鄒愛國

（安源煤業(yè)集團(tuán)股份有限公司，江西 南昌 330028）

1 概述

安源煤礦1898年建礦，至今已經(jīng)有120 多年的歷史，1979～1989年產(chǎn)量達(dá)到1.00 Mt/a。目前仍然是江西省主力煤礦，生產(chǎn)規(guī)模為0.78 Mt/a。

安源煤礦曾多次進(jìn)行過地質(zhì)勘查工作，主要有三次：1953～1955年中南煤田地質(zhì)勘探局128隊(duì)在該區(qū)勘查，提交了《安源礦井（恢復(fù)）設(shè)計(jì)精查地質(zhì)報(bào)告》；1978～1982年萍鄉(xiāng)礦務(wù)局地質(zhì)勘探公司在該區(qū)勘查，提交了《安源井田北翼下煤組補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告》；1984-1990年萍鄉(xiāng)礦務(wù)局地質(zhì)勘探公司在該區(qū)勘查，提交了《萍鄉(xiāng)礦務(wù)局安源煤礦南翼下煤組四水平（-300 m）延深補(bǔ)勘地質(zhì)報(bào)告》。

安源煤礦開拓方式為平峒、暗立井、暗斜井綜合開拓方式，采煤方法采用傾斜分層，走向長壁，人工再生頂板全陷落采煤方法，采煤工藝采用炮采和風(fēng)鎬采煤，工作面采用整體懸移支架和單體液壓支柱金屬絞接梁支護(hù)。

安源煤礦目前南翼下煤組四水平-300 m以淺基本采完，截止2020年累計(jì)動(dòng)用資源儲(chǔ)量51.2136 Mt，迫切需要資源接替。通過100 多年的采掘工程控制，該礦地質(zhì)情況得到較為充分的揭露，為采探對比和尋找資源提供了可靠依據(jù)。

2 構(gòu)造變化對比

礦山開采證實(shí)，礦區(qū)構(gòu)造形態(tài)與勘查對比變化不大，但主要斷層RF2的傾角及規(guī)模變化大，且新發(fā)現(xiàn)一些次一級(jí)褶曲和斷層。次一級(jí)褶曲位于安3 正斷層與安4 逆斷層之間，為一背斜，軸向N77°E，軸面傾向NW，延伸長度1.3 km，寬120 m，淺部平緩深部緊閉；由淺至深幅寬增大，構(gòu)造復(fù)雜程度由淺至深，由中等變?yōu)閺?fù)雜。

2.1 RF2走向逆斷層

斷層西起王坑煤礦，經(jīng)南木坑、風(fēng)車坳，往東至高坑煤礦，為一條區(qū)域性斷裂，縱貫全區(qū)。平均走向N40°E，傾向NW，勘查時(shí)傾角65°～75°，落差160～380 m，導(dǎo)致主采煤層大槽深部-150～-250 m以深缺失。經(jīng)開采證實(shí)RF2地表出露的位置，除H線附近有較大出入外，其它地段與井下控制的位置基本一致。地表NW盤紫家沖段與SE盤三丘田段呈斷層接觸。地表+400～±0 m左右斷層傾角基本上在65°～75°，為高傾角逆斷層，-50 m開始斷層傾角變緩，至-450 m變緩為20°～30°，接近煤層傾角，為犁式斷層。-450 m以深仍然有希望找到大槽煤層。RF2走向逆斷層可能為推覆斷層，這也是安源煤礦南翼與北翼地層和煤層差異大的重要原因。

2.2 井下采掘工程控制的斷層

（1）F0、F1、F2、F3走向逆斷層

4 條斷層走向大致平行，間距50～100 m，已被-150 m水平Ⅱ215平石門、三區(qū)石門、平石門所控制，斷層走向N35°E，傾向NW，傾角50°～60°，F(xiàn)0斷距4～14 m，延展長度0.5 km，F(xiàn)1斷距6～24 m，延展長度1.5 km，F(xiàn)2斷距12～20 m，延展長度1.8 km，F(xiàn)3斷距20～90 m，延展長度4 km。

（2）高安逆斷層

斷層?xùn)|起H 線，西至Ⅲ線，走向長2.4 km，已被硯子槽、硬子槽、大槽采掘工程控制。斷層走向傾向與煤層一致，傾角20°～40°，斷距20～90 m，煤層大面積重疊，斷層面舒緩波狀，控制著斷層上盤厚度。隆起時(shí)形成薄煤帶，下凹時(shí)煤層變厚；上盤巖層因受擠壓而派生一系列低序次的分枝斷裂，形成疊瓦狀構(gòu)造。

（3）安1 至安6 正斷層

6 條正斷層具有下列特點(diǎn)：

①均以互相平行排列的形式展現(xiàn)，沿走向每隔500 m左右出現(xiàn)一條，具明顯的等距性，將煤層切割成臺(tái)階狀。

②斷層落差有從淺部到深部逐漸增大，從西向東逐條遞增的規(guī)律。

③這些斷層均由若干條小斷層組成一個(gè)斷層帶的形式出現(xiàn)，斷層帶延展很長，走向穩(wěn)定；但每條小斷層在平、剖面上延展不長。平面上為右列式，剖面上為左列式。

（4）煤礦構(gòu)造特征

①斷層走向，褶皺軸向與地層走向一致，為N40°E左右，傾向NW。

②它們在走向上互相大致平行，呈舒緩波狀展布。

③向斜北翼地層急陡，而向斜南翼地層相對平緩，軸面傾角在60°～80°之間。

④斷層都產(chǎn)生在向背斜的銜接處，斷層傾角變化大，均為逆沖斷層，形成疊瓦狀構(gòu)造。

⑤它們的力學(xué)性質(zhì)均以壓性為主兼具扭性，顯示了北西-南東向的水平擠壓和左行扭動(dòng)的特征。

RF2斷層派生出一系列低級(jí)別低序次的構(gòu)造。

除上述較大斷層外，礦井生產(chǎn)還揭露了大量小斷層。以小斷層最發(fā)育的硯子槽為例，三水平采空區(qū)面積582 268 m2，實(shí)測落差大于0.5 m的小斷層98 條，平均168 條/km2，小斷層可分為以下四類：

第一類，×型斜交正斷層：發(fā)育在走向逆斷層的兩側(cè)，但不切割走向逆斷層。一組走向77°左右，傾向NW，沿走向約192 m出現(xiàn)一條，具等距性；另一組走向335°左右，傾向SW，呈×型排列。前者發(fā)育，占小斷層的61%，后者次之，占12%，斷層落差在0.5～5 m之間。這一類斷層受走向斷層控制。

第二類，走向逆斷層：發(fā)育在高安逆斷層的上盤，為高安逆斷層的分枝斷層。該走向逆斷層與高安逆斷層組成“入字型”構(gòu)造，斷層走向40°，傾向NW，落差2～8 m，走向延伸1 000 m左右。沿傾向約200 m出現(xiàn)一條，具等距性，往深部落差、傾角增大。這一類斷層占小斷層的11%。

第三類，斜切正斷層：走向310°，傾向SW，少量傾向SE，落差一般2 m左右，走向延伸不長，突然出現(xiàn)又很快消逝。這一類斷層占小斷層的9%。

第四類，其它斷層：主要產(chǎn)生在背斜的軸部的縱張裂面和橫張裂面。斷層規(guī)模小，數(shù)量占7%。

3 煤層變化對比

經(jīng)過礦山多年開采，礦區(qū)內(nèi)煤層的可采層數(shù)、可采性、煤層的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性以及煤質(zhì)與勘查成果差別不是很大，南翼的四煤層仍以高灰分煤為主，南、北翼的下煤組中可采煤層的特征因礦山工程的揭露而得到進(jìn)一步證實(shí)。

3.1 南翼上煤組煤層

四煤層結(jié)構(gòu)極復(fù)雜，開采后由于部分煤分層發(fā)熱量小于12.5 MJ/kg，致使煤層平均厚度變薄，新0線兩側(cè)發(fā)熱量小于12.5 MJ/kg，導(dǎo)致大范圍不可采。

3.2 南翼下煤組煤層

（1）硯子槽：煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有夾矸1～9 層，多為黑色泥巖及炭質(zhì)泥巖。開采后發(fā)現(xiàn)在新Ⅱ線以西煤分層及夾矸無法對比，漸變?yōu)樘假|(zhì)泥巖夾煤，灰份明顯增高，漸漸變?yōu)椴豢刹?。新Ⅱ線以東為煤夾碳質(zhì)泥巖，含夾矸1～3 層，厚約0.1～0.5 m，靠近頂板處為亮煤，厚0.3～0.8 m，其下夾黑色泥巖0.1～0.4 m，夾矸下為亮煤及半亮型煤1.0～1.5 m，偶夾1～2 層薄層碳質(zhì)泥巖。

（2）硬子槽：開采后發(fā)現(xiàn)煤層在第Ⅲ勘探線以東發(fā)育較穩(wěn)定，煤質(zhì)較佳；第Ⅲ勘探線以西漸變?yōu)樘假|(zhì)泥巖和煤互層，一般分為三個(gè)小分層：

第一分層：由碳質(zhì)泥巖、薄層粉砂巖及煤線組成，厚0.6～1.4 m，灰份57%左右，其下為0.25～0.8 m之砂巖，向東漸變?yōu)楹谏鄮r。

第二分層：由碳質(zhì)泥巖、鏡煤條帶及薄層粉砂巖組成，厚1.0～1.6 m，灰份53%左右，其下為0.2～0.4 m之灰色薄層狀粉砂巖。

第三分層：主要為亮煤及半亮型煤，結(jié)構(gòu)簡單，厚度0.8～1.99 m，上部夾薄層碳質(zhì)泥巖，下部夾0.05～0.1 m鮞狀砂巖透鏡體,底部為0.2 m左右的堅(jiān)硬暗煤。

（3）大槽：煤層開采后發(fā)現(xiàn)所含夾矸多為灰色粉砂巖及細(xì)砂巖，煤層及夾矸厚度變化大：煤分層厚度最大為5.76 m，最小0.07 m；夾矸厚最大8.6 m，最小0.05 m。一般頂板下有一層0.3～0.6 m之半亮型煤，其下有0.4 m左右之粉砂巖，普遍發(fā)育，俗稱偽頂，中下部煤層的煤質(zhì)較好，主要由半亮型及暗煤組成。計(jì)量厚度含夾矸0～4 層。

3.3 北翼下煤組煤層

（1）列皮槽：煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，由炭質(zhì)頁巖夾煤和軟頁巖組成偽頂，計(jì)量區(qū)煤分層為1～3 層，煤層灰份22%～38%?？刹煞秶^小。

（2）一號(hào)大槽：煤層結(jié)構(gòu)較簡單，基本上由偽頂及煤層兩部分組成。偽頂巖性為灰黑色薄層狀軟頁巖，厚度在0.1～0.5 m之間，平均厚度0.3 m左右。煤層以半亮煤為主，夾少量炭頁巖。煤層灰份14.87%，為本區(qū)煤質(zhì)最好的煤層。

（3）二號(hào)大槽：煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，精查報(bào)告認(rèn)為此煤層與北翼大槽層位相當(dāng)，導(dǎo)致北翼鉆孔終孔層位有誤。開采后煤層厚度變薄，灰份26.69%。

（4）四頁槽：煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，1956年和1982年地質(zhì)報(bào)告沒有此煤層，為在開采過程中新發(fā)現(xiàn)的煤層。上部煤質(zhì)欠佳以炭質(zhì)頁巖夾煤為主，有少量軟頁巖；下部煤質(zhì)較好，為煤夾少量炭頁巖。

4 結(jié)論

1）安源煤礦通過采探對比，2018年與2008年兩次資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告相比，大槽煤層新增資源儲(chǔ)量8.189 2 Mt；2018年與1955年 《安源礦井（恢復(fù)）設(shè)計(jì)精查地質(zhì)報(bào)告》相比，各煤層新增資源儲(chǔ)量44.029 4 Mt。

2）上煤組四煤層2008年與2000年相比，資源儲(chǔ)量探采減少4.126 8 Mt，其原因?yàn)樾? 線與新0線之間，經(jīng)巷道控制的發(fā)熱量小于12.5 MJ/kg的煤層儲(chǔ)量不能計(jì)量，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層厚度變薄。

3）安源煤礦構(gòu)造復(fù)雜程度，1955年地質(zhì)報(bào)告為中等，開采后-100 m以深斷層增多，構(gòu)造變化至復(fù)雜，增加了采煤難度；RF2斷層在深部派生出一系列低級(jí)別低序次的構(gòu)造，并且導(dǎo)致深部大槽煤層頂部、底部均為茅口灰?guī)r，需要加強(qiáng)水文地質(zhì)和防治水工作。

4）由于深部構(gòu)造復(fù)雜，筆者分析南翼大槽煤層-450 m以下可能仍有資源儲(chǔ)量賦存；且硯子槽、硬子槽煤層-300 m以下基本沒有控制，建議進(jìn)一步開展采探對比工作，提高地質(zhì)保障程度，擴(kuò)大資源規(guī)模。