湖南省攸县黄兰矿区煤炭整装勘查区的实践与体会

何红生，肖金成，朱文卿

(湖南省煤炭地质勘查院，湖南 长沙 410014)

湖南省攸县黄兰矿区煤炭整装勘查区的实践与体会

何红生，肖金成，朱文卿

(湖南省煤炭地质勘查院，湖南 长沙 410014)

摘要：攸县黄兰矿区煤炭整装勘查区由黄丰桥、兰村赋煤复向斜组成，沉积相主体为三角洲相，具有沉积厚度大、岩性变化大，煤层层数多，构造变形强等地质特点。项目共有3个子项目，项目实施充分显示了“公益先行，商业跟进，整装勘查，快速突破，尽快开发”的地质找矿新机制，充分显示了找煤理论体系的建立，勘查技术的应用，综合研究的提高，严格的质量管理体系、周密的政府协调是本项目实施成功的技术保障。该项目一举解决了几十年来制约区内找矿突破的煤、岩层对比问题，在中深部找矿上取得了较大突破，探获资源储量达3.43亿t，为湖南省近几十年来煤炭勘查最大成果。

关键词：复式向斜；三角洲成煤；煤、岩层对比；实践；体会；整装勘查；黄兰矿区

“湖南省攸县黄兰矿区煤炭整装勘查”于2010年由湖南省国土资源厅(以下简称为省厅)设立，包括黄丰桥、兰村矿区，是湖南省唯一完成全部勘查工作的煤炭整装勘查区。浅部以往进行过不同程度的地质工作，全为普查。整装勘查以前，黄兰矿区0m水平以下做过少量公益性勘查工作，浅部92家生产矿井多数资源已近枯竭，部分矿井超深越界开采。此次勘查主要为0m水平以下，由“攸县兰村矿区深部煤炭详查”、“攸县兰村煤矿区中深部煤炭勘查”、“攸黄丰桥矿区边深部(0m以下)煤炭详查”3个子项目组成(图1)。整装勘查工作始于2011年4月，截至2014年4月，投入主要实物工作量钻探77484.31m/86孔，生产井巷编录44998.5m。全部勘查工作由湖南省煤炭地质勘查院(以下简称为省煤勘院)完成，共探获煤炭资源储量(122b+332+333+334)3.43亿t，其中新增资源量2.25亿t。

图1　黄兰矿区煤炭整装勘查区子项目分布示意图

1黄兰矿区煤炭整装勘查区子项目简介

兰村矿区深部煤炭详查 ：2005年中央财政投入资补资金100万元、2007年湖南省厅投入两权价款费470万元分别对兰村矿区的柳树冲区段、上屋岭区段进行普查，共施工钻孔10个计工作量8610m。随后，湖南发展集团矿业有限公司投资对矿区进行先普查后直接详查。整个勘查始于2011年4月，截至2012年12月，26台钻机施工，完成机械岩心钻探55孔54661.23m，测井57孔(含2个透孔)55993.4m，采样测试448组，2013年1月提交详查报告，探获煤炭(122b+332+333+334)资源量17052万t，其中(122b+332+333)12736万t，新增资源量10788万t。该项目投资近6000万元，是近20年来湖南首次找到资源储量过亿吨的煤矿区，成为湖南省找矿突破的典范，荣获2013年度中国地质学会“中国十大找矿成果奖”，为湖南首次获此殊荣。

兰村矿区中深部煤炭勘查：工作范围为浅部生产矿井准采标高下界～“兰村矿区深部煤炭详查”浅部边界，区内共有67对生产矿井开采，合计核准生产能力453万t/a。项目工作由攸县人民政府投资，勘查工作始于2013年3月，截至2013年9月，完成生产井测量59316m，生产井编录19205m，生产井调查67个，2014年9月提交勘查报告，探获煤炭(332+333+334)资源量8717万t，其中新增(332+333)4285万t。该项目投资330万元，没有投入实物勘查工程，主要为充分收集浅部及深部勘查资料，同时重点加强所有矿井地质资料编录利用，为投资少、见效快、成果丰硕的典范。

黄丰桥矿区边深部( 0m以下)煤炭详查：矿区0m标高以上有生产井25对，合计核准生产能力200万t/a，攸县人民政府投资对0m标高以下开展勘查。勘查工作始于2013年5月，截至2014年4月，完成钻探31孔22823.08m，测井31孔22726.85m，生产井编录25793.5m，采样测试421组，2014年6月提交详查报告。探获煤炭(332+333+334)资源量8486万t，其中新增7423万t。该项目投资3200万元，勘查过程中充分利用了浅部生产井资料，较设计节约钻探工程量3200m，先普查，然后不提交报告直接进入详查。

2黄兰矿区地质特征

黄兰矿区二叠系上统龙潭组含可采煤层6～9层，总厚度为4～6.5m，煤层不稳定，煤类为无烟煤，多作火力发电及氮肥工业用煤。开采技术条件是湖南最好的矿区之一，水文地质条件简单，低瓦斯。

2.1构造

黄兰矿区位于湖南三级构造单元攸兰断坳的东北角，包括黄丰桥复向斜和兰村复向斜。

黄丰桥复向斜：为一似纺锤形且紧闭的向斜，轴向北东，轴线长12.4km，含煤面积40km2。复向斜由4个次级向斜和3个次级背斜组成，剖面上呈“W”形。次级褶皱使煤层埋深变浅，但倾角变陡，局部见直立及倒转。翼部发育断层8条，走向断层规模最大，横断层次之，断距50～150m，破坏了煤层的连续性。

兰村复向斜：与黄丰桥向斜呈雁形斜列，轴线长17km，含煤面

积79km2。复向斜由2个次级向斜和1个次级背斜组成。复向斜平面上呈“葫芦”形，剖面上东南翼较陡，局部直立倒转，北西翼构造相对简单。翼部发育断层17条，走向断层规模最大，横断层次之，断距100m，破坏了煤层的连续性。

黄兰矿区构造总体较复杂，致棘手的煤、岩层对比更加复杂化。

2.2沉积环境及聚煤规律

早二叠世末期衡阳-祁零盆地周围的龙山古陆、罗霄古陆不断向盆地供给碎屑物质，在龙山古陆南部、罗霄古陆西部发育三角洲、障壁岛和泥炭沼泽(图2)，沉积龙潭期的碎屑物质和煤层，其中三角洲是龙潭期最重要的成煤场所。从北至南依次发育黄丰桥-兰村、耒阳-永兴、郴州、嘉禾共4个聚煤中心。

图2　二叠世龙潭期古相古地理图与煤层总厚度图

黄兰矿区位于罗霄古陆西缘，发育有黄丰桥-兰村聚煤中心。龙潭组可识别出前三角洲、三角洲前缘、三角洲平原、泻湖、潮坪共5种沉积相，可采煤层属三角洲成煤，可采煤层总厚度为5～6m，是衡阳盆地四个聚煤中心中煤厚最大的，成煤条件最好的聚煤中心。

2.3可采煤层及其稳定性

黄兰矿区龙潭组沉积厚度665～768m，为湖南最大，含煤层数最多，18～23层，可采6～9层，单煤层薄且不稳定，大部分或局部可采。单煤层两极厚0～6.17m，平均厚0.6～1m，厚度变化大，变化系数大于100%，形态较复杂，井下观察常见分岔、合并现象。

从兰村向斜到黄丰桥向斜，沉积厚度由665m增厚至768m。含煤层数由18层增加至23层，可采煤层总厚度由4.89m增厚至5.93m，煤层稳定性由差变好。

3黄兰矿区煤炭整装勘查区的工作体会

黄兰矿区煤炭整装勘查顺利完成，总结该项目的申报理念、综合分析、新技术运用、投资模式、质量管理等全过程，感受很多，体会很多。

3.1根据湖南煤炭地质特点，找煤选区立项要有成熟的理论体系作指导

近几年来，煤勘院在立项选区论证中，把找矿的战略方向率先调整到攻深找盲，在老矿区边深部找煤，在“构造下、老地层下、红层下”找煤，就是说在有煤的地方找煤，在成煤条件好的地方找煤。独特地提出了具体找煤思想： ①重要煤系是找煤的重点方向，每一个煤田都有其主要煤系，只有在主要煤系分布区才可能找到上规模、有价值的资源。②加强聚煤规律研究，重点在聚煤中心及周边等赋煤条件好的地区找煤，重点在老矿区周边及中深部地区找煤；聚煤盆地边缘，虽有煤系分布也不应该立项。③聚煤中心及周边找煤有两种可能，一种是浅部被断层破坏，老地层、红层掩盖，通过分析，深部仍有可能找到很好的煤炭资源；另一种是既无构造影响，也无红层掩盖，是找煤最理想之处。

3个思想的运用，从根本上保证了省煤勘院在选好立项靶区的方向性，并取得了一系列找煤成果重大突破，同时，一批找煤前景好的项目正在付诸实施。黄兰矿区煤炭整装勘查区浅部小煤窑星罗棋布，且有株洲市属黄丰桥、石联煤矿开采，为黄丰桥-兰村聚煤中心内，该项目立项就是在老矿区边深部找煤，在聚煤条件好的地方找煤观点的典型运用。

3.2建立系统的煤、岩层综合对比方法，正确认识了煤层赋存特征及规律

黄兰矿区复杂的地质条件，过去对比手段单一又不实用，对比结果存在多解性。地勘单位各自为政建立小范围的对比方案，见一层煤，编一层号，不同单位之间，相同单位不同项目之间对比方案不统一，煤层编号不统一，造成同一煤层人为地对成不连续，因此找煤只见星星，不见月亮。为解决此问题，技术人员反复研究对比手段，反复研究对比标志，采用宏观与微观相结合、岩性与物性相结合、沉积特征与古生物相结合、地表(露头岩性特征)与地下(钻孔与井下岩性特征)相结合等综合对比手段，首次建立了黄兰矿区系统实用的煤、岩层对比标志(表1)，一举解决了几十年来掣肘区内找煤突破的煤、岩层对比难题，从而理顺了煤层对比思路，正确认识了煤层的赋存特征与规律，把原来众多零乱煤层系统化，实现了找煤真正重大突破。

表1　黄兰矿区煤、岩层对比标志层名称表

备注：表现中带括号的煤层号指黄丰桥矿区煤层号，无括号者指兰村矿区。

3.3充分运用新技术、新方法，为项目质量及成果突破创造了条件

针对黄兰矿区煤系厚度大、煤层多、钻孔深(≥900m钻孔占54%)、岩石软硬相间、岩层倾角大、岩石较破碎、煤心难采取、岩层水敏性强、易坍塌垮孔和孔斜等特点，钻探全部选用绳索取心新工艺，高分子量聚丙烯酰胺泥浆新材料，形成了一套行之有效的复杂地层护壁堵漏技术体系。一是提高了采取率及钻进效率，缩短了项目工期。二是为煤、岩层对比提供了完善系统的实物资料。针对煤层薄的特点，采用先进的数字测井方法，对煤层、岩层物性特征更清晰，对煤层精准定性定厚，也给煤、岩层对比提供了更好的物性条件。

全区施工钻孔甲级孔率78%，甲、乙孔率100%；可采煤层优质率88%，优质、合格率100%，煤系岩心采取率>90%，73%的钻孔孔斜达到甲级，提高了煤层空间位置的准确度；测井所见可采煤层全部达到优质。优质的工程为项目的地质综合分析提供了坚实的实物基础，保证了项目成果质量。

3.4创新勘查思路，简化了循序，节省了大量资金

黄兰矿区煤炭整装勘查项目的实施与过去常规勘查项目相比较，具有3个特点：一是创新了勘查思路，从整个矿区总体部署，总体勘查，一揽子解决。突破了采矿权边界，解决了探矿权与采矿权之间的平面边界重叠、深度边界之间资源未控制，不能总体规划和利用的问题。二是项目由普查完成后，不提交普查报告，简化了勘查程序。三是节省了大量资金，兰村矿区中深部勘查报告没有动用一个钻孔，仅靠对浅部生产井调查编录及利用深部勘查报告资料，投资330万元，就提交了相当于详查的勘查报告，探获资源量(332+333+334)8717万t；黄丰桥矿区在原设计后，先经开展浅部生产井测量及编录，减少钻探工程量3200m，节省资金近400万元。

3.5多元投资，快速突破，找矿新机制催生大成果

2005～2007年，省煤勘院利用少量中央资补金及省两权价款分别完成了“兰村矿区柳树冲区段煤炭普查”、“兰村矿区上屋岭区段煤炭普查”，发现深部资源较好。在进行成煤条件研究基础上，分析认为黄兰矿区中深部具有很好的资源潜力，同时攸县是全国100个重点产煤县之一，是典型的资源型城市。面对黄兰矿区浅部92家煤矿大部分矿山资源已近枯竭、经济衰退的危险，省煤勘院领导认为应积极创造地勘新机制，对黄兰矿区进行整体勘查，服务当地经济社会；面对省级财政紧张局势，积极与国土资源厅、县政府汇报，与投资企业协商，从政策上、投资机制上突破，加大勘查步伐。2011年湖南发展集团矿业开发有限公司投资约6000万元开展“兰村矿区深部煤炭详查”。 2013年攸县人民政府分别投资约3200万元、330万元开展“黄丰桥矿区边深部(0m以下)煤炭详查”和“兰村煤矿区中深部煤炭勘查”。

政府与企业共同投资，勘查环境优化，勘查进程提速。三年多时间三件成果报告依次于2013年、2014年评审备案，“黄兰矿区煤炭整装煤炭勘查区”大成果顺利诞生。

3.6项目工作质量及综合分析研究是取得找矿成果的坚定基础

湖南省煤勘院院长把质量管理作为最中心的工作来抓，建立完整的质量管理体系，要求全院员工“为质量舍得一身剐”，不论事情大小、不分环节，处处以身作则；项目负责人竞聘上岗，不论资排辈，唯德才兼备；项目按质论价兑奖惩。

项目实施时，在现场建立了规范化项目部，项目部全面贯彻院“向第一线倾斜，向多做事的倾斜，向把事做好的倾斜”的分配理念。对所有资料实行了三检三审，从而保障了项目质量；突出了综合研究，特别是本次解决了该区多年来一直悬而未决，制约该区勘查瓶颈的岩、煤层对比难题。3个子项目野外工作、成果报告验收全部为优秀。

3.7项目立项紧密结合当地经济发展，探获的资源量全部得到了利用

项目立项时，以当地煤矿经济发展需要为依据，因此勘查成果全部得到了利用，也很好地服务于当地经济社会，一是中国大唐华银集团依据项目成果，已建设煤电一体化项目 “大唐华银攸县能源有限公司柳树冲煤矿”。二是刚好2015 年全国进行煤矿整合关闭，勘查成果及时地为攸县煤矿整合规划提供了资源依据，攸县政府根据勘查报告将原有的92个小煤矿整合为54个煤矿，所有探获资源均分配给整合的煤矿中，解决了原有煤矿资源枯竭的燃眉之急。

3.8各级国土资源部门及政府的支持是项目顺利实施推进的根本保障

省国土资源厅从政策、投入、管理等方面给予了大力支持和领导，在当时不能颁发煤炭探矿证的情况下，省厅颁发地质调查证，项目得以合法勘查。在企业、县政府对项目投资勘查存在顾虑时，省厅从政策上为他们释疑解难，支持他们投资。省厅地勘处、项目办从技术上进行全面指导，从质量上进行严格监管，及时发现问题，勘查单位得以及时解决，根本保障了项目的顺利实施。

攸县人民政府对黄兰矿区煤炭整装勘查项目高度重视，从立项到实施，县长、分管县长亲自抓，亲自向国土资源厅汇报，争取项目立项及政策支持，同时在财政非常紧张的情况下，县政府拿出3600万元。施工过程中派出一名县级领导坐镇协调各种矛盾，市、县国土资源局全程参与，可以说该项目是省国土资源厅、市及县国土资源局、县政府、地勘单位共同合作推进的大项目勘查之典型范例。

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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

基金项目：湖南省攸县黄兰矿区煤炭整装勘查项目资助(编号：湘国土资办发2010[229]号)

作者简介：何红生(1962-)，男，湖南省新邵县人，二级教授，硕士，湖南省煤炭地质勘查院院长。从事区域地质调查及矿产勘查与管理工作。

中图分类号：P618

文献标识码：A

文章编号：1004-4051(2016)04-0164-05