康 冰,胥加強,萬國華
(1.宜豐縣棠浦 第六煤礦,江西 宜豐336304;2.核工業(yè)江西工程勘察研究總院,江西 南昌330096)
棠浦礦區(qū)位于棠浦二井田(5勘探線至9勘探線之間)范圍內(nèi)。礦區(qū)地層走向呈NE向,傾向SE,傾角45°左右;含煤地層為三疊系上統(tǒng)安源組,主要開采3#、4#、5#、9#、11#煤層。
礦區(qū)總體構(gòu)造為向南傾的單斜構(gòu)造。范圍內(nèi)自北而南發(fā)育著4條斷層(F14、F10、F5、F9)。位于礦區(qū)北緣的F14、F10均為走向NE,傾向NW的斜切正斷層;位于礦區(qū)南部的F9走向逆斷層,走向NE,傾向SE,傾角55°左右。3條斷層對礦井開采均無影響。位于礦區(qū)的中部的F5走向逆斷層,走向 NE,傾向 WN,傾角65°~80°,落差60m左右,長逾2000m,對礦區(qū)開采影響較大。
(1)地質(zhì)勘探程度低,勘探線布網(wǎng)稀,鉆孔布置少而淺,最深孔補702孔為430m,其次603孔為428.11m;中深部鉆孔控制程度低,地質(zhì)構(gòu)造未查明,F(xiàn)5斷層位置勘查不準確。
(2)2011年224煤田地質(zhì)大隊編制的《地質(zhì)儲量報告》闡述F5斷層上盤煤巖層為單一向南傾的地層;構(gòu)造為向南傾的單斜構(gòu)造。隨著目前礦井開采深度增加和井巷工程揭露,勘探確定的構(gòu)造及煤層,在其位置、形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、展布等均與實際相差較大??碧降刭|(zhì)成果指導(dǎo)不了生產(chǎn),造成巷道誤探及儲量大量損失。
對本礦原開采人員詢問、筆錄,特別是對-220m以上開采巷道大致分布、煤層種類及產(chǎn)狀、采空區(qū)面積、停掘原因等進行摸底調(diào)查。同時對《地質(zhì)勘探報告》進行仔細研讀,結(jié)合目前-250m水平石門揭露F5逆斷層位置及煤巖層產(chǎn)狀,并對照西鄰棠浦煤業(yè)有限公司在-300m水平石門揭露其產(chǎn)狀及位置,推斷F5斷層平面位置及斷層對煤層形態(tài)的影響。
2008年礦井在-220m水平主井西側(cè)70m處,往南開掘石門見到5#煤并遇到F5斷層,斷層產(chǎn)狀:346°∠79°。2011年礦井在-250m水平主井西側(cè)346m處往南開拓-250m南一號石門,見5#煤及F5斷層,斷層產(chǎn)狀為338°∠77°;在主井西側(cè)450m處往北開拓-250m北一號石門,重復(fù)出現(xiàn)5#及4#煤。在主井筒20~90m之間缺失5#煤及4#煤(見圖1)。
圖1 井下工程采勘平面示意
2.3.1 F5斷層平面位置對比。以8線剖面(見圖2)為例,原勘探剖面F5斷層平面位置在804鉆孔以北146.6m。實際揭露,F(xiàn)5斷層平面位置在804鉆孔以北18.1m,F(xiàn)5斷層平面位置從北往南推移了128.5m;上盤各煤層面積比原剖面面積增大,801鉆孔見煤在斷層上、下盤重復(fù)出現(xiàn)(見圖3)。
圖2 8線原勘探剖面示意
圖3 8線5#煤實測剖面示意
2.3.2 F5斷層上盤構(gòu)造形態(tài)對比??碧綀蟾鎸Φ刭|(zhì)構(gòu)造表述為南傾單斜構(gòu)造。實際開采證實為復(fù)式褶曲構(gòu)造。
①通過對-220m及-250m水平開采5#煤產(chǎn)狀及分布特點,在南部形成一個傾伏向斜,北部形成一個較窄傾伏背斜和寬緩傾伏向斜。經(jīng)實測南部傾伏向斜傾伏角7°~12°,傾伏方向242°(見圖1)。
②-250m水平南、北一號石門所揭露地層對稱重復(fù)出現(xiàn)(見圖4、圖5)。
圖4 -250m南一號石門剖面示意
圖5 -250m北一號石剖面示意
2.3.3 煤層形態(tài)。勘探報告表述煤層形態(tài)為南傾的傾斜煤層,傾向單一,傾角在不同標高及平面位置有所變化,但變化不大。實采表明,煤層為復(fù)式褶曲(見圖6)。
圖6 I-I′線5#煤剖面示意
①煤層產(chǎn)狀:由于東部(-220m)褶曲較開闊,西部(-250m)褶曲較緊閉,不同褶曲部位煤層產(chǎn)狀各異,緊閉褶曲煤層傾角陡,開闊褶曲煤層傾角緩。
②煤層厚度與煤質(zhì):由樞紐向兩翼煤層厚度由厚變?。槐承陛S部煤層成塊狀,煤質(zhì)特優(yōu);翼部煤質(zhì)相對較差。向斜區(qū)域煤層厚,背斜區(qū)塊煤層相對較薄。
2.3.4 煤層儲量對比。實采表明,斷層上盤煤層受褶曲制約,3#、4#、5#煤厚度及面積均有增加。
通過采勘對比,查明了F5斷層位置、產(chǎn)狀及派生的復(fù)式褶曲構(gòu)造,探明了F5斷層上盤煤層的形態(tài),為各煤層的開拓提供了科學(xué)依據(jù)。