■丁凌姬彩飛

(1河南省煤田地質(zhì)局三隊(duì)河南鄭州450053；2河南省煤田地質(zhì)局二隊(duì)河南鄭州471000)

某天然氣輸氣管道工程壓覆煤礦產(chǎn)資源量估算的研究

■丁凌1姬彩飛2

(1河南省煤田地質(zhì)局三隊(duì)河南鄭州450053；2河南省煤田地質(zhì)局二隊(duì)河南鄭州471000)

以某天然氣輸氣管道建設(shè)工程壓覆煤礦預(yù)查區(qū)為例，通過對(duì)壓覆區(qū)范圍、工業(yè)指標(biāo)、估算方法、估算參數(shù)進(jìn)行研究，最終得出了建設(shè)項(xiàng)目壓覆的煤礦資源量。

建設(shè)項(xiàng)目 壓覆 煤礦 資源量

1　礦業(yè)權(quán)設(shè)置情況

根據(jù)省國(guó)土資源廳兩權(quán)價(jià)款地質(zhì)勘查項(xiàng)目辦查詢，此建設(shè)項(xiàng)目與某煤預(yù)查項(xiàng)目重疊，即擬建項(xiàng)目大部分位于省兩權(quán)價(jià)款地質(zhì)勘查項(xiàng)目區(qū)內(nèi)，且壓覆其東北角煤礦資源，本次對(duì)其壓覆的二1煤層資源量進(jìn)行估算。

壓覆資源量估算范圍

估算范圍方法的確定

壓覆的范圍需滿足將來煤礦開采不影響構(gòu)筑物的穩(wěn)固，又能使煤炭資源得到合理充分利用，以此做出擬建工程保護(hù)煤柱界線作為估算范圍。

根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》（2000）的第二章第一節(jié)建筑物保護(hù)煤柱的留設(shè)第20條規(guī)定：

用垂直剖面法設(shè)計(jì)與煤層走向斜交的受保護(hù)對(duì)象保護(hù)煤柱，在松散層內(nèi)采用φ角畫直線；在基巖內(nèi)側(cè)分別以斜交剖面移動(dòng)角β'、γ'代替β、γ角畫直線。直線與煤層底板的交點(diǎn)即為保護(hù)煤柱在煤層該斜交剖面上的上下邊界。

β'、γ'計(jì)算如下公式：

式中，γ——上山方向巖層移動(dòng)角

β——下山方向巖層移動(dòng)角

δ——走向方向巖層移動(dòng)角

θ——圍護(hù)帶邊界與煤層走向線所夾銳角

建筑物保護(hù)等級(jí)、維護(hù)帶寬度確定

因擬建工程屬建筑物留設(shè)保護(hù)煤柱，根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》的第二章第一節(jié)建筑物保護(hù)煤柱的留設(shè)第14條規(guī)定：按建筑物和構(gòu)筑物的重要性、用途以及受開采引起的不同后果，將礦區(qū)范圍內(nèi)的建筑物和構(gòu)筑物的保護(hù)等級(jí)分為四級(jí)。第17條：地面受保護(hù)面積包刮受保護(hù)對(duì)象及周圍維護(hù)帶。維護(hù)帶寬度根據(jù)受保護(hù)對(duì)象的保護(hù)等級(jí)而確定，一般可按表2規(guī)定的數(shù)字選用。本次擬建工程保護(hù)等級(jí)屬Ⅲ級(jí)，維護(hù)帶寬度為10m，見表1。

表1　建筑物、構(gòu)筑物保護(hù)煤柱的維護(hù)寬度

巖層移動(dòng)角的選取及依據(jù)

依據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中附表提供相關(guān)參數(shù)以及焦作工學(xué)院對(duì)參數(shù)的研究數(shù)據(jù)，取

δ=γ=70° β=70°～0.6αΦ=45°

其中：δ、γ、β分別為走向方向，上山方向和下山方向的巖層移動(dòng)角，α為巖層傾角，Φ為松散層移動(dòng)角。

壓覆邊界確定

（1）在平面圖上量出各剖面處受護(hù)邊界與煤層走向的夾角θ；

（2）然后利用公式①、②計(jì)算各剖面上的斜角剖面移動(dòng)角β'、γ'值；

（3）作垂直剖面圖，從受護(hù)邊界以φ角作直線到基巖面，然后從該兩交點(diǎn)分別以β'、γ'作直線與煤層底板相交，得交點(diǎn)；

（4）在剖面圖上，將交點(diǎn)投影到地面上，并將地表投影點(diǎn)一一連接，此邊界即為壓覆邊界。

計(jì)算過程中用到的相關(guān)參數(shù)見表2。

表2　相關(guān)參數(shù)一覽表

在壓覆邊界即壓覆區(qū)內(nèi)對(duì)二1煤層資源量進(jìn)行估算，估算估算面積為184萬m2，估算起止深度～1250～～1350m，此范圍也是區(qū)內(nèi)壓覆范圍。

2　資源量估算工業(yè)指標(biāo)

壓覆區(qū)二1煤層為貧煤，煤層傾角5°左右，依據(jù)現(xiàn)行《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》確定資源儲(chǔ)量估算工業(yè)指標(biāo)為：

（1）煤的最低可采厚度為0.80m；（2）最高灰分（Ad）為40%；（3）最高硫分（St,d）為3%；

（4）最低發(fā)熱量（Qnet,v,d）為17.0MJ/kg。

3　資源量估算方法

壓覆區(qū)二1煤層傾角5°左右，依據(jù)現(xiàn)行《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》，煤層傾角﹤15°，儲(chǔ)量估算時(shí)將不再考慮傾角；利用煤層偽厚和平面積，采用地質(zhì)塊段法在煤層底板等高線圖上估算資源量。其公式為：

Q=S×M×D

式中：Q—塊段資源量（單位：萬噸）

S—塊段平面積（萬m2）

M—塊段平均純煤偽厚（單位：m）

D—煤層視密度（單位：噸/m3）

4　資源量估算參數(shù)

（1）面積

利用AUTOCAD軟件，在煤層底板等高線圖上直接求出塊段的平面積。

（2）厚度

采用鄰區(qū)鉆孔揭露煤層厚度為8.98m。

（3）視密度

采用鄰區(qū)煤層測(cè)試成果，煤層視密度為1.47噸/m3。

5　塊段劃分原則

原則上以勘查區(qū)邊界、斷煤交線、煤層底板等高線等做為塊段邊界劃分資源量，但本次估算范圍內(nèi)沒有以上內(nèi)容，所以劃分了一個(gè)塊段。預(yù)查階段，沒有進(jìn)行鉆探工程驗(yàn)證地震勘查成果，故均圈定為預(yù)測(cè)的資源量（334）？。

6　壓覆資源量估算結(jié)果

經(jīng)估算，壓覆區(qū)內(nèi)起止深度～1195～～1311m，面積168萬m2，煤層厚度8.98m，視密度1.47噸/m3，求得壓覆預(yù)測(cè)的資源量（334）？2218萬噸，其中，標(biāo)高～1200m以淺估算面積2萬m2，求得壓覆預(yù)測(cè)的資源量（334）？26萬噸；標(biāo)高～1200m～～1300估算面積164萬m2，求得壓覆預(yù)測(cè)的資源量（334）？2165萬噸；標(biāo)高～1300m以深估算面積2萬m2，求得壓覆預(yù)測(cè)的資源量（334）？26萬噸。

7　結(jié)論

本次工作搜集了建設(shè)工程和預(yù)查區(qū)的相關(guān)資料，核定了壓覆位置，根據(jù)業(yè)內(nèi)規(guī)范，綜合分析壓覆區(qū)內(nèi)煤礦產(chǎn)地質(zhì)特征，確定各項(xiàng)指標(biāo)，最終估算了此建設(shè)項(xiàng)目壓覆區(qū)煤礦資源量（334）？2218萬噸。

[1]《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》.煤炭工業(yè)出版社. 20000，1

taking a natural gas pipeline construction project constructed over study area of coal mine as an example,through the pressure zone,the industrial index,estimation method,estimate parameters were studied,finally it is concluded that the construction project constructed over mineral resources.

construction project constructed over coal resources

TE64[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～468～2

周拓疆（1979～）女，助理工程師，專業(yè)地質(zhì)工程，本科，現(xiàn)在河南大有能源股份有限公司常村煤礦從事煤礦地質(zhì)技術(shù)研究及管理工作。