山西高平科兴赵庄煤业补充勘探钻探工程施工成果剖析

□王继良

(山西晋城市国土资源执法支队，山西 晋城 048026)

山西高平科兴赵庄煤业补充勘探钻探工程施工成果剖析

□王继良

(山西晋城市国土资源执法支队，山西 晋城 048026)

兼并重组后的矿井，需对下组煤进行补充勘探。本文通过对勘探的钻孔布设、终孔层位、岩、煤芯采取情况、钻孔封闭、简易水文观测、煤层采取率及钻探工程评级利用情况等方面，对补充勘探钻探施工成果进行了剖析。

煤田勘探；钻探施工；成果剖析

山西高平科兴赵庄煤业有限公司由原高平市赵庄煤矿等六个煤矿兼并重组整合而成，该矿井田内3号煤层资源已近枯竭，需对井田内下组煤层（9号、15号）做进一步的补充勘探工作。该矿委托晋城市煤田地质队进行补充勘探，并最终提交补充勘探地质报告。

1.矿井基本情况和补充勘探的工作任务

赵庄煤矿井田位于高平市东约2km处，井田面积为19.7441km2，开采深度由930m至620m标高，生产规模1200k t/a，西距高平市火车站约2km，且有专用铁路线相连，太焦铁路从井田西侧通过，南距曲（沃）辉（县）公路约1km,向西约1km与长晋二级公路相连，长晋高速公路从井田西侧通过。

补充勘探必须查明井田的基本构造形态，对井田内的主要构造（断层、褶曲）的研究程度进行评述；详细查明井田内地层层序、时代、厚度及岩性特征，详述井田内煤层的厚度、岩相、岩性特征及变化情况；详细查明可采煤层的层位、厚度、结构、可采范围和稳定性；详细查明可采煤层的煤质特征及其变化规律，对煤层中有害成分的含量及煤的可选性进行评述，确定各煤层煤类；详细研究各主要可采煤层的开采技术条件；估算井田3号、9号、15号煤层的资源/储量。

2.钻探工程

2.1 施工情况

该矿井田内3号煤层为大部可采的稳定煤层，9号煤层为大部可采的较稳定煤层，15号煤层为全区可采的稳定煤层。晋城市煤田地质队依据DZ/T0215-2002《煤、泥炭地质勘查规范》(250-500)m×(250-500)m的网距布置钻孔，共重新布设煤田钻孔22个（B1～B22），钻探总进尺5971.66m。施工钻孔均使用清水、泥浆、金刚石和合金钻头钻进，终孔直径91mm，煤层采用双管单动取煤器取芯。完成主要工作量见表1。

表1 完成主要工作量表

野外施工结束后，经相关单位组织人员联合验收，评定本次施工的22个钻孔综合评定1个甲级孔，21个乙级孔。钻探验收下组可采煤层9号煤层21层次（B1孔尖灭），12个层次为优质层，9个层次为合格层。钻探验收15号煤层20层次（B16孔未打到层位、B20孔打到采空区上），14个层次为优质层，6个层次为合格层。各可采煤层采取率及钻探与测井评级利用情况见表2。

终孔层位：本次补充勘探施工了22个钻孔，其中21个钻孔终孔至奥陶系峰峰组地层，1个钻孔（B16）终孔至石炭系太原组地层。钻孔孔斜测量及孔深校正：所施工的22个钻孔均进行了钻孔孔斜及方位角的测量，均达到了规范要求。采用PSX-1型测斜仪测定，测量精度良好，结果可靠。孔深校正每钻进50～100m进行一次，见煤前或后10m范围内丈量一次钻具，终孔丈量一次钻具，孔深误差均小于1.5‰，均已平差处理。

岩、煤芯采取情况：岩芯采取层段地层总厚2855.94m，岩芯总采长2402.06m，平均岩芯采取率为84%。9号煤层煤芯长度采取率平均为89%，煤芯重量采取率平均为74%；15号煤层煤芯长度采取率平均为91%，煤芯重量采取率平均为72%。

钻孔封闭：本次施工的22个钻孔内有3号煤采空区的采用分段封闭，3号煤底板以下用水灰比为0.5的425号水泥泵压灌注封闭，3号煤顶板处搭桥，以上封40m水泥浆，再上红土、碎石封至孔口，孔口加封1m水泥浆封孔；钻孔内无3号煤采空区的采用水灰比为0.5的425号水泥泵压灌注全孔封闭。经现场验收，符合封孔标准。

表2 9号、15号煤层采取率及钻探工程评级利用情况一览表

简易水文观测：所施工的22个钻孔均进行了简易水文地质观测，观测内容主要为水位、冲洗液消耗量、涌水、崩塌掉块现象等。钻孔水位及消耗量观测率80%～100%。

续表

2.2 取得的成果

详细查明了井田内含煤地层为山西组和太原组，可采煤层为山西组的3号煤层和太原组的9号、15号煤层。山西组的3号煤层为赋存区内大部可采的稳定煤层；太原组的9号煤层为大部可采的较稳定煤层，15号煤层为全区可采的稳定煤层。详细查明了井田总体构造属简单类型，井田内中西部发育——向斜构造——赵庄向斜，赵庄向斜纵贯南北，控制了整个井田的构造形态，北部向北西倾伏，南部向南西倾伏，其轴迹大致呈“S”形，地层走向、倾向随褶曲的变化而变化，两翼地层倾角约1°~13°，局部地层受次一级构造影响，表现为波状起伏，现存有一条正断层和五个陷落柱构造，未见岩浆岩侵入。详细查明了3号、9号、15号煤层煤质特征，确定3号煤层为无烟煤三号[WY3]；9号、15号煤层属于无烟煤二号~三号[WY2～WY3]，3号、9号、15号煤层的顶底板工程地质特征，矿井开采地质条件较好。根据钻孔瓦斯样检测结果，井田9号、15号煤层瓦斯成份以甲烷和氮气为主，其次为二氧化碳。9号煤层瓦斯分带为氮气带、氮气~甲烷带；15号煤层瓦斯分带为氮气~二氧化碳带、氮气带、氮气~甲烷带及甲烷带。3号、9号、15号煤层煤尘均无爆炸危险性；3号煤层属不易自燃煤层，9号、15号煤层属自燃~容易自燃煤层。

依据钻孔资料对3号、9号、15号煤层底板等高线进行了重新勾绘，并估算了资源/储量。估算获得全井田3号、9号、15号煤层现保有资源/储量136456kt，其中探明的经济基础储量

102013kt(3号煤层蹬空区资源/储量98kt；七佛山森林公园压覆3号、9号、15号煤层资源/储量1384kt)，探明的经济基础储量占保有资源/储量的75%；控制的经济基础储量30942kt(9号煤层蹬空区资源/储量97kt；七佛山森林公园压覆9号、15号煤层资源/储量3325kt)。

3.存在问题及建议

井田内3号、15号煤层采空区、破坏区内存有不同程度的积水，今后需加强探放水工作；加强对煤层厚度、标高的测控工作，及时掌握煤层底板标高的变化，及时修正煤层底板等高线图，确保正确指导煤矿生产；及时掌握井下开采时遇到的地质构造，应借助各种技术力量查明井田内构造情况，以保证生产的顺利进行；9号、15号煤层属自燃~容易自燃煤层，今后开采时应做好防自燃工作；加强矿井水文地质工作，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字探放水原则。

【1】山西晋城市煤田地质队：山西高平科兴赵庄煤业有限公司补充勘探地质报告.2013.

【2】中国煤田地质总局.煤田钻探工程[M].北京：煤炭工业出版社，1994.

【3】郭绍什等.钻探手册[M].武汉：中国地质大学出版社，1993.

【4】胡辰光.钻探工程技术及标准规范实务全书[M].合肥：安徽文化音像出版社，2003.

TE 2

B

2095-7319（2015）02-0059-05

王继良（1966—），男，汉族，山西晋城人，大学学历，钻探工程师，长期从事矿产资源管理工作，现在晋城市国土资源执法支队工作。