湖南省攸縣黃蘭礦區煤炭整裝勘查區的實踐與體會

何紅生，肖金成，朱文卿

(湖南省煤炭地質勘查院，湖南 長沙 410014)

湖南省攸縣黃蘭礦區煤炭整裝勘查區的實踐與體會

何紅生，肖金成，朱文卿

(湖南省煤炭地質勘查院，湖南 長沙 410014)

摘要：攸縣黃蘭礦區煤炭整裝勘查區由黃豐橋、蘭村賦煤復向斜組成，沉積相主體為三角洲相，具有沉積厚度大、巖性變化大，煤層層數多，構造變形強等地質特點。項目共有3個子項目，項目實施充分顯示了“公益先行，商業跟進，整裝勘查，快速突破，盡快開發”的地質找礦新機制，充分顯示了找煤理論體系的建立，勘查技術的應用，綜合研究的提高，嚴格的質量管理體系、周密的政府協調是本項目實施成功的技術保障。該項目一舉解決了幾十年來制約區內找礦突破的煤、巖層對比問題，在中深部找礦上取得了較大突破，探獲資源儲量達3.43億t，為湖南省近幾十年來煤炭勘查最大成果。

關鍵詞：復式向斜；三角洲成煤；煤、巖層對比；實踐；體會；整裝勘查；黃蘭礦區

“湖南省攸縣黃蘭礦區煤炭整裝勘查”于2010年由湖南省國土資源廳(以下簡稱為省廳)設立，包括黃豐橋、蘭村礦區，是湖南省唯一完成全部勘查工作的煤炭整裝勘查區。淺部以往進行過不同程度的地質工作，全為普查。整裝勘查以前，黃蘭礦區0m水平以下做過少量公益性勘查工作，淺部92家生產礦井多數資源已近枯竭，部分礦井超深越界開采。此次勘查主要為0m水平以下，由“攸縣蘭村礦區深部煤炭詳查”、“攸縣蘭村煤礦區中深部煤炭勘查”、“攸黃豐橋礦區邊深部(0m以下)煤炭詳查”3個子項目組成(圖1)。整裝勘查工作始于2011年4月，截至2014年4月，投入主要實物工作量鉆探77484.31m/86孔，生產井巷編錄44998.5m。全部勘查工作由湖南省煤炭地質勘查院(以下簡稱為省煤勘院)完成，共探獲煤炭資源儲量(122b+332+333+334)3.43億t，其中新增資源量2.25億t。

圖1　黃蘭礦區煤炭整裝勘查區子項目分布示意圖

1黃蘭礦區煤炭整裝勘查區子項目簡介

蘭村礦區深部煤炭詳查 ：2005年中央財政投入資補資金100萬元、2007年湖南省廳投入兩權價款費470萬元分別對蘭村礦區的柳樹沖區段、上屋嶺區段進行普查，共施工鉆孔10個計工作量8610m。隨后，湖南發展集團礦業有限公司投資對礦區進行先普查后直接詳查。整個勘查始于2011年4月，截至2012年12月，26臺鉆機施工，完成機械巖心鉆探55孔54661.23m，測井57孔(含2個透孔)55993.4m，采樣測試448組，2013年1月提交詳查報告，探獲煤炭(122b+332+333+334)資源量17052萬t，其中(122b+332+333)12736萬t，新增資源量10788萬t。該項目投資近6000萬元，是近20年來湖南首次找到資源儲量過億噸的煤礦區，成為湖南省找礦突破的典范，榮獲2013年度中國地質學會“中國十大找礦成果獎”，為湖南首次獲此殊榮。

蘭村礦區中深部煤炭勘查：工作范圍為淺部生產礦井準采標高下界～“蘭村礦區深部煤炭詳查”淺部邊界，區內共有67對生產礦井開采，合計核準生產能力453萬t/a。項目工作由攸縣人民政府投資，勘查工作始于2013年3月，截至2013年9月，完成生產井測量59316m，生產井編錄19205m，生產井調查67個，2014年9月提交勘查報告，探獲煤炭(332+333+334)資源量8717萬t，其中新增(332+333)4285萬t。該項目投資330萬元，沒有投入實物勘查工程，主要為充分收集淺部及深部勘查資料，同時重點加強所有礦井地質資料編錄利用，為投資少、見效快、成果豐碩的典范。

黃豐橋礦區邊深部( 0m以下)煤炭詳查：礦區0m標高以上有生產井25對，合計核準生產能力200萬t/a，攸縣人民政府投資對0m標高以下開展勘查。勘查工作始于2013年5月，截至2014年4月，完成鉆探31孔22823.08m，測井31孔22726.85m，生產井編錄25793.5m，采樣測試421組，2014年6月提交詳查報告。探獲煤炭(332+333+334)資源量8486萬t，其中新增7423萬t。該項目投資3200萬元，勘查過程中充分利用了淺部生產井資料，較設計節約鉆探工程量3200m，先普查，然后不提交報告直接進入詳查。

2黃蘭礦區地質特征

黃蘭礦區二疊系上統龍潭組含可采煤層6～9層，總厚度為4～6.5m，煤層不穩定，煤類為無煙煤，多作火力發電及氮肥工業用煤。開采技術條件是湖南最好的礦區之一，水文地質條件簡單，低瓦斯。

2.1構造

黃蘭礦區位于湖南三級構造單元攸蘭斷坳的東北角，包括黃豐橋復向斜和蘭村復向斜。

黃豐橋復向斜：為一似紡錘形且緊閉的向斜，軸向北東，軸線長12.4km，含煤面積40km2。復向斜由4個次級向斜和3個次級背斜組成，剖面上呈“W”形。次級褶皺使煤層埋深變淺，但傾角變陡，局部見直立及倒轉。翼部發育斷層8條，走向斷層規模最大，橫斷層次之，斷距50～150m，破壞了煤層的連續性。

蘭村復向斜：與黃豐橋向斜呈雁形斜列，軸線長17km，含煤面

積79km2。復向斜由2個次級向斜和1個次級背斜組成。復向斜平面上呈“葫蘆”形，剖面上東南翼較陡，局部直立倒轉，北西翼構造相對簡單。翼部發育斷層17條，走向斷層規模最大，橫斷層次之，斷距100m，破壞了煤層的連續性。

黃蘭礦區構造總體較復雜，致棘手的煤、巖層對比更加復雜化。

2.2沉積環境及聚煤規律

早二疊世末期衡陽-祁零盆地周圍的龍山古陸、羅霄古陸不斷向盆地供給碎屑物質，在龍山古陸南部、羅霄古陸西部發育三角洲、障壁島和泥炭沼澤(圖2)，沉積龍潭期的碎屑物質和煤層，其中三角洲是龍潭期最重要的成煤場所。從北至南依次發育黃豐橋-蘭村、耒陽-永興、郴州、嘉禾共4個聚煤中心。

圖2　二疊世龍潭期古相古地理圖與煤層總厚度圖

黃蘭礦區位于羅霄古陸西緣，發育有黃豐橋-蘭村聚煤中心。龍潭組可識別出前三角洲、三角洲前緣、三角洲平原、瀉湖、潮坪共5種沉積相，可采煤層屬三角洲成煤，可采煤層總厚度為5～6m，是衡陽盆地四個聚煤中心中煤厚最大的，成煤條件最好的聚煤中心。

2.3可采煤層及其穩定性

黃蘭礦區龍潭組沉積厚度665～768m，為湖南最大，含煤層數最多，18～23層，可采6～9層，單煤層薄且不穩定，大部分或局部可采。單煤層兩極厚0～6.17m，平均厚0.6～1m，厚度變化大，變化系數大于100%，形態較復雜，井下觀察常見分岔、合并現象。

從蘭村向斜到黃豐橋向斜，沉積厚度由665m增厚至768m。含煤層數由18層增加至23層，可采煤層總厚度由4.89m增厚至5.93m，煤層穩定性由差變好。

3黃蘭礦區煤炭整裝勘查區的工作體會

黃蘭礦區煤炭整裝勘查順利完成，總結該項目的申報理念、綜合分析、新技術運用、投資模式、質量管理等全過程，感受很多，體會很多。

3.1根據湖南煤炭地質特點，找煤選區立項要有成熟的理論體系作指導

近幾年來，煤勘院在立項選區論證中，把找礦的戰略方向率先調整到攻深找盲，在老礦區邊深部找煤，在“構造下、老地層下、紅層下”找煤，就是說在有煤的地方找煤，在成煤條件好的地方找煤。獨特地提出了具體找煤思想： ①重要煤系是找煤的重點方向，每一個煤田都有其主要煤系，只有在主要煤系分布區才可能找到上規模、有價值的資源。②加強聚煤規律研究，重點在聚煤中心及周邊等賦煤條件好的地區找煤，重點在老礦區周邊及中深部地區找煤；聚煤盆地邊緣，雖有煤系分布也不應該立項。③聚煤中心及周邊找煤有兩種可能，一種是淺部被斷層破壞，老地層、紅層掩蓋，通過分析，深部仍有可能找到很好的煤炭資源；另一種是既無構造影響，也無紅層掩蓋，是找煤最理想之處。

3個思想的運用，從根本上保證了省煤勘院在選好立項靶區的方向性，并取得了一系列找煤成果重大突破，同時，一批找煤前景好的項目正在付諸實施。黃蘭礦區煤炭整裝勘查區淺部小煤窯星羅棋布，且有株洲市屬黃豐橋、石聯煤礦開采，為黃豐橋-蘭村聚煤中心內，該項目立項就是在老礦區邊深部找煤，在聚煤條件好的地方找煤觀點的典型運用。

3.2建立系統的煤、巖層綜合對比方法，正確認識了煤層賦存特征及規律

黃蘭礦區復雜的地質條件，過去對比手段單一又不實用，對比結果存在多解性。地勘單位各自為政建立小范圍的對比方案，見一層煤，編一層號，不同單位之間，相同單位不同項目之間對比方案不統一，煤層編號不統一，造成同一煤層人為地對成不連續，因此找煤只見星星，不見月亮。為解決此問題，技術人員反復研究對比手段，反復研究對比標志，采用宏觀與微觀相結合、巖性與物性相結合、沉積特征與古生物相結合、地表(露頭巖性特征)與地下(鉆孔與井下巖性特征)相結合等綜合對比手段，首次建立了黃蘭礦區系統實用的煤、巖層對比標志(表1)，一舉解決了幾十年來掣肘區內找煤突破的煤、巖層對比難題，從而理順了煤層對比思路，正確認識了煤層的賦存特征與規律，把原來眾多零亂煤層系統化，實現了找煤真正重大突破。

表1　黃蘭礦區煤、巖層對比標志層名稱表

備注：表現中帶括號的煤層號指黃豐橋礦區煤層號，無括號者指蘭村礦區。

3.3充分運用新技術、新方法，為項目質量及成果突破創造了條件

針對黃蘭礦區煤系厚度大、煤層多、鉆孔深(≥900m鉆孔占54%)、巖石軟硬相間、巖層傾角大、巖石較破碎、煤心難采取、巖層水敏性強、易坍塌垮孔和孔斜等特點，鉆探全部選用繩索取心新工藝，高分子量聚丙烯酰胺泥漿新材料，形成了一套行之有效的復雜地層護壁堵漏技術體系。一是提高了采取率及鉆進效率，縮短了項目工期。二是為煤、巖層對比提供了完善系統的實物資料。針對煤層薄的特點，采用先進的數字測井方法，對煤層、巖層物性特征更清晰，對煤層精準定性定厚，也給煤、巖層對比提供了更好的物性條件。

全區施工鉆孔甲級孔率78%，甲、乙孔率100%；可采煤層優質率88%，優質、合格率100%，煤系巖心采取率>90%，73%的鉆孔孔斜達到甲級，提高了煤層空間位置的準確度；測井所見可采煤層全部達到優質。優質的工程為項目的地質綜合分析提供了堅實的實物基礎，保證了項目成果質量。

3.4創新勘查思路，簡化了循序，節省了大量資金

黃蘭礦區煤炭整裝勘查項目的實施與過去常規勘查項目相比較，具有3個特點：一是創新了勘查思路，從整個礦區總體部署，總體勘查，一攬子解決。突破了采礦權邊界，解決了探礦權與采礦權之間的平面邊界重疊、深度邊界之間資源未控制，不能總體規劃和利用的問題。二是項目由普查完成后，不提交普查報告，簡化了勘查程序。三是節省了大量資金，蘭村礦區中深部勘查報告沒有動用一個鉆孔，僅靠對淺部生產井調查編錄及利用深部勘查報告資料，投資330萬元，就提交了相當于詳查的勘查報告，探獲資源量(332+333+334)8717萬t；黃豐橋礦區在原設計后，先經開展淺部生產井測量及編錄，減少鉆探工程量3200m，節省資金近400萬元。

3.5多元投資，快速突破，找礦新機制催生大成果

2005～2007年，省煤勘院利用少量中央資補金及省兩權價款分別完成了“蘭村礦區柳樹沖區段煤炭普查”、“蘭村礦區上屋嶺區段煤炭普查”，發現深部資源較好。在進行成煤條件研究基礎上，分析認為黃蘭礦區中深部具有很好的資源潛力，同時攸縣是全國100個重點產煤縣之一，是典型的資源型城市。面對黃蘭礦區淺部92家煤礦大部分礦山資源已近枯竭、經濟衰退的危險，省煤勘院領導認為應積極創造地勘新機制，對黃蘭礦區進行整體勘查，服務當地經濟社會；面對省級財政緊張局勢，積極與國土資源廳、縣政府匯報，與投資企業協商，從政策上、投資機制上突破，加大勘查步伐。2011年湖南發展集團礦業開發有限公司投資約6000萬元開展“蘭村礦區深部煤炭詳查”。 2013年攸縣人民政府分別投資約3200萬元、330萬元開展“黃豐橋礦區邊深部(0m以下)煤炭詳查”和“蘭村煤礦區中深部煤炭勘查”。

政府與企業共同投資，勘查環境優化，勘查進程提速。三年多時間三件成果報告依次于2013年、2014年評審備案，“黃蘭礦區煤炭整裝煤炭勘查區”大成果順利誕生。

3.6項目工作質量及綜合分析研究是取得找礦成果的堅定基礎

湖南省煤勘院院長把質量管理作為最中心的工作來抓，建立完整的質量管理體系，要求全院員工“為質量舍得一身剮”，不論事情大小、不分環節，處處以身作則；項目負責人競聘上崗，不論資排輩，唯德才兼備；項目按質論價兌獎懲。

項目實施時，在現場建立了規范化項目部，項目部全面貫徹院“向第一線傾斜，向多做事的傾斜，向把事做好的傾斜”的分配理念。對所有資料實行了三檢三審，從而保障了項目質量；突出了綜合研究，特別是本次解決了該區多年來一直懸而未決，制約該區勘查瓶頸的巖、煤層對比難題。3個子項目野外工作、成果報告驗收全部為優秀。

3.7項目立項緊密結合當地經濟發展，探獲的資源量全部得到了利用

項目立項時，以當地煤礦經濟發展需要為依據，因此勘查成果全部得到了利用，也很好地服務于當地經濟社會，一是中國大唐華銀集團依據項目成果，已建設煤電一體化項目 “大唐華銀攸縣能源有限公司柳樹沖煤礦”。二是剛好2015 年全國進行煤礦整合關閉，勘查成果及時地為攸縣煤礦整合規劃提供了資源依據，攸縣政府根據勘查報告將原有的92個小煤礦整合為54個煤礦，所有探獲資源均分配給整合的煤礦中，解決了原有煤礦資源枯竭的燃眉之急。

3.8各級國土資源部門及政府的支持是項目順利實施推進的根本保障

省國土資源廳從政策、投入、管理等方面給予了大力支持和領導，在當時不能頒發煤炭探礦證的情況下，省廳頒發地質調查證，項目得以合法勘查。在企業、縣政府對項目投資勘查存在顧慮時，省廳從政策上為他們釋疑解難，支持他們投資。省廳地勘處、項目辦從技術上進行全面指導，從質量上進行嚴格監管，及時發現問題，勘查單位得以及時解決，根本保障了項目的順利實施。

攸縣人民政府對黃蘭礦區煤炭整裝勘查項目高度重視，從立項到實施，縣長、分管縣長親自抓，親自向國土資源廳匯報，爭取項目立項及政策支持，同時在財政非常緊張的情況下，縣政府拿出3600萬元。施工過程中派出一名縣級領導坐鎮協調各種矛盾，市、縣國土資源局全程參與，可以說該項目是省國土資源廳、市及縣國土資源局、縣政府、地勘單位共同合作推進的大項目勘查之典型范例。

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Practice and experience on Youxian Huanglan coal exploration in Hunan province

HEHong-sheng，XIAOJin-cheng，ZHUWen-qing

(HunanCoalGeologicalProspectingInstitute，Changsha410014，China)

Abstract:Youxian Huang Lan mining area integrated exploration area is composed of Huangfengqiao and Lancun coal synclinore，The main body of sedimentary facies is delta facies.The geological features such as large sedimentary thickness，large lithologic variation，many layers of coal seams，strong tectonic deformation and so on.The project consists of 3 sub projects，Implementation of the project fully displays the “public interest first and follow up business，integrated exploration，fast break，as soon as possible to develop” geological find the new mechanism of ore.Fully shows the establishment of the theoretical system of coal，the application of exploration technology，the improvement of comprehensive geological research，Strict quality management system，careful government coordination and the implementation of the project to ensure the success of the project.The project in one fell swoop to solve the restricted area prospecting breakthrough of coal and rock strata correlation problem for decades the in deep for mine achieved major breakthrough，to explore resources reserves of 343 million tons，to Hunan Province in recent years coal exploration for maximum results.

Key words：synclinorium；delta coal forming；coal and rock strata correlation；practice；experience；integrated exploration；Huanglan mining area

收稿日期：2015-10-14

基金項目：湖南省攸縣黃蘭礦區煤炭整裝勘查項目資助(編號：湘國土資辦發2010[229]號)

作者簡介：何紅生(1962-)，男，湖南省新邵縣人，二級教授，碩士，湖南省煤炭地質勘查院院長。從事區域地質調查及礦產勘查與管理工作。

中圖分類號：P618

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4051(2016)04-0164-05