■張濤　張波

（西安地質礦產勘查開發(fā)院　陜西　西安　710100）

陜西省陜北侏羅紀煤田榆橫礦區(qū)小紀汗井田工程地質特征

■張濤張波

（西安地質礦產勘查開發(fā)院陜西西安710100）

本文對小紀汗井田的位置、自然地理、地層和構造等概況進行了綜述，對井田的工程地質特征進行了較為詳細的探討，為以后煤礦的設計及開采提供了較為詳盡的地質資料。

小紀汗井田巖（土）體工程煤層頂底板穩(wěn)定性工程地質類型

1　位置

小紀汗井田位于榆林城北西方向直距約20km處，行政區(qū)劃隸屬榆林市榆陽區(qū)小紀汗鄉(xiāng)、芹河鄉(xiāng)、岔河則鄉(xiāng)、巴拉素鎮(zhèn)管轄。

2巖（土）體工程地質分類及特征

根據井田內1:10000工程地質填圖、鉆孔工程地質編錄及巖土力學樣的采樣分析，可將井田巖土體分為三大巖類八大巖組（表1）。

3巖（土）體結構類型及質量等級

3.1巖（土）體結構類型

根據組成巖體的結構面和巖石性質，從煤礦生產應用的角度出發(fā)，把區(qū)內巖體劃分為散體結構、碎裂結構、層狀結構和塊狀結構四大巖體結構類型。

3.2巖體質量

依據《礦區(qū)水文地質工程地質勘探規(guī)范》（GB12719—91）中推薦的幾種方法對比評價各種結構巖體和巖體質量。

3.2.1巖石質量等級和巖體完整性評價，即RQD值評價法

表1　巖土體工程地質分類表

3.2.2巖體質量系數法（Z值）

3.2.3巖體質量指標法（M值）

式中：I—巖體完整系數（以RQD值計）；f—結構面摩擦系數；s—巖塊堅硬系數；Rc—巖石飽和抗壓強度（Mpa）；M—巖體質量指標。

以上各參數選擇除結構面摩擦系數選用經驗數值外，其余均采用實測數值。各巖體RQD值、Z值、M值評價列于表2中。

從表中可以看出,三種定量方法所得結果基本一致，而且各種結構巖體定性評價和定名與定量評價相吻合，故報告中對巖體結構類型的劃分反映了本區(qū)巖體的工程地質特征。

4　煤層頂底板穩(wěn)定性評價

4.1煤層頂板

煤層頂板穩(wěn)定程度可劃分為以下三種類型：Ⅰ級—易冒落頂板，一般無基本頂，直接頂板為泥巖。Ⅱ級—中等冒落頂板，有基本頂，直接頂板為泥巖。Ⅲ級—難冒落頂板，基本頂直接位于煤層之上。依據上述標準，結合其巖石物理力學性質，對井田內2、2下、3-1、4-1、4-2、5、7、9號煤層頂板穩(wěn)定性作出定性評價。2號煤層基本頂板以細砂巖為主,中粗砂巖及粉砂巖次之；直接頂板為泥巖、粉砂質泥巖及泥質粉砂巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅲ級為主，Ⅱ級次之。2下號煤層基本頂板以細砂巖為主,粉砂巖次之;直接頂板為泥巖、粉砂質泥巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅰ級。3號煤層基本頂板以中粒長石砂巖為主，局部地段為細粒砂巖;直接頂板泥巖為主;煤層穩(wěn)定性Ⅱ級為主，Ⅰ級次之。3-1號煤層基本頂板以中細砂巖為主,粗砂巖、堅硬粉砂巖次之;直接頂板泥巖、粉砂質泥巖及泥質粉砂巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅱ級為主，Ⅰ級次之。4-1號煤層基本頂板以中、細砂巖為主,粉砂巖次之;直接頂板泥巖、粉砂質泥巖;煤層穩(wěn)定性Ⅱ級為主，Ⅰ級次之。4-2號煤層基本頂板以中砂巖為主,粗砂巖細砂巖次之;直接頂板泥巖、粉砂質泥巖及泥質粉砂巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅲ級為主，Ⅱ級次之。5號煤層基本頂板以細粒長石砂巖為主、中粒砂巖及粉砂巖次之;直接頂板粉砂質泥巖及泥質粉砂巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅲ級為主，Ⅱ級次之。7號煤層基本頂板以細粒、中粒砂巖為主，次為粉砂巖;直接頂板泥巖、泥質粉砂巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅱ級。9號煤層基本頂板以中粒砂巖為主、次為細粒砂巖;直接頂板泥巖、粉砂質泥巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅱ級。

表2　巖體質量等級定量評價表

4.2煤層底板

2號煤層底板大部分地段為泥巖，強度較小，砂巖次之，強度較大。除局部地段巖質較軟，強度較小，易產生底鼓現象外，一般穩(wěn)定性較好。2下號煤層底板與2號煤層底板強度基本相同。3號煤層底板巖性較復雜，以泥質粉砂巖、粉砂質泥巖較多，局部地段為泥巖和砂巖。通過周邊煤礦調查，3號煤層底板較穩(wěn)定，未發(fā)生底鼓現象。3-1號煤層底板巖性以泥巖、泥質粉砂巖為主，強度較小，局部地段為砂巖及粉砂巖，強度較大。除局部地段泥巖質地較軟，易產生底鼓現象外，一般底板穩(wěn)定性較好。4-1號煤層號煤層底板巖性以泥巖為主，粉砂質泥巖次之。強度較小，穩(wěn)定性相對較差。4-2號煤層底板巖性以泥巖為主，粉砂巖次之。泥巖強度較小，穩(wěn)定性較差，局部地段易產生底鼓現象；粉砂巖強度較大，穩(wěn)定性好。5號煤層底板巖性以泥質粉砂巖為主，泥巖、粉砂巖次之。除少量泥巖強度小，穩(wěn)定性較差，易產生底鼓現象外，總體底板巖石強度較大，穩(wěn)定性較好。7號煤層底板巖性以泥質粉砂巖、粉砂質泥巖為主，粉砂巖和細砂巖次之。強度較大，穩(wěn)定性較好。9號煤層底板巖性以泥質粉砂巖、泥巖為主，局部地段為細砂巖。除少部分泥巖巖質較軟，強度小，穩(wěn)定性較差外，其余地段均為穩(wěn)定性較好底板。

5　井田工程地質類型

井田地形地貌和地質構造簡單，地層巖性較單一，巖體結構多為厚層狀，巖體各向異性，飽水抗壓強度一般為20～40MPa，屬于中硬為主的層狀礦床?？刹擅簩禹敯宥鄬僦械让奥涞诫y冒落頂板，穩(wěn)定性較好；底板多以泥巖、粉砂質泥巖為主，強度較低，局部易產生底鼓現象。根據《水文地質、工程地質勘探規(guī)范》有關規(guī)定，井田工程地質勘探類型可劃分為三類一型，即層狀巖類簡單型礦床。

X752[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-30-1

張濤（1985～），男，學士，勘查技術與工程專業(yè)。