坑柄礦區一段地層的研究與地質找煤

摘 要：文章首先介紹了坑柄煤礦基本情況，結合以往的地質和地探工作經驗，探討了坑柄煤礦構造與成果，以供同行借鑒參考。

關鍵詞：坑柄煤礦；地層認識；構造；成果

中圖分類號：P618.11 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）29-0164-02

1 煤礦概況

坑柄煤礦于1958年建礦，設計生產能力為21萬t/a，設計開采煤層為坑柄井田童子巖組三段2、3、7、13、22、23等六層煤。至今已開采了54a。2006年礦井核定生產能力為15萬t/a。

隨著礦井開采水平的不斷延深，坑柄礦井生產規模也從2000年的15萬t/a降至12萬t/a，且面臨資源枯竭，2008年末可采儲量不足100萬t，礦井面臨閉坑局面，為確保礦井保持一定的生產規模，及時扭轉無煤可采面臨閉坑的局面。在認真收集分析有關資料和加強地質研究的基礎上，決定將區域上可采的童子巖組一段39#煤層作為主攻方向，開展一段地層的研究對比及39#煤層地質找煤工作，2009年以來取得了突破性進展和實效。

2 以往的地質和地探工作

坑柄北井田位于坑柄井田北部，東以花崗巖體為界，西至文筆山組地層，北以F14斷層為界，南至坑柄井田F6斷層，面積為0.75 km2。

1965年原福建省重工業廳地勘公司一隊在坑柄井田工作期間，也在坑柄北井田施工有4線CK3、CK4孔。終孔深分別為323.67 m、316.77 m，層位在文筆山組，棲霞組，其中CK4孔揭露38#、39#煤層，煤層厚度為0.67 m、0.68 m。

1976年7月至1978年11月省煤田地勘公司121隊一中隊，在坑柄北井田進行普查找煤工作，此次勘探提交了《福建龍巖坑柄煤礦北井田地質勘探（普查）報告》，（下稱《找煤報告》）。完成探槽剖面5條，短槽2條、鉆孔3個，總進尺3 042 m。從地質剖面資料表明，由于受緩斷層多次斷裂破壞。童子巖組一段煤系地層保存不完整，限于投入工程量少，工作程度低，對一段煤系中可采煤層的研究程度不夠。未進行編制一段可采煤層儲量計算圖。 1994年5月，礦井開始開展北井田一段地質找煤工作，累計施工探石門794 m，由于當時對一段地層認識不夠，層位難于確定。2004年6月恢復地質找煤工作，累計投入探巷工程262 m，因層位認識不足，認為可采性較低，于2006年度停止施工。2007年12月，礦井調整施工方案，在+330水平5線剖面西側，即5線附近，重新布置探一段地層石門，石門和運巷累計施工716 m，見煤厚度不穩定為0.06～0.30 m。確定為不可采煤層。

3 地層認識

3.1 加強資料分析，重新認識地層層位

鑒于+330水平39#煤層的成功揭露，礦井組織人員對330探一段石門進行重新編錄整理及層位認識，結合勘探資料，總結出39#煤層的頂底板特征及相鄰煤層38#、41#煤層相互之間的層間距認為，38#煤層結構較簡單，直接頂板為粗粉砂巖，線狀水平層理發育，層面富含炭化植物碎屑真厚為6.5 m，底板薄層狀細砂巖，矽質膠結，有時過渡到粗粉砂巖，含根莖化石，下距39#煤層

35 m。39#煤層單一結構為主，局部含不穩定夾矸，粉粒狀～細條帶狀，煤層局部見有偽頂，厚0.05～0.22 m，直接頂板為細粉砂巖，深灰色，厚層狀，質地均勻，層理不清，含有豐富的植物化石碎屑化石，真厚為1～3 m，頂碎易垮。直接底板為細砂巖（有時出現0.20 m偽底）或變化為粗粉砂巖，灰黑色，厚層狀，層理不清，含根莖化石，真厚為2.2～5.5 m，在上距39#煤層0.8 m的粗砂巖間有時出現0～0.3 m厚的不穩定煤層，39#煤層下距41#煤層25 m。41#煤層單一結構，直接頂板為石英細砂巖，厚約2.5 m，底板為細砂巖，致密堅硬。

綜上區內地層為下二疊統童子巖組一段地層（Plt1），厚度271 m，為海退型海陸交互相含煤沉積，含煤14層，其中39#為可采煤層，38#為局部可采煤層。含煤14層，煤層總厚度為9.04m，含煤系數3%，其中可采煤層39#煤層，平均厚度為1.27 m，38#煤層為局部可采煤層，平均厚度為0.58 m。

通過+330水平39#煤層層位的認識，礦井組織專業人員對+485探一段石門進行重新編錄及地層對比，最終確認石門710 m處所見層位為39#煤層。往南施工運巷，煤層厚度增大，賦存漸趨穩定。由此，礦井通過采區建設，有計劃地開展北井田39#煤層開采工作，成功實現了地質找煤成果轉換成生產成果，產生了良好的經濟效益和社會效益。

3.2 加強現場分析，合理布置探眼

礦井在+485、450、410等水平沿煤施工39#煤層運巷，煤層厚度變化較大，厚度0～2.34 m，煤層頂板較完好，未受到斷裂、褶曲等構造的影響，綜合分析認為礦井39#煤層由于受原生沉積基底不穩定影響，導致煤層厚度變化較大并出現較大面積壓薄。通過加強現場分析，結合39#煤層賦存不穩定的原因，合理布置小眼和探煤上山，以增加39#煤層可采見煤點，最大限度為提高資源回收率創造條件。

3.3 敢于否定前人認識，積極拓展找煤空間

在北井田勘探報告中，對6線以南無任何勘探工程控制，在+485南翼運巷過6線后揭露了一輝綠巖墻，其厚度約55 m，屬大型輝綠巖墻侵入現象，且工程已逼近南界F6斷層，在施工過程中，曾經動搖過是否繼續施工，經過認真分析，結合西井田勘探資料分析，認為有必要繼續往南施工運巷，以進一步探清南翼煤層賦存狀況，當巷道掘進過輝綠巖墻后，再次揭露39#煤層并往南施工運巷至勘探報告所述南界F6斷層區域時，出現多條斷層，且出現圍巖變差，破碎現象，礦地質人員立即組織會診，認真分析地層層位和構造，認為迎頭所揭露地層為41#底部粗粉砂巖層位，距41#煤層>18 m，所揭露斷層并非報告所述南界F6斷層，決定迎頭方向往左拐施工探石門，石門施工63 m處成功39#煤層，并續繼往南施工運巷180 m后才揭露南界F6斷層，從而證實了我礦地質人員分析的正確性。下水平的開采也證實了南界F6斷層往南平移近200 m，大大拓展了地質找煤空間。

3.4 區內構造

區內以斷裂構造為主，總體構造為東南向傾斜的單斜構造，傾向100°～140°，傾角25°～40°。褶皺構造不發育，靠近F9、F10、F13、F6等斷層時，由于受擠壓局部會出現小型牽引褶皺。區內小斷層較發育，對煤層的破壞性較大的斷層主要有F9、F10、F14、F6、F13、F5等斷層，見表1。

3.5 巖漿巖

從勘探資料及小煤調查情況分析，區內巖漿巖不發育，主要在3線剖面F13斷層帶及4線剖面31孔F10斷層帶出現輝綠巖以巖墻和巖脈形式侵入，對煤層以無明顯的侵蝕破壞。6線附近的輝綠巖巖墻為生產期揭露，厚度達50 m，對煤層穩定性和連續性產生了較大的破壞。

4 找煤成果

通過地質找煤所取得的成果，礦井對39#煤層賦存狀況和可采性有了進一步的認識，根據規范進行儲量計算，共獲得資源儲量96萬t（見表1），其中，控制的經濟基礎儲量（122b）52萬t，推斷的內蘊經濟資源量（333）44萬t，可采儲量按（122b+333K）×0.85估算（K為可信度系數，取0.7），為70.4萬t。另38#為局部可采煤層計算經濟資源量為26萬t。

截止2012年9月末，礦井累計采出39#煤層19.8萬t，若按平均售價600.0元計算，已取得了1.18億元產值，這極大地延緩了礦井接替緊張局面，為延長礦井服務年限，穩定礦井生產規模，提高礦井經濟效益，起到了積極的作用。

5 今后工作重點

坑柄北井田地質找煤的成功，為開展礦井西井田一段地質找煤提供了寶貴的經驗借鑒，為此，礦井在2011年著手開展西井田一段地質找煤工作，截止目前，330探石門已取得初步成果，成功揭露39#煤層，485探石門地層也在抓緊施工中，預計見煤后，礦井將獲得新增資源量117萬t，為礦井的可持續發展創造了寶貴的資源基礎，也為礦井避免接替脫節和生產規模萎縮起到了極其重要的作用。

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