新疆孔薩拉—色烏肯薩拉礦區B組煤層穩定性評價

摘 要：根據新疆孔薩拉-色烏肯薩拉礦區可采煤層的相關參數，采用定量及定性的方法對該礦區可采煤層的穩定性進行綜合評價。研究結果表明：礦區B組煤層B11、B7煤層為局部可采不穩定煤層；B16、B12、B9、B8、B4為大部可采較穩定煤層；B15、B14、B13、B10、B6、B5、B1為全區可采穩定煤層。

關鍵詞：煤層穩定性；定性、定量評價；B組煤層；孔薩拉-色烏肯薩拉礦區

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.061

新疆孔薩拉-色烏肯薩拉礦區井田位于昌吉市西南216°方位的頭屯河與三屯河之間的上游分水嶺地段，距昌吉市直線距離約75km，行政區劃屬昌吉市管轄。地表位置北起三屯河上游支流交勒薩依河，南至頭屯河主河道，南北長約6.94～11.11 km，東西寬約0.68～6.68 km，面積約44.43km2。

1 礦區地質特征

礦區地層分區屬天山—興安嶺地層區（I5）北天山地層分區（I5），伊連哈比爾尕山地層小區（I51），區內廣泛分布侏羅系、石炭系地層。區域構造上處于天山地槽褶皺系與準葛爾盆地南緣的結合部，屬于烏魯木齊中生代山間凹陷—昌吉河盆地。井田位于昌吉河復式向斜的南翼。

礦區內的地層主要由以下組成：從新到老依次是第四系（Q4）、侏羅系中統頭屯河組（J2t）和西山窯組（J2x）以及下伏的侏羅系下統三工河組（J1s），中石炭統奇爾古斯套群（C2qr）出露于礦區西南部。其中侏羅系中統西山窯組為井田內主要含煤地層，平均厚度789.54m，其巖性以灰色-灰白色石英砂巖，粗砂巖、砂礫巖、中-細砂巖、粉砂巖為主，夾有泥巖、炭質泥巖及煤層，河流相、湖泊相、沼澤像等多成因，夾煤層16層，其中可采煤層14層。

2 B組煤層概況

礦區內全區可采煤層7層（B15、B14、B13、B10、B6、B5、B1），大部可采煤層5層（B16、B12、B9、B8、B4），局部可采煤層2層（B11、B7），各可采煤層特征見表1。

3 B組煤層穩定性評價

3.1 定性評價

3.1.1 評價標準

①穩定煤層：表現為煤層厚度變化小且具有一定的變化規律，煤層結構簡單、煤類單一，全區、大部可采。

②較穩定煤層：表現為煤層厚度有呈現一定變化和規律性，煤層結構簡單—較復雜，煤類不超過2個，全區煤厚和煤質變化不大。

③不穩定煤層：表現為煤層厚度無規律變化且變化較大，結構較復雜，煤類大于或等于3個。

④極不穩定煤層：表現為煤層的厚度呈透鏡狀、雞窩狀等不規則的形態變化，不連續且無規律，基本不可采，為復合煤層，難以進行煤層對比、層組對比。

3.1.2 定性評價結果

參照上述的定性評價標準，結合B組煤層各指標，綜合分析，結果表明：B組煤層B15、B14、B13、B10、B6、B5、B1為全區可采穩定煤層；B16、B12、B9、B8、B4為大部可采較穩定煤層；B11、B7為局部可采不穩定煤層。

3.2 定量評價

3.2.1 評價方法

煤層穩定性定量評價主要有煤厚變異系數γ及煤層可采性指數Km 2個指標可供參考。其中，如果是薄煤層，則以煤層可采性指數為主，煤厚變異系數為輔；中厚、厚煤層則相反。具體計算公式如下：

式中：Km為煤層可采性指數；n為參與煤層厚度評價見煤點總數；n?為煤層厚度大于或等于可采厚度見煤點數。

式中：γ為煤厚變異系數；Mi為每個見煤點的實測煤層厚度；為煤礦（或分區）的平均煤層厚度；n為參與評價見煤點數；S為均方差值。

3.2.2 定量評價結果

通過上述公式計算B組煤層的煤厚變異系數及煤層可采性指數，參照煤層穩定性定量評價相關指標表，對煤層穩定性定量評價結果進行分類。

4 結論

（1）B煤組主要由B16、B15、B14、B13、B12、B11、B10、B9、B8、B7、B6、B5、B4 、B1等14層可采煤層組成。

（2）綜合對比新疆孔薩拉-色烏肯薩拉礦區井田B組煤層的穩定性定性和定量評價結果，研究表明：

煤層穩定性定性、定量評價標準，對進行評價，結果表明：不管是運用定性或者定量評價的方法，對于該礦區B組煤層的評價結果一致。B11、B7煤層為局部可采不穩定煤層；B16、B12、B9、B8、B4為大部可采較穩定煤層；B15、B14、B13、B10、B6、B5、B1為全區可采穩定煤層。

（3）采用定性和定量有機結合的方法評價煤層的穩定性，能更加準確合理的評價煤層的穩定性，有利于統一認識，有據可依，也因此更具有科學性。

參考文獻：

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作者簡介：許培成（1991-），男，福建福州人，本科，助理工程師，主要從事資源勘查工作。