某天然气输气管道工程压覆煤矿产资源量估算的研究

■丁凌姬彩飞

(1河南省煤田地质局三队河南郑州450053；2河南省煤田地质局二队河南郑州471000)

某天然气输气管道工程压覆煤矿产资源量估算的研究

■丁凌1姬彩飞2

(1河南省煤田地质局三队河南郑州450053；2河南省煤田地质局二队河南郑州471000)

以某天然气输气管道建设工程压覆煤矿预查区为例，通过对压覆区范围、工业指标、估算方法、估算参数进行研究，最终得出了建设项目压覆的煤矿资源量。

建设项目 压覆 煤矿 资源量

1　矿业权设置情况

根据省国土资源厅两权价款地质勘查项目办查询，此建设项目与某煤预查项目重叠，即拟建项目大部分位于省两权价款地质勘查项目区内，且压覆其东北角煤矿资源，本次对其压覆的二1煤层资源量进行估算。

压覆资源量估算范围

估算范围方法的确定

压覆的范围需满足将来煤矿开采不影响构筑物的稳固，又能使煤炭资源得到合理充分利用，以此做出拟建工程保护煤柱界线作为估算范围。

根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》（2000）的第二章第一节建筑物保护煤柱的留设第20条规定：

用垂直剖面法设计与煤层走向斜交的受保护对象保护煤柱，在松散层内采用φ角画直线；在基岩内侧分别以斜交剖面移动角β'、γ'代替β、γ角画直线。直线与煤层底板的交点即为保护煤柱在煤层该斜交剖面上的上下边界。

β'、γ'计算如下公式：

式中，γ——上山方向岩层移动角

β——下山方向岩层移动角

δ——走向方向岩层移动角

θ——围护带边界与煤层走向线所夹锐角

建筑物保护等级、维护带宽度确定

因拟建工程属建筑物留设保护煤柱，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的第二章第一节建筑物保护煤柱的留设第14条规定：按建筑物和构筑物的重要性、用途以及受开采引起的不同后果，将矿区范围内的建筑物和构筑物的保护等级分为四级。第17条：地面受保护面积包刮受保护对象及周围维护带。维护带宽度根据受保护对象的保护等级而确定，一般可按表2规定的数字选用。本次拟建工程保护等级属Ⅲ级，维护带宽度为10m，见表1。

表1　建筑物、构筑物保护煤柱的维护宽度

岩层移动角的选取及依据

依据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中附表提供相关参数以及焦作工学院对参数的研究数据，取

δ=γ=70° β=70°～0.6αΦ=45°

其中：δ、γ、β分别为走向方向，上山方向和下山方向的岩层移动角，α为岩层倾角，Φ为松散层移动角。

压覆边界确定

（1）在平面图上量出各剖面处受护边界与煤层走向的夹角θ；

（2）然后利用公式①、②计算各剖面上的斜角剖面移动角β'、γ'值；

（3）作垂直剖面图，从受护边界以φ角作直线到基岩面，然后从该两交点分别以β'、γ'作直线与煤层底板相交，得交点；

（4）在剖面图上，将交点投影到地面上，并将地表投影点一一连接，此边界即为压覆边界。

计算过程中用到的相关参数见表2。

表2　相关参数一览表

在压覆边界即压覆区内对二1煤层资源量进行估算，估算估算面积为184万m2，估算起止深度～1250～～1350m，此范围也是区内压覆范围。

2　资源量估算工业指标

压覆区二1煤层为贫煤，煤层倾角5°左右，依据现行《煤、泥炭地质勘查规范》确定资源储量估算工业指标为：

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

（4）最低发热量（Qnet,v,d）为17.0MJ/kg。

3　资源量估算方法

压覆区二1煤层倾角5°左右，依据现行《煤、泥炭地质勘查规范》，煤层倾角﹤15°，储量估算时将不再考虑倾角；利用煤层伪厚和平面积，采用地质块段法在煤层底板等高线图上估算资源量。其公式为：

Q=S×M×D

式中：Q—块段资源量（单位：万吨）

S—块段平面积（万m2）

M—块段平均纯煤伪厚（单位：m）

D—煤层视密度（单位：吨/m3）

4　资源量估算参数

（1）面积

利用AUTOCAD软件，在煤层底板等高线图上直接求出块段的平面积。

（2）厚度

采用邻区钻孔揭露煤层厚度为8.98m。

（3）视密度

采用邻区煤层测试成果，煤层视密度为1.47吨/m3。

5　块段划分原则

原则上以勘查区边界、断煤交线、煤层底板等高线等做为块段边界划分资源量，但本次估算范围内没有以上内容，所以划分了一个块段。预查阶段，没有进行钻探工程验证地震勘查成果，故均圈定为预测的资源量（334）？。

6　压覆资源量估算结果

经估算，压覆区内起止深度～1195～～1311m，面积168万m2，煤层厚度8.98m，视密度1.47吨/m3，求得压覆预测的资源量（334）？2218万吨，其中，标高～1200m以浅估算面积2万m2，求得压覆预测的资源量（334）？26万吨；标高～1200m～～1300估算面积164万m2，求得压覆预测的资源量（334）？2165万吨；标高～1300m以深估算面积2万m2，求得压覆预测的资源量（334）？26万吨。

7　结论

本次工作搜集了建设工程和预查区的相关资料，核定了压覆位置，根据业内规范，综合分析压覆区内煤矿产地质特征，确定各项指标，最终估算了此建设项目压覆区煤矿资源量（334）？2218万吨。

[1]《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》.煤炭工业出版社. 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[文献码]B

1000～405X（2016）～4～468～2

周拓疆（1979～）女，助理工程师，专业地质工程，本科，现在河南大有能源股份有限公司常村煤矿从事煤矿地质技术研究及管理工作。