云南省一四三煤田地质勘探队 云南曲靖 655000
摘要:根据云南省煤炭产业转型升级发展的要求,圭山煤矿区脚落沼矿段区域内各生产煤矿陆续开展了生产勘探地质工作。该阶段的地质工作均以各煤矿为主,所获取的地质资料较为丰富,但没有经过系统的汇总、归纳、分析,资料对于解释区域性的构造发育特征、煤层赋存规律及指导下一步煤炭生产开发没有起到其应有的作用。本文将重点论述在区域范围内系统运用各类资料、综合指导下一步煤炭勘查以及开发的重要性和必要性。
关键词:煤炭地质勘查 存在问题 对策
云南省圭山煤矿区脚落沼矿段位于云南省弥勒市40°方向,直线距离约15km处,地处弥阳镇境内,煤矿区面积约50km2。区域内分布着较多具有采矿权的小型生产矿井。近年来,各煤矿根据国家现行规程规范及省、市行业管理要求陆续开展了生产勘探地质工作。本轮生产勘探工作采用的工作手段基本以地质图修测、资料收集、采样测试等为主,部分煤矿适当采用了钻探以及地球物理测井工作手段。工作范围均以各自采矿权范围或转型升级范围为主,工作目的以提高资源储量类别(主要是将原334?类提高至333类及以上)和最终满足转型扩能为主。
因为工作范围以各自采矿权或转型升级范围为主(即各自为阵),相邻两个矿权或多个矿权之间最终编制提交的资料会有较大的出入。例如相同煤层的底板等高线不相接,同一个构造体系有不同或相反的解释等等。这给行业管理部门带来了较大的麻烦,也不利于制定较为科学的规划和开发计划。另外,资料利用效率低,经济不合理也是现阶段煤炭地质勘查工作中存在的主要问题。第三,因该区域内煤矿生产规模均较小,达不到行业管理部门要求,且部分煤矿安全保障设施不完善,目前大部分煤矿处于停产或等待复产状态。
为此,本文拟对该区域下一步煤炭地质勘查及开发工作作一些探讨,以便在未来的工作中,通过高效、合理的工作方法为行业管理部门提供科学的决策依据。
一、现状分析
在现状分析这一部分,本文从煤矿区勘查历史,地质勘查工作取得的成果及存在问题,煤矿开发现状及未来发展趋势等方面对现阶段煤炭地质勘查工作现状进行阐述。
(一)历史沿革
云南省内大部分的煤炭地质勘查、煤炭资源生产开发基本遵照这样一个模式进行,即先由个人、乡办煤炭企业或集体合作等方式,沿煤层露头进行小规模的开采,开采方式多以平硐开采,自然排水、自然通风,煤炭产品基本能满足当时当地的生产生活要求。
上世纪60至90年代,国家投入了大量的人力、物力、财力,对云南煤炭资源赋存区域及赋存条件进行了系统的调查,划分和圈定了诸如镇雄―威信含煤区、老厂煤矿区、恩洪煤矿区、圭山煤矿区等等。并先后在上述煤矿区开展了地质勘查工作,形成了一批国家出资探明矿产地。但各矿区地质工作程度不同,按现行标准,大部分煤矿区工作程度为普查或详查,少部分达到勘探程度要求。
2000年以后,云南省国土资源厅陆续向个人、企业等核发了采矿许可证、探矿权证等。采矿权人、探矿权人依据相关管理规定,继续在其矿业权范围内开展各类地质勘查工作。下面就以圭山煤田脚落沼矿段的勘查、开发情况为例子,对上述煤炭地质勘查、煤炭资源生产开发过程作简要的说明。
如图1所示,1991年至1995年,云南省一四三煤田地质勘探队在总色线圈定的范围内开展了煤炭地质普查工作,提交了《云南省弥勒县圭山煤田脚落沼矿段普查地质报告》。该阶段施工钻孔13个,工作程度达到普查。
事实上,该区已有较长的煤炭资源开采历史,但开采规模较小,老窑、小窑基本上沿煤层露头及煤层较浅部位分布,开采方法以平硐、暗斜井方式开拓,沿煤层掘进,季节性土法开采,手镐落煤,人力搬运,油灯或矿灯照明,自然或半机械化通风,巷道支护差。一般因顶板垮塌、排水或通风困难而停采。2003年以后,云南省国土资源厅陆续向规模较大的几对矿井发放了采矿许可证,形成了图1所示的a、b、c、d、e、f、g、h、i等9个煤矿。获得采矿许可证后的煤矿生产建设、经营管理等日趋专业化和规范化。
2 005年以后至今,根据相关规定,各煤矿陆续开展了资源储量核实、勘探以及生产勘探等地质工作。现将各煤矿主要开展的地质工作及提交的报告摘录叙述如下:
a煤矿:煤矿区范围内前后共施工钻孔4个(包括勘探钻孔以及专门水文地质勘查钻孔),最近一次提交的报告为生产勘探报告,地质工作程度基本达到勘探程度要求。
b煤矿:煤矿区范围内前后共施工钻孔4个,最近一次提交的报告为生产勘探报告,地质工作程度基本达到勘探程度要求。
c煤矿:煤矿区范围内前后共施工钻孔8个(包括勘探钻孔以及专门水文地质勘查钻孔),最近一次提交的报告为生产勘探报告,地质工作程度基本达到勘探程度要求。
d煤矿:煤矿区范围内前后共施工钻孔9个(包括普查钻孔、补勘钻孔以及专门水文地质勘查钻孔),最近一次提交的报告为资源储量核实报告,地质工作程度基本达到勘探程度要求。
e煤矿:煤矿区范围内前后共施工钻孔4个(包括普查钻孔、勘探钻孔以及专门水文地质勘查钻孔),最近一次提交的报告为生产勘探报告,地质工作程度基本达到勘探程度要求。
f煤矿:煤矿区范围内前后共施工钻孔4个,最近一次提交的报告为资源储量核实报告,地质工作程度基本达到勘探程度要求。
g煤矿:煤矿区范围内前后共施工钻孔6个(包括普查钻孔、勘探钻孔以及专门水文地质勘查钻孔),最近一次提交的报告为生产勘探报告,地质工作程度基本达到勘探程度要求。
h煤矿:煤矿区范围内前后共施工钻孔4个,最近一次提交的报告为生产勘探报告,地质工作程度基本达到勘探程度要求。
i煤矿:煤矿区范围内前后共施工钻孔12个,最近一次提交的报告为生产勘探报告,地质工作程度基本达到勘探程度要求。
(二)取得的成果及存在问题
如上所述,各煤矿结合原区域性普查地质工作,通过后续资源储量核实、生产勘探、专门水文地质勘查等工作,地质工作程度基本达到勘探程度要求。但这是针对各煤矿而言。将各煤矿取得的工作成果放在一起进行比较,发现这些成果对于提高区域性构造特征、煤层赋存规律的认识没有起到较大作用。甚至,各煤矿对区域性构造的认识、理解都是矛盾的。
以该区域性断层F9为例(如图1中所示),a、c煤矿通过各自勘探工作,均认为该断层为走向北东、倾向南东的逆断层。但位于a、c煤矿中间的b煤矿,则解释该断层为走向北东、倾向北西的正断层。二者对断层性质的理解和定义是相反的。另外,在a、b煤矿中,该条断层的平面位置相错约230m;b、c煤矿中,平面位置相错约50m。这样的结果是很不符合该区实际地质情况的。
再以各煤矿同一煤层同一标高(1250)等高线为例,基本存在首尾不相接、统一连贯性差,综合分析程度低、片面等问题。
(三)煤矿开采现状及未来趋势
各煤矿基本采用斜井开拓,绞车提升运输,机械通风,机械排水,走向长壁式采煤方法,打眼放炮落煤,全部垮落法管理顶板,木材支护,自浅而深顺序开采。
煤矿生产能力基本在9万吨/年及以下,受限于地质构造复杂,煤层产状变化较大等原因,工效难以提高,生产规模扩大较难。根据
图1 圭山煤矿区脚落沼矿段煤矿地质勘查成果示意图
行业管理部门要求,因生产规模不达标或安全保障措施不到位等原因,大部分煤矿现处于停产或等待复产状态。
我国煤炭行业未来的总体趋势是规模化生产、安全保障措施到位、绿色环保。
二、对策
(一)充分收集、统计、分析资料
如现状分析中所述,本区域内前后共施工钻孔55个,钻探进尺近30000m,加之各煤矿多年来获取的生产矿井资料,资料不可谓不丰富、不详实。但对于区域内地质构造特征、煤层赋存规律的认识仍存在诸多的不确定性。这当然与煤田地质工作的复杂性及工作成果的多解性有关,但更主要的原因还在于勘探工作各自为战,综合分析、使用地质资料不充分等造成。
例如,在撰写本文过程中,笔者通过对所掌握的资料进行分析,基本可判定该区域范围内地质构造形态是以褶曲为主,并伴有较多的断层。如图1所示,该区域内较大的构造行迹应是1条背斜与1条向斜主导的褶曲构造,其次才是与向、背斜大致平行、斜交或垂直的各类断层。只有在这个大前提下去分析各部分的具体构造特征,得出的结论才能基本符合或基本接近该区域的实际情况。
为此,本文建议的第一条措施就是采用回头看的办法,重新将以往获取的各类地质资料进行汇总、分析,编制区域性总体地质报告,从区域性的角度对地质构造特征、煤层赋存规律等重新加以解释。
(二)着重探采结合
煤田地质勘查的最终目的是为了业主更直接、更经济、更高效、更安全的开发利用煤炭资源,所以本文曾试图依托上述建议的总体地质报告,从技术可行性、经济合理性等方面进行论证,并提出一项比较优化的区域性煤炭资源开发利用方案。但因上述总体地质报告的思路只是一个想法、建议,加之笔者专业所限,对煤炭开采知之甚少,所以下面仍是提出一些粗浅的建议。
一是基于总体地质报告(若果得以实施编制),由行业管理部门牵头,组织采矿、地质、经济等各专业技术人员,综合讨论经济、合理、有效的煤炭资源开发利用方案。
二是组织矿业权人,采矿、地质等专业技术人员,集中讨论煤炭开采过程中遇到的实际问题,综合制定具有较强针对性的下一步探勘方案。
即在探采之间建立起适时互动关系,以勘探工作指导生产,再以生产中遇到的实际问题倒逼勘探工作,真正做到探采结合。
三、结论
近年来,单个煤矿因生产规模小、安全设施不达标,煤矿改造升级资金、安全投入资金不足等原因,大部分处于停产或等待复产状态。结合国家、省市行业管理要求及行业发展趋势,本文从地质勘查专业角度出发,提出回头看,综合分析、运用以往地质资料,从区域上总结归纳地质构造发育特征及煤层赋存规律,同时注重探采结合,综合编制技术上可行、经济上合理的区域性煤炭资源开发利用方案。
参考文献:
1、苗琦、周平等,《云南省弥勒县圭山煤田脚落沼矿段普查地质报告》,1995年;
2、雷光学、杨涛等,《云南省弥勒市泥脖子煤矿生产勘探报告》,2016年;
3、雷光学、杨涛等,《云南省弥勒市麻梨坡煤矿生产勘探报告》,2015年。
论文作者:张正国
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/8
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