某分輸站建設用地壓覆礦產資源儲量估算的研究

馬保林

(山西省第一水文地質工程地質隊，山西太原 030024)

1 概述

煤層氣輸氣管道工程是山西省規劃建設的“三縱三橫”煤層氣天然氣輸氣主干管網的重要組成部分。某煤層氣輸氣管道分輸站在建設中壓覆某煤礦，井田面積22．937 1 km2，批準開采3號～15號煤層，生產規模為220萬t/年，開采方式為地下開采，開采深度710 m～350 m標高。某分輸站用地面積為9 111．878 m2(13．668畝)，在建設中不可避免的壓覆煤炭礦產資源，因此估算建設用地區壓覆煤炭礦產資源是煤層氣輸氣管道分輸站建設用地不可缺少的，資源儲量的估算是合理的，也是必然的。

2 資源儲量估算參數的確定

根據《某煤炭資源儲量核實報告(供兼并重組用)》資料，壓覆區壓覆山西組的3號煤層和太原組9號、14號、15－3號煤層。3號煤層厚度6．3m ～8．4m，平均 7．18m;9號煤層厚度 1．10m ～1．87m，平均1．46m;14 號煤層厚度0．7m ～0．95m，平均0．82m;15－3號煤層厚度 0．0m ～6．85m，平均3．44m;煤層平均厚度作為本次煤層資源儲量估算厚度。3號煤層視密度值均為1．46t/m3;9號煤層視密度值均為1．41t/m3;14號煤層視密度值均為1．37t/m3;15－3號煤層視密度值均為 1．38t/m3。

根據兩種方法確定壓覆區范圍，并將二者疊合比較，將其中最大范圍作為壓覆資源儲量的估算范圍:首先采用垂線剖面法，其次采用中華人民共和國石油天然氣管道保護法所確定的壓覆邊界連線，壓覆資源儲量估算方法采用水平投影地質塊段法。壓覆塊段在有關原備案報告塊段基礎上進行分割，塊段面積在煤層底板等高線及資源儲量估算平面圖上，采用中國地質大學編制的MapGis地理信息系統軟件中的面積計算程序，在微機中直接量取。估算所采用的塊段平均厚度、視密度參數及資源儲量類型同原有關報告。

對貧瘦煤大于0．7m煤層和貧煤大于0．8m煤層范圍內估算了壓覆區內可采的3號、9號、14號、15－3號煤層資源儲量。

3 資源儲量估算工業指標及其依據

根據《某煤炭資源儲量核實報告(供兼并重組用)》資料:壓覆區3號、9號煤層為貧瘦煤;14號、15－3號煤層為貧煤，煤層傾角為5°，按照中華人民共和國地質礦產行業標準DZ/T0215-2002煤、泥炭地質勘查規范中有關規定，確定資源/儲量估算工業指標各指標如下:

最低可采厚度為:貧瘦煤≥0．70m;貧煤≥0．80m(傾角5°);

原煤最高灰分(Ad)為:40%;

原煤最高硫分(St，d)為:3%;

最低發熱量:貧煤17MJ/kg;

開采方式:井下開采。

4 資源儲量估算方法的選擇及其依據

根據煤層空間分布特征，采用水平投影地質塊段法估算資源儲量，煤層傾角5°，故使用水平投影面積與煤層的鉛垂厚度作為計算參數，參與算量。

估算公式:Q=S×M×d÷104。

其中，Q為資源儲量，104t;S為塊段水平投影面積，m2;M為煤層采用原井田塊段平均厚度，m;d為視密度原井田視密度，t/m3。

5 壓覆資源儲量估算

5．1 資源儲量估算對象

壓覆區儲量估算的煤層為3號、9號、14號、15－3號煤層，壓覆區煤層最低賦存標高445m，最高賦存標高590m。壓覆區面積(最大含煤面積)402944m2。

5．2 壓覆范圍的確定

“壓覆報告”采用兩種方法確定壓覆區范圍，并將二者疊合比較，將其中最大范圍作為壓覆資源儲量的估算范圍:首先，依據原國家煤炭工業局《關于頒發＜建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程＞的通知》(煤行管字［2000］第81號)中垂直剖面法確定壓覆區范圍;其次，按照《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》第三十五條、第五十八條規定進行校核:“在……本法第五十八條第一項所列管道附屬設施周邊五百米地域范圍內，進行爆破、地震法勘探或者工程挖掘、工程鉆探、采礦”，即分輸站、閥室單側煤柱尺寸不應小于500m。

依照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》(以下簡稱“開采規程”)第14條，集氣站保護等級為Ⅰ級。依照“開采規程”第17條，維護帶寬度為20m，以征地范圍為基線，向外推20m為保護邊界。

移動角的確定:壓覆區第四系松散層厚度不大于40m時，移動角Φ=45°;40m～60m時，移動角Φ=50°;不小于60m時，移動角55°。壓覆區基巖屬中硬巖石，基巖移動角取72°，壓覆區內有兩層可采煤層，綜合考慮多煤層重復采動、地形坡度對采動滑坡和滑移的附加影響，基巖移動角較單煤層采動減少10°，煤層上山、下山、走向移動角均采用62°，即 γ =β=δ=62°。

經計算，對于最下部15號煤層，分輸站、閥室單側煤柱尺寸均小于500m，故本“壓覆報告”以征地范圍為界，外推500m作為壓覆區邊界，并按照此壓覆范圍(面積)計算各煤層的壓覆資源儲量。

5．3 壓覆資源儲量估算

擬建項目壓覆的煤類為貧瘦煤和貧煤。根據國土資源部2002年發布的《煤、泥炭地質勘查規范》，估算壓覆煤炭資源量采用的工業指標為:貧煤最低可采厚度為0．80m，貧瘦煤最低可采厚度為 0．70m;最高灰分(Ad)為 40%;最高硫分(St，d)為 3%;貧煤最低發熱量(Qnet，d)為17MJ/kg。壓覆資源儲量估算方法采用水平投影地質塊段法。

壓覆塊段在有關原備案報告塊段基礎上進行分割，塊段面積在煤層底板等高線及資源儲量估算平面圖上，采用中國地質大學編制的MapGis地理信息系統軟件中的面積計算程序，在微機中直接量取。估算所采用的塊段平均厚度、視密度參數及資源儲量類型同原有關報告。

5．4 資源儲量估算結果

申報建設項目共壓覆煤炭資源儲量2063萬t(111b+122b+333)，其中壓覆保有的資源儲量為2021萬t，采空消耗了42萬t。除煤炭之外不壓覆國家和企業出資查明的其他重要礦產資源。壓覆儲量估算結果見表1。

表1 壓覆煤炭資源儲量估算結果匯總表

6 結語

1)本次工作主要收集了某煤炭資源儲量核實報告(供兼并重組用)資料，分析確定壓覆區內是否壓覆礦產及礦權設置情況。主要依據區域地質圖作為底圖，依據測量成果，將征地范圍線展到區域地質圖上真實的反映出建設項目用地的地理情況特征。儲量估算圖，并展繪出“建設工程項目用地”范圍，以征地邊界為準，外推500m求取出保安煤柱邊界線，用計算機直接上圖并計算壓覆面積，估算資源儲量。

2)對于某分輸站所壓覆“某煤礦”井田范圍內的2021萬t(111b+122b+333)保有煤炭資源儲量，建議按照永久性壓覆處置。該項目所涉及的“某煤礦”采礦權合法有效，建設單位應與該采礦權人按照“晉國土資發［2011］26號”文件精神，簽署包含“同意放棄被壓覆礦區范圍及同意相關補償費用”內容的協議。建議國土資源行政主管部門按照上述“放棄被壓覆礦區范圍”協議，為該采礦權人辦理“采礦許可證”變更手續，以保護地面工程的安全。

［1］中華人民共和國天然氣管道保護法［S］．2010．

［2］金連生，牟金鎖．建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程［M］．北京:建筑工業出版社，2000．

［3］郭增長，盧小平．地表移動和變形的增量計算方法［J］．礦山測量，2003(11):28-29．