能化管理。