东峰煤矿煤层资源储量估算分析

牛汉斌

（山西兰花集团东峰煤矿有限公司， 山西 晋城 048400）

1 煤炭资源储量估算

1.1 资源储量估算范围及工业指标

1.1.1 资源储量估算范围

本次资源储量估算范围与井田范围一致，3 号、9号和15 号煤层资源储量估算范围由表1 中7 个坐标拐点连线圈定。

表1 井田范围拐点坐标一览表

3 号煤层为全区可采的稳定煤层，属于简单构造，资源储量估算标高为560～860 m。

9 号煤层为为井田内全部发育、局部可采的不稳定煤层，属于简单构造[1-2]，资源量估算范围与可采边界线一致，资源量估算标高为535～815 m。

15 号煤层为全区可采的稳定煤层，属于简单构造，资源量估算范围与井田范围一致，资源量估算标高为490～770 m。

1.1.2 资源储量估算指标

资源储量估算指标按中华人民共和国国土资源部《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T 0215—2002）中建议的煤炭资源储量估算指标执行。本井田内煤层倾角小于25°，3 号、9 号和15 号煤为无烟煤，具体指标：最低可采厚度为0.8 m；最高灰分为40%；最高硫分为3%；最低发热量为22.1 MJ/kg[3]。

1.2 资源储量估算方法

井田内主要可采煤层3 号、9 号和15 号煤层稳定，煤层厚度、煤质变化小，煤层平缓，煤层倾角一般小于15°，地质构造简单，故选择水平投影地质块段法进行资源储量估算。

资源储量估算公式：

Q=SHD/10 000.

式中：Q 为煤炭资源储量，万t；S 为面积，m2；H 为厚度，m；D 为视密度，t/m3。

1.3 资源储量估算参数的确定

各估算参数的确定依据如下，其具体计算数值见表2 和表3。

表3 一采区煤炭资源储量估算结果汇总表

1.3.1 面积（S）

井田内煤层倾角<15°，其资源储量估算面积采用水平投影面积。采用MAPGIS 软件分区计算，由计算机量求出各块段面积，采空区面积根据《山西兰花集团东峰煤矿有限公司2017 年矿山储量年报》中采空区范围和摊销范围采用MAPGIS 软件重新量算。

1.3.2 厚度（H）

单工程煤层采用厚度为钻孔中煤层的铅垂厚度，其中有夹矸的煤层采用厚度为剔除单层厚度≥0.05 m 的夹矸煤分层厚度之和，对于<0.05 m 厚的单层夹矸与煤分层合并计算采用厚度（根据分析结果、井田内并入厚度<0.05 m 的夹矸煤质仍符合估算指标规定）。各煤层钻探质量评级高于或等于测井质量评级时采用钻探成果，如果测井质量评级高于钻探评级则采用测井成果。块段厚度的确定：采用各相关单工程煤层采用厚度的算术平均值。

1.3.3 视密度（D）

鉴于井田内3 号、9 号、15 号煤层煤质变化小，各工程中煤层视密度变化不大，故视密度以煤层为单元，采用各工程点煤层视密度值的算术平均值，3 号煤层视密度值1.41 t/m3，9 号煤层为1.41 t/m3、15 号煤层为1.42 t/m3。

1.4 资源储量估算块段划分原则

资源储量块段划分遵循在同一资源储量级别范围内划分的原则，故同一资源储量级别块段内原则上以达到相应控制程度的勘查线、煤层底板等高线、主要构造线及井田边界为边界。相应的控制程度为满足密度要求的勘查工程见煤点连线以内和在连线之外以本种基本线距的1/2 距离划定的范围。断层、陷落柱和插入划定的煤层可采边界线外50 m 范围内为推断的块段[4]。

根据以上原则，本井田3 号煤层共划分为7 个探明的经济基础储量块段（111b），6 个控制的经济基础储量块段（122b），16 个推断的内蕴经济资源量块段（333）以及12 个动用块段；9 号煤层共划分为6 个控制的资源量块段（332），16 个推断的内蕴经济资源量块段（333）；15 号煤层共划分为5 个探明的资源量块段（331），6 个控制的资源量块段（332），22 个推断的内蕴经济资源量块段（333）。

1.5 资源储量类型划分原则

本次勘探的对象为3 号、9 号和15 号煤层，3 号煤层为开采煤层，已做可行性研究报告，故所提交的资源储量归为“经济的（1）”大类，即探明的经济基础储量（111b）和控制的经济基础储量块段（122b）。动用块段即采空区范围根据矿方提供3 号煤层资源储量估算图划分[5]。本次勘探对矿床开发经济意义仅作了概略评价，故所提交的9 号和15 号煤层的资源量归为“内蕴经济的（3）”大类，根据勘探控制的地质可靠程度又分为三小类，即探明的（331）、控制的（332）、推断的（333）。3 号、9 号和15 号煤层中陷落柱、断层及划定的可采煤层边界线附近根据规范划定为推断的内蕴经济的（333）。因9 号煤层属局部可采较稳定煤层，圈定线距扩大2 倍。

111b：本井田3 号煤层已做可行性研究报告，原则上以工程控制网度在1 000 m 之内及工程间距一半范围，且煤层层位、厚度、结构、煤质、煤种以及煤层产状、构造等已详细查明地段划分为111b 资源储量，井田内3 号煤层大部分划分为111b 资源储量。

122b：本井田3 号煤层已做可行性研究报告，原则上以工程控制网度在1 000～2 000 m 的范围，且煤层层位、厚度、结构、煤质、煤种以及煤层产状、构造等已详细查明地段划分为122b 资源储量，井田内3号煤层只在矿区北部和西部划分为122b 资源储量。

331：原则上以工程控制网度在1 000 m 之内及工程连线一半范围，且煤层层位、厚度、结构、煤质、煤种以及煤层产状、构造等已详细查明地段划分为331资源储量。故相应勘查线上钻孔止煤点连线所划定范围资源储量级别划分为331；当工程外有工程间距不大于2 000 m 的见煤工程，沿相邻两工程止煤点连线外推1/2 所划定范围资源储量级别划分为331；若工程外无见煤工程，不再外推331 资源储量。

332：原则上以工程控制网度在（1 000～2 000）m×（1 000～2 000）m 之内及工程连线外推1 000 m 的范围，且煤层层位、厚度、结构、煤质、煤种以及煤层产状、构造等已基本查明地段划分为332 资源量。故相应勘探线上钻孔止煤点连线所划定范围资源量级别划分为332。当工程外有工程间距不大于2 000 m 的见煤工程，沿相邻两工程止煤点连线一半所划定范围资源量级别划分为332。

333：原则上以断层、陷落柱和插入划定的煤层可采边界线外50 m 和矿界内332 以外的范围划分为333 资源量。

1.6 资源储量估算结果

按前述的原则和计算方法，经估算，全井田共求得3 号+9 号+15 号煤层111b+122b+331+332+333煤炭累计查明资源储量18 311 万t。3 号+9 号+15 号煤层111b+122b+331+332+333 煤炭保有资源储量16 539 万t，动用资源量全部为3 号煤层，动用资源量为1 772 万t。3 号煤层累计查明煤炭资源储量12 325 万t，保有资源储量10 553 万t，其中111b 资源储量6 086 万t，122b 资源储量3 475 万t，333 资源量992 万t。9 号煤层累计查明资源量863 万t，其中332 资源量605 万t，333 资源量258 万t。15 号煤层累计查明资源量5 123 万t，其中331 资源量2 237万t，332 资源量1 337 万t，333 资源量1 549 万t。因9 号煤层为局部可采的较稳定煤层且工程网度不符合331 的控制程度，故区内未划分331。详见上页表2。

1.7 资源储量估算变动

本次工作全井田共求得3 号+9 号+15 号煤层111b+122b+331+332+333 煤炭累计查明资源储量18 311 万t。3 号+9 号+15 号煤层111b+122b+331+332+333 煤炭保有资源储量16 539 万t，动用资源量全部为3 号煤层，动用资源量为1 772 万t。3 号煤层累计查明煤炭资源储量12 325 万t（保有资源储量10 553万t，动用资源储量1 772 万t）；9 号煤层累计查明资源量863 万t；15 号煤层累计查明资源量5 123 万t。与2017 年《山西兰花集团东峰煤矿有限公司2017 年矿山储量年报》相比，总累计查明资源储量减少了449 万t，其中3 号煤层资源储量减少了5 万t；9 号煤层资源储量增加了211 万t，15 号煤层资源储量减少了655 万t。详见第97 页表2、表3。

1）本次3 号、9 号、15 号煤层资源储量减少的原因主要是本次工作对井田外围钻孔进行了重新核实，增加了部分以前未利用的钻孔，另外3 号、9 号和15 号煤层视密度采用值不一致。原《山西兰花集团东峰煤矿有限公司2017 年矿山储量年报》中3 号煤层视密度为1.42 t/m3，9 号、15 号煤层视密度为1.44 t/m3。本次补充勘探工作3 号、9 号煤层视密度为1.41 t/m3，15号煤层视密度为1.42 t/m3。

2）原《山西兰花集团东峰煤矿有限公司2017 年矿山储量年报》井田内由地表填图、3 号煤层采掘以及三维地震勘探共见27 个陷落柱，而本次3 号煤层采掘以及三维地震勘探共见60 个陷落柱，且陷落柱越往深部，影响范围越大，此次无煤区面积1 861 737 m2，3 号煤层408 816 m2，9 号煤层628 807 m2，15 号煤层824 114 m2。无煤区面积的增加也是煤层资源储量减少的又一主要原因[6]。

2 煤层气资源

据本井田钻孔煤层瓦斯测试结果，3 号煤层瓦斯含量为0.53～4.51 m3/t，平均1.44 m3/t，另据2018 年《东峰煤矿瓦斯等级和二氧化碳涌出量测定的报告》全矿最大相对瓦斯涌出量6.64 m3/t；9 号煤层瓦斯含量为0.26～3.84 m3/t，平均1.43 m3/t；15 号煤层瓦斯含量为0.67～2.12 mL/g，平均1.23 mL/g。3、9、15 号煤层相对瓦斯含量均低于8 m3/t，未做资源储量估算。

3 其他有益矿产

3.1 锰铁矿

主要赋存于上石盒子组底部、下石盒子组顶部一带泥岩、粉砂岩中，多呈鲕粒状产出，但矿体含矿性极不均匀，矿体呈透镜状或似层状。据邻区钻孔资料，该矿层厚0.40～1.51 m，品位（锰+ 铁） 为16.38～38.42%，平均30%左右，矿体埋深较大，矿体规模小，储量有限，不足于规模开采。

3.2 本溪组共生矿产

3.2.1 菱铁矿

产于本溪组铝土质泥岩底部，呈结核状、团块状、鲕粒状。本次施工在2-4 孔中采1 个样，厚度为1.69 m，w（TFe）为18.10%，该矿层不稳定，且埋深大，利用价值不大。

3.2.2 铝土矿

主要产于本溪组中下部，一般为浅灰色—灰白色，具致密状或鲕状结构，且具滑感。共在3 个钻孔中采样13 个，w（Al2O3）为30.88%～36.27%，m（Al）∶m（Si）为0.72～0.88，均不达铝土矿工业要求，多为铝土岩或铝土质泥岩，可作耐火粘土利用，但由于埋深较大，无利用价值。

3.3 煤层中伴生稀散元素

稀散元素赋存于煤层中，各煤层中稀散元素含量见表4。

表4 煤层稀散元素测定结果汇总表 g/t

从表4 结果可知，本井田各煤层w（Ge）一般在0～5 g/t 之间，w（Ga）一般在0～5 g/t 之间，w（Th）一般在3.62～19.32 g/t 之间，w（U）一般在0.58～6.70 g/t之间，w（V）一般在13～53 g/t 之间，w（Li）一般在22.31～42.45 g/t 之间，无工业利用价。

4 结语

对于煤矿开采而言，做好煤层资源储量的计算和估算工作至关重要，其不关系到整个开采作业的进度和效率，而且影响到煤炭资源的利用效果。在本文的研究中，通过结合一系列数字，对东峰煤矿3 号、9号、5 号煤层资源储量进行了估算，致力于进一步优化估算方法和分析路径，构建出更系统、更完善的估算框架，从而提升煤层气资源储量计算和评估工作的效率和质量。