兰花永胜煤矿断层赋存状况的分析

2022-04-16张月萍

当代化工研究 2022年6期

＊张月萍

（山西地宝能源有限公司山西 030045）

引言

兰花永胜煤矿位于山西省朔州市平鲁区井坪镇城区东北，方位30°直线距离约20km处的向阳堡乡石峰村一带，行政区划隶属朔州市平鲁区向阳堡乡管辖。兰花永胜煤矿为兼并重组整合矿井，经济类型为有限责任公司。矿井目前为生产矿井。

为探明4号煤层一采区三条大巷延伸段左、右方向煤（岩）层赋存状况，（已施工7个钻孔ZK1901～ZK1907），在掘进井田中部的4103进风顺槽和回风顺槽时揭露了一条正断层F6，断距约40m，为探明井田南部地质构造和边缘带煤（岩）层赋存情况，为矿方后期采掘工程的布置提供依据，永胜煤业制定了《山西朔州平鲁区兰花永胜煤业有限公司2020年井田南部构造及边缘带补充钻探设计及安全技术措施》。经过几个月的实地踏勘和钻探施工，共完成钻孔13个，并委托山西地宝能源有限公司进行了测井工作。野外施工按照MT/T1042-2007《煤炭地质勘查钻孔质量标准》进行，所有实物工作量均由委托方、施工方验收合格，本工程取得的各项成果质量可靠，达到了本次勘探的目的。

1.勘探方法

井田地处山西省西北部管涔山脉的东麓，地表基本被第四系黄土覆盖，本次勘查范围主要是4103工作面南部的范围，主要采用地质钻探、测井、采样测试、工程测量等综合勘查方法。通过各手段的相互配合，点、面结合，取全取准区内各项地质、工程地质、水文地质参数。

本井田地质构造复杂程度为简单类型，9号煤层为稳定煤层，属简单类稳定型，钻探工程的基本线距在1000m范围内；4号、11号煤层为较稳定煤层，属简单类较稳定型，钻探工程的基本线距在500m范围内。本次勘探工程布置原则主要有：（1）为探明一采区三条大巷延伸段左、右方向煤（岩）层赋存状况，在钻孔1840以南方向布置3排钻孔，每排布置7个钻孔，钻孔与钻孔水平间距为200m，共15个钻孔。（2）正断层F6两盘对称布置6个钻孔；探明蹬空区内4号煤层赋存状态。

矿井开拓方式为斜井开拓，井田内目前正在生产4103综放工作面，回采工艺为走向长壁后退式综合机械化放顶煤开采，顶板管理为全部垮落法。可采储量约为110万吨。由于在掘进井田中部的4103进风顺槽和回风顺槽时揭露了一条正断层F6，断距约40m，为探明井田南部地质构造和边缘带煤（岩）层赋存情况，为矿方后期采掘工程的布置提供依据，在《山西朔州平鲁区兰花永胜煤业有限公司2019年矿区地面补充勘探设计》的基础上（已施工7个钻孔ZK1901～ZK1907），永胜煤业又重新制定了新的设计方案：《山西朔州平鲁区兰花永胜煤业有限公司2020年井田南部构造及边缘带补充钻探设计及安全技术措施》。

本次勘探共施工了13个钻孔，其中ZK1901～ZK1904、ZK1907号钻孔位于4103工作面南部，ZK2001～ZK2006号钻孔位于F6正断层的两盘范围，ZK2007、ZK2009号钻孔位于四采区东部。

2.勘探工程量

本次补充勘探工作从2019年5月开始，至2020年10月结束。共施工完成13个钻孔，均为地质孔，具体工作量主要有：（1）完成钻探工程点测量13个。（2）完成全井田13个钻孔的钻探与测井施工，总工程量2849.70m，物探测井实测米数2825.00m。（3）共采取煤芯煤样4个。

钻探施工方法采用硬质合金钻头和金刚石钻头钻进，用普通泥浆或清水作为冲洗液。本次勘探目的为确定F6断层的发育情况，钻探时均未取芯。施工完成后委托山西地宝能源有限公司进行了测井工作。本次共测量了13个施工的新钻孔，全部使用GPS直接架设钻孔上测得数据。钻孔测量作业仪器采用静态中海达V8STARGPS进行，其起算数据采用该矿提供的1个近井点，整体布设了一个GPS控制网。

根据《煤炭地质勘查钻孔质量标准》（MT/T1042-2007），钻孔终孔层位均达到甲、乙级孔要求，钻孔孔斜达到丙级孔及以上要求，钻孔封孔工作全部按照设计要求进行，封孔段为自孔底至孔口，全孔封闭。封闭前必须用稀泥浆或清水进行冲孔，封孔水泥砂浆用新鲜500#水泥和纯净的中细砂配制，配比（重量）为水泥:砂子:水=1:1:0.7～0.8。采用钻具灌注法封孔，各钻孔封孔质量符合规范要求，质量可靠。钻孔封孔均达到乙级孔及以上。在钻孔中以独立煤层为单位采取。取样前首先对煤芯进行整理和编录，剔除泥皮及受污染的煤样。厚度小于3m的煤层一般采取全层样，厚度大于3m的煤层一般分层采样，分层厚度一般不大于3m，从煤芯取出到采样结束一般不超过48h。本次煤芯煤及夹矸样采样质量合乎相关要求。

施工完成后委托山西地宝能源有限公司进行了测井工作，物探测井实测米数2825.00m。测井工程质量验收标准采用地质矿产部颁发的《煤炭地球物理测井规范》（DZ/T 0080-2010）。最后确定13个钻孔测井工程质量评价均为甲级。

本次补充勘探各项工作严格按照相关规程、规范和标准进行，所有实物工作量均由委托方、施工方验收合格。测井工程质量验收共解释4号、9号、11号煤层20层次（见表1），其中测井煤层质量优质39层次，合格4层次，层次优质、合格率100%。本次施工的13个钻孔，根据现行《煤炭地质勘查钻孔质量标准》（MT/T1042-2007），测井全孔质量评级为：甲级孔11个，乙级孔2个。并根据测井结果生成钻孔柱状图。