文/張敬陽
街洞礦業(yè)有限公司茶山嶺煤礦,隸屬于湖南省煤業(yè)集團,為資源枯竭礦井,1992 年向湖南省煤炭工業(yè)廳提交了關(guān)閉礦井的報告。1993 年省煤炭工業(yè)廳以湘煤生字[1993]第116 號和湘儲決[1996]第19 號批準(zhǔn)茶山嶺煤礦報廢。 其后復(fù)探復(fù)采維持礦井生產(chǎn)。近幾年來經(jīng)過大量的調(diào)查分析,總結(jié)礦井可采煤包的展布規(guī)律, 開展探煤、找煤工作,增加了礦井的資源儲量,提高了礦井的產(chǎn)量,延長了礦井的服務(wù)年限, 總結(jié)過去的探煤找煤工作經(jīng)驗,將能很好地指導(dǎo)今后礦井內(nèi)深部區(qū)域大范圍的探煤找煤工作。
茶山嶺礦井范圍內(nèi)的含煤巖系為龍?zhí)督M,厚度582m。主要由泥巖,砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、中細(xì)粒砂巖組成, 含煤8 個層位,主采61 煤、7 煤,8 煤為局部可采,9煤為偶爾可采煤層,其他為局部可采或不可采煤層。
本區(qū)巖性變化較大,8 煤組、9煤組之上地層與白堊系及侏羅系呈不整合接觸,使區(qū)內(nèi)無完整層序柱狀,對比甚為困難。 為保證主采煤層對比可靠,綜合了鉆探、礦井和前人的資料,對比采用標(biāo)志層、煤層頂?shù)装鍘r性、層間距、煤質(zhì)、古生物特征綜合進行,對比較為可靠。
(1)61 煤層:距5 煤29~65m,煤厚0~17.55m, 平均2.35m,12 孔見有夾矸, 夾矸最多3 層、 最厚
0.82 m。
(2)7 煤層: 距62 煤6~58m,煤厚0~7.20m,平均1.33m,鉆孔穿過本層35 點,見煤31 點,可采14點,可采含煤率40%。 為“煤包”狀產(chǎn)出?!懊喊弊畲笞呦蜷L650m,傾向?qū)?50m,中心最厚50m;“煤包”最小長120m,寬50m,厚10m,屬極不穩(wěn)定煤層。
(3)8 煤 層: 距7 煤120 ~170m,煤厚0~11.47m,平均2.52m。屬不穩(wěn)定煤層。
(4)9 煤層: 距8 煤56~92m,煤厚0~5.73m,平均1.16m。屬極不穩(wěn)定煤層。
區(qū)內(nèi)主采煤層底板為三角洲前緣的河口壩砂巖或潮道砂巖,在同期構(gòu)造作用下,這些砂巖因構(gòu)造運動而發(fā)生褶皺,為泥炭聚集提供了大小不等的堆積空間。 向斜軸部,成為區(qū)內(nèi)眾多的聚煤中心。 聚煤晚期,由于海平面下降,河控三角洲建設(shè)性作用增強,水下分流河道大量發(fā)育,沖刷下部的煤層和地層,致使區(qū)內(nèi)煤層在橫向展布上極不穩(wěn)定: 部分地區(qū)煤層完全被侵蝕, 甚至沖刷了煤層的部分底板,在向斜的軸部表現(xiàn)尤為明顯;其他地區(qū)的煤層可能部分被侵蝕,也可能完整保存。
(1)褶皺構(gòu)造對煤層賦存的影響。 褶皺主要發(fā)育在礦區(qū)50 線以西淺部,在±0m 水平以上,呈“S”形直立倒轉(zhuǎn)向斜, 向斜的SE 翼在54~58 線+50m 水 平 以 上 地 層 倒轉(zhuǎn), 幅度達140m。 向斜的NW 翼在±0m 水平以下,傾角變緩,為20°~30°,由強烈褶皺漸變?yōu)榫彶钇鸱?直立倒轉(zhuǎn)向斜控制著61、7 煤層的“煤包”的分布。
8 煤層和9 煤層為背斜構(gòu)造形態(tài), 即煤層底板等高線凹凸部位,有“煤包”賦存。
(2)構(gòu)造對“煤包”的賦存影響受印支運動、 燕山運動影響,煤層發(fā)生塑性變形,呈典型的“瓜藤狀”產(chǎn)出?!肮稀彼追Q為“煤包”,展布大小不一,形狀千奇百態(tài)。
經(jīng)多年的生產(chǎn)揭露,及對前人資料的調(diào)查分折,礦井內(nèi)“煤包”多呈條帶狀,“紡錘體狀”分布,煤包長 軸 長50 ~300m, 短 軸 長20 ~200m,多分布于褶皺的軸部區(qū)域,故在煤層底板等高線凹凸部位,多有“煤包”賦存。
(1)條帶狀。 可采“煤包”在剖面圖上顯示明顯的條帶狀特征,有一定的傾斜,其展布方向與上下巖層大致平行,長軸方向沿煤層的傾向方向展布。
(2)瓜藤狀。61 煤、7 煤的水平切面圖顯示,街洞礦區(qū)(茶山嶺井田) 的煤炭資源形狀類似一串瓜藤,其中“煤包”即為瓜,而“煤包”與“煤包”間的不可采區(qū)煤層層位則為藤,“煤包”之間的間距為80~150m。
(3)紡錘體狀。 茶山嶺礦井內(nèi)“煤包”三維空間上多呈“透鏡體”及“紡錘體”分布。 61 煤層:“煤包”長軸與煤層走向大致平行,其最大走向長700m,傾向?qū)?90m,中心最厚25m。 最小走向長140m,傾向?qū)?0m, 中心厚15m。 7 煤層:“煤包”長軸多與煤層走向一致,其走向最大250m,傾向?qū)?50m,中心最厚30m。 走向最小長80m,傾向?qū)?0m,中心厚8m。8 煤層:“煤包”長軸多與走向斜交,與煤層傾向大體一致,其最大傾向長450m,走向長150m。 最小傾向長120m,走向長50m。
“煤包”多在平面上間隔展布,同一煤層的可采煤層在平面上有80~150m 的不可采間隔。且不同煤層的可采“煤包”多不重疊?!懊喊倍喾植荚谙?、 背斜的軸部轉(zhuǎn)折端,其兩翼部位煤層多變薄及不可采。
(1)6 煤層在倒轉(zhuǎn)向斜平緩翼的“煤包”比直立翼的“煤包”的規(guī)模較大。
(2)7 煤層在倒轉(zhuǎn)向斜的直立翼“煤包”規(guī)模較大。
街洞礦區(qū)晚二疊世聚煤期沉積模式示意圖
(3)F9 斷 層 以 東8、9 煤 層 在煤層走向彎曲處,賦存“煤包”。
(4)勘探孔只能對較大的“煤包”有所控制,勘探報告只能指示礦區(qū)整體構(gòu)造形態(tài)、含煤地層及可采煤層的分布。而在原勘探報告確定的不可采區(qū)內(nèi),各勘探線間的距離較大,其空間內(nèi)足以容納各種形態(tài)的中小型“煤包”。
(5)在“煤包”發(fā)育區(qū),各煤層的層間距會因“煤包”的原因出現(xiàn)較大差異。
(1) 褶皺的軸部區(qū)域多賦存“煤包”,故在煤層底板等高線凹凸部位,多有“煤包”賦存。
(2)原勘探報告確定的不可采區(qū)內(nèi), 各勘探線間的距離較大,其空間內(nèi)足以容納各種形態(tài)的中小型煤包,這是找煤的主要區(qū)域。
(3)6、7 煤層倒轉(zhuǎn)向斜軸部區(qū)域,8、9 煤層傾向褶皺軸部區(qū)域。
(4)已控制“煤包”之間不可采間隔大于150m 的區(qū)域。
(5)各煤層間距較大異常區(qū)域。
近年來,在歸納出“煤包”分布類型和規(guī)律基礎(chǔ)上,對礦區(qū)內(nèi)可能存在“煤包”的各塊段采用巷探、鉆探相結(jié)合的辦法進行探找獲得資源量200 萬噸,已采出原煤31.4 萬噸,已創(chuàng)經(jīng)濟效益31000 萬元。 按茶山嶺現(xiàn)有年產(chǎn)原煤計算,所探資源儲量可供采10 年以上, 可獲利8 億元左右。