某天然氣輸氣管道工程壓覆煤礦產資源量估算的研究

■丁凌姬彩飛

(1河南省煤田地質局三隊河南鄭州450053；2河南省煤田地質局二隊河南鄭州471000)

某天然氣輸氣管道工程壓覆煤礦產資源量估算的研究

■丁凌1姬彩飛2

(1河南省煤田地質局三隊河南鄭州450053；2河南省煤田地質局二隊河南鄭州471000)

以某天然氣輸氣管道建設工程壓覆煤礦預查區為例，通過對壓覆區范圍、工業指標、估算方法、估算參數進行研究，最終得出了建設項目壓覆的煤礦資源量。

建設項目 壓覆 煤礦 資源量

1　礦業權設置情況

根據省國土資源廳兩權價款地質勘查項目辦查詢，此建設項目與某煤預查項目重疊，即擬建項目大部分位于省兩權價款地質勘查項目區內，且壓覆其東北角煤礦資源，本次對其壓覆的二1煤層資源量進行估算。

壓覆資源量估算范圍

估算范圍方法的確定

壓覆的范圍需滿足將來煤礦開采不影響構筑物的穩固，又能使煤炭資源得到合理充分利用，以此做出擬建工程保護煤柱界線作為估算范圍。

根據《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》（2000）的第二章第一節建筑物保護煤柱的留設第20條規定：

用垂直剖面法設計與煤層走向斜交的受保護對象保護煤柱，在松散層內采用φ角畫直線；在基巖內側分別以斜交剖面移動角β'、γ'代替β、γ角畫直線。直線與煤層底板的交點即為保護煤柱在煤層該斜交剖面上的上下邊界。

β'、γ'計算如下公式：

式中，γ——上山方向巖層移動角

β——下山方向巖層移動角

δ——走向方向巖層移動角

θ——圍護帶邊界與煤層走向線所夾銳角

建筑物保護等級、維護帶寬度確定

因擬建工程屬建筑物留設保護煤柱，根據《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》的第二章第一節建筑物保護煤柱的留設第14條規定：按建筑物和構筑物的重要性、用途以及受開采引起的不同后果，將礦區范圍內的建筑物和構筑物的保護等級分為四級。第17條：地面受保護面積包刮受保護對象及周圍維護帶。維護帶寬度根據受保護對象的保護等級而確定，一般可按表2規定的數字選用。本次擬建工程保護等級屬Ⅲ級，維護帶寬度為10m，見表1。

表1　建筑物、構筑物保護煤柱的維護寬度

巖層移動角的選取及依據

依據《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》中附表提供相關參數以及焦作工學院對參數的研究數據，取

δ=γ=70° β=70°～0.6αΦ=45°

其中：δ、γ、β分別為走向方向，上山方向和下山方向的巖層移動角，α為巖層傾角，Φ為松散層移動角。

壓覆邊界確定

（1）在平面圖上量出各剖面處受護邊界與煤層走向的夾角θ；

（2）然后利用公式①、②計算各剖面上的斜角剖面移動角β'、γ'值；

（3）作垂直剖面圖，從受護邊界以φ角作直線到基巖面，然后從該兩交點分別以β'、γ'作直線與煤層底板相交，得交點；

（4）在剖面圖上，將交點投影到地面上，并將地表投影點一一連接，此邊界即為壓覆邊界。

計算過程中用到的相關參數見表2。

表2　相關參數一覽表

在壓覆邊界即壓覆區內對二1煤層資源量進行估算，估算估算面積為184萬m2，估算起止深度～1250～～1350m，此范圍也是區內壓覆范圍。

2　資源量估算工業指標

壓覆區二1煤層為貧煤，煤層傾角5°左右，依據現行《煤、泥炭地質勘查規范》確定資源儲量估算工業指標為：

（1）煤的最低可采厚度為0.80m；（2）最高灰分（Ad）為40%；（3）最高硫分（St,d）為3%；

（4）最低發熱量（Qnet,v,d）為17.0MJ/kg。

3　資源量估算方法

壓覆區二1煤層傾角5°左右，依據現行《煤、泥炭地質勘查規范》，煤層傾角﹤15°，儲量估算時將不再考慮傾角；利用煤層偽厚和平面積，采用地質塊段法在煤層底板等高線圖上估算資源量。其公式為：

Q=S×M×D

式中：Q—塊段資源量（單位：萬噸）

S—塊段平面積（萬m2）

M—塊段平均純煤偽厚（單位：m）

D—煤層視密度（單位：噸/m3）

4　資源量估算參數

（1）面積

利用AUTOCAD軟件，在煤層底板等高線圖上直接求出塊段的平面積。

（2）厚度

采用鄰區鉆孔揭露煤層厚度為8.98m。

（3）視密度

采用鄰區煤層測試成果，煤層視密度為1.47噸/m3。

5　塊段劃分原則

原則上以勘查區邊界、斷煤交線、煤層底板等高線等做為塊段邊界劃分資源量，但本次估算范圍內沒有以上內容，所以劃分了一個塊段。預查階段，沒有進行鉆探工程驗證地震勘查成果，故均圈定為預測的資源量（334）？。

6　壓覆資源量估算結果

經估算，壓覆區內起止深度～1195～～1311m，面積168萬m2，煤層厚度8.98m，視密度1.47噸/m3，求得壓覆預測的資源量（334）？2218萬噸，其中，標高～1200m以淺估算面積2萬m2，求得壓覆預測的資源量（334）？26萬噸；標高～1200m～～1300估算面積164萬m2，求得壓覆預測的資源量（334）？2165萬噸；標高～1300m以深估算面積2萬m2，求得壓覆預測的資源量（334）？26萬噸。

7　結論

本次工作搜集了建設工程和預查區的相關資料，核定了壓覆位置，根據業內規范，綜合分析壓覆區內煤礦產地質特征，確定各項指標，最終估算了此建設項目壓覆區煤礦資源量（334）？2218萬噸。

[1]《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》.煤炭工業出版社. 20000，1

taking a natural gas pipeline construction project constructed over study area of coal mine as an example,through the pressure zone,the industrial index,estimation method,estimate parameters were studied,finally it is concluded that the construction project constructed over mineral resources.

construction project constructed over coal resources

TE64[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～468～2

周拓疆（1979～）女，助理工程師，專業地質工程，本科，現在河南大有能源股份有限公司常村煤礦從事煤礦地質技術研究及管理工作。