侯小鳳

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)云崗礦地質(zhì)測(cè)量部，山西 大同 037000）

0 引言

云崗礦含煤地層主要是侏羅系中統(tǒng)大同組，共有19層煤，其中可開(kāi)采煤層和局部可開(kāi)采煤層約13層，屬于較穩(wěn)定煤層，總煤層平均厚度為19.31 m，單煤層的平均厚度為2.8 m。井田北東向和北西向斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，多屬扭性斷裂，生產(chǎn)揭露的大小斷層共計(jì)133條，采用地質(zhì)塊段法對(duì)云崗礦煤炭資源的儲(chǔ)量進(jìn)行估算[1]。

1 煤炭?jī)?chǔ)量估算范圍

對(duì)云崗礦的8層可開(kāi)采煤層進(jìn)行煤炭?jī)?chǔ)量估算，進(jìn)行估算的范圍是井田邊界以及可開(kāi)采的邊界，按照煤炭資源的類(lèi)型進(jìn)行煤層劃分，預(yù)計(jì)儲(chǔ)量估算范圍的標(biāo)高為+600～+200 m，具體估算范圍如圖1所示，由于煤層構(gòu)造簡(jiǎn)單，有一定的傾角，因此，采用地質(zhì)塊段法來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)量估算。

圖1 煤炭?jī)?chǔ)量估算范圍

2 煤炭?jī)?chǔ)量工業(yè)指標(biāo)

云崗礦礦區(qū)內(nèi)的煤層傾角在2°～6°，煤質(zhì)為2號(hào)弱粘煤，根據(jù)煤類(lèi)及灰分與硫分的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)確定煤質(zhì)的變化程度，由淺入深逐漸增高，具有特低灰、低硫、低磷、低粘結(jié)性和高發(fā)熱量、高熔灰分、富含焦油產(chǎn)率等特性，根據(jù)煤炭?jī)?chǔ)量估算的工業(yè)指標(biāo)規(guī)定各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 煤炭?jī)?chǔ)量估算工業(yè)指標(biāo)

根據(jù)礦區(qū)煤的特性，云崗煤可作為動(dòng)力和氣化用煤，對(duì)每層進(jìn)行折算后，原煤的全硫平均含量為0.72%，精煤的全硫平均含量為1.09%，是低灰低硫的氣煤。

3 煤炭?jī)?chǔ)量估算方法

云崗礦礦區(qū)的煤層傾角在2°～6°，井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層比較平緩，采用地質(zhì)塊段法估算時(shí)，以水平投影底板等高線(xiàn)為基準(zhǔn)，按煤層的水平、標(biāo)高、類(lèi)別等對(duì)估算區(qū)域進(jìn)行塊段劃分，進(jìn)而進(jìn)行煤炭?jī)?chǔ)量估算，按公式（1）進(jìn)行計(jì)算：

式中：Q為煤炭?jī)?chǔ)量（kt）；S為塊段面積(m2)；H為煤層平均厚度（m）；D為煤層平均容重（t／m3）。

4 煤炭?jī)?chǔ)量估算參數(shù)選擇

4.1 塊段面積的確定

在煤炭?jī)?chǔ)量估算范圍內(nèi)，通過(guò)合理的劃分各個(gè)煤層的煤炭資源儲(chǔ)量類(lèi)型，計(jì)算礦井的煤炭?jī)?chǔ)量[2]。根據(jù)勘探結(jié)果，建立煤層底板的等值線(xiàn)圖，根據(jù)控制程度勘探線(xiàn)，以煤點(diǎn)開(kāi)始連線(xiàn)、煤層底板為等高線(xiàn)，可開(kāi)采的邊界進(jìn)行圈定，將等值線(xiàn)圖投影在平面上，根據(jù)最近一次煤炭?jī)?chǔ)量的塊段劃分結(jié)果，在等值線(xiàn)圖上進(jìn)行劃分，然后將各個(gè)分區(qū)塊段的面積讀取出來(lái)，作為塊段儲(chǔ)量估算的面積。

4.2 煤層平均厚度的確定

根據(jù)分區(qū)塊段內(nèi)勘探結(jié)果，在儲(chǔ)量估算范圍內(nèi)，布置勘探鉆孔和開(kāi)采巷道，探測(cè)煤層的厚度和巷道的實(shí)際測(cè)量厚度，進(jìn)而求得煤層的平均厚度，按公式2計(jì)算：

4.3 煤層平均容量

在各個(gè)煤層的煤點(diǎn)處取一段煤芯進(jìn)行容量計(jì)算，多次測(cè)量求出平均值，通過(guò)測(cè)量，求得煤層的平均容量為1.40 t/m3。

4.4 塊段平均傾角

由于煤層有一定的傾角，根據(jù)坡度尺原理，在等值線(xiàn)圖上按1：5 000的比例尺沿煤層走向測(cè)量平均距離[3]，按公式3計(jì)算傾角：

式中：α為平均傾角；h為標(biāo)高差；L為平均距離。

對(duì)有起伏的煤層塊段，在算出平均傾角后，要進(jìn)行加權(quán)求平均值，得到較為準(zhǔn)確的平均傾角。

如果煤層中有單層小于0.05 m的夾矸，在計(jì)算煤層厚度時(shí)，要與煤先分層再合并，如果煤層中有單層大于0.05 m的夾矸，且?jiàn)A矸小于煤層的最低可開(kāi)采厚度時(shí)，在計(jì)算煤層厚度時(shí)，要將上下煤層進(jìn)行分層再相加。

5 煤炭?jī)?chǔ)量估算結(jié)果

將煤層的經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量與永久損失儲(chǔ)量的差值，乘以煤層的回采率，得到煤炭?jī)?chǔ)量[4]，由于煤層的回采率受上覆巖層厚度、含水情況、水源保護(hù)等多種因素影響，對(duì)云崗礦主要開(kāi)采煤層的煤炭?jī)?chǔ)量進(jìn)行估算。在煤炭資源估算范圍內(nèi)，煤炭資源儲(chǔ)量累計(jì)約35 109.9萬(wàn)t，實(shí)際估算出的儲(chǔ)量約35 130.7萬(wàn)t，估算結(jié)果比資源總儲(chǔ)量多20.8萬(wàn)t，具體的儲(chǔ)量見(jiàn)表2。

表2 云崗礦各類(lèi)資源儲(chǔ)量及占比

為了對(duì)估算結(jié)果的可靠性進(jìn)行分析，通過(guò)全面收集礦井各個(gè)方面的資料，根據(jù)礦井地質(zhì)勘探結(jié)果以及煤炭資源儲(chǔ)量和生產(chǎn)資料，對(duì)礦井鉆孔高度和標(biāo)高進(jìn)行分析，結(jié)合煤層底板等值線(xiàn)圖，采用地質(zhì)塊段法對(duì)煤炭資源儲(chǔ)量進(jìn)行估算，估算方法可行，確定估算參數(shù)準(zhǔn)確，塊段劃分合理，估算結(jié)果準(zhǔn)確，通過(guò)對(duì)塊段面積進(jìn)行抽檢，對(duì)估算出的數(shù)值進(jìn)行復(fù)核，驗(yàn)證了估算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

6 結(jié)論

為了準(zhǔn)確估算云崗礦的煤炭?jī)?chǔ)量，根據(jù)云崗礦的地質(zhì)情況，采用地質(zhì)塊段法進(jìn)行煤炭?jī)?chǔ)量估算，結(jié)果如下：

1）確定礦區(qū)的估算范圍，根據(jù)工業(yè)指標(biāo)以及估算方法，對(duì)估算區(qū)域進(jìn)行塊段劃分，進(jìn)一步確定煤炭?jī)?chǔ)量估算參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)量的準(zhǔn)確估算，提高了煤炭?jī)?chǔ)量勘探工作的效率。

2）云崗礦井田內(nèi)煤炭資源儲(chǔ)量累計(jì)約35 109.9萬(wàn)t，實(shí)際估算出的煤炭資源儲(chǔ)量約35 130.7萬(wàn)t，估算結(jié)果比較準(zhǔn)確，為礦井開(kāi)采提供了依據(jù)。